[发明专利]一种高浓度臭氧水的制备装置及制备方法

说明书

本发明涉及一种高浓度臭氧水的制备装置，包括储液罐，其输出管路上安装有离心泵，离心泵的出口连接至文丘里管，文丘里管顶部的输入端通过管道连接至臭氧发生器，文丘里管的输出端连接有一个或多个串联连接的静态螺旋切割器，静态螺旋切割器的输出端连接至储液罐的输入端形成回路。本发明在文丘里管和储液罐之间设置一个或多个串联连接的静态螺旋切割器，实现臭氧气泡的微纳米化，显著提高了臭氧在水中的传质效果和臭氧利用率，从而解决臭氧水制备过程中，传质效果差、利用率低，难以满足高效杀菌浓度要求的技术问题。

技术领域

本发明涉及臭氧水制备装置技术领域，尤其是一种高浓度臭氧水的制备装置及制备方法。

背景技术

臭氧是通过臭氧发生器现生产现用，无论对气体或液体都具有广谱、高效的杀菌作用，并且作用后能自然分解而不留任何有害残留物。臭氧在实际消毒应用中可以气体熏蒸或臭氧水的作用方式。臭氧杀灭微生物能力与其作用方式有很大关系，用臭氧对室内空气消毒时，一般空气中臭氧浓度达到70mg/m³以上，并且要在密闭空间作用较长时间，才能达到杀灭微生物的作用，此外臭氧气体有难闻的鱼腥味，因此臭氧气体的杀菌应用受到很多限制。臭氧在水中易生成氧化性更强的活性自由基(·OH)，比在空气中能更好发挥其杀菌功效，用于水体杀菌消毒，效果极强。因此，臭氧水能达到快速高效的杀菌消毒效果，可用于食品加工设备、瓜果蔬菜表面的消毒以及车间地面环境的杀菌消毒。

常温常压条件下，臭氧发生器制备的臭氧在水中的溶解符合亨利定律，溶解度较低，不利于溶液中的臭氧氧化反应，影响了其杀菌效果。现有技术中，制备臭氧水通常采用曝气盘等装置，其存在臭氧在水中传质效果差、利用率低等问题，臭氧的溶解度只能达到3-5mg/L，且溶解过程速度慢，很难达到8mg/L高效杀菌的浓度要求。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的高浓度臭氧水的制备装置及高效的制备方法，从而解决臭氧水制备过程中传质效果差、利用率低，难以满足高效杀菌浓度要求的技术问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高浓度臭氧水的制备装置，包括储液罐，其输出管路上安装有离心泵，离心泵的出口连接至文丘里管，文丘里管顶部的输入端通过管道连接至臭氧发生器，文丘里管的输出端连接有一个或多个串联连接的静态螺旋切割器，静态螺旋切割器的输出端连接至储液罐的输入端形成回路。

其进一步技术方案在于：

所述静态螺旋切割器包括壳体，壳体内安装有切割片安装杆，其结构为：包括一根芯轴，其头部安装有导流锥，导流锥后端的芯轴上沿径向均匀间隔安装有多条叶片，每条叶片在芯轴的轴向上成螺旋状延伸至其末端，芯轴末端面上安装有压块，所述压块通过锁紧螺母将叶片末端固定在芯轴上。

导流锥后端的芯轴上沿径向间隔安装有四条叶片，每条叶片在芯轴的轴向上按照由大变小的螺距成螺旋状延伸，在切割片安装杆与壳体之间形成四个螺旋形流道，叶片与芯轴之间间隙配合。

每条叶片采用若干切割片沿叶片回旋方向拼叠而成，每个切割片的厚度为0.08-0.1mm。

所述离心泵的出口与文丘里管连接的管道上安装有液体流量调节阀，臭氧发生器出口与文丘里管连接的管道上安装有气体流量调节阀。

文丘里管与静态螺旋切割器的连接管路上安装有液体压力表一，静态螺旋切割器与储液罐的连接管路上安装有液体压力表二。

储液罐上端安装有驱动其内部搅拌装置的搅拌电机，储液罐下部出口处安装有放料阀，储液罐上还安装有连接至其罐体内部的温度传感器。

臭氧发生器的气源入口通过管道连接至氧气瓶，所述管道上安装有减压阀和气体流量计。

一种高浓度臭氧水的制备装置的制备方法，其具体过程包括以下步骤：