專利名稱：超級凈化水設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種超級凈化水設備，屬水質凈化設備技術領域。
目前世界上許多國家在醫藥醫療、生物工程、許多其它高新技術產品生產工藝過程及其輔料所用水方面，仍然期待得到超級凈化水質，由于世界許多地區的水質普遍受到污染，水中有機物、有害重金屬、各種菌群、α、β射線等有害物日益增多，為凈化水，世界上許多國家已先后開發了多種凈化水技術設備，如超濾膜、中空纖維、吸附、離子交換、電滲析、反滲透等技術，以這些技術設備所凈化的水主要用于人飲用水，還不能完全滿足許多高新技術產品工藝用水及輔料用水的質量要求，雖然有的技術已用于醫藥用水方面，但還不能百分之百的去除水中各種有機物和有害重金屬，也未使水得到活化的較高傳輸性和滲透性，因而影響藥效，延長醫療時間和浪費藥物，如能將水徹底達到超級凈化，能得到百分之百去除水中各種有害物，將是極大的收效，不僅解除了人們的疾病痛苦和經濟負擔，也將使我國的本技術產品及相關的高新技術產品得到發展並占據國內、國際市場，取得重大的經濟效益。
本發明的目的設計提出一種超級凈化水設備，達到百分之九十九點九九以上去除水中有機污染物、有害重金屬、各種菌群、α、β射線，使獲得的超級凈化水具有良好的傳輸性、滲透性、擴散性、較低的介電常數和使溶于超級凈化水的物質溶解量增大、滿足各種高新技術產品所需水質特性的目的。
本發明的技術設計方案如下超級凈化水設備由雙氧水容器、耐酸齒輪泵、柱塞泵、換熱器、超臨界水反應釜、安全閥、壓力傳感儀表、壓力自控儀表、溫度傳感儀表、溫度控制儀表、加熱設備和閥門、管路構成。
雙氧水容器下端經閥門①與0.3MPa 2L/h耐酸齒輪泵的輸入端相接，0.3MPa 2L/h耐酸齒輪泵輸出0.3MPa 20℃ 1.6L/h 30％濃度的H2O2的輸出端經閥門②與24MPa 180L/h柱塞泵一輸入端相接，24MPa 180L/h柱塞泵另一輸入端與由多級深度凈化系統輸出0.26MPa 20℃ 160L/h殘留有害物總平均殘留率為24％的原料水的原料水輸入管路相接，24MPa 180L/h柱塞泵輸出22.2MPa 20℃ 161.L/h原料水+H2O2的輸出端經管路I與換熱器的下側端相接，換熱器輸出22.2MPa 364℃ 161.6L/h原料水+H2O2的上側端與進入超臨界水反應釜中的管路II相接，超臨界水反應釜上側端輸出21.9MPa 374℃ 100L/h超級凈化水的輸出端與從換熱器中經過的管路III上端相接，從下端輸出21MPa 30℃100L/h超級凈化水的管路III經閥門③與輸出0.6MPa 30℃ 100L/h超級凈化水至產品包裝車間的管路IV相接，超臨界水反應釜的下端經閥門④與排污管路相接，超臨界水反應釜上端面安有排放二氧化碳的閥門⑤，在超臨界水反應釜上還安有安全閥、壓力傳感儀表、壓力自控儀表、溫度傳感儀表、溫度控制儀表，采用電或石油液化氣加熱、安有溫度控制儀表的加熱設備中被加熱的蛇形管路經輸出管路和輸入管路與原料水+H2O2在其中反應狀態為21.9MPa 374℃的超臨界水反應釜相接；以上各參數(壓力、溫度、流量)的調整范圍均為±5％。
本發明的優點、特點和積極效果1、利用超級凈化水設備所生產出的超級凈化水可以去除水中有機污染物、各種菌群；有害重金屬，如鉛、鉻、汞等達百分之九十九點九九以上，還可消除水中的α、β射線，即可對原料水進行徹底處理。
2、本發明所生產出的超級凈化水具有良好的傳輸性、滲透性、擴散性和較低的介電常數，使溶于超級凈化水中的物質溶解量增大，滿足生產各種高新技術產品所需的水質特性的要求。
3、本發明的關鍵設備——起臨界水反應釜中，采用高溫高壓的工藝條件，使原料水在被處理的過程中，氫鍵被斷裂，使許多有機污染物被極快速氧化降解，增加了水對各種物質的溶解量，溶解氧，溶解各種藥物。
4、本發明所獲得的超級凈化水用途廣泛，主要用于制藥用水，特別是針劑藥物用水和靜點用水，其次是液體口服藥物用水，加工藥物工藝用水，以及生物工程的基因工程、基因工程疫苗、酶、核酸類、功能食品等工藝用水及輔料用水。
5、本發明中采用換熱器，使成品水被降溫，原料水被升溫，降低了加熱設備中的電、石油液化氣的能源消耗。
6、由于在超臨界水反應釜上采用了壓力傳感器、溫度傳感器、壓力自控儀表、溫度控制儀表和安全閥，使超臨界水反應釜中的工藝條件可得到保證又增加了設備的安全可靠性。
7、加熱設備中采用了電或石油液化氣加熱，加熱設備適用性強。
8、經濟效益高，投資回收期短。
以投資七百五十萬元建小型超凈化水廠計算，十一個月左右即可回收投資。
附圖為“超級凈化水設備”結構示意圖。
圖中1雙氧水容器，2閥門①，3耐酸齒輪泵，4閥門②，5柱塞泵，6原料水輸入管路，7管路I，8換熱器，9超臨界水反應釜，10管路II，11閥門③，12閥門④，13 管路III，14管路IV，15安全閥，16壓力傳感儀表，17壓力自控儀表，18溫度傳感儀表，19溫度控制儀表，20排污管路，21加熱設備，22輸出管路，23輸入管路，24蛇形管路，25閥門⑤、26多級深度凈化系統。
本發明的最佳實施例超級凈化水設備由雙氧水容器(1)、耐酸齒輪泵(3)、柱塞泵(5)、換熱器(8)、超臨界水反應釜(9)、安全閥(15)、壓力傳感儀表(16)、壓力自控儀表(17)、溫度傳感儀表(18)、溫度控制儀表(19)、加熱設備(21)和閥門、管路構成。
雙氧水容器(1)下端經閥門①(2)與0.3MPa 2L/h耐酸齒輪泵(3)的輸入端相接，0.3MPa 2L/h耐酸齒輪泵(3)輸出0.3MPa 20℃ 1.6L/h 30％濃度的H2O2的輸出端經閥門②(4)與24MPa 180L/h柱塞泵(5)一輸入端相接，24MPa 180L/h柱塞泵(5)另一輸入端與由多級深度凈化系統(26)輸出0.26MPa 20℃160L/h殘留有害物總平均殘留率為24％的原料水的原料水輸入管路(6)相接，24MPa 180L/h柱塞泵(5)輸出22.2MPa 20℃161.L/h原料水+H2O2的輸出端經管路I(7)與換熱器(8)的下側端相接，換熱器(8)輸出22.2MPa 364℃ 161.6L/h原料水+H2O2的上側端與進入超臨界水反應釜(9)中的管路II(10)相接，超臨界水反應釜(9)上側端輸出21.9MPa 374℃ 100L/h超級凈化水的輸出端與從換熱器(8)中經過的管路III(13)上端相接，從下端輸出21MPa 30℃ 100L/h超級凈化水的管路III(13)經閥門③(11)與輸出0.6MPa 30℃ 100L/h超級凈化水至產品包裝車間的管路IV(14)相接，超臨界水反應釜(9)的下端經閥門④(12)與排污管路(20)相接，超臨界水反應釜(9)上端面安有排放二氧化碳的閥門⑤(25)，在超臨界水反應釜(9)上還安有安全閥(15)、壓力傳感儀表(16)、壓力自控儀表(17)、溫度傳感儀表(18)、溫度控制儀表(19)，采用電或石油液化氣加熱、安有溫度控制儀表(19)的加熱設備(21)中被加熱蛇形管路(24)經輸出管路(22)和輸入管路(23)與原料水+H2O2在其中反應狀態為21.9MPa 374℃的超臨界水反應釜(9)相接。
由多級深度凈化系統(26)輸出的0.26MPa 20℃ 160L/h殘留有害物總平均殘留率為24％的原料水經原料水輸入管路(6)輸入到24MPa 180L/h柱塞泵(5)中，與此同時，30％濃度的雙氧水從雙氧水容器(1)的下端經閥門①(2)和0.3MPa 2L/h耐酸齒輪泵(3)也輸入到24MPa 180L/h柱塞泵(5)中，在24MPa 180L/h柱塞泵(5)的作用下，混合后的22.2MPa 20℃ 161.L/h原料水+H2O2經管路I(7)進入到換熱器(8)中，在換熱器(8)中被從超臨界水反應釜(9)輸出的21.9MPa 374℃ 100L/h超級凈化水經進入到換熱器(8)中的管路III(13)放出的熱量加熱后，溫度由20℃升至364℃的原料水+H2O2由換熱器(8)的上側端經進入到超臨界水反應釜(9)中的管路II(10)輸入到超臨界水反應釜(9)中，此后，22.2MPa 364℃ 161.6L/h原料水+H2O2以自然循環的方式經輸出管路(22)進入到安有溫度控制儀表(19)的加熱設備(21)的蛇形管路(24)中被加熱后又經輸入管路(23)返回至超臨界水反應釜(9)中形成21.9MPa 374℃原料水+H2O2，在超臨界水反應釜(9)中的高溫、高壓和H2O2的作用下，使原料水在被處理的過程中，氫鍵斷裂，使許多有機污染物及其他有害物被極快速的徹底氧化降解，轉化成二氧化碳、無機物和水，使其不產生小分子有機產物和一些毒害更大的中間體產物；在超臨界水反應釜(9)中的中上部形成水、汽混合的21.9MPa 374℃超級凈化水並從超臨界水反應釜(9)上側端輸出至進入換熱器(8)中的管路III(13)中，在換熱器(8)中放出熱量后從其下端出來的管路III(13)、閥門③(11)和管路IV(14)輸出0.6MPa 30℃ 100L/h超級凈化水至產品包裝車間；超級凈化水在超臨界水反應釜(9)中反應后形成的無機物則從其下端經閥門④(12)和排污管路(20)排出，而形成的二氧化碳則從安在超臨界水反應釜(9)的上端面的閥門⑤(25)排出。在超臨界水反應釜(9)上還安裝采用了壓力傳感器(16)、溫度傳感器(18)、壓力自控儀表(17)、溫度控制儀表(19)和安全閥(15)，使超臨界水反應釜(9)中的工藝條件可得到保證又增加了設備的安全可靠性。加熱設備(21)中采用電加熱或石油液化氣加熱，使加熱設備(21)的適用性強。
如果在原料水中殘留有一定量的以下某種或幾種有機物，例如酚、多氯聯苯、硝基酚、二甲基酚等，則以提高所需的超臨界水反應釜(9)內的反應溫度、反應壓力和反應時間即延長閥門③(11)的開啟時間來實現對原料水的徹底氧化降解，獲得超級凈化水。
采用美國菲尼根GC/MS檢測初始原料水和多級深度凈化后原料水以及產品超級凈化水，特別是根據對產品超級凈化水的檢測結果，也可用壓力傳感器(16)、溫度傳感器(18)、壓力自控儀表(17)、溫度控制儀表(19)及加熱設備(21)和閥門③(11)相應的調節超級凈化水設備中超臨界水反應釜(9)內的反應溫度、反應壓力和反應時間，以保證產品超級凈化水的質量。
權利要求
1.一種超級凈化水設備，由雙氧水容器(1)、耐酸齒輪泵(3)、柱塞泵(5)、換熱器(8)、超臨界水反應釜(9)、安全閥(15)、壓力傳感儀表(16)、壓力自控儀表(17)、溫度傳感儀表(18)、溫度控制儀表(19)、加熱設備(21)和閥門、管路構成，其特征在于雙氧水容器(1)輸出20℃±5％ 30％濃度的H2O2的下端經閥門①(2)與0.3MPa±5％ 2L/h±5％耐酸齒輪泵(3)的輸入端相接，0.3MPa±5％ 2L/h±5％耐酸齒輪泵(3)輸出0.3MPa±5％ 20℃±5％ 1.6L/h±5％30％濃度的H2O2的輸出端經閥門②(4)與24MPa±5％ 180L/h±5％柱塞泵(5)一輸入端相接，24MPa±5％ 180L/h±5％柱塞泵(5)另一輸入端與由多級深度凈化系統(26)輸出0.26MPa±5％ 20℃±5％160L/h±5％殘留有害物總平均殘留率為24％的原料水的原料水輸入管路(6)相接，24MPa±5％ 180L/h±5％柱塞泵(5)輸出22.2MPa±5％ 20℃±5％161.L/h±5％原料水+H2O2的輸出端經管路I(7)與換熱器(8)的下側端相接，換熱器(8)輸出22.2MPa±5％ 364℃±5％ 161.6L/h±5％原料水+H2O2的上側端與進入超臨界水反應釜(9)中的管路II(10)相接，超臨界水反應釜(9)上側端輸出21.9MPa±5％ 374℃±5％ 100L/h±5％超級凈化水的輸出端與從換熱器(8)中經過的管路III(13)上端相接，從下端輸出21MPa±5％ 30℃±5％ 100L/h±5％超級凈化水的管路III(13)經閥門③(11)與輸出0.6MPa±5％ 30℃±5％ 100L/h±5％超級凈化水至產品包裝車間的管路IV(14)相接，超臨界水反應釜(9)的下端經閥門④(12)與排污管路(20)相接，超臨界水反應釜(9)上端面安有排放二氧化碳的閥門⑤(25)，在超臨界水反應釜(9)上還安有安全閥(15)、壓力傳感儀表(16)、壓力自控儀表(17)、溫度傳感儀表(18)、溫度控制儀表(19)，采用電或石油液化氣加熱、安有溫度控制儀表(19)的加熱設備(21)中被加熱蛇形管路(24)經輸出管路(22)和輸入管路(23)與原料水+H2O2在其中反應狀態為21.9MPa±5％ 374℃±5％的超臨界水反應釜(9)相接。
全文摘要
本發明涉及一種由雙氧水容器、耐酸齒輪泵、柱塞泵、換熱器、超臨界水反應釜、加熱設備和閥門、管路構成的超級凈化水設備,雙氧水容器、耐酸齒輪泵、柱塞泵、換熱器、超臨界水反應釜、加熱設備經閥門、管路依次機械聯接,超臨界水反應釜上安有排放二氧化碳的閥門⑤、安全閥、壓力傳感儀表、壓力自控儀表、溫度傳感儀表和溫度控制儀表,用本發明可獲得超級凈化水,本發明具有凈化率高、水質特性好、降低能源消耗、生產安全可靠、投資回收期短的優點、特點和效果。
文檔編號C02F1/02GK1270932SQ0011783
公開日2000年10月25日 申請日期2000年5月22日 優先權日2000年5月22日
發明者李宏遠, 徐來賓, 李雪筠, 李司光, 秦忠萍, 李司輝, 夏玉才 申請人:李宏遠