专利名称：水力空化制备氧化还原电位水的方法
技术领域：
本发明属于化工流体机械技术领域，具体涉及一种水力空化技术制备氧化还原电位水的方法。
背景技术：
氧化还原电位水具有较高的氧化还原电位，自20世纪80年代在日本问世之后， 已成为国际上广受青睐的新型多功能水，这种水具有较强的氧化能力和快速杀灭微生物作用，在工业、医药、生活保健等领域有着广泛的应用(中国给水排水，2005，24(9) :25 ；环境与健康杂志，2002，19(5) :407)。目前，氧化还原电位水主要由隔膜式电解槽组成的电解装置以电解方式生成(化学世界，2002，(8) :406)，该生产工艺过程复杂，能耗高，产量低，极大地限制了氧化还原电位水的广泛应用。水力空化是一种复杂的流体力学现象，在水力空化过程中，空化泡在溃灭瞬间其中心点会产生高温、高压，并伴随产生一系列极其复杂的多种物理、化学效应，瞬间可释放出巨大能量，具有极大的能量利用潜力。近年来，人们利用该过程释放的巨大能量和产生的特殊环境处理水中有害化学物质和生物难降解的有机物取得了一定进展(兰州理工大学学报，2005，(4) :75 ；能源环境保护，2007，(2) 18 ；Ultrasonics Sonochemistry, 2003，(4) :255 ；化学工程，2007，(10) :53 ；CN 200410021098. 5 ；CN 200880007265. 7)，在水处理领域展现出广阔的应用前景。现有电解法制备氧化还原电位水存在如下缺陷生产工艺过程复杂，能耗高，产量低，不适于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种工艺简单，成本低的氧化还原电位水的制备方法。本发明一种水力空化制备氧化还原电位水的方法，其特征在于，按照下述步骤进行
(1)在原水中加入无机盐化合物，混合均勻，配制摩尔浓度为0.01 2mol/L的无机盐溶液；
(2)将上述无机盐溶液加入水力空化反应器中；
(3)水力空化反应器中放置多孔孔板，调节反应器温度为20 50°C，压力为0.1 0. 4MPa，运行10 lOOmin，即获得本发明的氧化还原电位水。所述原水可采用去离子水、纯净水、蒸馏水或自来水，优选去离子水。所述无机盐为氯化钠、氯化镁或硫酸钠等。所述多孔孔板的厚度为0. 1 40mm，孔密度为0. 01 0. 4，孔板上小孔直径为 0. 1 IOmm0与电解法制备氧化还原电位水相比，本发明的优点是工艺设备简单，能量利用率高，成本低(本发明方法所需耗电量仅为电解法的1/4)，可以显著简化实验设备和实验操作，容易实现大规模生产。本发明提供了一种利用水力空化产生的能量制备氧化还原电位水的方法，该技术方法工艺简单，成本低，容易实现大规模生产。该氧化还原电位水可以用于对皮肤、创口、医护人员、医疗器械、I⑶病房环境的消毒，也可用于食品加工业、餐饮业、旅馆业、美容业及家庭中的清洗和消毒。
图1是水力空化制备氧化还原电位水的工艺流程图； 图2是空化反应器中多孔孔板的结构示意图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1
将5. Og氯化钠加入5L去离子水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为 1mm、孔密度0. 05、孔板厚度5 mm的多孔孔板(孔板结构见图2)，调节反应器温度为30°C，压力为0. 2MPa，运行20min，即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为lOOOmv。具体生产工艺流程如图1所示将5. Og氯化钠加入5L去离子水中充分混合后倒入水箱10，选择小孔直径为1mm、孔密度0. 05、孔板厚度5 mm的多孔孔板置于空化反应器4中，将第一阀门2、第二阀门11、第三阀门12全部打开，开启水泵1，调节第一阀门2、第三阀门13使第一压力表3至0. 2MPa，第二压力表5和流量计7做调解参考，同时开启冷凝管9调节温度传感器6至30°C，运行20min，即得到氧化还原电位水，ORP仪8显示其氧化还原电位为lOOOmv。实施例2
将15. Og硫酸钠加入5L纯净水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为 1.5mm、孔密度0. 1、孔板厚度4 mm的多孔孔板，调节反应器温度为25°C，压力为0. 15MPa，运行40min，即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为600mv。实施例3
将10. Og氯化镁加入5L自来水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为 0. 8mm、孔密度0. 15、孔板厚度5 mm的多孔孔板，调节反应器温度为40°C，压力为0. 15MPa, 运行20min，即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为1200mv。实施例4
将5. Og氯化钠加入5L自来水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为1mm、 孔密度0. 1、孔板厚度6 mm的多孔孔板，调节反应器温度为30°C，压力为0. 2MPa，运行 20min,即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为940mv。实施例5
将15. Og硫酸钠加入5L去离子水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为 2mm、孔密度0. 12、孔板厚度8 mm的多孔孔板，调节反应器温度为45°C，压力为0. 2MPa，运行 15min,即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为850mv。
实施例6
将15. Og氯化镁加入5L去离子水中充分混合后置于水力空化器中；选择小孔直径为 1. 5mm、孔密度0. 15、孔板厚度10 mm的多孔孔板，调节反应器温度为35°C，压力为0. IMPa, 运行60min，即得到氧化还原电位水，其氧化还原电位为760mv。
权利要求
1.一种水力空化制备氧化还原电位水的方法，其特征在于，按照下述步骤进行(1)在原水中加入无机盐化合物，混合均勻，配制摩尔浓度为0.01 2mol/L的无机盐溶液；(2)将上述无机盐溶液加入水力空化反应器中；(3)水力空化反应器中放置多孔孔板，调节反应器温度为20 50°C，压力为0.1 0. 4MPa，运行10 lOOmin，即获得本发明的氧化还原电位水。
2.根据权利要求1所述的水力空化制备氧化还原电位水的方法，其特征在于，所述原水采用去离子水、纯净水、蒸馏水或自来水。
3.根据权利要求1所述的水力空化制备氧化还原电位水的方法，其特征在于，所述无机盐为氯化钠、氯化镁或硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的水力空化制备氧化还原电位水的方法，其特征在于，所述多孔孔板的厚度为0. 1 40mm，孔密度为0. 01 0. 4，孔板上小孔直径为0. 1 10mm。
全文摘要
本发明公开了一种水力空化制备氧化还原电位水的方法。本发明按照下述步骤进行(1)在原水中加入无机盐化合物，混合均匀，配制摩尔浓度为0.01～2mol/L的无机盐溶液；(2)将上述无机盐溶液加入水力空化反应器中；(3)水力空化反应器中放置多孔孔板，调节反应器温度为20～50℃，压力为0.1～0.4MPa，运行10～100min，即获得本发明的氧化还原电位水。本发明提供了一种利用水力空化产生的能量制备氧化还原电位水的方法，该技术方法工艺简单，成本低，容易实现大规模生产。
文档编号C02F1/00GK102285695SQ20111024246
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者宿红波, 朱孟府, 游秀东, 邓橙, 陈平 申请人:中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所