CN1447777A - 活性炭超微粒子分散水的制造方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一提供制造具有活性生理机能的高机能水的方法及其装置。通过本发明的方法及装置，预先分散活性碳粉末于高压水中，并于高压水中燃烧氢氧混合气体，并通过其燃烧气体以融解活性碳粉末，乃可制造出活性碳超微粒子分散于水中的活性碳分散水。

Description

活性炭超微粒子分散水的制造方法及其装置
技术领域
本发明为有关生理活性水的制造方法、装置及其应用，特别是提供制造具有活性生理机能的高机能水的方法及其装置。
背景技术
活性炭为黑色的细微粉末，虽然不容易最取出来，但他的利用确是今日日常生活中不可欠缺的。依外观区分成粉状以及粒状。粉状主要的用途在于工业用品，酿造，净水，排水处理上；而粒状则活用在气体处理，水处理。其功能有脱色除臭、清静空气、消除胶体、煤气、回收溶剂、快速结晶、提升制品的稳定性、调整香味。可说是用途广泛。
此外，活性炭来自木材，果壳颣的植物颣，石炭颣，石油类的矿物质，纸浆工厂的废水的废弃物，其受到炭化作用或热分解后的产物。活性炭原料的种类依照赋活法，开孔法以及条件的不一而有不同的制造方法。基本上，以700度以上的高温先行炭化或热分解原料之后，当温度到达900～1000度左右时，灌入水蒸气，二氧化炭或空气进行氧化作用，使气孔张开，加速表面的运动。此为制造方法。
活性炭，如上所述其形状分为粉末状(小于100/平方时)粒状或称破碎状(5～30/平方时)。随着用途不同其制造方法会依据所使用的原料、分子密度、空隙率、表面积和平均毛孔径也不同。
有关活性炭的制造技术，例如石崎信男撰写.柳井弘编《活性炭读本》(p108～156)日刊工业新闻社，真田雄三.铃木基之撰写《新版活性炭基础与应用》(p54～70)讲谈社科学丛书立本英机着《话活性炭》(p85～97)即使日安工业新闻社发表许多的文章，本发明在于改良将公所周知的活性炭的制造技术。
发明内容
本发明在于利用活性炭广泛的使用性，尤其是在活化生理材料及健康医疗品方面上。本发明是预先将活性炭粉末分散于高压水中，并通过燃烧氢氧气的燃烧气体燃烧活性炭超微粒子乃呈分散状态于水中而成的生理活性水。由于本发明课题在提供生理活性水，并使生理活性水可高效率地制造并运用在健康医疗方面的生理用途上。
再者，于本发明中乃是燃烧过的活性炭粉末分散在于水中，其水溶液乃称之为“活性炭微分散水”。
由本发明所得的活性炭微分散水乃为一从未制造过的新型产物。为了分散活性炭的超微粒子，利用氢氧气的燃烧热分散活性炭超微粒子。制造水溶液中含有此成分的新方法及装置。
亦即，本案的发明者们检讨有关经济效益地制造活性炭分散水的方法之后，将活性炭分散水运用在活性生理用途上的结果是，构思出使氢氧燃烧作用后活性炭粉末会在燃烧气体下加热、燃烧的方法，为了不产生水和活性炭超微粒子以外的物质形成，必须非常讲究氢氧作用燃烧的功夫。
以前的活性炭，或是这类单独燃烧后所得的活性炭氧化物中，燃烧后其粒子会单独在水中分散开来，对于短时间内活性炭粉末会沉淀分离，本发明的活性炭微分散水最大的特征为，于高压水中通过燃烧热使燃烧后的活性炭微粒子在水中呈现分散的状态，于较长时间内不会产生沉淀分离的现象，而是呈一种稳定的状态存在着。
本发明的活性炭微分散水适合使用在上述的各项用途外，这种生理活材料也非常符合近来社会以健康概念为取向的理念。虽然尚未清楚为何活炭超微粒子分散在水溶液中时，具有活化生理的效能，然而本发明者们以正积极地研究这方面的化学机制中。
本发明的基本特征在于燃烧氧气和氢气的混合气体所产出的热能来分散高压水中的活性炭粉末，当活性炭粉末的微粒子在水中分散之后便生成生理活性水，由以下(1)～(5)来具体说明之：
(1)活性炭超微粒子分散在生理活性水中的制造方法为使活性炭分散分散于高压水中之后，并燃烧此高压水中的氧气和氢气，并通过氢氧作用燃烧气体燃烧该活性炭，使分散于水中。
(2)制造活性炭超微粒子分散的生理活性水的制造装置为由高压水储存槽，氢氧与氧气的混合气体喷嘴，活性炭粉末棒，点火装置和制造活性炭超微粒子的耐压容器，其容器并备有燃烧室以构成其装置。
(3)更者上述基本特征(2)中所述的生理活性水的制造装置，乃附设有作用氧气和氢气的原料气体所必备的水电解装置，及/或过滤装置。
(4)由上述基本特征(1)所述的方法制造出的健康用品、医疗用品和化妆品中具有分散于高压水中的活性炭超微粒子。
(5)上述基本特征(2)或(3)所述的装置所制造的健康用品、医疗用品和化妆品中具有分散于高压水中的活性炭超微粒子。
附图说明
图1为本发明制造活性炭分散水的流程图；
图2为本发明活性炭分散水制造装置的概略图。
1：本发明活性炭分散水制造装置
2：耐压容器
3：高压水
4：活性炭
5：混合气体通道
6：混合气体喷口
7：燃烧域
8：压力控制阀
9：氢气供给路
10：氧气供给路
11：搅拌装置
12：点火装置
13：泵浦
14：过滤装置
15：成品取出口
16：水
17：水电解装置
20：电极
具体实施方式
本发明中以活性炭为主要原料，无论是上述活性炭粉末或破碎状的活性炭，以燃烧效率面来说，以粉末状为佳，其使用用途只限于制造食品相关制品，例如制糖、氨基酸、淀粉、异构化糖、医药、酿造、油脂等方面所使用的活性炭。本发明的方法为使有效率的生产生理活性炭，必须衡量氢氧作用的燃烧气体的热量，燃烧室的压力反应，高压水的压力以及活性炭的供给量。当然，燃烧之后水中不单仅含活性炭超微粒子，因为也含有若干的氧化活性炭，所以还须适当地过滤处理。容器内压为2～3.5的程度，氧与氢的混合气体供给量以5L/sec为宜。
于本发明中，如上所述的制造活性炭微粒子分散于高压水中的活性炭分散水的方法以及实施装置，乃以图面说明之。
本发明的活性炭分散水，如图1的流程图上的步骤而制造。具体而言，乃是利用图2的装置制造活性炭分散水。
亦即，图2的本发明的活性炭微分散水的制造装置1是以作用原料气体的水电解装置17、能分散水中的活性炭超微粒子的耐压容器2、以及活性炭分散水的过滤装置所构成。水电解装置17是以普通水16，电极20，经由20，其与供给耐压容器2、氢氧供给路9、10连结而成。
耐压容器2是制造生理活性水的基本装置，本体为金属制或不锈钢制的高压水容器。具备了高压水3，活性炭4，混合气体燃烧装置，压力控制阀8，搅拌装置11。燃烧装置由氢氧混合气体的通道5，混合气体喷口6及混合气体的燃烧域7所构成之。
耐压容器内填充高压水3并预先分散活性炭粉末。之后水电解装置生成的原料气体会分别经过氢气供给路9和氧气供给路10，使成氢氧混合气体，并以高压使其自喷口6喷出至燃烧域7。点火装置引燃氢氧的混合气体，使然稍后的活性炭粉末状的超微粒子释放于高压水3中。此高压水3从高压水容器的底部的取出口取得，并经过泵浦13愈过装置14之后，始为制成品。
其中，制造原料气体的水电解装置可替换氧气氢气瓶，本发明中所指的电解后提供的氧氢气皆为纯气体，原料的优点及在能有效率地提供燃烧气体。
本发明的装置，电解生成的氢气9和氧气10的混合气体在通过泵浦之后，经由通道5，喷口6喷射至燃烧域7，使混合气体完全燃烧而成极高温的水蒸气气体的燃烧状态。通过此燃烧气体的燃烧，加热并燃烧活性炭粉末。此外，燃烧燃料气体的时候，氢气9和氧气10的混成器体的比例必须严格地控制在2∶1的状态。盛装高压水的耐压容器内必须设有压力控制阀8，以调整容器内的压力。
燃烧域7内，受高温燃烧的活性炭4会由燃烧域7释放于高压水3中，此状态下的活性炭的超微粒子会强烈的憎水性，因此在水中会呈现稳定的状态
依本发明的制造方法，例如要照造生产规模一公段的活性炭分散水，则1000L的水必须配上1～10kg的活性炭。内压1.5～5的高压水容器内，以每秒1～8L程度喷射混合气体。其内的混合气体的气体压为2～5气压。若过高的气体压会破坏装置的构造，产生危险；太低的气体压则会使气体无法从燃烧室上升，活性炭微粒子会附着在气泡内，散发在水面上，其活性炭超微粒子的品质效率会大幅降低。
这套装置，为了不产生活性炭的微粉末以外的物质，必须让氧气与氢气在水中高温燃烧，才不会含有杂余物质，因为完全在水中进行氢氧的作用燃烧，尤其在高压下，其混合气体再才能再充满极高温的水蒸气气体的空间内完全燃烧。
本发明的上述制造装置中的活性炭分散水，所需的操作条件，如以下所示：
实施条件
制造容器内压：2气压
混合气体：4气压
混合气体喷射量：5L/sec
活性炭粉末供给量：5kg/水1000L
根据上述条件取得分散着活性炭超微粒子的生理活性水
生成后的活性炭分散水，若制造于饮料方面，必须过滤(50微米、25微米、3微米、0.5微米、0.1微米的中空系膜)逐次地过滤。
本发明其它的特征，如上所述的活性炭超微粒子在水中分散后而成的活性分散水，适合作为原料，加工制成健康用品、化妆品、食品、医药品以及同质异工的产品。然而，生成的水和氧气结合后，里头会含有若干氧化活性炭粉末，因此还需经过过滤，精制加工的程序。
为了再精制的过程中避免过滤掉过多的超微粒子的活性炭粉末，通常是使用过滤器，换句话说，需依照粒径大小选用过滤器，才能有效率地制造活性炭分散水，以其为符合规格的原料个别制成卫生食品、化妆品、医药品等等。
产业上利用的可能性
本发明为一新型的活性炭微分散水的制造方法和其装置，并能提供俱活性生理机能的新型的活性炭分散水，而且有效率地制造富含有活性的超微粒子的水溶液。此外，取得的活性炭分散水可以活用在健康用品、医疗用品，以及化妆品上。

Claims (5)

1.本发明的制造方法为于高压水中预先分散活性炭粉末，并使高压水中含有的氢氧的混成气体燃烧，其燃烧会分散的活性炭，以制造活性炭超微粒子分散的生理活性水。
2.制造生理活性水的装置是由高压水储存槽、氧和氢的混成气体喷嘴、活性炭粉末棒、点火装置并备有燃烧室的抗压容器以构成其装置。
3.此外，如权利要求2所述的生理活性水的制造装置，其特征为，附设有以产生氢气与氧气的水电解装置及/或过滤装置。
4.如权利要求1所述的方法所制成的高压水中分散着活性炭超微粒子，以此为特征的乃为健康用品、医疗用品或化妆品。
5.如权利要求2或3的任一项的装置所制成的高压水，其中分散活性炭超微粒子，以此为特征的乃为健康用品、医疗用品或化妆品。
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