RU2311849C2 - Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same - Google Patents
Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2311849C2 RU2311849C2 RU2005139146/13A RU2005139146A RU2311849C2 RU 2311849 C2 RU2311849 C2 RU 2311849C2 RU 2005139146/13 A RU2005139146/13 A RU 2005139146/13A RU 2005139146 A RU2005139146 A RU 2005139146A RU 2311849 C2 RU2311849 C2 RU 2311849C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oxygen
- bottling
- flotation
- chamber
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 136
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 24
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 5
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 102220547770 Inducible T-cell costimulator_A23L_mutation Human genes 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Non-Alcoholic Beverages (AREA)
- Devices For Dispensing Beverages (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды и тары для ее хранения, розлива и закупорки качественной воды в герметичную тару, подготовленную для ее длительного хранения. Изобретение может быть использовано в промышленных производствах высококачественной воды.The present invention relates to physico-chemical technologies and techniques for the treatment of water and containers for its storage, bottling and corking of high-quality water in a sealed container prepared for its long-term storage. The invention can be used in industrial production of high quality water.
Известен способ приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды и комплекс оборудования для его осуществления [Патент Германии №1047826. Производство питьевой воды длительного хранения, разлитой в бутыли, насыщенной кислородом в виде воздуха (кислородом и углекислым газом). С02F 1/68 (НКИ BG7D 1/00 Н4С), 16.10.1998 г.].A known method of preparing bottled oxygenated drinking water and a set of equipment for its implementation [German Patent No. 1047826. Production of long-term drinking water spilled in a bottle saturated with oxygen in the form of air (oxygen and carbon dioxide). С02F 1/68 (NKI BG7D 1/00 Н4С), 10.16.1998].
В известном способе воду сначала насыщают под давлением (до 6 ати) и при пониженной температуре (не более 10°С) кислородом воздуха. Затем пересыщенную кислородом воду разбрызгивают в потоке воздуха, находящегося под уменьшенным избыточным давлением (до 3 ати) и при пониженной температуре. Обогащенный кислородом из капелек пересыщенной кислородом воды воздух смешивается под давлением с кондиционируемой питьевой водой в отдельной напорной накопительной емкости, из которой она направляется на розлив. В способе также предусмотрено смешение двух газов (O2 и CO2), применяемых с целью улучшения вкусовых качеств питьевой кислородонасыщенной воды.In the known method, water is first saturated under pressure (up to 6 atm) and at a reduced temperature (not more than 10 ° C) with atmospheric oxygen. Then oxygen-saturated water is sprayed in a stream of air under reduced overpressure (up to 3 atm) and at a reduced temperature. The air enriched with oxygen from droplets of oxygen-supersaturated water is mixed under pressure with air-conditioned drinking water in a separate pressure storage tank from which it is sent for bottling. The method also provides for the mixing of two gases (O 2 and CO 2 ) used to improve the taste of drinking oxygenated water.
Пересыщенную кислородом экологически чистым способом с концентрацией кислорода от 10 до 40 мг О2/л Н2O питьевую воду направляют под избыточным давлением на розлив в бутылки. После операции розлива бутылки с кислородонасыщенной водой закупоривают. Герметичную тару (бутылки и пробки) заранее обеззараживают известными методами.Supersaturated with oxygen in an environmentally friendly way with an oxygen concentration of 10 to 40 mg O 2 / L H 2 O, the drinking water is sent under overpressure to bottling. After the bottling operation, bottles of oxygenated water are clogged. Sealed containers (bottles and corks) are pre-disinfected by known methods.
Недостатки способа приготовления бутилированной кислородонасыщенной воды:The disadvantages of the method of preparation of bottled oxygenated water:
- неустойчивость пересыщенного кислородом состояния питьевой воды, разлитой в бутылки под давлением (во время хранения и при открывании герметичной бутылки);- instability of the oversaturated state of drinking water bottled under pressure (during storage and when opening a sealed bottle);
- высокие энергозатраты на процесс насыщения воды кислородом, связанные с поддержанием избыточного давления в колоннах, низкой температуры воды и расходом кислородосодержащего газа.- high energy costs for the process of saturation of water with oxygen, associated with maintaining excess pressure in the columns, low water temperature and the consumption of oxygen-containing gas.
Комплекс оборудования для осуществления данного способа включает установку насыщения питьевой воды кислородом, состоящую из последовательно соединенных накопительных напорных емкостей (колонн) для сбора и обработки воды кислородосодержащим газом под давлением, вспомогательного оборудования для поддерживания в установке насыщения воды кислородом избыточного давления и пониженной температуры, установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутыли, подсоединенной трубопроводом к установке насыщения питьевой воды кислородом.A set of equipment for implementing this method includes an installation for saturation of drinking water with oxygen, consisting of series-connected storage pressure vessels (columns) for collecting and treating water with oxygen-containing gas under pressure, auxiliary equipment for maintaining overpressure and reduced temperature in an oxygen saturation unit, a bottling installation and blockages of oxygenated water in a bottle connected by a pipeline to the oxygen saturation of drinking water ohm
Недостатки комплекса оборудования для осуществления способа:The disadvantages of the equipment for implementing the method:
- высокая энергоемкость и материалоемкость оборудования установки насыщения питьевой воды кислородом;- high energy intensity and material intensity of the equipment for the saturation of drinking water with oxygen;
- возможность попадания микроорганизмов при розливе кислородонасыщенной воды в бутылки и при их герметизации пробками (бутыли обеззараживаются от микроорганизмов до операции розлива);- the possibility of microorganisms entering during bottling of oxygenated water in bottles and when sealing them with stoppers (bottles are disinfected from microorganisms before the bottling operation);
- возможность возгорания в кислороде при избыточном давлении машинного масла, пары которого могут попасть из вспомогательного оборудования в установку насыщения питьевой воды кислородом.- the possibility of ignition in oxygen at overpressure of engine oil, the vapors of which can get from auxiliary equipment into the oxygen saturation of drinking water.
Известен способ приготовления кислородонасыщенной питьевой воды и установка для его осуществления в промышленном производстве бутилированной воды [Патент США №6284293. Способ для производства кислородонасыщенной воды. В1 А23L 100 (НКИ 426/67) 04.09.2001 г.].A known method of preparing oxygenated drinking water and installation for its implementation in the industrial production of bottled water [US Patent No. 6284293. A method for the production of oxygenated water. B1 A23L 100 (NKI 426/67) 09/04/2001].
Этот способ заключается в смешивании кислородосодержащего газа с обрабатываемой охлажденной водой под давлением с целью получения пересыщенного кислородом состояния обработанной воды. При осуществлении данного способа питьевая вода проходит предварительную обработку обратным осмосом и способом электролиза.This method consists in mixing an oxygen-containing gas with treated chilled water under pressure in order to obtain an oxygen-saturated state of the treated water. When implementing this method, drinking water is pre-treated with reverse osmosis and electrolysis.
Энергоемкие физико-химические процессы используются в установке насыщения воды кислородом для повышения устойчивости пересыщенного кислородом состояния воды за счет снижения концентрации солей в воде и ввода в воду заряженных пузырьков Н2+O2 электролизного газа.Energy-intensive physicochemical processes are used in a water oxygen saturation unit to increase the stability of a water-supersaturated state of water by reducing the concentration of salts in water and introducing charged H 2 + O 2 electrolysis gas into the water.
Известные физико-химические способы предварительной обработки питьевой воды обладают рядом недостатков:Known physico-chemical methods of pre-treatment of drinking water have several disadvantages:
- электролиз воды вызывает загрязненность питьевой воды продуктами электролиза (активным хлором, ионами тяжелых металлов);- water electrolysis causes contamination of drinking water with electrolysis products (active chlorine, heavy metal ions);
- опреснение воды обратным осмосом до уровня дистиллята отрицательно действует на клетки пищевода (вызывает их осмотический шок).- desalination of water by reverse osmosis to the level of distillate negatively affects the cells of the esophagus (causes their osmotic shock).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления бутилированной кислородонасыщенной воды (Патент РФ №2246882, A23L 2/54, С25В 1/04, 2003.08.27.), включающий последовательное эжекционное и напорно-флотационное смешение полученной плазмохимотронным методом кислородосодержащей парогазовой смеси Н2O2+О2 с водой, розлив и закупорку кислородонасыщенной воды в бутылки, а также комплекс для его осуществления, включающий систему насыщения воды кислородом, которая состоит из эжекционно-флотационной системы, содержащей соединенные циркуляционно-проточным трубопроводом основной насос, эжектор и флотационную колонну, и соединена парогазовым трубопроводом с системой получения парогазовой смеси, состоящей из соединенных эрлифтным циркуляционно-проточным трубопроводом газожидкостного сепаратора, емкости водного раствора электролита и плазмохимотронного аппарата, синтезирующего кислородосодержащую парогазовую смесь, при этом система получения парогазовой смеси через флотационную колонну подсоединена к циркуляционно-проточному трубопроводу кислородонасыщенной воды в системе подачи и розлива кислородонасыщенной воды в бутылки, которая содержит вспомогательный насос, эжектор, соединенный парогазовым трубопроводом с системой получения парогазовой смеси, и аппарат розлива кислородонасыщенной воды в бутылки, выполненный с возможностью подачи их в аппарат розлива транспортером и последующим перемещением заполненных кислородонасыщенной водой бутылок транспортером в аппарат закупоривания бутылок пробками.The closest in technical essence and the achieved effect is a method for preparing bottled oxygenated water (RF Patent No. 2246882, A23L 2/54, С25В 1/04, 2003.08.27.), Which includes sequential ejection and pressure-flotation mixing of an oxygen-containing vapor-gas mixture obtained by the plasma-chemical method. Н 2 O 2 + О 2 with water, bottling and blockage of oxygenated water in bottles, as well as a complex for its implementation, including a system for saturating water with oxygen, which consists of an ejection-flotation system, soda neighing the main pump, ejector and flotation column connected by a circulation-flow pipe, and connected by a gas-vapor pipeline to a gas-vapor mixture production system consisting of a gas-liquid separator connected by an air-lift circulation-flow pipe, an electrolyte aqueous solution tank and a plasma-chemotron apparatus synthesizing an oxygen-containing mixture a system for producing a gas-vapor mixture through a flotation column is connected to a circulation-flow pipe oxygen-saturated water in a system for supplying and bottling oxygen-saturated water in bottles, which contains an auxiliary pump, an ejector connected by a gas-vapor pipeline to a system for producing a gas-vapor mixture, and an apparatus for bottling oxygen-saturated water in bottles, configured to feed them into a bottling apparatus by a conveyor and then moving filled oxygen-saturated water bottles conveyor into the apparatus for corking bottles.
Недостатками способа и комплекса являются высокие энергетические и материальные затраты как на подготовку кислородосодержащей парогазовой смеси, так и на процесс насыщения, а также имеет место загрязнение кислородосодержащей парогазовой смеси парами щелочи.The disadvantages of the method and the complex are the high energy and material costs of both preparing the oxygen-containing gas-vapor mixture and the saturation process, and there is also pollution of the oxygen-containing gas-vapor mixture by alkali vapors.
Технической задачей изобретения является снижение энергетических и материальных затрат как на подготовку кислородосодержащей парогазовой смеси, так и на процесс насыщения путем повышения эффективности процесса насыщения, рациональной организации процесса с получением стабильного продукта с высоким качеством, а также устранение загрязнения кислородосодержащей парогазовой смеси парами щелочи.An object of the invention is to reduce the energy and material costs of both preparing an oxygen-containing vapor-gas mixture and the saturation process by increasing the efficiency of the saturation process, rational organization of the process to obtain a stable product with high quality, and eliminating the pollution of the oxygen-containing vapor-gas mixture with alkali vapors.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе приготовления бутилированной кислородонасыщенной воды, включающем последовательное эжекционное и напорно-флотационное смешение кислородосодержащего газа с водой, розлив и закупорку кислородонасыщенной воды в бутылки, новым является то, что эжекционное смешение производят в жидкостно-газовом струйном аппарате путем насыщения воды кислородом, выделенным из воздуха через полупроницаемую поверхность узкой части его камеры смешения, при этом охлаждение воды во флотационной колонне осуществляют разрежением, создаваемым жидкостно-газовым струйным аппаратом, причем исходную воду подают в ее верхнюю часть, а насыщенную кислородом воду отбирают из нижней части.The stated technical problem is achieved in that in a method for preparing bottled oxygenated water, which includes sequential ejection and pressure-flotation mixing of oxygen-containing gas with water, bottling and blocking of oxygen-saturated water in bottles, the new thing is that ejection mixing is carried out in a liquid-gas jet apparatus saturation of water with oxygen released from the air through a semipermeable surface of a narrow part of its mixing chamber, while cooling the water in flotation column carried vacuum generated gas-liquid jet apparatus, wherein the raw water is fed in its upper part, and the oxygenated water is withdrawn from the bottom.
В комплексе для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержащем эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, состоящую из эжектора и флотационной колонны, систему получения кислородосодержащей газовой смеси, систему подачи и розлива кислородонасыщенной воды в бутылки, в которую входит вспомогательный насос, эжектор и аппараты розлива кислородонасыщенной воды в бутылки и закупоривания их пробками, а также трубопроводы для подачи исходной воды и отвода кислородонасыщенной воды, новым является то, что эжекторы систем насыщения воды кислородом, подачи и розлива кислородонасыщенной воды в бутылки выполнены в виде жидкостно-газовых струйных аппаратов, у которых узкая часть камеры смешения изготовлена из полупроницаемого материала, вокруг которой расположена напорная камера с винтовыми каналами, причем камера разрежения эжектора трубопроводом соединена с верхней частью напорной колонны, трубопровод подачи исходной воды присоединен к верхней части флотационной колонны, а трубопровод отвода кислородонасыщенной воды в бутылки присоединен к ее нижней части, при этом система получения кислородосодержащей газовой смеси представляет собой последовательное расположение керамических, абсорбционных и мембранных фильтров для очистки воздуха от жидких, вязких и твердых частиц и предварительного обогащения его кислородом.The complex for the preparation of bottled oxygenated drinking water containing an ejection flotation system for saturating water with oxygen, consisting of an ejector and a flotation column, a system for producing an oxygen-containing gas mixture, a system for supplying and bottling oxygen-saturated water in bottles, which includes an auxiliary pump, ejector, and bottling apparatus oxygenated water in bottles and plugged with corks, as well as pipelines for supplying source water and drainage of oxygenated water, is new that the ejectors of oxygen saturation water systems, oxygen-filled water supply and bottling systems are made in the form of liquid-gas jet devices, in which the narrow part of the mixing chamber is made of semipermeable material, around which there is a pressure chamber with screw channels, and the ejector rarefaction chamber by pipeline connected to the upper part of the pressure column, the source water supply pipe is connected to the upper part of the flotation column, and the oxygenated water discharge pipe to the bottles attached to its lower part, while the system for producing an oxygen-containing gas mixture is a sequential arrangement of ceramic, absorption and membrane filters for cleaning air from liquid, viscous and solid particles and pre-enriching it with oxygen.
Технический результат изобретения заключается в снижении энергетических и материальных затрат как на подготовку кислородосодержащей парогазовой смеси, так и на процесс насыщения путем повышения эффективности процесса насыщения, рациональной организации процесса с получением стабильного продукта с высоким качеством, а также устранении загрязнения кислородосодержащей парогазовой смеси парами щелочи.The technical result of the invention is to reduce energy and material costs both for the preparation of an oxygen-containing vapor-gas mixture and for the saturation process by increasing the efficiency of the saturation process, rational organization of the process to obtain a stable product with high quality, and also eliminating the pollution of the oxygen-containing vapor-gas mixture with alkali vapors.
На фиг.1 представлена схема комплекса для осуществления предлагаемого способа приготовления бутилированной кислородонасыщенной воды, а на фиг.2 - схема эжектора систем насыщения воды кислородом, подачи и розлива кислородонасыщенной воды в бутылки.Figure 1 presents a diagram of a complex for implementing the proposed method for the preparation of bottled oxygenated water, and figure 2 is a diagram of an ejector systems oxygen saturation of water, supply and bottling oxygenated water in bottles.
Основу комплекса составляет установка насыщения воды кислородом (системы I, II чертежа), которая взаимосогласована в комплексе циркуляционно-проточным трубопроводом кислородонасыщенной воды с установкой розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки (системы III, IV чертежа). Подробно аппарат закупорки бутылок пробками системы IV установки розлива и закупорки на чертеже не показан.The basis of the complex is the oxygen saturation water system (systems I, II of the drawing), which is mutually coordinated in the complex with a circulating-flow pipeline of oxygen-saturated water with the installation of bottling and blocking of oxygen-saturated water in bottles (systems III, IV of the drawing). In detail, the apparatus for bottle corking with stoppers of the system IV of the filling and capping system is not shown in the drawing.
Система I установки насыщения воды кислородом содержит напорно-флотационную колонну 1, основной насос 2, эжектор 3 и соединена герметично трубопроводом с системой II получения кислородосодержащей газовой смеси, состоящей из последовательно расположенных керамических 4, абсорбционных 5 и мембранных 6 фильтров для очистки воздуха от жидких, вязких и твердых частиц и предварительного обогащения его кислородом.The system I of the oxygen water saturation system contains a pressure-flotation column 1, a main pump 2, an ejector 3 and is tightly connected to a system II for producing an oxygen-containing gas mixture consisting of ceramic, absorption 5 and membrane 6 filters in series for purifying liquid from air, viscous and solid particles and its preliminary enrichment with oxygen.
К верхней части флотационной колонны 1 также присоединен трубопровод подачи исходной воды, для того чтобы в разреженном пространстве над поверхностью воды происходило испарение еще ненасыщенной исходной воды, что препятствовало бы дегазации насыщенной кислородом в нижней части колонны 1. Таким образом, обеспечивается увеличение концентрации кислорода в столбе воды по направлению к нижней части колонны 1. Причем трубопровод отвода кислородонасыщенной воды в бутылки присоединен к нижней части флотационной колонны 1. Такое присоединение трубопровода отвода кислородонасыщенной воды в бутылки обусловлено тем, что в нижней части можно обеспечить для проведения эффективного процесса насыщения воды кислородом допустимое технологическим режимом давление (например, 0,6 МПа), создаваемое столбом воды, и тем самым отбирать воду с максимальной степенью насыщения кислородом. Поэтому высота флотационной колонны 1 конструктивно выбирается исходя из условий обеспечения необходимого давления в слое воды в его нижней части.A feed water supply pipe is also connected to the upper part of flotation column 1 so that evaporation of still unsaturated source water occurs in a rarefied space above the water surface, which would prevent the degassing of oxygen-saturated in the lower part of column 1. Thus, an increase in the oxygen concentration in the column water towards the bottom of the column 1. Moreover, the pipeline drainage of oxygenated water in the bottle is attached to the bottom of the flotation column 1. This connection of the pipeline for the removal of oxygenated water into bottles due to the fact that in the lower part it is possible to provide, for an effective process of oxygen saturation of water, an allowable process pressure (for example, 0.6 MPa) created by a column of water, and thereby select water with a maximum degree of oxygen saturation. Therefore, the height of the flotation column 1 is structurally selected based on the conditions for ensuring the necessary pressure in the water layer in its lower part.
Установка насыщения воды кислородом через систему I подсоединена герметично циркуляционно-проточным трубопроводом кислородонасыщенной воды к системе подачи и розлива III установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки.The oxygen saturation water system through system I is connected by a hermetically circulating-flowing pipeline of oxygenated water to the supply and bottling system of the III bottling and blocking apparatus for oxygenated water.
Система III содержит циркуляционно-проточный трубопровод кислородонасыщенной воды, соединяющий флотационную колонну 1, вспомогательный насос 7, эжектор 8, регулятор 9 расхода воды возвратного в колонну 1 потока, регулятор 10 расхода воды трубопровода подачи кислородонасыщенной воды в аппарат розлива 11 для ее дозировки в бутылки 12. Автоматическая линия передвижения бутылок, аппарат закупорки пробками порционно наполненных кислородонасыщенной водой бутылок 12 представлены системой чертежа упрощенно, как система IV (система транспортировки и закупорки бутылок установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки). Система IV комплекса взаимосвязана с системой III через аппарат розлива 11. Система IV выполняет вспомогательные функции в технологии комплекса.System III contains a circulating-flow pipeline of oxygenated water connecting the flotation column 1, an auxiliary pump 7, an ejector 8, a regulator 9 of the flow rate of water returning to the column 1 flow, a regulator 10 of the flow rate of the pipeline supplying oxygenated water to the bottling apparatus 11 for dosing into bottles 12 An automatic bottle transfer line, an apparatus for corking bottles 12 portioned with oxygenated water, are represented by a simplified drawing system, like system IV (transportation system and blockage of bottles of the bottling plant and blockage of oxygenated water in bottles). System IV of the complex is interconnected with system III through the dispensing apparatus 11. System IV performs auxiliary functions in the technology of the complex.
Для подачи воздуха в эжекторы 3 и 8 используются компрессоры 13 и 14.Compressors 13 and 14 are used to supply air to the ejectors 3 and 8.
При этом эжекторы 3 и 8 систем насыщения воды кислородом II, подачи и розлива кислородонасыщенной воды в бутылки III выполнены в виде жидкостно-газовых струйных аппаратов (фиг.2), состоящих из сопла 15 и камеры смешения с входным сужающимся участком 16 и выходным цилиндрическим участком 17, на конце которого может быть установлен диффузор 18. При этом узкая часть камеры смешения изготовлена из полупроницаемого материала (например, силоксана [Архаров А.М. и др. Криогенные системы: Учебник для студентов вузов по специальности «Техника и физика низких температур»: В 2 т. Т1 Основы теории и расчета / А.М.Архаров, Е.И.Микулин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1996. С.518]), вокруг которой расположена напорная камера с винтовыми каналами 19. Сопло 13 и вход сужающегося участка 14 размещены в камере разрежения 20.In this case, the ejectors 3 and 8 of the oxygen saturation water systems II, the supply and bottling of oxygenated water in bottles III are made in the form of liquid-gas jet devices (figure 2), consisting of a
При этом камеры разрежения 20 эжекторов 3 и 8 трубопроводом соединены с верхней частью напорной колонны 1, в которой обеспечивается разрежение на уровне (например, 650-700 Па), соответствующем созданию в результате испарительного охлаждения воды необходимой ее температуры (например, не более 10°С).In this case, the
Комплекс работает следующим образом.The complex works as follows.
После подготовки, включения и вывода системы II на технологический режим, который обеспечивает на керамических 4, абсорбционных 5 и мембранных 6 фильтрах очистку воздуха от жидких, вязких и твердых частиц и предварительное обогащение его кислородом, включается система I комплекса.After the preparation, inclusion and conclusion of system II to the technological mode, which provides ceramic, 4, absorption 5 and membrane 6 filters for air purification from liquid, viscous and solid particles and its preliminary enrichment with oxygen, system I of the complex is turned on.
Автоматом-пускателем (не показан) включается основной насос 2 (фиг.1). Вентилями циркуляционно-проточного трубопровода, соединяющего флотационную колонну 1, насос 2, эжектор 3, и вентилями на трубопроводах входа и выхода воды из колонны 1 (не показаны) устанавливается разрежение (например, 620-650 Па) в камере разрежения 17 эжектора 3 и сбалансированный расход входящей (исходной) и выходящей (кислородонасыщенной) воды. Контроль регулировки разрежения в камере разрежения 20 эжекторов 3 и 8 осуществляют с помощью дифманометра, правильность регулировок расхода в основном циркуляционно-проточном трубопроводе - устойчивым уровнем обработанной воды во флотационной колонне 1.The machine-starter (not shown) turns on the main pump 2 (figure 1). The valves of the circulation-flow pipe connecting the flotation column 1, pump 2, ejector 3, and valves on the pipelines for entering and leaving water from the column 1 (not shown) establish a vacuum (for example, 620-650 Pa) in the
Одновременно в винтовые каналы 19 напорной камеры компрессорами 13 и 14 нагнетается предварительно очищенный и обогащенный кислородом в системе II воздух под давлением (например, 0,1-0,11 МПа [Дытнерский Ю.И. и др. Мембранное разделение газов. / Ю.И.Дытнерский, В.П.Брыков, Г.Г.Каграманов - М., Химия, 1991. - 344 с.]), обеспечивающим его разделение через пористый полупроницаемый материал (например, силоксана), из которого выполнена узкая часть 17 камеры смешения.At the same time, air pre-purified and enriched with oxygen in system II is injected into the
Т.к. процесс насыщения во флотационной колонне 1 осуществляется в его нижней части, то уровень столба воды в нем устанавливается таким, чтобы давление в этой части было рациональным с точки зрения проведения процесса по технологической инструкции (например, 0,5-0,7 МПа).Because the saturation process in the flotation column 1 is carried out in its lower part, then the level of the water column in it is set so that the pressure in this part is rational from the point of view of carrying out the process according to the technological instruction (for example, 0.5-0.7 MPa).
Температура воды во флотационной колонне 1 обеспечивается путем откачки парогазовой смеси из верхней ее части и последующего испарительного охлаждения до допустимой температуры (например, не более 10°С), определяемой технологической инструкцией.The temperature of the water in the flotation column 1 is provided by pumping the gas mixture from its upper part and subsequent evaporative cooling to an acceptable temperature (for example, not more than 10 ° C), determined by the technological instruction.
Этим же обусловлена и подача исходной воды в верхнюю часть флотационной колонны 1 испарение которой препятствует обратному процессу дегазации воды, обогащенной кислородом в нижней части колонны 1 и отбираемой там же для ее розлива в бутылки. Пары же воды, смешиваясь с кислородом в узкой части 17 эжекторов 3 и 8, образуют ассоциированные молекулы пара воды и газообразного кислорода, стойкие к разрушению при дальнейшей обработке и хранении.This also determines the supply of source water to the upper part of the flotation column 1, the evaporation of which prevents the reverse process of degassing water enriched with oxygen in the lower part of the column 1 and taken there for bottling. The water vapor, mixing with oxygen in a narrow part of the 17 ejectors 3 and 8, form the associated water vapor and oxygen gas molecules that are resistant to destruction during further processing and storage.
Технологический контроль процесса насыщения воды кислородом в установке (система I) осуществляется одновременно на входе и на выходе воды из системы I установки порционно-проточными датчиками кислородомера (например, АЖА-101), измерение рН кислородонасыщенной воды системы I - порционным рН-метром (например, рН-121).Technological control of the process of saturation of water with oxygen in the installation (system I) is carried out simultaneously at the inlet and outlet of the water from the installation system I with batch-flow sensors of an oxygen meter (for example, АЖА-101), measuring the pH of oxygen-saturated water of system I with a batch pH meter (for example , pH-121).
С помощью приборов контроля кислородонасыщенной воды в установке насыщения воды кислородом устанавливается режим работы систем I и II при фиксированных: производительности установки и расходе электроэнергии. После подготовки, включения и вывода установки насыщения воды кислородом на технологический режим автоматом-пускателем (не показан) включается вспомогательный циркуляционно-проточный трубопровод установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки, соединяющий флотационную колонну 1, насос 7, эжектор 8 и регулятор возвратного потока 9.Using oxygenated water control devices in an oxygen saturation water installation, the operation mode of systems I and II is set for fixed: plant performance and power consumption. After the preparation, switching on and putting the oxygen saturation water unit into operation by an automatic starter (not shown), an auxiliary circulating-flow line of the oxygen-saturated water filling and capping unit is connected to the bottles connecting flotation column 1, pump 7, ejector 8 and return flow regulator 9 .
Регулятором возвратного в колонну потока 9 и регулятором потока 10, установленным в трубопроводе, соединяющем вспомогательный циркуляционно-проточный трубопровод кислородонасыщенной воды с аппаратом розлива 11, устанавливается производительность аппарата розлива и уровень разрежения (например, 620-650 Па) в камере разрежения 20 эжектора 8.The regulator of the return flow to the column of flow 9 and the flow regulator 10 installed in the pipeline connecting the auxiliary circulating-flow pipeline of oxygenated water to the bottling apparatus 11 sets the capacity of the bottling apparatus and the vacuum level (for example, 620-650 Pa) in the
Полный технологический контроль приготовленной в комплексе кислородонасыщенной воды осуществляется:Full technological control of the oxygenated water prepared in the complex is carried out:
- на входе в комплекс (система I установки насыщения воды кислородом комплекса);- at the entrance to the complex (system I of the oxygen saturation unit of the complex);
- на выходе из аппарата розлива установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки (система III комплекса);- at the outlet of the bottling apparatus of the bottling and clogging of oxygenated water in bottles (system III complex);
- в герметично закупоренных бутылках с кислородонасыщенной водой при их хранении (из системы IV комплекса).- in hermetically sealed bottles with oxygenated water during storage (from system IV of the complex).
Преимущества предлагаемого способа и комплекса для его осуществления заключаются в следующем:The advantages of the proposed method and complex for its implementation are as follows:
- использование эжекционного смешения в жидкостно-газовом струйном аппарате путем насыщения воды кислородом, выделенным из воздуха через полупроницаемую поверхность узкой части его камеры смешения, позволяет снизить энергетические и материальные затрат, так как на подготовку кислородосодержащей парогазовой смеси не требуются дополнительные реагенты, а в процессе насыщения затраты связаны только с работой насосов и компрессоров;- the use of ejection mixing in a liquid-gas jet apparatus by saturating water with oxygen released from the air through a semi-permeable surface of a narrow part of its mixing chamber, reduces energy and material costs, since the preparation of an oxygen-containing vapor-gas mixture does not require additional reagents, and in the process of saturation costs associated only with the operation of pumps and compressors;
- осуществление охлаждения воды во флотационной колонне разрежением, создаваемым жидкостно-газовым струйным аппаратом, позволяет снизить энергозатраты на поддержание необходимой температуры процесса и обеспечить качество получаемого продукта;- the implementation of the cooling of water in the flotation column by the vacuum created by the liquid-gas jet apparatus allows to reduce energy consumption to maintain the required process temperature and to ensure the quality of the resulting product;
- подача исходной воды в ее верхнюю часть, а отбор насыщенной кислородом воды из нижней части позволяет рационально организовать процесс насыщения с высокой эффективностью и низкими потерями в результате осуществления разделения проведения процесса испарительного охлаждения ненасыщенной кислородом исходной воды и процесса насыщения воды кислородом при высоком давлении, создаваемом столбом воды;- the supply of source water to its upper part, and the selection of oxygenated water from the lower part allows you to rationally organize the saturation process with high efficiency and low losses as a result of the separation of the process of evaporative cooling of unsaturated oxygen source water and the process of saturation of water with oxygen at high pressure created a column of water;
- расположение напорной камеры вокруг узкой камеры смешения эжектора позволяет обеспечить надежное и эффективное отделение кислорода от других компонентов воздуха путем направленности и увеличения траектории движения предварительно очищенного и обогащенного кислородом воздуха;- the location of the pressure chamber around a narrow chamber for mixing the ejector allows for reliable and efficient separation of oxygen from other components of the air by directing and increasing the trajectory of the previously purified and oxygen-enriched air;
- использование системы получения кислородосодержащей газовой смеси в виде последовательно расположенных керамических, абсорбционных и мембранных фильтров позволяет обеспечить получение качественного продукта с высокой эффективностью проведения процесса насыщения, т.к. позволяет произвести очистку воздуха от жидких, вязких и твердых частиц, а также предварительно обогатить его кислородом.- the use of an oxygen-containing gas mixture production system in the form of sequentially arranged ceramic, absorption and membrane filters allows to obtain a high-quality product with high efficiency of the saturation process, because allows you to clean the air from liquid, viscous and solid particles, as well as pre-enrich it with oxygen.
Данные, приведенные в таблице, позволяют сделать заключение об эффективности предлагаемого технического решения по сравнению с известным.The data given in the table allow us to make a conclusion about the effectiveness of the proposed technical solution in comparison with the known.
1 день
10 дней
1 месяцThe decrease in oxygen concentration in the water prepared by the complex when stored in hermetically sealed bottles mg O 2 / DM 3 N 2 O the moment of bottling
1 day
10 days
1 month
23-25
18-2028-30
23-25
18-20
30-34
22-2636-40
30-34
22-26
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139146/13A RU2311849C2 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139146/13A RU2311849C2 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005139146A RU2005139146A (en) | 2007-06-20 |
| RU2311849C2 true RU2311849C2 (en) | 2007-12-10 |
Family
ID=38314111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005139146/13A RU2311849C2 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2311849C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1984726U (en) * | 1968-02-13 | 1968-05-02 | Gottlieb Jaeger | CLOSET. |
| RU98116606A (en) * | 1998-08-27 | 2000-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АПК Выбор" | METHOD FOR PRODUCING DRINKING WATER OR NON ALCOHOLIC DRINKS SATURATED WITH OXYGEN AND INSTALLATION FOR THEIR SATURATION |
| US6284293B1 (en) * | 2000-04-12 | 2001-09-04 | Jeffery J. Crandall | Method for generating oxygenated water |
| RU2246882C2 (en) * | 2001-12-24 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргсин-Инвест" | Method and complex for preparing of bottled oxygen- saturated water |
| RU2247081C2 (en) * | 2001-12-24 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргсин-Инвест" | Method of saturation of water with oxygen and plant for realization of this method |
-
2005
- 2005-12-15 RU RU2005139146/13A patent/RU2311849C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1984726U (en) * | 1968-02-13 | 1968-05-02 | Gottlieb Jaeger | CLOSET. |
| RU98116606A (en) * | 1998-08-27 | 2000-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "АПК Выбор" | METHOD FOR PRODUCING DRINKING WATER OR NON ALCOHOLIC DRINKS SATURATED WITH OXYGEN AND INSTALLATION FOR THEIR SATURATION |
| US6284293B1 (en) * | 2000-04-12 | 2001-09-04 | Jeffery J. Crandall | Method for generating oxygenated water |
| RU2246882C2 (en) * | 2001-12-24 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргсин-Инвест" | Method and complex for preparing of bottled oxygen- saturated water |
| RU2247081C2 (en) * | 2001-12-24 | 2005-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оргсин-Инвест" | Method of saturation of water with oxygen and plant for realization of this method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005139146A (en) | 2007-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5843307A (en) | Unit for the treatment of water by ozonization, and a corresponding installation for the production of ozonized water | |
| US20120228404A1 (en) | Systems and methods for delivering a liquid having a desired dissolved gas concentration | |
| CN101563138A (en) | Recovery of volatile products from fermentation broth | |
| US9248415B2 (en) | Systems and methods for maximizing dissolved gas concentration of a single species of gas from a mixture of multiple gases | |
| CA2160311A1 (en) | Method of extracting light volatile solvents from a gaseous effluent by wet-scrubbing a gaseous effluent and biomethanation of the solvent-rich liquid | |
| CN108046482A (en) | A kind of organic concentration wastewater treatment method of high salinity high rigidity difficult degradation and system | |
| CN105417843A (en) | Treatment method achieving zero release of leachate in municipal domestic garbage incineration plant | |
| CN202089817U (en) | Purifying device of air lifted type external tubular membrane bioreactor | |
| EP2812289B1 (en) | Method of converting a container into an anaerobic water purification system with a conversion kit and method of treating liquid in the converted container | |
| CA2659657C (en) | Treatment of aqueous liquid | |
| RU2311849C2 (en) | Method for producing of bottled oxygen-saturated water and complex for performing the same | |
| CN210261483U (en) | Fresh landfill leachate treatment system | |
| EP0048148A1 (en) | Process of and digester for anaerobic treatment of waste water | |
| RU2743581C1 (en) | Fermentation plant for cultivation of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus | |
| CN108516651A (en) | Processing method for incineration plant landfill leachate | |
| RU2246882C2 (en) | Method and complex for preparing of bottled oxygen- saturated water | |
| CN216972179U (en) | High-precision treatment system for high-salt organic wastewater | |
| CN102398988A (en) | Sludge reduction efficient biochemical treatment device | |
| CN104944562A (en) | Method for manufacturing hydrogen-containing water for beverages | |
| JP6424807B2 (en) | Water treatment system and water treatment method | |
| KR100836906B1 (en) | An external immersion membrane device with a device for automatically removing bubbles caused by aeration during the biological treatment process | |
| RU65728U1 (en) | INSTALLATION OF PREPARATION OF OXYGEN-DRINKED DRINKING WATER | |
| JP3770638B2 (en) | Gas-liquid contact reactor | |
| JPH01315301A (en) | Device for removing dissolved gas in pure water | |
| RU2764918C2 (en) | Method for producing biomass of aerobic microorganisms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081216 |