CN111053184A - 一种高浓度臭氧水生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高浓度臭氧水生产方法，所述生产方法包括以下步骤：通过制氧机制备氧气；将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；在0.12~0.15Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至‑130℃~‑150℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；在0.3~0.4Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为‑5~10℃。本发明所述的臭氧水生产方法制备出的臭氧水浓度高。同时，本发明所述的方法，工艺简单，成本低，适合推广。
Description
技术领域
本发明属于臭氧水生产技术领域，特别涉及一种高浓度臭氧水生产方法。
背景技术
臭氧是高活性的气体，略溶于水，它还是一种强氧化剂，其氧化电位为2.07V。臭氧的强氧化性使其可迅速灭菌消毒，其消毒能力较佳，强于氯、二氧化氯及氯胺。此外，随着水源受有机化学工业产物污染，氯对水消毒后会产生氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等氯化有机物，这些物质具有致癌性，而臭氧对水消毒不产生二次污染化合物。臭氧在空气中杀菌需要1-2小时，而在水中只需要几分钟。因此能用臭氧水杀菌的物体尽量用臭氧水杀菌，只有不能用臭氧水杀菌的物体才用臭氧气体杀菌。因此臭氧最适宜的杀菌消毒方式是将臭氧溶解于水中，形成臭氧水。臭氧水浓度是杀菌的关键因素，浓度越高，杀菌效果越好。
在世界范围内，各种真菌霉素是最常见的一种威胁粮食安全、影响人和牲畜的健康的重要因素。臭氧由于有极强的氧化性高效广普杀菌性，使用后可自行分解为氧气，无污染残留，广泛应用于真菌霉素降解领域。臭氧溶于水中可产生氧化更强的-OH自由基。
但是，现有的臭氧水生产方法制备出的臭氧水浓度低，工艺复杂，成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种高浓度臭氧水生产方法。
一种高浓度臭氧水生产方法，包括以下步骤：
（1）通过制氧机制备氧气；
（2）将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；
（3）在0.12~0.15Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至-130℃~-150℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；
（4）在0.3~0.4Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为-5~10℃。
在本发明进一步实施例中，所述制氧机为变压吸附空分制氧装置。
在本发明进一步实施例中，所述步骤（1）通过制氧机制备氧气包括：
（11）将原料空气脱硫、除杂成干净空气；
（12）将所述干净空气增压送入两个装填有低硅铝比X型分子筛吸附剂的吸附塔，采用多级串联流化床轮流切换分子筛离子交换工艺通过两吸附塔的吸附剂交替吸附解吸，连续生成纯氧。
在本发明进一步实施例中，所述步骤（1）中制得的氧气纯度为90％~95％。
在本发明进一步实施例中，所述步骤（3）中与臭氧分离后的氧气再次回到步骤（2）中进行电子轰击，制得氧气和臭氧的混合气体。
在本发明进一步实施例中，所述步骤（4）所述纯水以微米级液滴形式与所述液态臭氧混合。
在本发明进一步实施例中，所述高浓度臭氧水应用于粮食杀菌。
与现有技术相比，本发明具有的有效效果为：
本发明所述的臭氧水生产方法制备出的臭氧水浓度高。同时，本发明所述的方法，工艺简单，成本低，适合推广。本发明制备的高浓度臭氧水润粮，短时间密闭能够快速消除各种真菌霉素，无残留。且高浓度臭氧水处理高效无污染，且对粮食中的DON、黄曲霉素B1等真菌毒素有较好的消减效果，对小麦粉的白度有一定的提高作用，对筋度、蛋白质无影响。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高浓度臭氧水生产方法，包括以下步骤：
（1）通过制氧机制备氧气；
（2）将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；
（3）在0.12Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至-130℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；
（4）在0.3Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为-5℃。
其中，所述制氧机为变压吸附空分制氧装置。
具体的，所述步骤（1）通过制氧机制备氧气包括：
（11）将原料空气脱硫、除杂成干净空气；
（12）将所述干净空气增压送入两个装填有低硅铝比X型分子筛吸附剂的吸附塔，采用多级串联流化床轮流切换分子筛离子交换工艺通过两吸附塔的吸附剂交替吸附解吸，连续生成纯氧。
其中，所述步骤（1）中制得的氧气纯度为90％。
其中，所述步骤（3）中与臭氧分离后的氧气再次回到步骤（2）中进行电子轰击，制得氧气和臭氧的混合气体。
其中，所述步骤（4）所述纯水以微米级液滴形式与所述液态臭氧混合。
其中，所述高浓度臭氧水应用于粮食杀菌。具体的，通过高浓度臭氧水润粮，短时间密闭能够快速消除各种真菌霉素，无残留。且高浓度臭氧水处理高效无污染，且对粮食中的DON、黄曲霉素B1等真菌毒素有较好的消减效果，对小麦粉的白度有一定的提高作用，对筋度、蛋白质无影响。
实施例2
一种高浓度臭氧水生产方法，包括以下步骤：
（1）通过制氧机制备氧气；
（2）将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；
（3）在0.15Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至-150℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；
（4）在0.4Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为10℃。
其中，所述制氧机为变压吸附空分制氧装置。
具体的，所述步骤（1）通过制氧机制备氧气包括：
（11）将原料空气脱硫、除杂成干净空气；
（12）将所述干净空气增压送入两个装填有低硅铝比X型分子筛吸附剂的吸附塔，采用多级串联流化床轮流切换分子筛离子交换工艺通过两吸附塔的吸附剂交替吸附解吸，连续生成纯氧。
其中，所述步骤（1）中制得的氧气纯度为95％。
其中，所述步骤（3）中与臭氧分离后的氧气再次回到步骤（2）中进行电子轰击，制得氧气和臭氧的混合气体。
其中，所述步骤（4）所述纯水以微米级液滴形式与所述液态臭氧混合。
其中，所述高浓度臭氧水应用于粮食杀菌。
具体的，通过高浓度臭氧水润粮，短时间密闭能够快速消除各种真菌霉素，无残留。且高浓度臭氧水处理高效无污染，且对粮食中的DON、黄曲霉素B1等真菌毒素有较好的消减效果，对小麦粉的白度有一定的提高作用，对筋度、蛋白质无影响。
实施例3
一种高浓度臭氧水生产方法，包括以下步骤：
（1）通过制氧机制备氧气；
（2）将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；
（3）在0.14Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至-140℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；
（4）在0.35Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为3℃。
其中，所述制氧机为变压吸附空分制氧装置。
其中，所述步骤（1）通过制氧机制备氧气包括：
（11）将原料空气脱硫、除杂成干净空气；
（12）将所述干净空气增压送入两个装填有低硅铝比X型分子筛吸附剂的吸附塔，采用多级串联流化床轮流切换分子筛离子交换工艺通过两吸附塔的吸附剂交替吸附解吸，连续生成纯氧。
其中，所述步骤（1）中制得的氧气纯度为93％。
其中，所述步骤（3）中与臭氧分离后的氧气再次回到步骤（2）中进行电子轰击，制得氧气和臭氧的混合气体。
其中，所述步骤（4）所述纯水以微米级液滴形式与所述液态臭氧混合。
其中，所述高浓度臭氧水应用于粮食杀菌。
具体的，通过高浓度臭氧水润粮，短时间密闭能够快速消除各种真菌霉素，无残留。且高浓度臭氧水处理高效无污染，且对粮食中的DON、黄曲霉素B1等真菌毒素有较好的消减效果，对小麦粉的白度有一定的提高作用，对筋度、蛋白质无影响。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过制氧机制备氧气；
（2）将所述氧气输送进入放电室，利用高速电子轰击所述氧气，使其分解成为氧原子，并通过三体碰撞形成臭氧，制得氧气和臭氧的混合气体；
（3）在0.12~0.15Mpa的压力条件下，将所述混合气体降温至-130℃~-150℃，臭氧液化为液态臭氧，并与氧气分离；
（4）在0.3~0.4Mpa的压力条件下，将所述液态臭氧与纯水混合，制得所述高浓度臭氧水，其中，所述纯水的温度为-5~10℃。
2.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述制氧机为变压吸附空分制氧装置。
3.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述步骤（1）通过制氧机制备氧气包括：
（11）将原料空气脱硫、除杂成干净空气；
（12）将所述干净空气增压送入两个装填有低硅铝比X型分子筛吸附剂的吸附塔，采用多级串联流化床轮流切换分子筛离子交换工艺通过两吸附塔的吸附剂交替吸附解吸，连续生成纯氧。
4.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述步骤（1）中制得的氧气纯度为90％~95％。
5.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述步骤（3）中与臭氧分离后的氧气再次回到步骤（2）中进行电子轰击，制得氧气和臭氧的混合气体。
6.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述步骤（4）所述纯水以微米级液滴形式与所述液态臭氧混合。
7.根据权利要求1所述的高浓度臭氧水生产方法，其特征在于，所述高浓度臭氧水应用于粮食杀菌。
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2019
- 2019-12-18 CN CN201911312196.7A patent/CN111053184A/zh active Pending
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