CN103979495A - 一种生产低氘水的工艺及利用该工艺生产低氘水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产低氘水的工艺及其利用该工艺生产低氘水的方法，利用氯碱行业副产的氢气经过水洗、低温冷却后通过管道进入氢气燃烧器，与氧气进行混合后，在燃氢锅炉内进行燃烧，放出的热量用于生产蒸汽，燃烧产生的水，进入冷却冷凝系统进行冷却冷凝，将得到的低氘水存入粗品低氘水贮槽（5）内；粗品低氘水贮槽内的低氘水通过水净化系统内的沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统进程出来后，在罐装机内实现罐装包装后，外运上市。本发明用氯碱行业副产的氢气和氧进行燃烧反应，可生产价值极高的低氘水。本发明能耗低，成本低廉，且能够实现工业化大量生成低氘水，提高人们的饮用水的质量，解决广大民众对低氘水大量需求，社会效益和经济效益均佳。

Description

一种生产低氘水的工艺及利用该工艺生产低氘水的方法
技术领域
本发明涉及稳定同位素技术领域，具体为涉及一种用氯碱行业副产氢气生产低氘水的工艺及其利用该工艺生产低氘水的方法。
背景技术
 低氘水又称超轻水，它是采用高科技同位素分离技术降低水中氘含量而生产的高端饮用水，国际标准名为：Deuterium Depleted Water，英文缩写DDW。目前，欧美、日本等发达国家，已广泛地将低氘水应用于癌症防治、保健养生、美容护理等领域，低氘水被誉为“细胞营养水”、“生命之水”。
自然界里存在的水由2个氢原子和1个氧原子组成，而氢元素有质量不同的3个稳定同位素，即原子量分别为1，2，3的氢（H）、氘（D ,重氢）、氚（超重氢）。普通水中氘含量约为150ppm，氘含量低于150ppm的水，则称为低氘水。研究表明，氘对生命体的生存发展和繁衍是有害的，而氘含量低的水对人体健康则有诸多好处，对人类的健康具有重要意义，而且氘含量越低效果越佳。
传统的低氘水的来源及生产方法为：
1、冰川水是天然低氘水，氘含量在135ppm；
2、可以通过水精馏的方法生产低氘水，由于水和重水的沸点不同，可以用水精馏的方法生产低氘水。
冰川在远离人烟的高原之上，开采和运输成本巨大，且氘含量和普通水相差不大，所以至今没有大规模的开采和利用。水精馏的方法，也由于水和重水的沸点差异很小，能耗大，也没有大量生产，只是在生产氧18的装置中副产低氘水，产量非常有限。
因此，提供一种能耗低，生成成本低廉，且能够实现工业化大量生产低氘水的方法，已经是一个值得研究的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种利用氯碱工业中副产的氢气，在燃氢锅炉所产生的“烟道气”主要成分是水蒸汽，而这种水蒸汽它的氘含量较低，在40～60ppm范围内，将此“烟道气”引入冷却-冷凝系统，尾气放空，水汽凝结成水，此水即为宝贵的低氘水。本工艺及其生产方法为能耗低，生产成本低廉，且能够实现工业化大量生产的用氯碱行副产氢气生产氘水的工艺及其利用该工艺生成氘水的方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种生产低氘水的工艺，包括氯碱电解槽1，与氯碱电解槽1通过管道连接的氢气燃烧器2，与氢气燃烧器2连接的燃氢锅炉3，与燃氢锅炉3连接的冷却冷凝系统4，与冷却冷凝系统4连接的粗品低氘水贮槽5，与粗品低氘水贮槽5连接的水净化系统6，与水净化系统6连接的罐装机7；
所述的冷却冷凝系统4包括冷却-冷凝-再冷凝器或冷却-冷凝器；
所述的水净化系统6包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统；
利用生产低氘水的工艺生产低氘水的方法为：利用氯碱行业副产的氢气经过水洗、低温冷却后通过管道进入氢气燃烧器2，与氧气进行混合后，在燃氢锅炉内进行燃烧，放出的热量用于生产蒸汽，燃烧产生的水（气相），进入冷却冷凝系统4进行冷却冷凝，将得到的低氘水存入粗品低氘水贮槽5内；粗品低氘水贮槽5内的低氘水通过水净化系统6内的沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统进程出来后，在罐装机7内实现罐装包装后，外运上市；
所述的氢气来源于电解食盐水生产氯碱装置副产的氢气；
所述的氢气和氧气在氢气燃烧器2内的反应包括和纯氧燃烧、空气燃烧或催化反应的氢和氧两者生产水的反应；
所述的水净化系统6包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统中的至少一种工序系统。
积极有益效果：本发明用氯碱行业副产的氢气和氧进行燃烧反应，生产的水通过冷却，冷凝可获得低氘水。根据同位素分离原理，氯碱行业副产的氢气中氘含量在40—60ppm，可以生产价值极高的低氘水。本发明能耗低，生产成本低廉，且能够实现工业化大量生成低氘水，供应社会需求，提高人们的饮用水的质量，解决广大民众对低氘水大量需求，社会效益和经济效益均佳。
附图说明
图1为本发明的工艺结构框图；
图中为：氯碱电解槽1、氢气燃烧器2、燃氢锅炉3、冷却冷凝系统4、粗品低氘水贮槽5、水净化系统6、罐装机7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明做进一步的说明：
如图1所示，一种生产低氘水的工艺，包括氯碱电解槽，与氯碱电解槽通过管道连接的氢气燃烧器2，与氢气燃烧器2连接的燃氢锅炉3，与燃氢锅炉3连接的冷却冷凝系统4，与冷却冷凝系统4连接的粗品低氘水贮槽5，与粗品低氘水贮槽5连接的水净化系统6，与水净化系统6连接的罐装机7；
所述的冷却冷凝系统4包括冷却-冷凝-再冷凝器或冷却-冷凝器；
所述的水净化系统6包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统；
利用生产低氘水的工艺生产低氘水的方法为：利用氯碱行业副产的氢气经过水洗、低温冷却后通过管道进入氢气燃烧器2，与氧气进行混合后，在燃氢锅炉内进行燃烧，放出的热量用于生产蒸汽，燃烧产生的水，进入冷却冷凝系统4进行冷却冷凝，将得到的低氘水存入粗品低氘水贮槽5内；粗品低氘水贮槽5内的低氘水通过水净化系统6内的沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统进程出来后，在罐装机7内实现罐装包装后，外运上市；
所述的氢气来源于电解食盐水生产氯碱装置副产的氢气；
所述的氢气和氧气在氢气燃烧器2内的反应包括和纯氧燃烧、空气燃烧或催化反应的氢和氧两者生产水的反应；
所述的水净化系统6包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统中的至少一种工序系统。
实施例1
从氯碱电解槽1出来的氢气经水洗、冷却进入燃氢锅炉3和空气中的氧进行燃烧反应，放出的热量用于生产加热用的蒸汽；氢气燃烧产生的水汽和残留空气，经冷却-冷凝-再冷，得到粗品低氘水，经水净化系统净化后，灌瓶包装，即得商品低氘水。
实施例2
从氯碱电解槽1出来的氢气经水洗、冷却进入燃氢锅炉和纯氧进行燃烧反应，放出热量用于生产加热用蒸汽；氢气燃烧产生的水汽经冷却-冷凝，得到粗品低氘水，经水净化系统净化后，灌瓶包装，即得商品低氘水。
本发明用氯碱行业副产的氢气和氧进行燃烧反应，生产的水通过冷却，冷凝可获得低氘水。根据同位素分离原理，氯碱行业副产的氢气中氘含量在40—60ppm，可以生产价值极高的低氘水。本发明能耗低，生产成本低廉，且能够实现工业化大量生成低氘水，供应社会需求，提高人们的饮用水的质量，解决广大民众对低氘水大量需求，社会效益和经济效益均佳。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。

Claims (7)

1.一种生产低氘水的工艺，其特征在于：包括氯碱电解槽（1），与氯碱电解槽（1）通过管道连接的氢气燃烧器（2），与氢气燃烧器（2）连接的燃氢锅炉（3），与燃氢锅炉（3）连接的冷却冷凝系统（4），与冷却冷凝系统（4）连接的粗品低氘水贮槽（5），与粗品低氘水贮槽（5）连接的水净化系统（6），与水净化系统（6）连接的罐装机（7）。
2.根据权利要求1所述的一种生产低氘水的工艺，其特征在于：所述的冷却冷凝系统（4）包括冷却-冷凝-再冷凝器或冷却-冷凝器。
3.根据权利要求1所述的一种生产低氘水的工艺，其特征在于：所述的水净化系统（6）包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统中的至少一种工序系统。
4.如权利要求1所述的生产低氘水的工艺生产低氘水的方法为：利用氯碱行业副产的氢气经过水洗、低温冷却后通过管道进入氢气燃烧器（2），与氧气进行混合后，在燃氢锅炉内进行燃烧，放出的热量用于生产蒸汽，燃烧产生的水，进入冷却冷凝系统（4）进行冷却冷凝，将得到的低氘水存入粗品低氘水贮槽（5）内；粗品低氘水贮槽（5）内的低氘水通过水净化系统（6）内的沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统进程出来后，在罐装机（7）内实现罐装包装后，外运上市。
5.根据权利要求4所述的生产低氘水的工艺生产低氘水的方法，其特征在于：所述的氢气来源于电解食盐水生产氯碱装置副产的氢气。
6.根据权利要求4所述的生产低氘水的工艺生产低氘水的方法，其特征在于：所述的氢气和氧气在氢气燃烧器（2）内的反应包括和纯氧燃烧、空气燃烧或催化反应的氢和氧两者生产水的反应。
7.根据权利要求4所述的生产低氘水的工艺生产低氘水的方法，其特征在于：所述的水净化系统（6）包括沙滤-碳滤-微滤-超滤-反渗透-精滤-杀菌系统中的至少一种工序系统。
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