一种生产负电位水的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动生产负电位水的装置及方法，该装置包括氢气发生及纯化设备、气液混溶设备；将所述氢气发生及纯化设备产生的氢气输入至气液混溶设备，由气液混溶设备通过气液混溶方法生产出负电位水。本发明专利技术所述的制备方法简单易行，运行可靠，全自动化生产负电位水，易于操作，可用于连续制备高浓度负电位水。

【技术实现步骤摘要】
一种生产负电位水的装置及方法
本专利技术涉及负电位水的生产制备领域，具体涉及一种自动生产和制备负电位水的装置及方法。
技术介绍
近年来，世界范围的环境及饮水污染对人体健康所带来的影响，通过各种媒体宣传及人们的切身体验，已经逐渐被人们所认识，饮水的安全和健康已经成为一种社会问题而日益受到关注。人们希望饮用一种去毒除害、保留有益成分、恢复水的自然品质的健康的饮用水。对于富氢水的研究始于2007年在《自然医学》杂志发表的一篇关于氢气生物学的论文。富氢水又称为水素水，水素水（HydrogenWater）来源于日语，因日语中“水素”的意思是“氢”。氢气并非不能溶解于水，而只是氢气在水中溶解度比较低，按照摩尔浓度计算，20℃时水溶解101.325kPa纯氢气的浓度为0.92mmol/L，因此如何提升并保持饱和氢水的浓度及储存稳定性是将氢应用于医学的难题。众所周知，人体是由细胞组成的，而疾病最终都可以归结为细胞受损，人的衰老也是由于细胞老化或坏死所造成的。造成细胞病态或者老化的主要元凶就是体内产生的过剩氧自由基，人体无法通过正常的过程来代谢掉过剩氧自由基。而氧自由基的产生原因在于，氧气通过人的呼吸进入到体内，经血液中的红血球运输到各个细胞中，为了让其在各细胞内产生能量，糖分和脂肪就会燃烧、消耗，此时氧气也会发生燃烧，其中有2%会变成氧自由基。另外，因为食品添加剂、含氯气的饮水等原因，人体肠内微生物菌群失调引起肠胃内异常发酵，此时，自由基也会大量产生。其他产生自由基的因素还有，在激烈运动后，吸烟，饮酒，精神压力大时，接触到细菌、病毒、大气污染、放射线、紫外线、抗癌剂、染料、电磁辐射等等，上述原因都会造成人体内产生大量自由基。正常情况下，健康的人可以代谢掉部分自由基，而不至于对人体产生危害。氢气本身是一种无色、无味、无毒和无嗅的气体。氢气作为一种抗氧化剂，在生物、物理和化学方面具有许多优点。首先，氢具有极强的生物安全性，至今未发现氢气存在任何毒性效应。其次，氢具有强大的扩散性，能快速进入体内，而且可以非常顺利地到达细胞的任何部位，任何生物学屏障结构都不会干扰氢气的自由扩散，同时氢也可以快速离开身体，不会在体内长时间停留，避免了可能存在的隐患，这是许多化学药物所不具备的。氢这种快速强大的扩散性使其能快速进入细胞核或线粒体中保护DNA免受自由基破坏(Ohsawa等人，2007)，甚至能进入各种生物大分子如DNA、蛋白质、脂肪结构内部，以及细胞膜、染色体、细胞外结构等所有区域。而氢元素在生物体中能够呈现出的诸多特点，主要是其具有强大的穿透性，使其可以非常容易的进入细胞内如细胞核和线粒体等任何部位，这一点奠定氢可以用于治疗疾病的理论基础。氢的主要功效为还原，又称抗氧化，其选择性地中和羟基自由基、亚硝酸阴离子等，氢与氧自由基结合，可生成水。由此可见，富氢水或水素水即为一种氢还原水，即一种让水中含有强还原力的氢，可通过其还原的能力来清除体内过剩氧自由基的饮用水。由于氢气的独特性质，其在氢分子医学研究领域的发展具有广阔前景，而富氢水有益身体健康的原因在于氢分子的抗氧化、抗炎症、抗细胞凋亡的三抗原理，其核心量化指标就是水中的负电位值，因此富氢水也被称为负电位水。急性运动和力竭运动都可以导致内源性自由基增多，脂质过氧化反应增强，构成对细胞膜系统的损害。自由基和脂质过氧化损伤与运动性疲劳的发生密切相关。目前比较一致的观点认为氢气具有选择性抗氧化作用，对于对生物体有害的氧自由基，氢气能主动性选择与其结合生成水。富氢水对运动引起的脂质过氧化也有抑制作用，李爱春等的研究表明，氢水能降低骨骼肌ONOO-、过氧化脂质类与OH-等的代谢水平，提高骨骼肌抗氧化酶活性，增强骨骼肌的总抗氧化能力，改善力竭运动大鼠骨骼肌蛋白质氧化损伤、脂质过氧化损伤及DNA损伤，对骨骼肌运动性氧化应激损伤具有保护作用。由于氢气在通常情况下难溶于水，所以常规制备氢水或负电位水的方法主要是采用将氢加压、超声、高剪切分散等方法促进氢在水中溶解，然后罐装出品。随着储存期的延长，氢逐渐从水中逸出，从而到饮用时氢气含量较低，人从中获得的氢气也微乎其微。目前常用电解水机、富氢水机或富氢水杯来生产负电位水，制备过程基本没有压力，或者仅有较低的压力，氢的溶解度较小，远达不到氢的饱和浓度。另外，带包装的负电位功能水都是制备时充入常压氢气；随着储存时间的延长，氢气逐渐逸出导致水中氢气浓度、含量下降。若存储时加入过量的氢势必会在容器内积聚，由于氢气是高度易燃易爆的气体，所以这样做会带来严重的安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种结构简单、操作方便、运行效率高、制备方法简单可靠的生产负电位水的装置，以及一种利用上述生产负电位水的装置生产负电位水的方法，用于弥补现有技术中的缺陷。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于生产负电位水的装置，该装置包括氢气发生及提纯设备、气液混溶设备；所述氢气发生及提纯设备与气液混溶设备通过管相连接。将所述氢气发生及提纯设备产生的氢气输入至气液混溶设备，由气液混溶设备通过气液混溶生产出负电位水。所述氢气发生及提纯设备包括去离子水箱、质子交换膜电解槽单元、水分离器、压力装置、变压吸附装置；其中，变压吸附装置包括第一吸附柱、第二吸附柱；去离子水箱与质子交换膜电解槽单元、质子交换膜电解槽单元与水分离器、去离子水箱与水分离器、水分离器与压力装置、压力装置与变压吸附装置之间通过管相连接。气液混溶设备为桶状体，其中包括反应釜、溶解度提升装置，所述桶状体的顶部设置有第一密闭阀门及第二密闭阀门，所述第一密闭阀门为进水口，所述第二密闭阀门为出水口，所述桶状体的底部设置有进气阀门，所述进气阀门内设置有气门芯，所述进气阀门为进气口，所述第一密闭阀门、所述第二密闭阀门及进气阀门皆设置有阀门开关，即第一密闭阀门开关、第二密闭阀门开关及进气阀门开关。一种利用上述自动生产负电位水的装置生产负电位水的方法，其方法如下：第一步，生产氢气，利用水电解制氢；第二步，对生产出的氢气进行提纯处理，在质子交换膜处电解产生氢气之后，采用变压吸附技术进行氢气提纯；第三步，利用高频高压进行物理的气液混溶；通过专用的溶解度提升装置提高氢气在水中的溶解度，制备负电位为-500以上的功能水；在装满水的反应釜中连续通入氢气并加压混溶，同时进行高频处理。最后将含氢水采用铝质合金材料包装进行常温保存。本专利技术中，通过电极电解水制备氢气，通过电解得到高纯度的氢气，接着将制得的高纯度氢气脱离电极后通过管道加压输送至气液混溶设备，氢气进入气液混溶设备的内腔即反应釜中与水混溶。氢气在气液混溶设备的气液室内腔即反应釜内与水接触，气液混溶设备可控制在不同通气压强（如0.1、0.2、0.3、0.4MPa）下保持反应釜内的压力，并且气液混溶设备控制不同的通气时间（如0.5、1、2、4、8小时）和不同的抽真空时间（如0、5、10、30、60分钟），从而使得水和氢气充分接触而达到扩散溶解平衡，制备出不同浓度的负电位水。多余的氢气从反应釜顶端流出，将饱和溶解氢气的负电位饮用水的反应釜底流出并进行灌装，得到可饮用的负电位水。本专利技术中氢气的生产及制备稳定性高，且属于可再生技术，装置无需高压或相关联的高电流，安全可靠，能够产生连续氢气流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产负电位水的装置，其特征在于：该装置包括氢气发生及提纯设备、气液混溶设备；所述氢气发生及提纯设备与气液混溶设备通过管相连接；将所述氢气发生及提纯设备产生的氢气输入至气液混溶设备，由气液混溶设备对输入的氢气及水进行气液混溶生产出负电位水。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产负电位水的装置，其特征在于：该装置包括氢气发生及提纯设备、气液混溶设备；所述氢气发生及提纯设备与气液混溶设备通过管相连接；将所述氢气发生及提纯设备产生的氢气输入至气液混溶设备，由气液混溶设备对输入的氢气及水进行气液混溶生产出负电位水。2.根据权利要求1所述的用于生产负电位水的装置，其特征在于：所述氢气发生及提纯设备包括去离子水箱、质子交换膜电解槽单元、水分离器、压力装置、变压吸附装置；其中，变压吸附装置包括第一吸附柱、第二吸附柱；去离子水箱与质子交换膜电解槽单元之间、质子交换膜电解槽单元与水分离器之间、去离子水箱与水分离器之间、水分离器与压力装置之间、压力装置与变压吸附装置之间皆通过管相连接。3.根据权利要求2所述的用于生产负电位水的装置，其特征在于：所述第一吸附柱及所述第二吸附柱充满珠状吸附材料；其中的珠状吸附材料为分子筛，所述分子筛允许较小的氢分子通过，同时保留较大的水分子。4.根据权利要求1所述的用于生产负电位水的装置，其特征在于：所述气液混溶设备为桶状体，所述桶状体的顶部设置有第一密闭阀门及第二密闭阀门，所述第一密闭阀门为进水口，所述第二密闭阀门为出水口，所述桶状体的底部设置有进气阀门，所述进气阀门内设置有气门芯，所述进气阀门为进气口，所述第一密闭阀门、所述第二密闭阀门及进气阀门皆设置有阀门开关，即分别为第一密闭阀门开关、第二密闭阀门开关及进气阀门开关。5.根据权利要求4所述的用于生产负电位水的装置,其特征在于：在气液混溶设备中包括反应釜、溶解度提升装置，反应釜用于装载由外部输入的水，并在其中进行混溶处理，溶解度提升装置用于提升氢气在水中的溶解度。6.根据权利要求5所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杏木，边庆，郑苏江，卢凯民，
申请(专利权)人：浙江清基生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33