一种去氘水的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种去氘水的制备方法，包括如下步骤：S1电解，通过电解产生氢气和氧气；S2气体的收集，将电解产生的气体导入储气罐中，储气罐上的传感器自动探测罐内压力并将压力数据传递至控制终端，控制终端通过压力的变化来自动控制气体的产生和流入；S3去氘水的形成，将所收集到的氢气导入燃烧室，通过氢气与氧气的燃烧形成气态去氘水；S4去氘水的收集，将S3中产生的气态去氘水经过冷凝器冷凝形成液态去氘水收集在储水容器中。该发明专利技术利用H‑O键和D‑O键键能及电解电势的不同，采用电解的方式将水中的氢和氘予以分离，然后再通过将氢与氧燃烧就形成去氘水，氢和氘分离方便，方法简单，易于控制并能得到没有杂质的高品质的去氘水。

A preparation method of deuterized water

【技术实现步骤摘要】
一种去氘水的制备方法
本专利技术涉及去氘水的制备，尤其是一种简单、方便、易于控制的、能得到高品质去氘水的制备方法。
技术介绍
氘(deuterium)，是氢(H)的同位素之一，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。自然界里存在的水一般由2个氢原子和1个氧原子组成，但氢原子有质量不同的3个同位素，因此在自然界的水中也会存在有氘，其含量约为150ppm(百万分之150)。根据UCLA教授LaszloBoros的研究表明，如果体内氘水平太高，难以调整到一个正常的水平(130ppm)，氘比较重就会破坏细胞中线粒体的纳米马达，就无法生产足够的能量，随之而来就是疲劳、癌症还有各种慢性病。很多人有这样的病症，就是因为体内环境的氘过多导致，而这又有很多原因，比如饮用水、转基因食物、工业化食品，还有居住于临海地区等等。这就要求我们摄取的食物，脂肪永远是低氘的，还有就是饮用低氘水，也就是氘含量低于130ppm的水，比如天然冰川水、高原水或者经过现代高科技工艺精馏后的低氘饮用水。但现有的制备低氘水的方法复杂，水中会存在有杂质，容易影响加工效果，降低低氘水的质量。
技术实现思路
针对现有的不足，本专利技术提供一种简单、方便、易于控制的、能得到高品质去氘水的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种去氘水的制备方法，包括如下步骤：S1，电解，在电解槽中加入由去离子水和电解质形成的电解液并通过一直流电源提供直流电导通电极来进行电解；S2，气体的收集，将电解产生的气体通过在电极位置处所设置的导管导入储气罐中，并通过储气罐上设置的传感器来自动探测罐内压力并将压力数据传递至控制终端，控制终端通过储气罐内压力的变化来自动控制电解的进行和气体往储气罐内的流入；S3，去氘水的形成，将所收集到的氢气导入燃烧室，在燃烧室内同时导入氧气，氢气和氧化的体积比为2:1，然后通过氢气与氧气的燃烧形成气态去氘水；S4，去氘水的收集，将S3中产生的气态去氘水经过冷凝器冷凝形成液态去氘水，液态去氘水流入储水容器中予以收集。作为优选，所述电极包括多对串联的并列顺次间隔设置在电解槽内的电极，每对所述电极均包括有阴极和阳极且每对阴极和阳极之间均设有离子交换膜，每对所述电极均与直流电源电性连接，所述直流电源电性连接有一电源开关，所述电源开关控制直流电源的开和关并调节其电压电流的大小；所述传感器是气体压力传感器，所述储气罐上还安装有进气阀、出气阀、自动控制进气阀关闭或开启的进气开关、自动控制出气阀关闭或开启的出气开关，所述电源开关、传感器、进气开关和出气开关均与控制终端电性连接，所述控制终端依据探测到的储气罐内的压力来控制电源开关、进气开关、出气开关的断开或导通。作为优选，所述进气阀和出气阀均是电磁流量控制阀。作为优选，所述控制终端内设有MCU控制单元，所述电源开关、气体压力传感器、进气开关和出气开关均与MCU控制单元电性连接。作为优选，所述直流电源是通过硅整流器将交流电转化为直流电的电源。作为优选，所述电解液是NaOH、KOH、H2SO4或NaSO4溶液中的任意一种。作为优选，所述冷凝器是内部设有蛇形管的圆筒形立式容器，所述蛇形管的两个端部均设于冷凝器的顶部，所述气态去氘水从冷凝器底部进入冷凝器，所述蛇形管内通入冷凝水对冷凝器内的气态去氘水冷凝形成液态去氘水。作为优选，在步骤S2气体收集之前还经过有气体的干燥步骤，在该步骤中将电解产生的气体导入密封的干燥器内，所述干燥器内设置有5A球形分子筛，干燥温度是180-250℃。作为优选，所述储气罐包括收集氢气和氧气的两个储气罐，两个储气罐中的压力差介于490-590Pa。作为优选，所述电解槽还连接有一装有电解液的用以给电解槽内补充电解液的电解液箱，所述电解液箱通过输液管道连接在电解槽的底部，所述输液管道上设置有液体流量调节阀。本专利技术的有益效果在于：该专利技术采用电解的方式将水中的氢和氘予以分离，在我们通常的饮用水中都是共同存在有H2O、HDO和D2O的，而H-O键和D-O键键能及电解电势是不同的，通过电解就能将它们予以分离，在电解中氢易被电解出来，而氘不会被电解出来，然后再通过将氢与氧燃烧就形成去氘水，此时的氢中不含有氘，燃烧后就形成的比较纯的高品质的去氘水，而在电解以及燃烧中都通过控制终端来集中控制协调各步骤的进行，氢和氘分离方便，方法简单安全，易于控制并能得到没有杂质的高品质的去氘水。附图说明图1是本专利技术实施例原理结构框图；图中零部件名称及序号：1-电解槽2-直流电源20-电源开关3-电极30-离子交换膜4-储气罐40-传感器41-进气阀42-出气阀43-进气开关44-出气开关5-控制终端50-MCU单元6-燃烧室7-冷凝器70-蛇形管8-储水容器9-电解液箱90-液体流量调节阀。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。此外，本专利技术中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附加图示的方向，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本专利技术，而不是指示或暗指本专利技术必须具有的方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术实施例如图1中所示，一种去氘水的制备方法，包括如下步骤：S1，电解，在电解槽1中加入由去离子水和电解质形成的电解液并通过一直流电源2提供直流电导通电极3来进行电解，此中采用了去离子水就提前清除了水中的杂质，避免了杂质对电解的影响，电解质则选用NaOH、KOH、H2SO4或NaSO4中的任意一种，这几种物质与去离子水形成电解液，原料易得，成本低廉，易于生产，电解槽1则可以将整个电解槽1作为单个的电解室或者将电解槽1分成多个串联的电解室来进行电解；S2，气体的收集，将电解产生的气体通过在电极3位置处所设置的导管导入储气罐4中，电解会在阴极生成氢气，阳极生成氧气，而电解的目的则是为了分离氢和氘，对氢气的收集则是主要的目的，由于氢气比较轻，对于氢气的收集则可以采用常规的排水法或者向下排空气法来收集，对于生成的氧气也可以通过排水法或者向上排空气法来收集，将产生的两种气体分别收集为后续的燃烧提供原料，也能保证燃烧的安全和燃烧后产生的水的纯度，并通过储气罐4上设置的传感器40来自动探测罐内压力并将压力数据传递至控制终端5，控制终端5通过储气罐4内压力的变化来自动控制电解的进行和气体往储气罐4内的流入，在储气罐4中逐步进入有气体后罐内的压力会逐步增大，而罐体承受的压力是由限度的，因此通过设置在罐体上的传感器40来探测罐内压力，在压力达到一定程度后将传感器40感应的信息传递至控制终端5，通过控制终端5来控制气体的产生以及流入罐内的量，控制终端5可以是电脑或平板，也可以是特定的操作平台，通过它们中的相应控制程序来进行操控，做到方便安全的生产，此时由于电解产生的氢气和氧气的体积是不等的，在对应收集氢气和氧气的储气罐内产生的压力就会不同，若两侧的压力不均衡，就会有氢气混入氧气中的可能，从而导致危险的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去氘水的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，电解，在电解槽中加入由去离子水和电解质形成的电解液并通过一直流电源提供直流电导通电极来进行电解；S2，气体的收集，将电解产生的气体通过在电极位置处所设置的导管导入储气罐中，并通过储气罐上设置的传感器来自动探测罐内压力并将压力数据传递至控制终端，控制终端通过储气罐内压力的变化来自动控制电解的进行和气体往储气罐内的流入；S3，去氘水的形成，将所收集到的氢气导入燃烧室，在燃烧室内同时导入氧气，氢气和氧化的体积比为2:1，然后通过氢气与氧气的燃烧形成气态去氘水；S4，去氘水的收集，将S3中产生的气态去氘水经过冷凝器冷凝形成液态去氘水，液态去氘水流入储水容器中予以收集。

【技术特征摘要】
1.一种去氘水的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，电解，在电解槽中加入由去离子水和电解质形成的电解液并通过一直流电源提供直流电导通电极来进行电解；S2，气体的收集，将电解产生的气体通过在电极位置处所设置的导管导入储气罐中，并通过储气罐上设置的传感器来自动探测罐内压力并将压力数据传递至控制终端，控制终端通过储气罐内压力的变化来自动控制电解的进行和气体往储气罐内的流入；S3，去氘水的形成，将所收集到的氢气导入燃烧室，在燃烧室内同时导入氧气，氢气和氧化的体积比为2:1，然后通过氢气与氧气的燃烧形成气态去氘水；S4，去氘水的收集，将S3中产生的气态去氘水经过冷凝器冷凝形成液态去氘水，液态去氘水流入储水容器中予以收集。2.根据权利要求1所述去氘水的制备方法，其特征在于：所述电极包括多对串联的并列顺次间隔设置在电解槽内的电极，每对所述电极均包括有阴极和阳极且每对阴极和阳极之间均设有离子交换膜，每对所述电极均与直流电源电性连接，所述直流电源电性连接有一电源开关，所述电源开关控制直流电源的开和关并调节其电压电流的大小；所述传感器是气体压力传感器，所述储气罐上还安装有进气阀、出气阀、自动控制进气阀关闭或开启的进气开关、自动控制出气阀关闭或开启的出气开关，所述电源开关、传感器、进气开关和出气开关均与控制终端电性连接，所述控制终端依据探测到的储气罐内的压力来控制电源开关、进气开关、出气开关的断开或导通。3.根据权利要求2所述去氘水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓军，阮英恒，谭庆芝，
申请(专利权)人：深圳鼎邦健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44