一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，包括罐體以及位于罐體內(nèi)用于使大分子團(tuán)水分解成小分子團(tuán)水的復(fù)合材料填料，所述復(fù)合材料填料為以電氣石為基礎(chǔ)材料經(jīng)活化燒結(jié)形成的球體材料；所述罐體設(shè)有進(jìn)水口、出水口、排氣口、填料口和卸料口，所述填料口用于裝填所述填料，所述卸料口用于進(jìn)行所述填料的卸料更換。本發(fā)明采用純物理技術(shù)來完成大水分子團(tuán)向小水分子團(tuán)的轉(zhuǎn)變，沒有二次污染，采用本發(fā)明的設(shè)備制備的小分子團(tuán)水，水活性高滲透力強(qiáng)，即可以保留優(yōu)質(zhì)水源中原有的微量礦物質(zhì)，也能使水的小分子團(tuán)化特征明顯，小分子團(tuán)狀態(tài)穩(wěn)定。
【專利說明】一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，可用來制 備小分子水。

【背景技術(shù)】
[0002] 水是由2氫1氧3個原子以三角型的結(jié)構(gòu)組成，其間是以共價鍵連接。因其鍵角 約為105度，所以水分子的電荷中心不重疊。在氧原子上電子云密度相對較大顯負(fù)性，兩個 氫原子則顯正電性，使水成為強(qiáng)極性分子。在范德華力作用下，水分子間可形成氫鍵，有相 互吸引成團(tuán)狀的趨勢。這樣一個水分子就可以通過氫鍵，與多個水分子相互作用，形成"水 簇（Water Cluster)"。近年內(nèi)，愈來愈多的水分子簇結(jié)構(gòu)的論文在著名的《科學(xué)》和《自然》 雜志發(fā)表。在一定條件下，水可以形成結(jié)構(gòu)化了的的五環(huán)，或六環(huán)水。五環(huán)水實際上是不穩(wěn) 定的。六環(huán)水相對較穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)化小水分子簇也可以在一定條件下形成結(jié)構(gòu)化的大分子簇 (H20)n。
[0003] 大多數(shù)情況下，特別是在長期靜止的情況下，水可形成多達(dá)幾十個水分子的團(tuán)簇。 這些大分子團(tuán)是隨機(jī)的，無定形的鏈狀線團(tuán)。其溶解能力、滲透力都很低，不易被動、植物和 人吸收，成為"死水一團(tuán)"。這些無定形結(jié)構(gòu)的分子簇可以經(jīng)一定的物理化學(xué)處理，使其成為 較小的分子簇。
[0004] 目前有很多方法可以實現(xiàn)水的活化即小分子團(tuán)水制備技術(shù)，包括磁化、高溫、生物 法、振蕩等，都可實現(xiàn)切割大的水分子團(tuán)簇的目的。其實質(zhì)內(nèi)容是提供能量，將聯(lián)接水分子 的氫鍵打開，使大的水分子團(tuán)簇分散成為單個水分子。但很多工藝并不成熟，存在易引入二 次污染、生成的小分子團(tuán)水量少、不能大量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，普通水通過該切割反應(yīng)裝置 后，水中的大分子團(tuán)簇可被切割為小的水分子團(tuán)。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，其特征在于，包括罐體以及位于罐體內(nèi)用于使大 分子團(tuán)水分解成小分子團(tuán)水的復(fù)合材料填料，所述復(fù)合材料填料為以電氣石為基礎(chǔ)材料經(jīng) 活化燒結(jié)形成的球體材料；所述罐體設(shè)有進(jìn)水口、出水口、排氣口、填料口和卸料口，所述填 料口用于裝填所述填料，所述卸料口用于進(jìn)行所述填料的卸料更換。
[0008] 進(jìn)一步地，所述填料采用下列方法制備：
[0009] 1)稱取原料，各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：12-21 %的800-1200目鐵電氣石粉， 10-16 %的100-400目鐵電氣石粉，2-4 %的100-150nm電氣石粉，22-28 %的硅藻土， 15-20%的蒙脫土，22-28%的凹凸棒粘土，0. 1-0. 2%的硝酸鈰，以及0. 1-0. 2%的硝酸鑭； [0010] 2)將硝酸鈰和硝酸鑭混勻，并溶進(jìn)噴淋用水，制成混合噴淋液；
[0011] 3)將鐵電氣石粉、電氣石粉、硅藻土、蒙脫土和凹凸棒粘土混勻，調(diào)節(jié)所述混合噴 淋液的噴淋濕度，將混勻的粉體在所述混合噴淋液的作用下制成球體；
[0012] 4)對所述球體進(jìn)行燒結(jié)處理，冷卻后得到粒狀復(fù)合材料填料。
[0013] 進(jìn)一步地,所述填料占所述罐體容積的70-90%。
[0014] 進(jìn)一步地，所述進(jìn)水口與原水供應(yīng)管路連接，所述出水口與后續(xù)供應(yīng)管路連接。 [0015] 進(jìn)一步地，還設(shè)有進(jìn)出水閥系，設(shè)置在與所述進(jìn)水口、出水口相連的管道上。
[0016] 進(jìn)一步地，所述罐體設(shè)有用于排凈罐體內(nèi)存液的排空口。
[0017] 進(jìn)一步地，所述罐體以及與其相連的管系的材質(zhì)為304食品級不銹鋼或306食品 級不銹鋼。
[0018] 進(jìn)一步地，所述罐體為多個，其間串行連接或并行連接，或者采用串行連接和并行 聯(lián)系相結(jié)合的方式連接。
[0019] 優(yōu)選地，所述罐體為四個，依次串行連接，前一個罐體的出水口與下一個罐體的進(jìn) 水口相接。這樣可以克服單一設(shè)備單元由于處理能力不足導(dǎo)致的對流量的限制，從而大幅 提高流量及設(shè)備的處理能力。為確保水量分配均勻，各單元（各罐體）在進(jìn)水總管與閥體 之間、閥體與出水總管之間應(yīng)設(shè)置完全一致的管路布置。
[0020] 優(yōu)選地，所述罐體為八個，其中由四個罐體串行連接成一組，共兩組，兩組間進(jìn)行 并行連接。這樣可以進(jìn)一步提高流量及設(shè)備的處理能力，達(dá)到大流量、小阻力、水流均布的 目的。
[0021] 采用本發(fā)明的水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，當(dāng)水由進(jìn)水口進(jìn)入，出水口流出時，水流 經(jīng)過裝置內(nèi)部的復(fù)合材料，從而可以改變水分子簇的動態(tài)氫鍵網(wǎng)絡(luò)體系，通過削弱或切斷 水分子之間的氫鍵，使大分子團(tuán)水分解成只含有幾個水分子的小分子團(tuán)水，實現(xiàn)水的重新 活化。復(fù)合材料粒徑越小，表面的電場作用越強(qiáng)，對氫鍵的削弱作用越大。
[0022] 所述的復(fù)合材料在水的紅外特征吸收區(qū)域有較高的紅外發(fā)射能力，滿足紅外輻射 物質(zhì)的輻射峰帶與紅外吸收物質(zhì)的吸收峰帶一致的原則。復(fù)合材料輻射的遠(yuǎn)紅外線具有足 夠的能量來打斷水中的氫鍵。紅外線的波長和水的吸收波長相對應(yīng)，產(chǎn)生共振吸收，從而切 斷部分氫鍵，氫鍵作用減弱，于是水的表面張力降低，使水分子團(tuán)簇變小而得到活化。
[0023] 本發(fā)明采用純物理技術(shù)來完成大水分子向小水分子團(tuán)的轉(zhuǎn)變，沒有二次污染，不 添加任何物質(zhì)。采用本發(fā)明的設(shè)備制備的小分子團(tuán)水，水活性高滲透力強(qiáng)，即可以保留優(yōu)質(zhì) 水源中原有的微量礦物質(zhì)，也能使水的小分子化特征明顯，小分子狀態(tài)穩(wěn)定。小水分子水可 以增強(qiáng)機(jī)體新陳代謝的代謝能力、有效改善細(xì)胞內(nèi)脫水癥狀的滲透能力、減少細(xì)胞脂質(zhì)堆 積的乳化能力、增強(qiáng)體內(nèi)無機(jī)、有機(jī)化合物溶解的溶解能力、提高血液系統(tǒng)物質(zhì)交換和血氧 轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)輸能力、促進(jìn)人體清洗排除毒素的凈化能力。多項動物學(xué)實驗及臨床試驗表明以 本設(shè)備制備的小分子團(tuán)水更便于"細(xì)胞補(bǔ)水"，因而不僅對恢復(fù)細(xì)胞功能，增強(qiáng)細(xì)胞活力，提 高人體免疫力，增進(jìn)人體健康，延緩衰老起著至關(guān)重要的作用，并且對高血壓、高血糖、高血 脂及肥胖、痛風(fēng)、胃十二指腸潰瘍、便秘、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等疾病有輔助改善作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是實施例1的水分子團(tuán)切割反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是實施例2的四個水分子團(tuán)切割反應(yīng)裝置串行連接的示意圖。
[0026] 圖3-13是小分子團(tuán)水多項動物學(xué)實驗及臨床試驗結(jié)果。
[0027] 圖中標(biāo)號說明：1-進(jìn)水口，2-出水口，3-閥系，4-填料口，5-卸料口，6-排氣（水） 口，7-排空口，8-CIP管路，PI為壓力指示。

【具體實施方式】
[0028] 下面通過具體實施例和附圖，對本發(fā)明做詳細(xì)的說明。
[0029] 實施例1 :
[0030] 圖1是水分子團(tuán)切割反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括進(jìn)水口 1，出水口 2,閥系 3,填料口 4,卸料口 5,排氣（水）口 6,排空口 7, CIP管路8。其中進(jìn)水口 1，出水口 2,閥系 3是位于該裝置罐體的側(cè)壁外面。下面說明該水分子團(tuán)切割反應(yīng)器設(shè)備的安裝情況：
[0031] 1、設(shè)備材質(zhì)及安裝條件
[0032] 1)設(shè)備全部采用304食品級不銹鋼或306食品級不銹鋼制成。
[0033] 2)確保系統(tǒng)置于堅實平整的水平基礎(chǔ)上，最好是混凝土基礎(chǔ)。
[0034] 3)系統(tǒng)應(yīng)盡可能靠近排水處。
[0035] 4)下水系統(tǒng)應(yīng)可處理單元長達(dá)20分鐘的反洗流量。
[0036] 5)地面應(yīng)光滑而水平。
[0037] 6)不要將設(shè)備（包括排水管與溢流管）置于室溫低于0°C的環(huán)境中。
[0038] 2、管路連接
[0039] 水壓應(yīng)維持在25psi (1. 72bar)以上，如壓力大于lOOpsi (7. 88bar)，在管路上應(yīng) 加裝減壓閥。
[0040] ①將系統(tǒng)的進(jìn)水口與原水供應(yīng)管路連接，將系統(tǒng)的出水口與后續(xù)供應(yīng)管路連接。 當(dāng)面對罐體適配器的時候，進(jìn)水口應(yīng)在左側(cè)。
[0041] ②安裝進(jìn)出水閥系、使系統(tǒng)易于維修。
[0042] ③將罐體適配器連上排水管（排水彎頭可以旋轉(zhuǎn)360°，以方便管路連接）。
[0043] ④排水管用于排放罐體內(nèi)存液。排水管路長度越短越好，排放口越低越好。不要 將管線延長至40英尺以上。如果水壓低于30psi (2. lbar)，排水管排放口不應(yīng)高于多路閥 閥體。
[0044] 3、閥門的安裝
[0045] ①將墊圈放到閥體上，并用2個螺釘將墊圈固定；
[0046] ②將閥門放到適配器上，放上10個六角固定螺絲，并擰緊
[0047] 4、復(fù)合材料的充填與卸料
[0048] 填料：打開不銹鋼罐頂?shù)奶盍峡?，將粒狀?fù)合材料均勻倒入不銹鋼罐內(nèi)，填滿至全 部容量的80%。封閉填料口。
[0049] 卸料：打開排空口，將不銹鋼罐內(nèi)存液排凈，打開卸料口，將復(fù)合材料卸出。
[0050] 該復(fù)合材料也可稱為離子篩材料，其成分為電氣石、土類非金屬礦物材料以及稀 土材料。該復(fù)合材料可以采用下列方法制備：
[0051] 1)稱取原料，各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：12-21 %的800-1200目鐵電氣石粉， 10-16 %的100-400目鐵電氣石粉，2-4 %的100-150nm電氣石粉，22-28 %的硅藻土， 15-20%的蒙脫土，22-28%的凹凸棒粘土，0. 1-0. 2%的硝酸鈰，以及0. 1-0. 2%的硝酸鑭；
[0052] 2)將硝酸鈰和硝酸鑭混勻，并溶進(jìn)噴淋用水，制成混合噴淋液；
[0053] 3)將鐵電氣石粉、電氣石粉、硅藻土、蒙脫土和凹凸棒粘土混勻，調(diào)節(jié)所述混合噴 淋液的噴淋濕度，將混勻的粉體在所述混合噴淋液的作用下制成球體；
[0054] 4)對所述球體進(jìn)行燒結(jié)處理，冷卻后得到最終材料（粒狀復(fù)合材料）。
[0055] 優(yōu)選地，步驟3)所述混合噴淋液的噴淋濕度為10-20 %。
[0056] 優(yōu)選地，步驟3)所述球體的粒度為3_5mm。
[0057] 優(yōu)選地，步驟3)采用轉(zhuǎn)盤機(jī)制備所述球體，其轉(zhuǎn)速為130-230轉(zhuǎn)/分鐘。
[0058] 優(yōu)選地，在所述轉(zhuǎn)盤機(jī)中加入適量的球芯以加快球體成型。
[0059] 優(yōu)選地，步驟4)進(jìn)行燒結(jié)時采用的控制升溫速率為2-4°C /min，，燒結(jié)溫度為 700-1000°C，時間為2-4小時。
[0060] 優(yōu)選地，步驟4)采用馬弗爐進(jìn)行所述燒結(jié)，
[0061] 優(yōu)選地，所述鐵電氣石粉為新疆鐵電氣石粉。
[0062] 5、設(shè)備運(yùn)行
[0063] 打開水分子團(tuán)切割反應(yīng)器設(shè)備排氣（水）口，打開進(jìn)水閥，利用進(jìn)出水閥系的電腦 程序控制對水分子團(tuán)切割反應(yīng)器設(shè)備進(jìn)行反沖洗，反沖洗8分鐘。沖洗廢水由排氣（水） 口排入下水溝。
[0064] 打開排空口，關(guān)閉排氣（水）口，利用進(jìn)出水閥系的電腦程序控制對水分子團(tuán)切割 反應(yīng)器設(shè)備進(jìn)行正沖洗，正沖洗8分鐘。打開排氣（水）口、關(guān)閉排空口，當(dāng)液體灌滿罐體 從排氣（水）口流出時，打開排水閥，關(guān)閉排氣（水）口。設(shè)備進(jìn)入正常使用。
[0065] 表1為經(jīng)本實施例的水分子團(tuán)切割反應(yīng)器處理前后水的核磁共振氧譜測定結(jié)果 (指示水分子團(tuán)大?。?。
[0066] 表1.處理前后水的核磁共振氧譜測定結(jié)果
[0067]
[0068] 實施例2 :

【權(quán)利要求】
1. 一種水分子團(tuán)簇切割反應(yīng)裝置，其特征在于，包括罐體以及位于罐體內(nèi)用于使大分 子團(tuán)水分解成小分子團(tuán)水的復(fù)合材料填料，所述復(fù)合材料填料為以電氣石為基礎(chǔ)材料經(jīng)活 化燒結(jié)形成的球體材料；所述罐體設(shè)有進(jìn)水口、出水口、排氣口、填料口和卸料口，所述填料 口用于裝填所述復(fù)合材料填料，所述卸料口用于進(jìn)行所述復(fù)合材料填料的卸料更換。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述復(fù)合材料填料采用下列方法制備： 1) 稱取原料，各組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：12-21 %的800-1200目鐵電氣石粉，10-16 % 的100-400目鐵電氣石粉，2-4%的100-150nm電氣石粉，22-28%的硅藻土，15-20%的蒙脫 土，22-28%的凹凸棒粘土，0. 1-0. 2%的硝酸鈰，以及0. 1-0. 2%的硝酸鑭； 2) 將硝酸鈰和硝酸鑭混勻，并溶進(jìn)噴淋用水，制成混合噴淋液； 3) 將鐵電氣石粉、電氣石粉、硅藻土、蒙脫土和凹凸棒粘土混勻，調(diào)節(jié)所述混合噴淋液 的噴淋濕度，將混勻的粉體在所述混合噴淋液的作用下制成球體； 4) 對所述球體進(jìn)行燒結(jié)處理，冷卻后得到粒狀復(fù)合材料填料。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述復(fù)合材料填料占所述罐體容積的 70-90%。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述進(jìn)水口與原水供應(yīng)管路連接，所述 出水口與后續(xù)供應(yīng)管路連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于：還設(shè)有進(jìn)出水閥系，設(shè)置在與所述進(jìn)水口、 出水口相連的管道上。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述罐體設(shè)有用于排凈罐體內(nèi)存液的 排空口。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述罐體以及與其相連的管系的材質(zhì) 為304食品級不銹鋼或306食品級不銹鋼。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述罐體為多個，其間串行連接或并行 連接，或者采用串行連接和并行聯(lián)系相結(jié)合的方式連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于：所述罐體為四個，依次串行連接，前一個罐 體的出水口與下一個罐體的進(jìn)水口相接。
10. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于：所述罐體為八個，各由四個罐體串行連接 成一組，兩組間并行連接。
【文檔編號】C02F1/48GK104229925SQ201410440053
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】栗志文, 朱永宏, 張克明, 周水平, 閆希軍, 宋艷, 沈曉楠, 鄭永鋒, 范立君, 竇夏睿 申請人:吉林天士力礦泉飲品有限公司