一种制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明属于食品及医药生产【技术领域】，特指一种在净化水中添加水溶性硅制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺，具体步骤如下：(1)选取原料：选取水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、净化水备用；(2)制备高浓度水溶性硅溶液；(3)制备低浓度水溶性硅溶液：(4)过滤；(5)杀菌；(6)存储；(7)贴标，阴凉避光处封库贮存；本发明制作的水溶性硅溶液，在日常饮食生活中添加，对生物肌体生长发育、预防保健、改善健康具有有益的作用，适合家庭、学校、小型团体等净化水硅化的应用，也适合工业化连续生产。
【专利说明】
【技术领域】：
[0001] 本发明属于食品及医药生产【技术领域】，特指一种在净化水中添加水溶性硅制备含 有水溶性硅的净化水的生产工艺。 一种制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺
【背景技术】：
[0002] 研究表明硅在普通瓜果蔬菜，杂粮皮壳（如水稻）和溪涧活泉里普遍含有，但含 量很低。在以前，在远古时代，人们在自然界自然而然就能获取有益的活性水溶性硅，但是 在生态环境日益恶化的今天，我们喝的是经过处理的自来水，吃的是大棚，反季节，利用转 基因，生长激素等违反自然规律的现代伪科学培育出来的速成动植物食物，缺少人体必需 的精华活性硅。"当消耗相对较大剂量以相对可溶性偏硅酸盐形式存在的硅时才具有有益 的作用。，'《现代营养学》Present Knowledge in Nutrition 原著：Barbara A. Bowman and Robert M. Russell 第九版。
[0003] 特别是中国的自来水多少含有二氧化碳，二氧化碳会缓慢析出二氧化硅， Na20*Si02+C02 = Na2C03+Si02丨，使得自来水中的水溶性硅含量更少，为生物肌体生长发育 和健康着想，所以非常有必要在日常饮用水中补充水溶性硅。
[0004] 水溶性硅在大自然主要以硅酸盐或者偏硅酸盐存在，在天然溪涧流水中低浓度时 主要以偏硅酸根离子Si03 2_B态溶解在水中，水解呈碱性，水溶液中以偏硅酸、正硅酸、多 聚硅酸等各种形态混合存在，所以笼统称水溶性硅，这个称呼比较贴切合理。硅原子具有独 特的立体正四面体结构，进入胃中硅外围4个电子结构未受改变，呈活性状态，容易被人体 吸收。硅是人体不可或缺的矿物质微量元素，在椎间盘、周围韧带、肌腱等结缔组织纤维弹 性及骨胶质形成过程中发挥关键的铰接作用，以及在细胞膜纤维发挥空间的架构作用。硅 铰接胶原蛋白和多糖分子，能使结缔组织纤维富有弹性，硅发展并维持骨骼框架的立体结 构，而且使细胞膜纤维架构立体疏松，促进细胞内外水液的渗透，能够促进营养物质、功能 物质、药物、垃圾废物、污垢毒素在膜间的运输，在细胞健康方面发挥作用。人工水溶性硅 无毒副作用，在水溶液中低浓度时像天然矿泉水中含有的偏硅酸一样以活性硅形态进入人 体，容易被肌体吸收，能够保障生物肌体正常生长发育，改善代谢，增进健康。因此认识了水 溶性硅，那么各种硅相关健康产品将会应运而生。
[0005] 模拟大自然水从山顶到山下水库的溪涧河流的清通过程。发明一款原理明确，过 程清晰，数据标准可控的净化水硅化工艺是当务之急。
[0006] 水至清则无鱼，溪水从高山流淌下来，溶解了岩石中的水溶性硅等矿物质微量元 素，让水变得清澈甘冽，这也恰好解释鲤鱼为何跳龙门，小鱼为何要逆流而上的原因，为的 就是汲取更多的水溶性硅营养，以便让自身变的更健康，更矫健，更有活力。
[0007] 有公开的资料表明，英国人体吸收硅的安全上限剂量是每天每公斤体重12mg(假 设按人7〇Kg体重计算一般人娃日总摄入量可达：12X70 = 840mg)，《现代营养学》Present Knowledge in Nutrition,日本市场销售建议一个月服用6瓶50ml吉川水溶性娃含有食 品是有益的（每l〇〇ml溶液含硅浓度8370ppm，合硅837mg:100mlX (8370/1000000)= lOOOOOmgX (8370/1000000) = 837mg)，平均 5 天一瓶，一天合 10ml，日均合硅 83. 7mg。
[0008] 公开的资料表明，一般人平均一天需要补充的水在1600ml左右，假设一个70Kg 体重的人一日补充硅的总量在80mg左右，那么需要设计的饮用水含有水溶性硅的浓度在 50ppm = 50mg/L = 50mg/kg。（50ppm = 50mg/L = 50mg/1000ml，1600ml X (50mg/1000ml) =80mg)，都约是英国安全上限剂量的十分之一，相对还是比较小的，总之多了浪费，少了 会造成堵塞，堵塞引起水渗透运输相关疾病，引起衰老，特别指出的是血管壁细胞膜坍塌堵 塞，结缔组织纤维断裂坍塌、弹性缺失的人相对要多一些。溶液800ppm可用于喷洒清洁皮 肤，用于湿疹，皮肤过敏。8000ppm可直接涂抹皮肤用于蚊叮虫咬，无名肿毒，汤火烧伤等等。
[0009] 另公开的研究资料表明人体最佳的食盐日均摄入量要小于6000?lOOOOmg，一般 市售人日均食盐摄入量推荐为5000mg。根据分子量测算，Na在NaCl中占比在40%，最佳 推荐钠 Na的摄入量在1000?2500毫克。
【发明内容】
：
[0010] 本发明的目的是提供一种产品适用范围广，使用安全可靠，制作的产品使用效果 好的制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺。
[0011] 本发明是这样实现的：
[0012] 一种制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺，具体步骤如下：
[0013] (1)选取原料：选取水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、净化水备用；
[0014] (2)制备高浓度水溶性硅溶液：
[0015] 按配比取用步骤（1)中准备的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、净化水，并按净 化水：水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末=1:0. 5?1. 2的比例放入密闭容器内，经高温 30°C?180°C、加压1?6个大气压下溶解制成高浓度水溶性硅溶液，剩余净化水备用；
[0016] 或将步骤（1)中准备的净化水流经装有水溶性硅无定型晶体颗粒的储存罐，水溶 性硅无定型晶体颗粒溶解至溶解罐中贮存，在溶解罐中得到高浓度水溶性硅溶液，溶液的 浓度随时间的增加而增加，浓度控制在〇?lOOOOppm ;
[0017] (3)制备低浓度水溶性硅溶液：
[0018] 人工手动：将步骤⑵制备的高浓度水溶性硅溶液加入到净化水中，使用TDS测试 仪检测数据，TDS数值为Oppm?120ppm，得到低浓度的水溶性硅含有溶液；
[0019] 或将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液通过加药器加入到净化水中形成下游 水溶液，通过检测下游水溶液的电导率或PH值控制加药的速度，使用TDS测试仪检测数据， TDS数值为Oppm?120ppm，得到低浓度的水溶性硅溶液；
[0020] 或将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液通过加药器加入到步骤（2)中备用的净 化水中形成下游水溶液，通过检测的下游水溶液的电导率为0?8500ppm或PH值为7? 12. 6,以控制加入的高浓度水溶性硅溶液的速度，得到低浓度的水溶性硅溶液。
[0021] 还包括有步骤（4)过滤：对步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液进行过滤或/和 对步骤（3)制备的低浓度水溶性硅溶液进行过滤。
[0022] 上述的过滤是：经过高密度PP棉lum滤芯，阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及颗 粒杂质或聚合胶体；或通过活性烧结炭或颗粒碳阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及颗粒杂 质或聚合胶体。
[0023] 还包括有步骤（5)杀菌：将步骤（4)制备的过滤后的低浓度水溶性硅溶液进行杀 菌。
[0024] 上述的杀菌是：煮沸杀菌或通过不锈钢管道紫外线杀菌。
[0025] 还包括有步骤（6)存储：将步骤（5)制备的低浓度水溶性硅溶液存于储罐或者用 于下一道产品工序的加工利用或者在100等级以上的净化无菌条件下无菌罐装。
[0026] 还包括有步骤（7)贴标，阴凉避光处封库贮存。
[0027] 上述的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末的化学式为Na20 ·η5?02，模数η为1?4。
[0028] 上述的步骤（2)中所述的按配比取用步骤（1)中准备的水溶性硅无定型晶体颗粒 或粉末、净化水的配比，即Na 20 · nSi02与净化水的重量配比的计算公式如下：
[0029] Na20 · nSi02 :净化水 c = (nXSi02+Na20) : (bXH20)
[0030] 其中：配制水的份数：b = (nXSi/a-nXSi02_Na20)/H20 ;
[0031] 硅含量系数：a =硅的日摄入量/水的日均摄入量；
[0032] Na 的含量：d =水的日均摄入量 X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20);
[0033] 娃的含量计算：e =水的日均摄入量XnXSi/(bXH20+nXSi02+Na20)。
[0034] 根据权利要求1所述的一种制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺，其特征在 于：所述的水溶性娃无定型晶体颗粒的直径为2mm?100mm。
[0035] 本发明相比现有技术突出的优点是：
[0036] 1、本发明使用的水溶性硅无定型晶体颗粒和粉末是利用现代发明专利技术制得， 原料是天然沙石中的食品医药级二氧化硅，按比例添加食品级碳酸钠，经过约8小时近 2000°C的高温熔融提纯转化而来的水溶性硅Na 20 · nSi02，品质纯净，熔融均匀，天然安全可 靠，数据可控，适合标准化操作；
[0037] 2、本发明可制作成一款高品质的含有水溶性娃无定型晶体颗粒Na20 · nSi02的矿 化滤芯，η从1到4不同滤料可供选择，将净化水流经装有水溶性硅无定型晶体颗粒的溶解 储存罐，经稀释后得到溶解有水溶性硅的水溶液，适合家庭、学校、小型团体等净化水硅化 的应用，也可将模数η从1到4的高品质水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末高温高压溶化，然 后将此高浓度溶液通过管道自动加药器加入到净化水的过程，适合工业化连续生产；
[0038] 3、本发明制作的水溶性硅溶液，在日常饮食生活中添加，对生物肌体生长发育、预 防保健、改善健康具有有益的作用。
【具体实施方式】：
[0039] 下面以具体实施例对本发明作进一步描述：
[0040] 模数η从1到4的各种配比的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末，适合各种不同水 质，不同溶解速度，不同溶液产品钠硅配比的需要。选择不同模数的水溶性硅无定型晶体颗 粒的精妙在于不同钠硅配比的水溶液，可以适合不同的消费群体，例如低钠高硅就非常适 合心脑血管患者的健康保养。本发明希望得到保护的就是不同模数η从1到4的偏硅酸钠 溶料在食品医药领域的发明应用，模数越高钠含量越低，硅含量越高，溶解速度与模数成反 t匕，当η大于4时基本不溶解。
[0041] 实施例1 :
[0042] 本实施例的模数η为1或2. 5或3. 5,具体步骤如下：
[0043] (1)选取原料：选择模数η为1或2. 5或3. 5的水溶性硅无定型晶体颗粒 (Na20 · Si02或Na20 · 2. 5Si02或Na20 · 3. 5Si02)及净化水Α，水溶性硅无定型晶体颗粒的直 径在2mm?100mm之间。
[0044] 其中，净化水A是经过净化处理的纯净水，如：电渗析、R0逆渗透、离子交换树脂、 絮凝、活性炭吸附、蒸馏、紫外线杀菌等等手段处理得到的净化水A。本案例以R0逆渗透处 理的净化水为实施举例，相对市政自来水原水的TDS值假如在200PPM左右，经过净化处理 的净化水A的TDS数值一般小于10,甚至接近于0,要视R0膜的脱盐率而定。其他方法处 理的净化水A的TDS数值可能各不相同。为方便描述，文中所述净化水的TDS值都忽略为 〇,实际操作则要考虑增加净化水的TDS值基数。
[0045] (2)制备高浓度水溶性硅溶液B :
[0046] 将步骤（1)中准备的净化水A流经装有水溶性硅无定型晶体颗粒的储存罐，水溶 性硅无定型晶体颗粒溶解至溶解罐中贮存，在溶解罐中得到高浓度水溶性硅溶液B，溶液 的浓度随时间的增加而增加，浓度控制在〇?lOOOOppm ;
[0047] (3)过滤：
[0048] 将步骤（2)中的高浓度水溶性硅溶液B再流经高密度PP棉lum滤芯过滤或活性烧 结炭或颗粒碳，阻隔未溶解的颗粒杂质或聚合胶体，得到过滤后的高浓度水溶性硅溶液C。
[0049] (4)制备低溶度水溶性硅溶液D :
[0050] 再经过以下两种方案调整高浓度水溶性硅溶液B的浓度：
[0051] ①人工手动：将步骤（3)的高浓度水溶性硅溶液C加入到净化水A当中，使用TDS 笔或TDS计简单检测数据，TDS数值为Oppm?120ppm，得到低浓度水溶性硅溶液D。
[0052] 参考国际直饮水TDS值标准：美国：0-50ppm，欧盟：0-70ppm。一般通过新净水机 净化处理出来的纯净水TDS值要小于lOppm，若大于70ppm应该可以考虑检查或更换净水 机各级滤芯及R0逆渗透膜，可能其使用寿命出现问题了。考虑到净化水A含有的TDS值基 数，调制矿化直饮用水（低浓度水溶性硅溶液D)的TDS数值一般推荐为：净化水TDS值基 数+50ppm，常用直接可饮用水推荐的TDS值在0ppm-70ppm之间。
[0053] 该方法适合小型家庭团体净水机的矿化应用，随时配置，随时饮用，若超过24小 时请煮沸杀菌饮用，因空气中大肠杆菌等会在无氯的净化水中快速繁殖。
[0054] ②将高浓度水溶性硅溶液B通过加药器（如法国D0SATR0N加药器）加入到净化 水A当中得到低浓度水溶性硅溶液C，特点是方便简洁，浓度均匀稳定、操作连续可控，可避 免二次污染，通过检测电导率或者PH值自动调节加药器的开关大小可以控制加净化水A的 量，随时调制矿化直饮用水（低浓度水溶性硅溶液D)的TDS数值在Oppm?70ppm之间。
[0055] 本实施例对净化水A与水溶性硅无定型晶体颗粒之间的配比以最终低浓度水溶 性娃溶液D的TDS数值在0ppm-70ppm之间即可。
[0056] 实施例2 :本实施例的模数η为1 :
[0057] 实施计算流程，根据计算结果配备物料：
[0058] 选择模数η为1的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末。
[0059] 计算过程如下：
[0060] 根据数据推荐，硅的日摄入量设计为80mg，水的日均摄入量为1600mg，n为硅酸钠 Na20 · nSi02 的模数。
[0061] ①娃含量系数：
[0062] a =硅的日摄入量/水的日均摄入量
[0063] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg
[0064] = 0. 00005 ；
[0065] ②配制水的份数：
[0066] b= (nX Si/a-nX Si02-Na20)/H20
[0067] = (nX28/a-nX 60-62)/18
[0068] = (1X28/0. 00005-1X60-62)/18
[0069] = 559878/18
[0070] ^ 31104 ；
[0071] ③Na20 · nSi02和净化水A重量配比：
[0072] c = (nX Si02+Na20) / (bXH20)
[0073] = (η X 60+62)/(bX 18)
[0074] = 122/559878
[0075] ^ 1 ：4589 ；
[0076] ④Na的含量：
[0077] d =水的日均摄入量 X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20)
[0078] = 1600000 X 2 X Na/ (b X H20+n X Si02+Na20)
[0079] = 1600000 X 2 X 23Ab X 18+n X 60+62)
[0080] = 1600000 X 2 X 23/(31104 X18+1X 60+62)
[0081] ^ 131 ；
[0082] ⑤硅的含量计算：
[0083] e =水的日均摄入量 XnXSV(bXH20+nXSi02+Na20)
[0084] = 1600000 X η X Si / (b X H20+n X Si02+Na20)
[0085] = 1600000 XnX 28/(bX18+nX 60+62)
[0086] = 1600000 X1X 28/ (31104 X18+1X 60+62)
[0087] ^ 80 ；
[0088] ⑥设计31104份H20和1份Na20 · Si02的配比，以设计日摄入水总量1600ml计 算，钠的日总摄入量是131mg，硅的摄入量是80mg，数据都符合在限定范围之内，是安全可 控的。
[0089] 上述计算过程中，H20为工业化生产的净化水A，Na20 · Si02为专利制备高纯度食 品级人工水溶性硅无定型颗粒或粉末。
[0090] 具体生产工艺如下：
[0091] (1)称取原料：按 1 份 Na20 · Si02 :31104 份4〇 = (1X60+62V(31104X18)= 122/559878 = 1 :4589的配比秤取原料备用。
[0092] (2)制备高浓度水溶性硅溶液B :
[0093] 从步骤（1)中准备的原料中取用水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末及部分净化水 A，取用比例为：净化水A:水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不锈钢密 闭容器内，加温30°C?180°C，加压1?6个大气压下搅拌溶解制备高浓度水溶性硅溶液B， 剩余净化水A备用。本实施例选择在加温温度50°C，加压1个大气压下搅拌溶解制备高浓 度水溶性硅溶液B。
[0094] -般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末，水可稍许增加。制备 溶液的浓度以水溶性硅粉末能完全溶解为合理标准。溶解水的量在计算时在净化水A中酌 情减去。本实施例模数为1，水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末相对容易溶解。模数越大溶解 的温度压力都相对越高，视实际操作而定。
[0095] (3)制备低浓度水溶性硅溶液C :
[0096] 将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液B通过加药器（如法国D0SATR0N加药器） 加入到步骤（2)中备用的净化水A中得到低浓度水溶性硅溶液C，特点是方便简洁，浓度均 匀稳定、操作连续可控，通过检测下游水溶液的电导率为〇?8500ppm或PH值为7?12. 6， 调节控制加药器的开关大小、压力、流速都可控制加药的速度，适合工业化生产使用。如工 厂化人工硅化水的批量生产。加药器电导率按后续各类产品浓度的需要，可以直接设置控 制加药的频率。
[0097] (4)过滤：将步骤（3)制备的低浓度水溶性硅溶液C经过高密度PP棉lum滤芯或 活性烧结炭或颗粒碳，阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及其他一些颗粒杂质或聚合胶体， 得到过滤后的低浓度水溶性硅溶液D。
[0098] (5)杀菌：将步骤⑷的低浓度水溶性硅溶液D通过不锈钢管道紫外线杀菌，得 到杀菌后的低浓度水溶性硅溶液E。
[0099] (6)存储：将步骤（5)杀菌后的低浓度水溶性硅溶液E存于储罐；
[0100] 或者用于下一道产品工序的加工利用；
[0101] 或者在100等级以上的净化无菌条件下无菌罐装。
[0102] (7)贴标，阴凉避光处封库贮存。
[0103] 工业化生产用水视产品需要配置不同浓度的溶液，总体控制在0?8500ppm。
[0104] 如瓶装饮用水浓度控制在0?120ppm，化妆清洁用水在800ppm，皮肤外膜损伤在 8000ppm。8000ppm可以继续加水稀释至50ppm作为可直接饮用的娃化水。
[0105] 实施例3 :本实施例的模数η为2. 5。
[0106] 实施计算流程，根据计算结果配备物料：
[0107] 选择模数η为2. 5的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末。
[0108] 计算过程如下：
[0109] 根据数据推荐，硅的日摄入量设计为80mg，水的日均摄入量为1600mg，n为硅酸钠 Na20 · nSi02 的模数。
[0110] ①硅含量系数：
[0111] a =硅的日摄入量/水的日均摄入量
[0112] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg
[0113] = 0.00005;
[0114] ②配制水的份数：
[0115] b= (nX Si/a-nX Si02-Na20)/H20
[0116] = (nX28/a-nX 60-62)/18
[0117] = (2. 5 X 28/0. 00005-2. 5 X 60-62) /18
[0118] = 1399788/18
[0119] ^ 77766 ；
[0120] ③Na20. nSi02和纯净水重量配比：
[0121] c= (nXSi02+Na20)/(bXH20)
[0122] = (nX60+62)/(bX18)
[0123] = (2. 5X60+62)/77766X 18
[0124] = 212/1399788
[0125] ^ 1 ：6602 ；
[0126] ④Na的含量：
[0127] d =水的日均摄入量 X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20)
[0128] = 1600000 X 2 X Na/ (b X H20+n X Si02+Na20)
[0129] = 1600000 X 2 X 23Ab X 18+n X 60+62)
[0130] = 1600000 X 2 X 23/ (77766 X 18+2. 5 X 60+62)
[0131] ^ 52. 57 ；
[0132] ⑤硅的含量计算：
[0133] e =水的日均摄入量 XnXSV(bXH20+nXSi02+Na20)
[0134] = 1600000 X η X Si / (b X H20+n X Si02+Na20)
[0135] = 1600000 XnX 28/(bX18+nX 60+62)
[0136] = 1600000 X 2. 5 X 28/ (77766 X 18+2. 5 X 60+62)
[0137] ^ 80 ；
[0138] ⑥设计77766份4〇和1份Na20 ·2. 5Si02的配比，以设计日摄入水总量1600ml计 算，钠的日总摄入量是52. 57mg，硅的摄入量是80mg，数据都符合在限定范围之内，是安全 可控的。
[0139] 上述计算过程中，H20为工业化生产的净化水A，Na20 · 2. 5Si02为专利制备高纯度 食品级人工水溶性硅无定型颗粒或粉末。
[0140] 具体生产工艺如下：
[0141] (1)称取原料：
[0142] 按 1 份Na20.2.5Si02 :77766份!120 = (2. 5X60+62)Λ77766Χ 18) = 212/1399788 =1 :6602的配比秤取原料备用。
[0143] (2)制备高浓度水溶性硅溶液B :
[0144] 从步骤（1)中准备的原料中取用水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末及部分净化水 A，取用比例为：净化水A:水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不锈钢密 闭容器内，加温30°C?180°C，加压1?6个大气压下搅拌溶解制备高浓度水溶性硅溶液B， 剩余净化水A备用。本实施例选择在加温温度10(TC，加压1个大气压下搅拌溶解制备高浓 度水溶性硅溶液B ;或选择在加温温度150°C，加压3个大气压下搅拌溶解制备高浓度水溶 性硅溶液B。加热加压视实际溶解操作情况而定。
[0145] 一般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末，水可稍许增加。制备 溶液的浓度以水溶性硅粉末能完全溶解为合理标准。溶解水的量在计算时在净化水中酌情 减去。本实施例模数为2. 5,水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末相对不容易溶解。模数越大溶 解的温度压力都相对越高，视实际操作而定。
[0146] (3)制备低浓度水溶性硅溶液C :
[0147] 将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液B通过加药器（如法国D0SATR0N加药器） 加入到步骤（2)中备用的净化水A中得到低浓度水溶性硅溶液C，特点是方便简洁，浓度均 匀稳定、操作连续可控，通过检测下游水溶液的电导率为〇?8500ppm或PH值为7?12. 6， 调节控制加药器的开关大小、压力、流速都可控制加药的速度，适合工业化生产使用。如工 厂化人工硅化水的批量生产。加药器电导率按后续各类产品浓度的需要，可以直接设置控 制加药的频率。
[0148] (4)过滤：将步骤（3)制备的低浓度水溶性硅溶液C经过高密度PP棉lum滤芯或 活性烧结炭或颗粒碳，阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及其他一些颗粒杂质或聚合胶体， 得到过滤后的低浓度水溶性硅溶液D。
[0149] (5)杀菌：将步骤⑷的低浓度水溶性硅溶液D通过不锈钢管道紫外线杀菌，得到 杀菌后的低浓度水溶性硅溶液E。
[0150] (6)存储：将步骤（5)杀菌后的低浓度水溶性硅溶液E存于储罐；
[0151] 或者用于下一道产品工序的加工利用；
[0152] 或者在100等级以上的净化无菌条件下无菌罐装。
[0153] (7)、贴标，阴凉避光处封库贮存。
[0154] 工业化生产用水视产品需要配置不同浓度的溶液，总体控制在0?8500ppm。
[0155] 如瓶装饮用水浓度控制在0?120ppm，化妆清洁用水在800ppm，皮肤外膜损伤在 8000ppm。8000ppm可以继续加水稀释至50ppm作为可直接饮用的娃化水。
[0156] 实施例4 :本实施例的模数η为3. 5 :
[0157] 实施计算流程，根据计算结果配备物料：
[0158] 选择模数η为3. 5的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末。
[0159] 计算过程如下：
[0160] 根据数据推荐，硅的日摄入量设计为80mg，水的日均摄入量为1600mg，n为硅酸钠 Na20 · nSi02 的模数。
[0161] ①硅含量系数：
[0162] a =硅的日摄入量/水的日均摄入量
[0163] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg = 0. 00005 ；
[0164] ②配制水的份数：
[0165] b= (nX Si/a-nX Si02-Na20)/H20
[0166] = (nX28/a-nX 60-62)/18
[0167] = (3. 5X28/0. 00005-3. 5X60-62)/18
[0168] = (1960000-272)/18
[0169] ^ 108873 ；
[0170] ③Na20. nSi02和纯净水重量配比：
[0171] c = (nX Si02+Na20) / (bXH20)
[0172] = (η X 60+62)/(bX 18)
[0173] = (3.5X60+62)7(108873X18)
[0174] = 272/1959728
[0175] ^ 1 ：7205 ；
[0176] ④Na的含量：
[0177] d =水的日均摄入量 X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20)
[0178] = 1600000 X 2 X Na/ (b X H20+n X Si02+Na20)
[0179] = 1600000 X 2 X 23Ab X 18+n X 60+62)
[0180] = 1600000 X 2 X 23/ (108873 X18+3. 5 X 60+62)
[0181] ^ 37. 55 ；
[0182] ⑤硅的含量计算：
[0183] e =水的日均摄入量 XnXSV(bXH20+nXSi02+Na20)
[0184] = 1600000 X η X Si / (b X H20+n X Si02+Na20)
[0185] = 1600000 XnX 28/(bX18+nX 60+62)
[0186] = 1600000 X 3. 5 X 28/ (108873 X 18+3. 5 X 60+62)
[0187] ^ 80 ；
[0188] ⑥设计108873份H20和1份Na20 · 3. 5Si02的配比，以设计日摄入水总量1600ml 计算，钠的日总摄入量是37. 55mg，硅的摄入量是80mg，数据都符合在限定范围之内，是安 全可控的。
[0189] 上述计算过程中，H20为工业化生产的净化水A，Na20 · 3. 5Si02为专利制备高纯度 食品级人工水溶性硅粉末或颗粒。
[0190] 具体生产工艺如下：
[0191] (1)称取原料：
[0192] 按 1 份 Na20 · 3. 5Si02 :108873 份 Η20 = (3· 5X60+62V(108873X 18)= 272/1959728 = 1 :7205的配比秤取原料备用。
[0193] (2)制备高浓度水溶性硅溶液B :
[0194] 从步骤（1)中准备的原料中取用水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末及部分净化水 A，取用比例为：净化水A:水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不锈钢密 闭容器内，加温30°C?180°C，加压1?6个大气压下搅拌溶解制备高浓度水溶性硅溶液B， 剩余净化水A备用。本实施例选择在加温温度100°C，加压3个大气压下搅拌溶解制备高浓 度水溶性硅溶液B ;或选择在加温温度150°C，加压4个大气压下搅拌溶解制备高浓度水溶 性硅溶液B。加热加压视实际溶解操作情况而定。
[0195] 一般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末，水可稍许增加。制备 溶液的浓度以水溶性硅粉末能完全溶解为合理标准。溶解水的量在计算时在净化水中酌情 减去。本实施例模数为3. 5,水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末相对不容易溶解。模数越大溶 解的温度压力都相对越高，视实际操作而定。
[0196] (3)制备低浓度水溶性硅溶液C :
[0197] 将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液B通过加药器（如法国D0SATR0N加药器） 加入到步骤（2)中备用的净化水A中得到低浓度水溶性硅溶液C形成下游水溶液，特点是 方便简洁，浓度均勻稳定、操作连续可控，通过检测的下游水溶液的电导率为〇?8500ppm 或PH值为7?12. 6,调节控制加药器的开关大小、压力、流速都可控制加药的速度，适合工
【权利要求】
1. 一种制备含有水溶性硅的净化水的生产工艺，其特征在于：具体步骤如下： (1) 选取原料：选取水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、净化水备用； (2) 制备高浓度水溶性硅溶液： 按配比取用步骤（1)中准备的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、净化水，并按净化水： 水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末=1:0. 5?1. 2的比例放入密闭容器内，经高温30°C? 180°C、加压1?6个大气压下溶解制成高浓度水溶性硅溶液，剩余净化水备用； 或将步骤（1)中准备的净化水流经装有水溶性硅无定型晶体颗粒的储存罐，水溶性硅 无定型晶体颗粒溶解至溶解罐中贮存，在溶解罐中得到高浓度水溶性硅溶液，溶液的浓度 随时间的增加而增加，浓度控制在0?lOOOOppm ; (3) 制备低浓度水溶性硅溶液： 人工手动：将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液加入到净化水中，使用TDS测试仪检 测数据，TDS数值为Oppm?120ppm，得到低浓度的水溶性硅含有溶液； 或将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液通过加药器加入到净化水中形成下游水溶 液，通过检测下游水溶液的电导率或PH值控制加药的速度，使用TDS测试仪检测数据，TDS 数值为Oppm?120ppm，得到低浓度的水溶性硅溶液； 或将步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液通过加药器加入到步骤（2)中备用的净化水 中形成下游水溶液，通过检测的下游水溶液的电导率为〇?8500ppm或PH值为7?12. 6， 以控制加入的高浓度水溶性硅溶液的速度，得到低浓度的水溶性硅溶液。
2. 根据权利要求1所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 还包括有步骤（4)过滤：对步骤（2)制备的高浓度水溶性硅溶液进行过滤或/和对步骤（3) 制备的低浓度水溶性硅溶液进行过滤。
3. 根据权利要求2所述的一种制备具有水溶性硅的净化水的生产工艺，其特征在于： 所述的过滤是：经过高密度PP棉lum滤芯，阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及颗粒杂质或 聚合胶体；或通过活性烧结炭或颗粒碳阻隔未完全溶解的水溶性硅颗粒及颗粒杂质或聚合 胶体。
4. 根据权利要求2所述的一种制备具有水溶性硅的净化水的生产工艺，其特征在于： 还包括有步骤（5)杀菌：将步骤（4)制备的过滤后的低浓度水溶性硅溶液进行杀菌。
5. 根据权利要求4所述的一种制备具有水溶性硅的净化水的生产工艺，其特征在于： 所述的杀菌是：煮沸杀菌或通过不锈钢管道紫外线杀菌。
6. 根据权利要求4所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 还包括有步骤（6)存储：将步骤（5)制备的低浓度水溶性硅溶液存于储罐或者用于下一道 产品工序的加工利用或者在100等级以上的净化无菌条件下无菌罐装。
7. 根据权利要求6所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 还包括有步骤（7)贴标，阴凉避光处封库贮存。
8. 根据权利要求1所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 所述的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末的化学式为Na 20 · nSi02，模数η为1?4。
9. 根据权利要求1所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 所述的步骤（2)中所述的按配比取用步骤（1)中准备的水溶性硅无定型晶体颗粒或粉末、 净化水的配比，即Na 20 · nSi02与净化水的重量配比的计算公式如下： Na20 · nSi02 :净化水 c = (nXSi02+Na20) : (bXH20) 其中：配制水的份数：b = (nXSi/a-nXSi02_Na20)/H20 ; 硅含量系数：a =硅的日摄入量/水的日均摄入量； Na的含量：d =水的日均摄入量X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20); 娃的含量计算：e =水的日均摄入量XnXSi/(bXH20+nXSi02+Na20)。
10.根据权利要求1所述的一种制备含有水溶性娃的净化水的生产工艺，其特征在于： 所述的水溶性娃无定型晶体颗粒的直径为2mm?100mm。
【文档编号】C02F1/68GK104098169SQ201410362701
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】叶卫斌 申请人:叶卫斌