Комплекс для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды

 

Предлагаемая полезная модель 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 и может быть использована в промышленном производстве высококачественной питьевой воды, а также в медицине, пищевой промышленности. Предлагаемая полезная модель обеспечивает возможность повышения лечебных свойств бутилированной кислородонасыщенной воды и увеличивает срок сохранения полезных качеств оксигенированной воды. Комплексе для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержащий эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, систему получения кислородонасыщенной газовой смеси, систему подачи и разлива кислородонасыщенной воды в бутылки, закупоривание их пробками и транспортировку упакованных бутылок по транспортерной ленте. Новизна полезной модели заключается в том, что комплекс дополнительно снабжен системой обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением, содержащей n - количество секций, установленных с возможностью закрепления их на раме транспортера и с возможностью прохождения сквозь них транспортировочной ленты с упакованными бутылками, каждая из секций имеет корпус правильной геометрической формы, на трех стенках которого на одинаковом расстоянии друг от друга размещено n - количество источников ультрафиолетового излучения в виде ртутных ламп с длиной волны 210-265 нм, составляющих общую плотность ультрафиолетового излучения от 2 до 7 Вт на 1 см3, источники ультрафиолетового излучения соединены между собой последовательно и соединены с источником электропитания, при этом, корпус выполнен из нержавеющей стали с зеркальной поверхностью, обращенной внутрь корпуса.

Предлагаемая полезная модель 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 и может быть использована в промышленном производстве высококачественной питьевой воды, а также в медицине, пищевой промышленности.

Все большей популярностью в США, Японии, странах западной Европы пользуются напитки, обогащенные кислородом. Польза от употребления такой воды огромная: - избыточный кислород оказывает благоприятное влияние на организм человека - предотвращает гипоксию, способствует снижению веса, улучшает обмен веществ, замедляет темпы старения и является отличным антиоксидантом связывая свободные радикалы, способствует быстрому восстановлению после умственных и физических нагрузок, повышает иммунитет для борьбы с вирусной инфекцией. Поэтому актуальной является разработка и совершенствование аппаратуры для приготовления кислородонасыщенной воды.

Известен комплекс для приготовления бутилированной кислородонасыщенной воды (Патент РФ 2246882, A23L 2/54, С25В 1/04, 2003.08.27.), 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.

За прототип предлагаемой полезной модели выбран известный комплекс для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержащий эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, систему получения кислородонасыщенной газовой смеси, систему подачи и разлива кислородонасыщенной воды в бутылки, закупоривание их пробками и транспортировку упакованных бутылок по транспортерной ленте (патент РФ 2311849, МПК A23L 2|54, 2|38, публ. 10.12.2007). Основу комплекса составляет установка насыщения воды кислородом (системы I, II), которая взаимосогласована в комплексе циркуляционно-проточным трубопроводом кислородонасыщенной воды с установкой розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутылки (системы III, IV).

Известный комплекс работает следующим образом.

После подготовки, включения и вывода системы II на технологический режим, который обеспечивает на керамических, абсорбционных и мембранных фильтрах очистку воздуха от жидких, вязких и твердых частиц и предварительное обогащение его кислородом, включается система I комплекса. Автоматом-пускателем включается основной насос. Вентилями циркуляционно-проточного трубопровода, соединяющего флотационную колонну, насос, эжектор, и вентилями на трубопроводах входа и выхода воды из колонны устанавливается разрежение (например, 620-650 Па) в камере разрежения эжектора и сбалансированный расход входящей (исходной) и выходящей (кислородонасыщенной) воды. Контроль регулировки разрежения в камере разрежения эжекторов осуществляют с помощью дифманометра, правильность регулировок расхода в основном циркуляционно-проточном трубопроводе - устойчивым уровнем обработанной воды во флотационной колонне. Одновременно в винтовые каналы напорной камеры компрессорами нагнетается предварительно очищенный и обогащенный кислородом в системе II воздух под давлением (например, 0,1-0,11 МПа) обеспечивающим его разделение через пористый полупроницаемый материал (например, силоксана), из которого выполнена узкая часть камеры смешения. Т.к. процесс насыщения во флотационной колонне 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). Температура воды во флотационной колонне обеспечивается путем откачки парогазовой смеси из верхней ее части и последующего испарительного охлаждения до допустимой температуры (например, не более 10°С). Этим же обусловлена и подача исходной воды в верхнюю часть флотационной колонны испарение которой препятствует обратному процессу дегазации воды, обогащенной кислородом в нижней части колонны и отбираемой там же для ее розлива в бутылки. Пары же воды, смешиваясь с кислородом в узкой части эжекторов образуют ассоциированные молекулы пара воды и газообразного кислорода, стойкие к разрушению при дальнейшей обработке и хранении. 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).

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.

Однако, недостатком известного комплекса является короткий срок хранения и реализации бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды. Так, при розливе в бутылки содержание мгО 2/дм3 Н2O составляет 30-34, через день 22-26, через 10 дней кислорода в бутылках не обнаруживается.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего возможность повышения качества бутилированной кислородонасыщенной воды, увеличения срока сохранения полезных качеств оксигенированной воды.

Поставленная задача решается тем, что в известном комплексе для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержащем эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, систему получения кислородонасыщенной газовой смеси, систему подачи и разлива кислородонасыщенной воды в бутылки, закупоривание их пробками и транспортировку упакованных бутылок по транспортерной ленте, комплекс дополнительно снабжен системой обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением, содержащей n-количество секций, установленных с возможностью закрепления их на раме транспортера и с возможностью прохождения сквозь них транспортировочной ленты с упакованными бутылками, каждая из секций имеет корпус правильной геометрической формы, на трех стенках которого на одинаковом расстоянии друг от друга размещено n - количество источников ультрафиолетового излучения в виде ртутных ламп с длиной волны 210-265 нм, составляющих общую плотность ультрафиолетового излучения от 2 до 7 Вт на 1 см 3, источники ультрафиолетового излучения соединены между собой последовательно и соединены с источником электропитания, при этом, корпус выполнен из нержавеющей стали с зеркальной поверхностью, обращенной внутрь корпуса.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает при использовании следующий положительный эффект.

В настоящее время установлены и изучены следующие механизмы лечебного действия озона

Бактерицидное, вирицидное и фунгицидное действие.

Системно восстанавливающее гомеостаз:

Восстановление кислородтранспортной функции крови.

Оптимизация про- и антиоксидантных систем.

Восстановление микроциркуляции и периферического кровообращения.

Снижение свертываемости крови.

Стимуляция кроветворения.

Оптимизация метаболизма биологических субстратов - углеводов, белков, липидов (биоэнергетический, биосинтетический эффекты).

Активизация продукции биологически активных веществ.

Иммуномодулирующее действие озона (малые дозы стимулируют иммунитет, большие - подавляют).

Анальгезирующее действие.

Детоксицирующее действие.

Обработка бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды с помощью системы УФ обработки воды позволяет продлить срок ее действия до 180 суток. При воздействии ультрафиолетового излучения на кислород, содержащийся в водном растворе, последний переходит в озон, который распадается на кластерный пероксид водорода (Н4O 4) и гидроксильную группу. Это позволяет сохранить лечебные качества бутилированной воды, тем самым продлить срок реализации до 180 дней.

Предлагаемое устройство поясняется графическим материалом.

На фиг.1 изображен общий вид системы обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением

На фиг.2 изображена секция системы

Комплекс для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержит эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, систему получения кислородонасыщенной газовой смеси, систему подачи и разлива кислородонасыщенной воды в бутылки, закупоривание их пробками (на фиг.1 не показано) Транспортировку упакованных бутылок 1 (фиг.1) осуществляют по ленте транспортера 2. Система обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением содержит n - количество секций 3 (на фиг.1 показана одна секция), которые установлены с возможностью закрепления их на раме транспортера 2 и с возможностью прохождения сквозь них транспортировочной ленты с упакованными бутылками 1. Секция 3 (фиг 2) имеет корпус 4 правильной геометрической формы. Корпус выполнен из нержавеющей стали с зеркальной поверхностью, обращенной внутрь корпуса. Корпус может иметь П-образную, треугольную или овальную форму. На внутренних трех стенках корпуса, на одинаковом расстоянии друг от друга размещено n - количество источников ультрафиолетового излучения 5 в виде ртутных ламп с длиной волны 210-265 нм. Общая плотность ультрафиолетового излучения составляет от 2 до 7 Вт на 1 см3. Источники ультрафиолетового излучения соединены между собой последовательно и соединены с источником электропитания. Длина одной секции составляет 3 м и для транспортировочной ленты в 15 м устанавливают 5 секций. Каждая секция содержит на каждой из трех сторон не менее 25 ультрафиолетовых излучателей. Итого секция содержит 75 излучателей.

Предлагаемый комплекс работает следующим образом.

В комплексе происходит последовательное эжекционное и напорно-флотационное смешение кислородосодержащего газа с водой, розлив и закупорку кислородонасыщенной воды в бутылки. Эжекционное смешение производят в жидкостно-газовом струйном аппарате путем насыщения воды кислородом, выделенным из воздуха через полупроницаемую поверхность узкой части его камеры смешения. Охлаждение воды во флотационной колонне осуществляют разрежением, создаваемым жидкостно-газовым аппаратом. Исходную воду подают в верхнюю часть флотационной колонны. Насыщенную кислородом воду отбирают из нижней части. После того как были закупорены и упакованы бутылки, упаковки с бутылками по ленте транспортера подаются в складские помещения. Перед этим этапом соответственно подготавливают саму ленту транспортера. Секции 3 системы обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением устанавливают на раму транспортера 2, таким образом, чтобы упакованные бутылки 1 свободно проходили сквозь корпус секции 4. Источники ультрафиолетового излучения 5, установленные последовательно с внутренней стороны корпуса на одинаковом расстоянии друг от друга подключают к источнику электропитания. Через 2-3 минуты лампы выходят на рабочий режим - длина волны 210-265 нм и плотностью излучения от 2 до 7 Вт на 1 см3. При воздействии ультрафиолетового излучения на кислород, содержащийся в водном растворе последний переходит в озон, который распадается на кластерный пероксид водорода (Н 4О4) и гидроксильную группу. Это позволяет сохранить лечебные качества бутилированной кислородонасыщенной воды, тем самым продлить срок реализации до 180 дней.

Комплексе для приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды, содержащий эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом, систему получения кислородонасыщенной газовой смеси, систему подачи и разлива кислородонасыщенной воды в бутылки, закупоривание их пробками и транспортировку упакованных бутылок по транспортерной ленте, отличающийся тем, что комплекс дополнительно снабжен системой обработки бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды ультрафиолетовым излучением, содержащей n - количество секций, установленных с возможностью закрепления их на раме транспортера и с возможностью прохождения сквозь них транспортировочной ленты с упакованными бутылками, каждая из секций имеет корпус правильной геометрической формы, на внутренних стенках которого на одинаковом расстоянии друг от друга размещено n - количество источников ультрафиолетового излучения в виде ртутных ламп с длиной волны 210-265 нм, составляющих общую плотность ультрафиолетового излучения от 2 до 7 Вт на 1 см3, источники ультрафиолетового излучения соединены между собой последовательно и соединены с источником электропитания, при этом корпус выполнен из нержавеющей стали с зеркальной поверхностью, обращенной внутрь корпуса.



 

Наверх