CN109046065A - 基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置及消毒溶液 - Google Patents
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Abstract
基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置及消毒溶液，该装置包括混液桶，进入混液桶的离子水供给路径、碱液供给路径和酸液供给路径、在线PH仪和控制器；混液桶，用于对离子水、碱液和酸液进行混合以制备消毒溶液；在线PH仪，用于对混液桶中的消毒溶液的PH值进行实时检测，并将实时PH数据传送给控制器，通过所述控制器计算离子水、碱液、酸液的配比，分别反馈给离子水计量泵、碱液计量泵、酸液计量泵，调节混液桶中的液体配比，实现PH值的调节。本发明制取方法简便，工艺设备简单，价格低廉，节约成本，提高了制取的效率，并且PLC控制器和在线PH仪之间实时通讯、计算、监测混液桶中成品液的参数值，达到精准控制、智能控制。
Description
技术领域
本发明涉及次氯酸制备领域，具体的，涉及一种采用混合调制方法对基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置。
背景技术
次氯酸具有氧化剂、漂白剂、外用杀菌剂、消毒剂等作用和功效，现在次氯酸水溶液的制取都是通过电解原理制备，是将食盐水(NaCI)或盐酸(HCI)放在电解槽中电解，并将产生氯气与水混合产生出次氯酸水消毒剂。
使用电解法生产的消毒剂的缺点通常在于这种消毒剂仅具有有限的耐久性和储藏性，消毒剂的耐久性期限大约半年，而且消毒剂还应保存在密闭容器内并以合适的方式冷却。并且电解法次氯酸溶液的制取工艺复杂，限制调节多，转化效率低。
中国专利CN206196781一种微酸性次氯酸水制备装置中提出了一种次氯酸水的制备技术，但该技术中次氯酸水制备需先后经过两次混液罐，并且从第一混液罐到第二混液罐其中的混合液体没有有效计量，只有酸性液体进行了计量，很难保障第二混液罐中的次氯酸溶液的PH值和浓度达到设定值，达到用户预期想要的次氯酸溶液，因此溶液PH值和浓度难以保障，效率低下。
因此，如何提高次氯酸溶液的制备精度，净化制备方法，提高浓度以及PH值的调节范围，增强可控性，成为现有技术亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置，并根据相应的制备原料制备得到基于次氯酸的弱酸性消毒液。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述制备装置包括混液桶，进入混液桶的离子水供给路径、碱液供给路径和酸液供给路径、在线PH仪和控制器；
其中所述离子水供给路径包括离子水储罐、离子水计量泵、离子水供给管和离子水进液管，离子水通过离子水储罐经由离子水计量泵通过离子水供给管和离子水进液管进入混液桶；
所述碱液供给路径包括碱液桶、碱液进液管和碱液计量泵，碱液通过碱液桶经由碱液计量泵通过碱液进液管进入混液桶；
所述酸液供给路径包括酸液桶、酸液进液管和酸液计量泵，酸液通过酸液桶经由酸液计量泵通过酸液进液管进入混液桶；
混液桶，用于对离子水、碱液和酸液进行混合以制备消毒溶液；
在线PH仪，用于对混液桶中的消毒溶液的PH值进行实时检测，并将实时PH数据传送给控制器，通过所述控制器计算离子水、碱液、酸液的配比，分别反馈给离子水计量泵、碱液计量泵、酸液计量泵，调节混液桶中的液体配比，实现PH值的调节。
可选的，所述离子水供给路径还依次具有离子水过滤器、离子水流量计和离子水单向阀；
所述碱液供给路径还依次具有碱液过滤器和碱液单向阀；
所述酸液供给路径还依次具有酸液过滤器和酸液单向阀。
可选的，所述酸液进液管和所述碱液进液管接入所述混液桶，在所述混液桶的上部具有涡旋自动混液装置，所述涡旋自动混液装置包括涡旋叶轮和主轴，所述离子水注入涡旋自动混液装置的涡旋叶轮后，通过离子水的重量作用，自动绕主轴旋转。
可选的，在所述混液桶的底部还具有成品给液路径，所述成品给液路径依次具有给液泵、给液连通管、成品液供应罐和成品液出口，制取完毕的成品液经给液泵进入成品液供应罐中，给液泵和成品液供应罐通过给液连通管连接，成品液供应罐上面设有成品液出口。
可选的，所述离子水为来自阳极的酸性离子水，所述碱液为食用级次氯酸钠，所述酸液为食用级盐酸。
可选的，所制备的消毒溶液的PH值为5.0～6.8之间，消毒溶液中次氯酸浓度100～260ppm。
可选的，所述制备装置还包括外壳，其中所述离子水储罐和离子水计量泵在外壳的外部，所述外壳分为上部和下部，上部为智能控制部，下部为制取部，所述智能控制部包括操作显示屏和控制器，混液桶、碱液供给路径、酸液供给路径、成品给液路径和在线PH仪均位于制取部，其中混液桶位于制取部的上部，碱液桶和酸液桶位于制取部的下部。
可选的，所述控制器能够根据用户的设定参数自动控制三种液体的剂量，并且通过在线PH仪实时监测数据反馈给PLC控制器，控制三种液体的计量泵进液。
本发明还公开了一种弱酸性的消毒溶液，所述消毒溶液通过离子水，碱液，和酸液通过如下方程制备而成：
NaCLO+H2O+HCL→HCLO+CLO-+NaCL+H2O
其中，所述离子水为来自阳极的酸性离子水，所述碱液为食用级次氯酸钠，所述酸液为食用级盐酸。
可选的，所述碱液的浓度为10-12％，所述酸液的浓度为32％，所制备的消毒溶液的PH值为5.0～6.8之间，消毒溶液中次氯酸浓度100～260ppm。
本发明可以通过一次混液就能够得到一定参数的微弱酸消毒溶液，并且制取方法简便，工艺设备简单，价格低廉，节约成本。三种原料通过PLC控制器一次就能混合完成，提高了制取的效率，并且PLC控制器和在线PH仪之间实时通讯、计算、监测混液桶中成品液的参数值，达到精准控制、智能控制。通过次发明制取的微弱酸次氯酸消毒溶液可以用于食品杀菌，其杀菌能力强，而且生成方式简便易行，浓度调整和pH调整的范围宽，可控能力强，还具有稳定性高、安全性高等诸多优点，另外对于金属材料的腐蚀性很微弱，并且可以进行喷雾操作对空气杀菌，操作过程中不会对人员造成危害，通过本发明制作的次氯酸消毒溶液不仅杀菌效力高，而且也改善次氯酸消毒溶液的保存期限，使用方式等。
附图说明
图1是根据本发明具体实施例的基于次氯酸的微弱酸性消毒溶液制备装置的原理图；
图2是根据本发明具体实施例的通过混合调制法制备基于次氯酸的微弱酸性消毒溶液制备装置的模块图；
图3是根据本发明具体实施例的消毒溶液制备装置的涡旋自动混液装置的侧视图；
图4是根据本发明具体实施例的消毒溶液制备装置的涡旋自动混液装置的俯视图。
图中的附图标记所分别指代的技术特征为：
1、离子水储罐；2、离子水计量泵；3、离子水供给管；10、智能控制部；11、操作显示屏；12、外壳；13、控制器；20、制取部；21、给液泵；22、给液连通管；23、成品液供应罐；24、成品液出口；30、碱液桶；31、碱液过滤器；32、碱液进液管；33、碱液计量泵；34、碱液单向阀；40、酸液桶；41、酸液过滤器；42、酸液进液管；43、酸液计量泵；44、酸液单向阀；50、离子水过滤器；51、离子水流量计；52、离子水进液管；53、离子水单向阀；54、涡旋自动混液装置；54-1、涡旋叶轮；54-2、主轴；55、混液桶；56、在线PH仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
参见图1，示出了本发明的基于次氯酸的消毒溶液制备装置的原理图，本发明采用一次混合调制的方法制备微弱酸消毒溶液，将离子水、碱液、酸液这三种原料分三个路径进入混液桶，在线PH仪实时监测溶液的PH值，并且反馈给控制器，本发明中控制器可以为PLC控制器，控制三种原料的进入剂量，从而对消毒溶液的PH值和次氯酸浓度进行微调，在混液桶中制备得到成品溶液。
因此，参见图2，示出了根据本发明具体实施例的通过混合调制法制备基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置的模块图，
所述制备装置包括混液桶55，进入混液桶的离子水供给路径、碱液供给路径和酸液供给路径、在线PH仪56和控制器13；
其中所述离子水供给路径包括离子水储罐1、离子水计量泵2和离子水供给管3，离子水通过离子水储罐1经由离子水计量泵2通过离子水供给管3和离子水进液管52进入混液桶44；
所述碱液供给路径包括碱液桶30、碱液进液管32和碱液计量泵33，碱液通过碱液桶30经由碱液计量泵33通过碱液进液管32进入混液桶44；
所述酸液供给路径包括酸液桶40、酸液进液管42和酸液计量泵43，酸液通过酸液桶40经由酸液计量泵43通过酸液进液管42进入混液桶44；
混液桶55，用于对离子水、碱液和酸液进行混合制备消毒溶液；
在线PH仪56用于对混液桶中的消毒溶液的PH值进行实时检测，并将实时PH数据传送给控制器13，通过所述控制器内部的运算程序，计算离子水、碱液、酸液的配比，分别反馈给离子水计量泵、碱液计量泵、酸液计量泵，调节混液桶中的液体配比，实现PH值的调节。
进一步的，参见图3、图4，所述酸液进液管和所述碱液进液管通过所述混液桶的侧部接入所述混液桶，在所述混液桶的上部具有涡旋自动混液装置54，所述涡旋自动混液装置54包括涡旋叶轮54-1和主轴54-2，所述离子水注入涡旋自动混液装置的涡旋叶轮后，通过离子水的重量作用，自动绕主轴旋转，无需外加动力，达到自动混液均匀的作用，实现离子水、碱液、酸液的混合制备。
进一步的，所述离子水供给路径还依次具有离子水过滤器50、离子水流量计51和离子水单向阀53；所述碱液供给路径还依次具有碱液过滤器31和碱液单向阀34；所述酸液供给路径还依次具有酸液过滤器41和酸液单向阀44，因此实现对三种原料供给路线的过滤和保护。
在本发明的具体实施例中，所述控制器13可以为PLC控制器以及各种其它的可编程逻辑器件，以及其它各种控制单元，只能能够实现根据实时检测的PH值对三种原料的进量进行控制即可。
更进一步的，在所述混液桶的底部还具有成品给液路径，所述成品给液路径依次具有给液泵21、给液连通管22、成品液供应罐23和成品液出口24。制取完毕的成品液经给液泵进入成品液供应罐中，给液泵和成品液供应罐通过给液连通管连接，成品液供应罐上面设有成品液出口，成品液由此流出。成品液供应罐还起到一定的缓冲作用，避免成品液流量不均。
因此，本发明同时也公开了该基于次氯酸的微弱酸消毒溶液，其通过离子水，碱液，和酸液通过如下方程制备而成：
NaCLO+H2O+HGL→HCLO+CLO-+NaCL+H2O
其中，所述离子水为来自阳极的酸性离子水，所述碱液为食用级次氯酸钠，可选的浓度为10-12％，所述酸液为食用级盐酸，可选的浓度为32％。所制取的微弱酸次氯酸消毒溶液根据用户的设定，优选的，该消毒溶液的PH值为5.0～6.8之间，消毒溶液中次氯酸浓度100～260ppm。采用酸性离子水本身就具有微弱酸性，可以减少食用级盐酸的配比，并且满足洁净度要求，进一步提高本消毒溶液的效果。
利用PLC智能控制系统根据需要溶液的PH值，自动计算需要混合的各种原料的比例，然后通过计量泵进液混合，得到所需的微弱酸次氯酸消毒溶液。
更进一步的，参见图2，所述制备装置还包括外壳12，其中所述离子水储罐和离子水计量泵在外壳的外部，所述外壳分为上部和下部，上部为智能控制部10，下部为制取部20，所述智能控制部包括操作显示屏11和控制器13位于上部的智能控制部，混液桶55、碱液供给路径、酸液供给路径、成品给液路径和在线PH仪56均位于下部的制取部20，其中混液桶55位于制取部的上部，碱液桶和酸液桶位于制取部的下部，碱液桶向上设置有碱液过滤器、碱液计量泵，碱液单向阀，这些都是通过碱液进液管依次连接，将碱液定量输送到混液桶中；其中酸液桶向上设置有酸液过滤器、酸液计量泵、酸液单向阀，这些都是通过酸液进液管依次连接，将酸液定量输送到混液桶中。酸液和碱液系统并联布置。
利用本发明的制备装置制取基于次氯酸的消毒溶液的具体方法为：
用户通过操作显示屏，设定混液参数如PH值、次氯酸浓度等参数，然后PLC控制器自动计算离子水、碱液、酸液的混合比例，三种原料分三个路径进入混液桶。
离子水供给路径：离子水储罐中的酸性离子水经离子水计量泵通过离子水供给管，进入离子水过滤器，经过流量计进入离子水连通，经离子水单向阀进入混液桶。
碱液供给路径：碱液桶中的碱液通过碱液过滤器、碱液计量泵、碱液进液管、碱液单向阀定量进入混液桶。
酸液供给路径：酸液桶中的酸液通过酸液过滤器、酸液计量泵、酸液进液管、酸液单向阀定量进入混液桶。
其中离子水进入混液桶时首先与混液桶中的涡旋自动混液装置接触，带动涡旋自动混液装置旋转，搅拌溶液，使溶液充分混合均匀，在线PH仪实时监测溶液的PH值，并且反馈给PLC控制器，控制三种原料的进入剂量。单向阀可以防止液体回流，影响PH值的稳定。
混液桶中制取的成品溶液经给液泵、给液连通管，进入成品液供应罐，由成品液出口流出。成品液供应罐即满足供液功能，又能够起到一定的缓冲作用，防止成品液因混合不能及时供液。
通过本发明可以通过一次混液就能够得到一定参数的微弱酸消毒溶液，并且制取方法简便，工艺设备简单，价格低廉，节约成本。通过次发明制取的微弱酸次氯酸消毒溶液可以用于食品杀菌，其杀菌能力强，而且生成方式简便易行，浓度调整和pH调整的范围宽，可控能力强，还具有稳定性高、安全性高等诸多优点，另外对于金属材料的腐蚀性很微弱，并且可以进行喷雾操作对空气杀菌，操作过程中不会对人员造成危害，通过本发明制作的次氯酸消毒溶液不仅杀菌效力高，而且也改善次氯酸消毒溶液的保存期限，使用方式等。
综上，本发明基于混合调制法制取微弱酸消毒溶液的装置结构简单，三种原料通过PLC控制器一次就能混合完成，提高了制取的效率，并且PLC控制器和在线PH仪之间实时通讯、计算、监测混液桶中成品液的参数值，达到精准控制、智能控制。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。
Claims (10)
1.一种基于次氯酸的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述制备装置包括混液桶，进入混液桶的离子水供给路径、碱液供给路径和酸液供给路径、在线PH仪和控制器；
其中所述离子水供给路径包括离子水储罐、离子水计量泵、离子水供给管和离子水进液管，离子水通过离子水储罐经由离子水计量泵通过离子水供给管和离子水进液管进入混液桶；
所述碱液供给路径包括碱液桶、碱液进液管和碱液计量泵，碱液通过碱液桶经由碱液计量泵通过碱液进液管进入混液桶；
所述酸液供给路径包括酸液桶、酸液进液管和酸液计量泵，酸液通过酸液桶经由酸液计量泵通过酸液进液管进入混液桶；
混液桶，用于对离子水、碱液和酸液进行混合以制备消毒溶液；
在线PH仪，用于对混液桶中的消毒溶液的PH值进行实时检测，并将实时PH数据传送给控制器，通过所述控制器计算离子水、碱液、酸液的配比，分别反馈给离子水计量泵、碱液计量泵、酸液计量泵，调节混液桶中的液体配比，实现PH值的调节。
2.根据权利要求1所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述离子水供给路径还依次具有离子水过滤器、离子水流量计和离子水单向阀；
所述碱液供给路径还依次具有碱液过滤器和碱液单向阀；
所述酸液供给路径还依次具有酸液过滤器和酸液单向阀。
3.根据权利要求1或2所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述酸液进液管和所述碱液进液管接入所述混液桶，在所述混液桶的上部具有涡旋自动混液装置，所述涡旋自动混液装置包括涡旋叶轮和主轴，所述离子水注入涡旋自动混液装置的涡旋叶轮后，通过离子水的重量作用，自动绕主轴旋转。
4.根据权利要求3所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
在所述混液桶的底部还具有成品给液路径，所述成品给液路径依次具有给液泵、给液连通管、成品液供应罐和成品液出口，制取完毕的成品液经给液泵进入成品液供应罐中，给液泵和成品液供应罐通过给液连通管连接，成品液供应罐上面设有成品液出口。
5.根据权利要求3所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述离子水为来自阳极的酸性离子水，所述碱液为食用级次氯酸钠，所述酸液为食用级盐酸。
6.根据权利要求5所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所制备的消毒溶液的PH值为5.0～6.8之间，消毒溶液中次氯酸浓度100～260ppm。
7.根据权利要求3所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述制备装置还包括外壳，其中所述离子水储罐和离子水计量泵在外壳的外部，所述外壳分为上部和下部，上部为智能控制部，下部为制取部，所述智能控制部包括操作显示屏和控制器，混液桶、碱液供给路径、酸液供给路径、成品给液路径和在线PH仪均位于制取部，其中混液桶位于制取部的上部，碱液桶和酸液桶位于制取部的下部。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的弱酸性消毒溶液制备装置，其特征在于：
所述控制器能够根据用户的设定参数自动控制三种液体的剂量，并且通过在线PH仪实时监测数据反馈给PLC控制器，控制三种液体的计量泵进液。
9.一种弱酸性的消毒溶液，其特征在于：
所述消毒溶液通过离子水，碱液，和酸液通过如下方程制备而成：
NaCLO+H2O+HCL→HCLO+CLO-+NaCL+H2O
其中，所述离子水为来自阳极的酸性离子水，所述碱液为食用级次氯酸钠，所述酸液为食用级盐酸。
10.根据权利要求1所述的消毒溶液，其特征在于：
所述碱液的浓度为10-12％，所述酸液的浓度为32％，所制备的消毒溶液的PH值为5.0～6.8之间，消毒溶液中次氯酸浓度100～260ppm。
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