一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝的制作方法

一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于食品及醫藥生產【技術領域】，特指一種在凈化水中添加水溶性硅制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝，具體步驟如下：(1)選取原料：選取水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、凈化水備用；(2)制備高濃度水溶性硅溶液；(3)制備低濃度水溶性硅溶液：(4)過濾；(5)殺菌；(6)存儲；(7)貼標，陰涼避光處封庫貯存；本發明制作的水溶性硅溶液，在日常飲食生活中添加，對生物肌體生長發育、預防保健、改善健康具有有益的作用，適合家庭、學校、小型團體等凈化水硅化的應用，也適合工業化連續生產。
【專利說明】
【技術領域】：
[0001] 本發明屬于食品及醫藥生產【技術領域】，特指一種在凈化水中添加水溶性硅制備含 有水溶性硅的凈化水的生產工藝。 一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝

【背景技術】：
[0002] 研究表明硅在普通瓜果蔬菜，雜糧皮殼（如水稻）和溪澗活泉里普遍含有，但含 量很低。在以前，在遠古時代，人們在自然界自然而然就能獲取有益的活性水溶性硅，但是 在生態環境日益惡化的今天，我們喝的是經過處理的自來水，吃的是大棚，反季節，利用轉 基因，生長激素等違反自然規律的現代偽科學培育出來的速成動植物食物，缺少人體必需 的精華活性硅。"當消耗相對較大劑量以相對可溶性偏硅酸鹽形式存在的硅時才具有有益 的作用。，'《現代營養學》Present Knowledge in Nutrition 原著：Barbara A. Bowman and Robert M. Russell 第九版。
[0003] 特別是中國的自來水多少含有二氧化碳，二氧化碳會緩慢析出二氧化硅， Na20*Si02+C02 = Na2C03+Si02丨，使得自來水中的水溶性硅含量更少，為生物肌體生長發育 和健康著想，所以非常有必要在日常飲用水中補充水溶性硅。
[0004] 水溶性硅在大自然主要以硅酸鹽或者偏硅酸鹽存在，在天然溪澗流水中低濃度時 主要以偏硅酸根離子Si03 2_B態溶解在水中，水解呈堿性，水溶液中以偏硅酸、正硅酸、多 聚硅酸等各種形態混合存在，所以籠統稱水溶性硅，這個稱呼比較貼切合理。硅原子具有獨 特的立體正四面體結構，進入胃中硅外圍4個電子結構未受改變，呈活性狀態，容易被人體 吸收。硅是人體不可或缺的礦物質微量元素，在椎間盤、周圍韌帶、肌腱等結締組織纖維彈 性及骨膠質形成過程中發揮關鍵的鉸接作用，以及在細胞膜纖維發揮空間的架構作用。硅 鉸接膠原蛋白和多糖分子，能使結締組織纖維富有彈性，硅發展并維持骨骼框架的立體結 構，而且使細胞膜纖維架構立體疏松，促進細胞內外水液的滲透，能夠促進營養物質、功能 物質、藥物、垃圾廢物、污垢毒素在膜間的運輸，在細胞健康方面發揮作用。人工水溶性硅 無毒副作用，在水溶液中低濃度時像天然礦泉水中含有的偏硅酸一樣以活性硅形態進入人 體，容易被肌體吸收，能夠保障生物肌體正常生長發育，改善代謝，增進健康。因此認識了水 溶性硅，那么各種硅相關健康產品將會應運而生。
[0005] 模擬大自然水從山頂到山下水庫的溪澗河流的清通過程。發明一款原理明確，過 程清晰，數據標準可控的凈化水硅化工藝是當務之急。
[0006] 水至清則無魚，溪水從高山流淌下來，溶解了巖石中的水溶性硅等礦物質微量元 素，讓水變得清澈甘冽，這也恰好解釋鯉魚為何跳龍門，小魚為何要逆流而上的原因，為的 就是汲取更多的水溶性硅營養，以便讓自身變的更健康，更矯健，更有活力。
[0007] 有公開的資料表明，英國人體吸收硅的安全上限劑量是每天每公斤體重12mg(假 設按人7〇Kg體重計算一般人娃日總攝入量可達：12X70 = 840mg)，《現代營養學》Present Knowledge in Nutrition,日本市場銷售建議一個月服用6瓶50ml吉川水溶性娃含有食 品是有益的（每l〇〇ml溶液含硅濃度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] 公開的資料表明，一般人平均一天需要補充的水在1600ml左右，假設一個70Kg 體重的人一日補充硅的總量在80mg左右，那么需要設計的飲用水含有水溶性硅的濃度在 50ppm = 50mg/L = 50mg/kg。（50ppm = 50mg/L = 50mg/1000ml，1600ml X (50mg/1000ml) =80mg)，都約是英國安全上限劑量的十分之一，相對還是比較小的，總之多了浪費，少了 會造成堵塞，堵塞引起水滲透運輸相關疾病，引起衰老，特別指出的是血管壁細胞膜坍塌堵 塞，結締組織纖維斷裂坍塌、彈性缺失的人相對要多一些。溶液800ppm可用于噴灑清潔皮 膚，用于濕疹，皮膚過敏。8000ppm可直接涂抹皮膚用于蚊叮蟲咬，無名腫毒，湯火燒傷等等。
[0009] 另公開的研究資料表明人體最佳的食鹽日均攝入量要小于6000?lOOOOmg，一般 市售人日均食鹽攝入量推薦為5000mg。根據分子量測算，Na在NaCl中占比在40%，最佳 推薦鈉 Na的攝入量在1000?2500毫克。


【發明內容】
：
[0010] 本發明的目的是提供一種產品適用范圍廣，使用安全可靠，制作的產品使用效果 好的制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝。
[0011] 本發明是這樣實現的：
[0012] 一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝，具體步驟如下：
[0013] (1)選取原料：選取水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、凈化水備用；
[0014] (2)制備高濃度水溶性硅溶液：
[0015] 按配比取用步驟（1)中準備的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、凈化水，并按凈 化水：水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末=1:0. 5?1. 2的比例放入密閉容器內，經高溫 30°C?180°C、加壓1?6個大氣壓下溶解制成高濃度水溶性硅溶液，剩余凈化水備用；
[0016] 或將步驟（1)中準備的凈化水流經裝有水溶性硅無定型晶體顆粒的儲存罐，水溶 性硅無定型晶體顆粒溶解至溶解罐中貯存，在溶解罐中得到高濃度水溶性硅溶液，溶液的 濃度隨時間的增加而增加，濃度控制在〇?lOOOOppm ;
[0017] (3)制備低濃度水溶性硅溶液：
[0018] 人工手動：將步驟⑵制備的高濃度水溶性硅溶液加入到凈化水中，使用TDS測試 儀檢測數據，TDS數值為Oppm?120ppm，得到低濃度的水溶性硅含有溶液；
[0019] 或將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液通過加藥器加入到凈化水中形成下游 水溶液，通過檢測下游水溶液的電導率或PH值控制加藥的速度，使用TDS測試儀檢測數據， TDS數值為Oppm?120ppm，得到低濃度的水溶性硅溶液；
[0020] 或將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液通過加藥器加入到步驟（2)中備用的凈 化水中形成下游水溶液，通過檢測的下游水溶液的電導率為0?8500ppm或PH值為7? 12. 6,以控制加入的高濃度水溶性硅溶液的速度，得到低濃度的水溶性硅溶液。
[0021] 還包括有步驟（4)過濾：對步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液進行過濾或/和 對步驟（3)制備的低濃度水溶性硅溶液進行過濾。
[0022] 上述的過濾是：經過高密度PP棉lum濾芯，阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及顆 粒雜質或聚合膠體；或通過活性燒結炭或顆粒碳阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及顆粒雜 質或聚合膠體。
[0023] 還包括有步驟（5)殺菌：將步驟（4)制備的過濾后的低濃度水溶性硅溶液進行殺 菌。
[0024] 上述的殺菌是：煮沸殺菌或通過不銹鋼管道紫外線殺菌。
[0025] 還包括有步驟（6)存儲：將步驟（5)制備的低濃度水溶性硅溶液存于儲罐或者用 于下一道產品工序的加工利用或者在100等級以上的凈化無菌條件下無菌罐裝。
[0026] 還包括有步驟（7)貼標，陰涼避光處封庫貯存。
[0027] 上述的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末的化學式為Na20 ·η5?02，模數η為1?4。
[0028] 上述的步驟（2)中所述的按配比取用步驟（1)中準備的水溶性硅無定型晶體顆粒 或粉末、凈化水的配比，即Na 20 · nSi02與凈化水的重量配比的計算公式如下：
[0029] Na20 · nSi02 :凈化水 c = (nXSi02+Na20) : (bXH20)
[0030] 其中：配制水的份數：b = (nXSi/a-nXSi02_Na20)/H20 ;
[0031] 硅含量系數：a =硅的日攝入量/水的日均攝入量；
[0032] Na 的含量：d =水的日均攝入量 X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20);
[0033] 娃的含量計算：e =水的日均攝入量XnXSi/(bXH20+nXSi02+Na20)。
[0034] 根據權利要求1所述的一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝，其特征在 于：所述的水溶性娃無定型晶體顆粒的直徑為2mm?100mm。
[0035] 本發明相比現有技術突出的優點是：
[0036] 1、本發明使用的水溶性硅無定型晶體顆粒和粉末是利用現代發明專利技術制得， 原料是天然沙石中的食品醫藥級二氧化硅，按比例添加食品級碳酸鈉，經過約8小時近 2000°C的高溫熔融提純轉化而來的水溶性硅Na 20 · nSi02，品質純凈，熔融均勻，天然安全可 靠，數據可控，適合標準化操作；
[0037] 2、本發明可制作成一款高品質的含有水溶性娃無定型晶體顆粒Na20 · nSi02的礦 化濾芯，η從1到4不同濾料可供選擇，將凈化水流經裝有水溶性硅無定型晶體顆粒的溶解 儲存罐，經稀釋后得到溶解有水溶性硅的水溶液，適合家庭、學校、小型團體等凈化水硅化 的應用，也可將模數η從1到4的高品質水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末高溫高壓溶化，然 后將此高濃度溶液通過管道自動加藥器加入到凈化水的過程，適合工業化連續生產；
[0038] 3、本發明制作的水溶性硅溶液，在日常飲食生活中添加，對生物肌體生長發育、預 防保健、改善健康具有有益的作用。

【具體實施方式】：
[0039] 下面以具體實施例對本發明作進一步描述：
[0040] 模數η從1到4的各種配比的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末，適合各種不同水 質，不同溶解速度，不同溶液產品鈉硅配比的需要。選擇不同模數的水溶性硅無定型晶體顆 粒的精妙在于不同鈉硅配比的水溶液，可以適合不同的消費群體，例如低鈉高硅就非常適 合心腦血管患者的健康保養。本發明希望得到保護的就是不同模數η從1到4的偏硅酸鈉 溶料在食品醫藥領域的發明應用，模數越高鈉含量越低，硅含量越高，溶解速度與模數成反 t匕，當η大于4時基本不溶解。
[0041] 實施例1 :
[0042] 本實施例的模數η為1或2. 5或3. 5,具體步驟如下：
[0043] (1)選取原料：選擇模數η為1或2. 5或3. 5的水溶性硅無定型晶體顆粒 (Na20 · Si02或Na20 · 2. 5Si02或Na20 · 3. 5Si02)及凈化水Α，水溶性硅無定型晶體顆粒的直 徑在2mm?100mm之間。
[0044] 其中，凈化水A是經過凈化處理的純凈水，如：電滲析、R0逆滲透、離子交換樹脂、 絮凝、活性炭吸附、蒸餾、紫外線殺菌等等手段處理得到的凈化水A。本案例以R0逆滲透處 理的凈化水為實施舉例，相對市政自來水原水的TDS值假如在200PPM左右，經過凈化處理 的凈化水A的TDS數值一般小于10,甚至接近于0,要視R0膜的脫鹽率而定。其他方法處 理的凈化水A的TDS數值可能各不相同。為方便描述，文中所述凈化水的TDS值都忽略為 〇,實際操作則要考慮增加凈化水的TDS值基數。
[0045] (2)制備高濃度水溶性硅溶液B :
[0046] 將步驟（1)中準備的凈化水A流經裝有水溶性硅無定型晶體顆粒的儲存罐，水溶 性硅無定型晶體顆粒溶解至溶解罐中貯存，在溶解罐中得到高濃度水溶性硅溶液B，溶液 的濃度隨時間的增加而增加，濃度控制在〇?lOOOOppm ;
[0047] (3)過濾：
[0048] 將步驟（2)中的高濃度水溶性硅溶液B再流經高密度PP棉lum濾芯過濾或活性燒 結炭或顆粒碳，阻隔未溶解的顆粒雜質或聚合膠體，得到過濾后的高濃度水溶性硅溶液C。
[0049] (4)制備低溶度水溶性硅溶液D :
[0050] 再經過以下兩種方案調整高濃度水溶性硅溶液B的濃度：
[0051] ①人工手動：將步驟（3)的高濃度水溶性硅溶液C加入到凈化水A當中，使用TDS 筆或TDS計簡單檢測數據，TDS數值為Oppm?120ppm，得到低濃度水溶性硅溶液D。
[0052] 參考國際直飲水TDS值標準：美國：0-50ppm，歐盟：0-70ppm。一般通過新凈水機 凈化處理出來的純凈水TDS值要小于lOppm，若大于70ppm應該可以考慮檢查或更換凈水 機各級濾芯及R0逆滲透膜，可能其使用壽命出現問題了。考慮到凈化水A含有的TDS值基 數，調制礦化直飲用水（低濃度水溶性硅溶液D)的TDS數值一般推薦為：凈化水TDS值基 數+50ppm，常用直接可飲用水推薦的TDS值在0ppm-70ppm之間。
[0053] 該方法適合小型家庭團體凈水機的礦化應用，隨時配置，隨時飲用，若超過24小 時請煮沸殺菌飲用，因空氣中大腸桿菌等會在無氯的凈化水中快速繁殖。
[0054] ②將高濃度水溶性硅溶液B通過加藥器（如法國D0SATR0N加藥器）加入到凈化 水A當中得到低濃度水溶性硅溶液C，特點是方便簡潔，濃度均勻穩定、操作連續可控，可避 免二次污染，通過檢測電導率或者PH值自動調節加藥器的開關大小可以控制加凈化水A的 量，隨時調制礦化直飲用水（低濃度水溶性硅溶液D)的TDS數值在Oppm?70ppm之間。
[0055] 本實施例對凈化水A與水溶性硅無定型晶體顆粒之間的配比以最終低濃度水溶 性娃溶液D的TDS數值在0ppm-70ppm之間即可。
[0056] 實施例2 :本實施例的模數η為1 :
[0057] 實施計算流程，根據計算結果配備物料：
[0058] 選擇模數η為1的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末。
[0059] 計算過程如下：
[0060] 根據數據推薦，硅的日攝入量設計為80mg，水的日均攝入量為1600mg，n為硅酸鈉 Na20 · nSi02 的模數。
[0061] ①娃含量系數：
[0062] a =硅的日攝入量/水的日均攝入量
[0063] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg
[0064] = 0. 00005 ；
[0065] ②配制水的份數：
[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和凈化水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 =水的日均攝入量 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硅的含量計算：
[0083] e =水的日均攝入量 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設計31104份H20和1份Na20 · Si02的配比，以設計日攝入水總量1600ml計 算，鈉的日總攝入量是131mg，硅的攝入量是80mg，數據都符合在限定范圍之內，是安全可 控的。
[0089] 上述計算過程中，H20為工業化生產的凈化水A，Na20 · Si02為專利制備高純度食 品級人工水溶性硅無定型顆粒或粉末。
[0090] 具體生產工藝如下：
[0091] (1)稱取原料：按 1 份 Na20 · Si02 :31104 份4〇 = (1X60+62V(31104X18)= 122/559878 = 1 :4589的配比秤取原料備用。
[0092] (2)制備高濃度水溶性硅溶液B :
[0093] 從步驟（1)中準備的原料中取用水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末及部分凈化水 A，取用比例為：凈化水A:水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不銹鋼密 閉容器內，加溫30°C?180°C，加壓1?6個大氣壓下攪拌溶解制備高濃度水溶性硅溶液B， 剩余凈化水A備用。本實施例選擇在加溫溫度50°C，加壓1個大氣壓下攪拌溶解制備高濃 度水溶性硅溶液B。
[0094] -般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末，水可稍許增加。制備 溶液的濃度以水溶性硅粉末能完全溶解為合理標準。溶解水的量在計算時在凈化水A中酌 情減去。本實施例模數為1，水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末相對容易溶解。模數越大溶解 的溫度壓力都相對越高，視實際操作而定。
[0095] (3)制備低濃度水溶性硅溶液C :
[0096] 將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液B通過加藥器（如法國D0SATR0N加藥器） 加入到步驟（2)中備用的凈化水A中得到低濃度水溶性硅溶液C，特點是方便簡潔，濃度均 勻穩定、操作連續可控，通過檢測下游水溶液的電導率為〇?8500ppm或PH值為7?12. 6， 調節控制加藥器的開關大小、壓力、流速都可控制加藥的速度，適合工業化生產使用。如工 廠化人工硅化水的批量生產。加藥器電導率按后續各類產品濃度的需要，可以直接設置控 制加藥的頻率。
[0097] (4)過濾：將步驟（3)制備的低濃度水溶性硅溶液C經過高密度PP棉lum濾芯或 活性燒結炭或顆粒碳，阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及其他一些顆粒雜質或聚合膠體， 得到過濾后的低濃度水溶性硅溶液D。
[0098] (5)殺菌：將步驟⑷的低濃度水溶性硅溶液D通過不銹鋼管道紫外線殺菌，得 到殺菌后的低濃度水溶性硅溶液E。
[0099] (6)存儲：將步驟（5)殺菌后的低濃度水溶性硅溶液E存于儲罐；
[0100] 或者用于下一道產品工序的加工利用；
[0101] 或者在100等級以上的凈化無菌條件下無菌罐裝。
[0102] (7)貼標，陰涼避光處封庫貯存。
[0103] 工業化生產用水視產品需要配置不同濃度的溶液，總體控制在0?8500ppm。
[0104] 如瓶裝飲用水濃度控制在0?120ppm，化妝清潔用水在800ppm，皮膚外膜損傷在 8000ppm。8000ppm可以繼續加水稀釋至50ppm作為可直接飲用的娃化水。
[0105] 實施例3 :本實施例的模數η為2. 5。
[0106] 實施計算流程，根據計算結果配備物料：
[0107] 選擇模數η為2. 5的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末。
[0108] 計算過程如下：
[0109] 根據數據推薦，硅的日攝入量設計為80mg，水的日均攝入量為1600mg，n為硅酸鈉 Na20 · nSi02 的模數。
[0110] ①硅含量系數：
[0111] a =硅的日攝入量/水的日均攝入量
[0112] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg
[0113] = 0.00005;
[0114] ②配制水的份數：
[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和純凈水重量配比：
[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 =水的日均攝入量 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硅的含量計算：
[0133] e =水的日均攝入量 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設計77766份4〇和1份Na20 ·2. 5Si02的配比，以設計日攝入水總量1600ml計 算，鈉的日總攝入量是52. 57mg，硅的攝入量是80mg，數據都符合在限定范圍之內，是安全 可控的。
[0139] 上述計算過程中，H20為工業化生產的凈化水A，Na20 · 2. 5Si02為專利制備高純度 食品級人工水溶性硅無定型顆粒或粉末。
[0140] 具體生產工藝如下：
[0141] (1)稱取原料：
[0142] 按 1 份Na20.2.5Si02 :77766份!120 = (2. 5X60+62)Λ77766Χ 18) = 212/1399788 =1 :6602的配比秤取原料備用。
[0143] (2)制備高濃度水溶性硅溶液B :
[0144] 從步驟（1)中準備的原料中取用水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末及部分凈化水 A，取用比例為：凈化水A:水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不銹鋼密 閉容器內，加溫30°C?180°C，加壓1?6個大氣壓下攪拌溶解制備高濃度水溶性硅溶液B， 剩余凈化水A備用。本實施例選擇在加溫溫度10(TC，加壓1個大氣壓下攪拌溶解制備高濃 度水溶性硅溶液B ;或選擇在加溫溫度150°C，加壓3個大氣壓下攪拌溶解制備高濃度水溶 性硅溶液B。加熱加壓視實際溶解操作情況而定。
[0145] 一般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末，水可稍許增加。制備 溶液的濃度以水溶性硅粉末能完全溶解為合理標準。溶解水的量在計算時在凈化水中酌情 減去。本實施例模數為2. 5,水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末相對不容易溶解。模數越大溶 解的溫度壓力都相對越高，視實際操作而定。
[0146] (3)制備低濃度水溶性硅溶液C :
[0147] 將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液B通過加藥器（如法國D0SATR0N加藥器） 加入到步驟（2)中備用的凈化水A中得到低濃度水溶性硅溶液C，特點是方便簡潔，濃度均 勻穩定、操作連續可控，通過檢測下游水溶液的電導率為〇?8500ppm或PH值為7?12. 6， 調節控制加藥器的開關大小、壓力、流速都可控制加藥的速度，適合工業化生產使用。如工 廠化人工硅化水的批量生產。加藥器電導率按后續各類產品濃度的需要，可以直接設置控 制加藥的頻率。
[0148] (4)過濾：將步驟（3)制備的低濃度水溶性硅溶液C經過高密度PP棉lum濾芯或 活性燒結炭或顆粒碳，阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及其他一些顆粒雜質或聚合膠體， 得到過濾后的低濃度水溶性硅溶液D。
[0149] (5)殺菌：將步驟⑷的低濃度水溶性硅溶液D通過不銹鋼管道紫外線殺菌，得到 殺菌后的低濃度水溶性硅溶液E。
[0150] (6)存儲：將步驟（5)殺菌后的低濃度水溶性硅溶液E存于儲罐；
[0151] 或者用于下一道產品工序的加工利用；
[0152] 或者在100等級以上的凈化無菌條件下無菌罐裝。
[0153] (7)、貼標，陰涼避光處封庫貯存。
[0154] 工業化生產用水視產品需要配置不同濃度的溶液，總體控制在0?8500ppm。
[0155] 如瓶裝飲用水濃度控制在0?120ppm，化妝清潔用水在800ppm，皮膚外膜損傷在 8000ppm。8000ppm可以繼續加水稀釋至50ppm作為可直接飲用的娃化水。
[0156] 實施例4 :本實施例的模數η為3. 5 :
[0157] 實施計算流程，根據計算結果配備物料：
[0158] 選擇模數η為3. 5的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末。
[0159] 計算過程如下：
[0160] 根據數據推薦，硅的日攝入量設計為80mg，水的日均攝入量為1600mg，n為硅酸鈉 Na20 · nSi02 的模數。
[0161] ①硅含量系數：
[0162] a =硅的日攝入量/水的日均攝入量
[0163] = 80mg/1600ml = 80mg/1600000mg = 0. 00005 ；
[0164] ②配制水的份數：
[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和純凈水重量配比：
[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 =水的日均攝入量 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硅的含量計算：
[0183] e =水的日均攝入量 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設計108873份H20和1份Na20 · 3. 5Si02的配比，以設計日攝入水總量1600ml 計算，鈉的日總攝入量是37. 55mg，硅的攝入量是80mg，數據都符合在限定范圍之內，是安 全可控的。
[0189] 上述計算過程中，H20為工業化生產的凈化水A，Na20 · 3. 5Si02為專利制備高純度 食品級人工水溶性硅粉末或顆粒。
[0190] 具體生產工藝如下：
[0191] (1)稱取原料：
[0192] 按 1 份 Na20 · 3. 5Si02 :108873 份 Η20 = (3· 5X60+62V(108873X 18)= 272/1959728 = 1 :7205的配比秤取原料備用。
[0193] (2)制備高濃度水溶性硅溶液B :
[0194] 從步驟（1)中準備的原料中取用水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末及部分凈化水 A，取用比例為：凈化水A:水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末=1:0. 5?1. 2,并在不銹鋼密 閉容器內，加溫30°C?180°C，加壓1?6個大氣壓下攪拌溶解制備高濃度水溶性硅溶液B， 剩余凈化水A備用。本實施例選擇在加溫溫度100°C，加壓3個大氣壓下攪拌溶解制備高濃 度水溶性硅溶液B ;或選擇在加溫溫度150°C，加壓4個大氣壓下攪拌溶解制備高濃度水溶 性硅溶液B。加熱加壓視實際溶解操作情況而定。
[0195] 一般1kg水可溶解1. 2kg水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末，水可稍許增加。制備 溶液的濃度以水溶性硅粉末能完全溶解為合理標準。溶解水的量在計算時在凈化水中酌情 減去。本實施例模數為3. 5,水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末相對不容易溶解。模數越大溶 解的溫度壓力都相對越高，視實際操作而定。
[0196] (3)制備低濃度水溶性硅溶液C :
[0197] 將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液B通過加藥器（如法國D0SATR0N加藥器） 加入到步驟（2)中備用的凈化水A中得到低濃度水溶性硅溶液C形成下游水溶液，特點是 方便簡潔，濃度均勻穩定、操作連續可控，通過檢測的下游水溶液的電導率為〇?8500ppm 或PH值為7?12. 6,調節控制加藥器的開關大小、壓力、流速都可控制加藥的速度，適合工
【權利要求】
1. 一種制備含有水溶性硅的凈化水的生產工藝，其特征在于：具體步驟如下： (1) 選取原料：選取水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、凈化水備用； (2) 制備高濃度水溶性硅溶液： 按配比取用步驟（1)中準備的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、凈化水，并按凈化水： 水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末=1:0. 5?1. 2的比例放入密閉容器內，經高溫30°C? 180°C、加壓1?6個大氣壓下溶解制成高濃度水溶性硅溶液，剩余凈化水備用； 或將步驟（1)中準備的凈化水流經裝有水溶性硅無定型晶體顆粒的儲存罐，水溶性硅 無定型晶體顆粒溶解至溶解罐中貯存，在溶解罐中得到高濃度水溶性硅溶液，溶液的濃度 隨時間的增加而增加，濃度控制在0?lOOOOppm ; (3) 制備低濃度水溶性硅溶液： 人工手動：將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液加入到凈化水中，使用TDS測試儀檢 測數據，TDS數值為Oppm?120ppm，得到低濃度的水溶性硅含有溶液； 或將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液通過加藥器加入到凈化水中形成下游水溶 液，通過檢測下游水溶液的電導率或PH值控制加藥的速度，使用TDS測試儀檢測數據，TDS 數值為Oppm?120ppm，得到低濃度的水溶性硅溶液； 或將步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液通過加藥器加入到步驟（2)中備用的凈化水 中形成下游水溶液，通過檢測的下游水溶液的電導率為〇?8500ppm或PH值為7?12. 6， 以控制加入的高濃度水溶性硅溶液的速度，得到低濃度的水溶性硅溶液。
2. 根據權利要求1所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 還包括有步驟（4)過濾：對步驟（2)制備的高濃度水溶性硅溶液進行過濾或/和對步驟（3) 制備的低濃度水溶性硅溶液進行過濾。
3. 根據權利要求2所述的一種制備具有水溶性硅的凈化水的生產工藝，其特征在于： 所述的過濾是：經過高密度PP棉lum濾芯，阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及顆粒雜質或 聚合膠體；或通過活性燒結炭或顆粒碳阻隔未完全溶解的水溶性硅顆粒及顆粒雜質或聚合 膠體。
4. 根據權利要求2所述的一種制備具有水溶性硅的凈化水的生產工藝，其特征在于： 還包括有步驟（5)殺菌：將步驟（4)制備的過濾后的低濃度水溶性硅溶液進行殺菌。
5. 根據權利要求4所述的一種制備具有水溶性硅的凈化水的生產工藝，其特征在于： 所述的殺菌是：煮沸殺菌或通過不銹鋼管道紫外線殺菌。
6. 根據權利要求4所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 還包括有步驟（6)存儲：將步驟（5)制備的低濃度水溶性硅溶液存于儲罐或者用于下一道 產品工序的加工利用或者在100等級以上的凈化無菌條件下無菌罐裝。
7. 根據權利要求6所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 還包括有步驟（7)貼標，陰涼避光處封庫貯存。
8. 根據權利要求1所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 所述的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末的化學式為Na 20 · nSi02，模數η為1?4。
9. 根據權利要求1所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 所述的步驟（2)中所述的按配比取用步驟（1)中準備的水溶性硅無定型晶體顆粒或粉末、 凈化水的配比，即Na 20 · nSi02與凈化水的重量配比的計算公式如下： Na20 · nSi02 :凈化水 c = (nXSi02+Na20) : (bXH20) 其中：配制水的份數：b = (nXSi/a-nXSi02_Na20)/H20 ; 硅含量系數：a =硅的日攝入量/水的日均攝入量； Na的含量：d =水的日均攝入量X2XNaAbXH20+nXSi02+Na20); 娃的含量計算：e =水的日均攝入量XnXSi/(bXH20+nXSi02+Na20)。
10.根據權利要求1所述的一種制備含有水溶性娃的凈化水的生產工藝，其特征在于： 所述的水溶性娃無定型晶體顆粒的直徑為2mm?100mm。
【文檔編號】C02F1/68GK104098169SQ201410362701
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】葉衛斌 申請人:葉衛斌