[發(fā)明專利]富氧水的制法及裝置

無效

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• 申請日: 1997-12-25
• 公開（公告）號: CN1064935C
• 公開（公告）日: 2001-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 仉琦;王冰;任欽;呂經(jīng)烈;李雪梅;胡康
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市益華富氧水設備有限公司
• 主分類號: C02F1/68
• 分類號: C02F1/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣液混合方法，具體涉及一種氧氣與水的混合方法，亦即一種制備富氧水的方法，還涉及該方法所用的裝置。

技術(shù)背景

通常的氣液混合裝置是氣體吸收塔。在吸收塔中，液體經(jīng)分布板自上而下經(jīng)塔中填料表面均勻流下，而氣體由下而上吹入塔中，借助塔內(nèi)填料，為氣液接觸提供巨大的表面積。吸收塔的運行，對氣、液比有嚴格的要求，液量小會形成液泛，氣量小液體會形成溝流，二者均會使操作惡化。在實際應用中，大量液體吸收少量氣體或少量液體吸收大量氣體的過程，因氣液比相差懸殊，在吸收塔中進行是難以實現(xiàn)的。

近年，美國、加拿大等發(fā)達國家出現(xiàn)一種“富氧水”，現(xiàn)已傳至中國。這是一種在純凈水或礦泉水中注入高純度氧氣的健康飲用水。富氧水中氧的含量一般較天然水高2～3倍，為20mg／L左右。假定原水含氧量為6mg／L，充入氧量為14mg／L，換算成標準狀態(tài)下的氣體體積后，氣液比為1∶100，如此低的氣量，在吸收塔中液體將形成溝流，氣液接觸狀況惡化，氣體吸收效率低下，因此制備富氧水無法使用吸收塔。現(xiàn)在制備富氧水一般采用鼓泡法、噴淋法、機械攪拌混合法……，其主要缺點是氣液接觸面積小，氧氣利用率低，富氧水含氧量低。

因為氣體的溶解度與水溫成反比，為制得含氧量較高的富氧水(例如：30mg／L)，現(xiàn)行方法需給水降溫，低溫水的獲得需冷凍系統(tǒng)，不僅加大能耗，也增加了設備投資并給操作帶來許多不便。此外，為增加氧的溶解度，有時需要給氣、液加壓，例如，增大至0．2～0．3MPa，加壓不僅同樣加大能耗和給操作帶來不便，而后，不能常壓灌裝，需等壓灌裝，等壓灌裝機設備造價高，能耗高，同樣給操作帶來許多不便。

發(fā)明概述

本發(fā)明的目的提供一種完全不同于上述現(xiàn)有技術(shù)的富氧水制備方法，為克服上述缺點，采用疏水性多孔膜作為氣液接觸介質(zhì)，將氣體與液體混合。具體言之，可將氧氣與水混合，以此來制備富氧水。該方法包括使用一種聚合物微孔膜，在微孔膜的一側(cè)通過低壓氧氣并且在另一側(cè)通過低壓水。氧氣透過膜孔，高度分散均勻快速地溶于水中，從而獲得高氧含量的富氧水。本發(fā)明還提供一種氣液混合裝置，該裝置包括一個外殼，一種聚合物微孔膜，氧氣進口，氧氣出口，水進口和水出口。

附圖說明

圖1為中空纖維膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，1為膠粘劑，2為中空纖維膜，3為外套管，4為進水口，5為進氣口。圖1的1-A和1-B中，相同的數(shù)字代表相同的部件。

圖2、圖3為本發(fā)明富氧水制備裝置示意圖，其中相同的數(shù)字代表相同的部件。

發(fā)明詳述

現(xiàn)參照附圖結(jié)合實例詳述本發(fā)明，當然，所述實施方案和實施例僅供說明絕非限制。

本發(fā)明的構(gòu)思主要是提供一種新的氣液接觸介質(zhì)，使氣體能夠高度分散于液體之中，盡可能大地增加氣液接觸面積，接觸面積越大，氣體在液體中的溶解速度越快，溶解量越大。鑒于膜的疏水性，只要摸孔徑足夠小，例如：小于0．1μm，在1．1MPa以下的壓力下，液體，例如水，就不能透過膜孔從膜的一側(cè)遷移到另一側(cè)；但氣體則可進入膜孔，從膜的一側(cè)遷移至另一側(cè)。這樣氣液兩相以膜為接觸介質(zhì)又被膜所隔離，可按各自給定的流速(或流量)和壓力運行，通過膜氣體高度分散于液體之中，而充分混合，從而得到高氣體溶解量的液體，具體言之，可制得高氧含量的富氧水。

目前的富氧水制備法主要問題是氣液接觸面積小，如果噴淋法的液滴或鼓泡法的氣泡直徑可小于1mm，每cm³的液(或氣)體可分散為1．9×10³個小液滴(或小氣泡)，表面積僅為60cm²。如此小的接觸面積，用以制備富氧水其效能低下便不足為怪了。由于沒有更好的氣液混合方法，為制得較高含氧量的富氧水，不得不采用加壓、給水降溫的強化手段，不但增大了設備投資和能耗，給操作也帶來了許多不便。既使這樣，所獲得的富氧水含氧量也不超過30mg／L。