一种大通量等离子体活化水制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种大通量等离子体活化水制备装置，包括预处理罐、至少两个等离子体射流装置、高压电场发生器、变压器，预处理罐的输入端安装有进水阀，输出端连接第一个等离子体射流装置，等离子体射流装置之间依次首尾相连，最后一个等离子体射流装置的输出端连接出水阀，每个等离子体射流装置均连接一个高压电场发生器和变压器。为提高等离子体活化水的杀菌效能，通过在装置水中添加0～0.20％乳酸，制备乳酸调控型等离子体活化水，应用于畜禽肉的杀菌；在装置水中添加0～1.5mmol/L水杨酸，制备杨酸调控型等离子体活化水，应用于果蔬的杀菌。

【技术实现步骤摘要】
一种大通量等离子体活化水制备装置
本技术属于等离子体
，尤其是一种大通量等离子体活化水制备装置。
技术介绍
等离子体活化水因具有广谱杀菌、无化学残留、绿色安全等特点，适合用于食品行业以取代传统的化学杀菌剂如次氯酸钠，来达到产品杀菌保鲜的目的。专利技术专利201911276662.0(一种高效等离子体活化水产生设备)中指出该等离子体活化水制备装置适宜处理水量为1-2.5L，实际上远远无法满足工业需求，不能实现高效应用。专利技术专利201910196952.8(一种具有高效抑菌性能的等离子体活化乳酸液及其制备方法和应用)中是采用单个喷枪处理方式，本专利则是在此基础上改善。增大液体处理量，发展高效杀菌消毒的等离子体活化液成了研究难点和热点之一。目前等离子体处理液体主要有去离子水，磷酸缓冲液，过氧化氢溶液等，这些方法主要存在的问题是：1)液体处理量小，一般是用96孔板，培养皿或50mL烧杯来盛放处理液；2)处理效率低，等离子体活化液与菌液的比例需要9:1，甚至是99:1。因此，建立一种高效、可工业化应用的等离子体活化液用制备方法对于食品工业而言是至关重要的。
技术实现思路
本技术针对现有等离子体活化液存在的缺陷，提供一种大通量等离子体活化水制备装置。实现本技术目的的技术解决方案为：一种大通量等离子体活化水制备装置，包括预处理罐、至少两个等离子体射流装置、高压电场发生器、变压器，预处理罐的输入端安装有进水阀，输出端连接第一个等离子体射流装置，等离子体射流装置之间依次首尾相连，最后一个等离子体射流装置的输出端连接出水阀，每个等离子体射流装置均连接一个高压电场发生器和变压器；每个等离子体射流装置均包括至少两个等离子体射流发生器、水箱、控制主机，水箱的进水管路连接进水阀门，出水管路连接出水阀门，进水管路和出水管路上均设有流量计；等离子体射流发生器嵌装在水箱的顶面，等离子体射流发生器的顶端电极与高压电场发生器连接，等离子体射流发生器的底端射流喷枪口浸没在水箱内的水平面下方；每个等离子体射流发生器分别与一个控制主机连接。进一步的，本技术的大通量等离子体活化水制备装置，水箱上的排气口设有调压阀。进一步的，本技术的大通量等离子体活化水制备装置，等离子体射流发生器的射流喷枪口浸没在水箱内水平面下3～10mm。进一步的，本技术的大通量等离子体活化水制备装置，等离子体射流装置的数量优选为3～5个，每个等离子体射流装置中等离子体射流发生器的数量优选为2～4个。进一步的，本技术的大通量等离子体活化水制备装置，高压电场发生器的电压为10～30kV、电流为0.01～0.1mA、频率为20kHz。进一步的，本技术的大通量等离子体活化水制备装置，水箱的容积为10～50L。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本技术的大通量等离子体活化水制备装置制备量大，目前可实现240L/h乳酸调控型等离子活化水的制备量；2、本技术的大通量等离子体活化水制备装置杀菌效率高，等离子体活化水与菌液1:1混合，可以杀死106CFU/mL的细菌；3、本技术的大通量等离子体活化水制备装置抗菌时效长，乳酸调控型等离子体活化水的抗菌活性可以保持48h。附图说明图1是本技术的大通量等离子体活化水制备装置的结构示意图。图2是本技术的大通量等离子体活化水制备装置的等离子体射流装置的结构示意图。图3是本技术的大通量等离子体活化水制备装置的等离子体射流发生器的结构示意图。图4是本技术实施例2的等离子体活化液抗菌性能的稳定性示意图。附图标记含义：1：等离子体射流发生器，11：电极，12：射流喷枪口，2：水箱，3：控制主机，4：进水阀门，5：出水阀门，6：流量计。具体实施方式下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。一种大通量等离子体活化水制备装置，如图1所示，包括预处理罐、至少3～5个等离子体射流装置、高压电场发生器、变压器，预处理罐的输入端安装有进水阀，输出端连接第一个等离子体射流装置，等离子体射流装置之间依次首尾相连，最后一个等离子体射流装置的输出端连接出水阀，每个等离子体射流装置均连接一个高压电场发生器和变压器。高压电场发生器的电压为10～30kV、电流为0.01～0.1mA、频率为20kHz。如图2所示，每个等离子体射流装置均包括至少2～4个等离子体射流发生器1、水箱2、控制主机3，水箱2的进水管路连接进水阀门4，出水管路连接出水阀门5，进水管路和出水管路上均设有流量计6。等离子体射流发生器1嵌装在水箱2的顶面，如图3所示，等离子体射流发生器1的顶端电极11与高压电场发生器连接，等离子体射流发生器1的底端射流喷枪口12浸没在水箱2内的水平面下方3～10mm。每个等离子体射流发生器1分别与一个控制主机3连接。水箱上的排气口设有调压阀7，水箱2的容积为10～50L。为提高等离子体活化水的杀菌效能，通过在水中添加0～0.20％乳酸，制备等离子体活化乳酸，应用于畜禽肉的杀菌；在水中添加0～1.5mmol/L水杨酸，制备等离子体活化水杨酸，应用于果蔬的杀菌。本方案的大通量等离子体活化水制备装置制备活化水的过程如下：以空气为工作气体，气体流量为10～30L/min，经等离子体射流发生器后产生等离子体，控制处理电压10～30kV、电流0.01～0.1mA，等离子体进入待处液10-50L，处理液中可加0.01～5％乳酸，处理0-30min后得到高效抗菌的等离子体活化液。以下实施例以空气为工作气体、气体流量控制22.5L/min，经等离子体射流发生装置后产生等离子体，控制处理电压19kV、电流0.0024mA、频率为20kHZ，等离子体射流喷枪口在待处理液液面下方10mm，处理水量为40L。实施例1验证处理时间对等离子体活化液抗菌活性的影响分析：利用等离子体射流发生装置(采用4组发生装置组合的方式，每组发生装置含4个等离子体射流发生器)分别将40L水和0.20％乳酸溶液处理0-30min。将处理好的等离子体活化水和等离子体活化乳酸分别与108CFU/mL的肠炎沙门氏菌菌体悬浊液按照1:1的比例反应15min。通过平板计数分析不同等离子体活化液的抗菌性能，结果如表1所示。表1不同处理时间对等离子体活化液杀菌性能的影响表1中数据显示，在相同的处理时间下，乳酸调控型等离子体活化水的抗菌效果显著优于等离子体活化水。经等离子体射流发生装置处理30min后，等离子体活化水使肠炎沙门氏菌的菌落数从108CFU/mL降至50CFU/mL，乳酸调控型等离子体活化水只需处理10min即可使菌落数降至10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大通量等离子体活化水制备装置，其特征在于，包括预处理罐、至少两个等离子体射流装置、高压电场发生器、变压器，预处理罐的输入端安装有进水阀，输出端连接第一个等离子体射流装置，等离子体射流装置之间依次首尾相连，最后一个等离子体射流装置的输出端连接出水阀，每个等离子体射流装置均连接一个高压电场发生器和变压器；/n每个等离子体射流装置均包括至少两个等离子体射流发生器(1)、水箱(2)、控制主机(3)，水箱(2)的进水管路连接进水阀门(4)，出水管路连接出水阀门(5)，进水管路和出水管路上均设有流量计(6)；等离子体射流发生器(1)嵌装在水箱(2)的顶面，等离子体射流发生器(1)的顶端电极(11)与高压电场发生器连接，等离子体射流发生器(1)的底端射流喷枪口(12)浸没在水箱(2)内的水平面下方；每个等离子体射流发生器(1)分别与一个控制主机(3)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种大通量等离子体活化水制备装置，其特征在于，包括预处理罐、至少两个等离子体射流装置、高压电场发生器、变压器，预处理罐的输入端安装有进水阀，输出端连接第一个等离子体射流装置，等离子体射流装置之间依次首尾相连，最后一个等离子体射流装置的输出端连接出水阀，每个等离子体射流装置均连接一个高压电场发生器和变压器；
每个等离子体射流装置均包括至少两个等离子体射流发生器(1)、水箱(2)、控制主机(3)，水箱(2)的进水管路连接进水阀门(4)，出水管路连接出水阀门(5)，进水管路和出水管路上均设有流量计(6)；等离子体射流发生器(1)嵌装在水箱(2)的顶面，等离子体射流发生器(1)的顶端电极(11)与高压电场发生器连接，等离子体射流发生器(1)的底端射流喷枪口(12)浸没在水箱(2)内的水平面下方；每个等离子体射流发生器(1)分别与一个控制主机(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：章建浩，严文静，徐龙，钱婧，史智佳，
申请(专利权)人：南京农业大学，苏州屹润食品科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32