[go: up one dir, main page]

KR20010049662A - 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법 - Google Patents

과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010049662A
KR20010049662A KR1020000036339A KR20000036339A KR20010049662A KR 20010049662 A KR20010049662 A KR 20010049662A KR 1020000036339 A KR1020000036339 A KR 1020000036339A KR 20000036339 A KR20000036339 A KR 20000036339A KR 20010049662 A KR20010049662 A KR 20010049662A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
oxygenated
oxygen
ozone
ozonated
Prior art date
Application number
KR1020000036339A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100499179B1 (ko
Inventor
알란태트얀 쳉
티모씨마이클 루이스
러셀스티브 플랜시크
Original Assignee
조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어, 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 filed Critical 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어
Publication of KR20010049662A publication Critical patent/KR20010049662A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100499179B1 publication Critical patent/KR100499179B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2321—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by moving liquid and gas in counter current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237613—Ozone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3122—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof the material flowing at a supersonic velocity thereby creating shock waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/06—Mixing of food ingredients
    • B01F2101/14—Mixing of ingredients for non-alcoholic beverages; Dissolving sugar in water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2373—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media for obtaining fine bubbles, i.e. bubbles with a size below 100 µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/237—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media
    • B01F23/2376—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids characterised by the physical or chemical properties of gases or vapours introduced in the liquid media characterised by the gas being introduced
    • B01F23/23761—Aerating, i.e. introducing oxygen containing gas in liquids
    • B01F23/237612—Oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/78—Details relating to ozone treatment devices
    • C02F2201/782—Ozone generators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/78—Sonic flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

본 발명은 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법으로서, 산소 함량이 높은 기체를 오존 발생기에 도입시켜서 오존을 생성시키고, 오존을 대기압에서 접촉 탱크에 전달하여 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고, 산소화되고 오존화된 액체를 인라인(in-line) 초음속 혼합기의 접촉 루프에 전달하여 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법 {METHOD OF MAKING SUPERSATURATED OXYGENATED LIQUID}
본 발명은 일반적으로 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 과포화 산소화된 물을 제조하고, 산소를 용기에서 유지시키는 것에 관한 것이다.
최근 수 년간, 스포트 드링크(sport drink)에 대한 소비자 요구는 실질적으로 증가해 왔다. 스포트 드링크, 특히 산소화된 액체 또는 심지어 과포화 산소화된 산소를 사용하는 드링크는 탄산 소다 보다 인기가 높아져 왔다. 몇몇 스포트 드링크는 미네랄을 함유하여, 탈수 증상을 완화시키고, 에너지 생성을 위해 글루코오스를 공급하는 것을 보조한다. 스포트 드링크용으로 필요한 산소화된 액체를 제공하기 위해, 액체, 예를 들어 광천수를 공기 분리로부터의 산소의 정상적인 양을 훨씬 초과하는 수준으로 과포화시키는 것이 필요할 수 있다. 또한, 액체가 사람 소비를 위해 멸균되고 위생처리될 필요가 있다.
종래의 실험은 물의 온도를 낮춘 후, 트레이를 사용하는 접촉 장치에서 산소와 물을 압축시켜서 용해된 산소를 높은 평형 수준으로 유도시킴으로써, 물 중의 산소의 평형 농도를 증가시키고자 했다. 순수한 산소가 사용된다. 그러나, 최대 산소 농도는 단지 약 50㎎/ℓ인 것으로 측정되어 왔다.
종래의 연구가 "과포화 산소" 물이 아니라 "평형을 이룬 산소" 물을 제조하는 것이었기 때문에, 병에 담긴 물 중에서 높은 산소 농도를 달성하는 것이 특히 어려웠다. 과포화는 정의상으로는 물이 평형시에 수용할 수 있는 산소 보다 많은 산소가 용해되어 있는 비정상적 과정이다. 접촉 장치가 충분한 체류 시간을 제공하고 산소 기체를 순수하게 유지시킬 수 있는 경우, 5℃의 냉수 온도에서 약 50ppm인 평형 농도에 근접할 수 있다.
그러나, 광천수 또는 천연 공급원으로의 임의의 물은 용해된 공기의 특정한 양을 함유한다. 공기가 79% 질소를 함유하기 때문에, 종래 기술에 의해 사용된 순수한 산소는 공기로부터 질소를 스트리핑(strip out)하여 100% 미만의 산소의 혼합물을 형성시킬 것이다. 따라서, 물은 순수한 산소 대신에 기체 혼합물과 평형을 이루고 있을 것이다. 열 누출 및 관 마찰로 인해, 종래 기술에 따른 산소의 냉각 및 압축은 원하는 평형 산소 농도의 일부만을 달성할 수 있다.
또한, 물로부터의 박테리아 제거는 역삼투에 의해 일반적으로 수행되었지만, 이는 또한 물이 바람직하지 못한 미감(味感)을 갖게 하였다. 공기를 오존 발생기를 통과시킴으로써 오존화가 때때로 사용된다. 임의의 사용되지 않은 오존은 오존 접촉 장치로부터 배출된다. 일반적으로, 적절한 산소 용해 공정 및 효율적인 위생처리 공정이 종래 기술의 결과이다.
따라서, 박테리아 증식을 지연시키고 억제시키는, 과포화 산소화된 액체를 생성시키는 신규한 공정이 바람직하다.
도 1은 오존 접촉 탱크에서 물을 과포화시키는 2 스테이지 공정을 도시한다.
본 발명의 한 가지 일면은 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법으로서, 산소 함량이 높은 기체를 오존 발생기에 도입시키고, 오존을 대기압에서 접촉 탱크에 전달하여 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고, 산소화되고 오존화된 액체를 인라인(in-line) 초음속 혼합기내로 전달하여 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일면은 병에 담긴 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법으로서, 산소 함량이 높은 기체를 오존 발생기에 도입시켜서 오존을 생성시키고, 오존을 대기압에서 접촉 탱크에 전달하여 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고, 산소화되고 오존화된 액체를 인라인 초음속 혼합기내로 전달하여 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고, 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 병에 충전시키고 캡핑(capping)시키는 것을 포함하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 액체는 물이다.
본원에 사용된 용어 "실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체"는 접촉 탱크에서 처리되고 본 발명의 혼합기를 통과한 액체를 의미한다. 일반적으로, 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체는 약 30㎎/ℓ 내지 약 50㎎/ℓ의 접촉 탱크로부터 배출되는 농도 이상, 바람직하게는 40㎎/ℓ 이상의 용해된 산소 농도를 갖는다.
그 밖의 목적, 특징 및 잇점은 당업자라면 하기 바람직한 구체예의 설명으로부터 알 수 있을 것이며, 첨부된 유일한 도면은 본 발명의 공정의 개략도를 제공한다.
본 발명은 액체, 바람직하게는 물을 산소로 과포화시키고, 또한, 병에 담긴 과포화 산소 함유 액체를 제공하고 동시에 위생처리를 제공하는, 비용 효율적인 방법을 제공한다.
제 1 단계는 공기로부터 용해된 질소를 제거하는 것이다. 이것은 멸균 단계를 오존 및 평형 스트립핑과 동시에 조합시킴으로써 수행된다. 오존 발생기에 대한 공기 공급은 순수한 산소에 의해 대체되므로, 이 경우, 비활성 기체로서의 질소의 새로운 공급원은 시스템에 첨가되지 않는다.
오존 발생기는 순수한 산소를 사용하는 경우에 약 10% 내지 약 15%의 오존을 생성시킬 수 있는 반면, 공기를 사용하는 경우에는 단지 약 2% 내지 약 3%의 오존을 생성시킬 수 있다.
순수한 산소로부터 발생된 오존은 대기압에서 동작하는 오존 접촉기에 전달된다. 오존은 박테리아를 박멸하고, 악취와 유해 유기물을 광천수 및 용수(spring water)로부터 제거하는 작용을 한다. 산소의 나머지 약 85% 내지 90%는 오존 접촉기로부터 배출되는 소모된 기체로서의 용해된 질소를 제거하기 위해 스트립핑 기체로서 사용된다. 오존 접촉기를 대기압 또는 이에 가까운 압력에서 동작시키면, 오존 발생기를 효율적으로 동작시킬 수 있고, 질소 기체가 효율적으로 스트립핑될 수 있게 한다.
냉각이 접촉 탱크에 대해 유도될 수 있다. 냉각은 폐쇄된 냉각 루프의 형태일 수 있다. 접촉 탱크를 약 3℃ 내지 약 9℃, 바람직하게는 약 5℃의 평형 상태로 냉각시키는 것이 바람직하다.
오존과 순수한 산소를 사용하는 경우, 오존 접촉 탱크로부터 배출되는 액체는 약 30㎎/ℓ 내지 약 50㎎/ℓ, 바람직하게는 40㎎/ℓ에 가까운 용해된 산소 농도를 가질 것이다. 또한, 오존 접촉기로부터 배출되는 물은 용해된 오존을 함유할 것이다. 이러한 용해된 오존은 결국 산소와 액체로 분해되어, 평형 수준 이상으로 액체를 과포화시키는 또 다른 공급원을 제공할 것이다. 그러나, 오존은 단지 수 분의 제한된 저장 수명을 갖는다. 따라서, 액체를 함유하는 이러한 오존은 과포화되고, 가능한한 빨리 병에 담겨져야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 이것은 수 초 정도의 체류 시간을 필요로 하는 인라인 초음속 혼합기에 의해 수행된다.
오존화된 액체를 과포화시키기 위해, 산소 기체가 액체에 첨가된다. 산소와 오존화된 액체 혼합물을 초음속으로 가속시키기 위해 펌프가 사용된다. 기체 버블의 존재하에, 음속은 초음속 2상 흐름 중에서 약 5,000ft/sec(액체 상태)에서 50ft/sec 미만으로 감소한다. 속도 감소시에, 충격파가 형성되어, 기체 버블을 미세 크기로 분쇄시킨다. 충격파는 약 90 psig 압력에서 발생하기 때문에, 액체는 80㎎/ℓ를 넘는 농도, 바람직하게는 90㎎/ℓ의 과포화 산소 농도에 이를 수 있다. 접촉 루프는 미세 기체 버블과 액체를 위해 수 초의 추가 접촉 시간을 허용한다.
접촉 루프로부터 배출시에, 액체는 순수한 산소와 용해된 오존으로 과포화다. 여전히 미세 산소 버블을 함유하는 과포화 산소화된 액체는 충전기에 직접 전달되어, 여기에서 병에 담겨진다. 과포화 산소는 압력이 강하됨에 따라 용액으로부터 배출될 것이다. 압력은, 압축된 충전기가 사용되지 않는 한, 액체가 병에 충전됨에 따라 대기압으로 강하될 것이다. 또한, 전체 압력을 감소시키기 위해, 라인 상에서의 압력 강하가 존재할 것이다. 따라서, 병을 즉시 충전시키고 캡핑시키는 것이 중요하다. 미세 산소 버블은 용액으로부터 배출되는 산소의 속도를 감소시킨다. 또한, 이것은 병의 헤드 공간에 블랭킷(blanket)을 제공한다. 충전과 캡핑이 병으로부터 배출되는 산소 배출 속도 보다 높은 속도로 수행될 수 있는 한은, 과포화 용액이 수득될 수 있다.
병이 캡핑된 후, 용해된 오존은 오존과 액체로 분해되어, 병에 담겨진 액체의 과포화 수준을 증가시킬 것이다. 용해된 오존에 의해 제공된 추가의 산소는 충전 및 캡핑 작업의 최종 단계 도중의 손실을 보상하고도 남을 것이다. 최종 충전 및 캡핑 단계가 과포화 단계 직후에 수행되는 것이 중요하다.
오존 접촉기로부터의 산소와 함께, 소모된 오존은 충전 전에 빈병을 플래시 아웃(flash out)시키는데 사용될 수 있다. 이러한 과정은 병속의 공기를 제거할 뿐만 아니라 이들을 멸균시키는 것을 보조한다.
실질적으로 순수한 산소화되고 오존화된 액체의 또 다른 스트림이 또한 재순환되어, 접촉 탱크의 하부에 공급될 수 있다.
실시예
도 1은 오존 접촉 탱크에서 물을 과포화시키는 2 스테이지 공정을 도시한다. 개략적으로, 공정을 시스템(10)에 의해 수행하였다. 오존/순수한 산소 혼합물(12)을 오존 접촉 탱크(16)의 하부에 첨가시켰다. 물(14)을 접촉 탱크(16)의 상부에 도입시켰다. 오존 접촉 탱크(16)의 하부로부터 배출되는 오존/산소화된 혼합물(18)은 7 스테이지 원심분리 펌프(20)에 전달되어 과포화 산소화된 혼합물(22)을 형성한 후, 유량계(24)를 거쳐서 스트립퍼(26)에 전달된 다음, 오리피스 플레이트(30)에 전달되어 과포화 산소화된 액체(50)를 형성한다. 과포화 산소화된 액체(50)는 필터(44)를 통과한 후, 충전을 위해 과포화 산소화된 액체(46)로서 배출된다. 유량계(40) 및 가시 유리(42)는 충전 전에 과포화 산소화된 액체(46)의 흐름을 모니터한다. 가시 유리(36) 및 압력 게이지(34)는 오리피스 플레이트(30) 내의 과포화 액체의 흐름을 모니터한다. 스트립퍼(26) 및 산소(28)는 오리피스 플레이트(30) 앞에 직렬 배치시켰다. 바이패스 밸브(38)는 과포화 산소화된 액체(48)를 조절하고, 과포화 산소화된 액체(48)를 접촉 탱크(16)의 하부에 선택적으로 재도입시킨다. 냉각 루프(52)는 냉기를 제공하여, 접촉 탱크(16) 내의 액체를 냉각시킨다.
더욱 일반적으로는, 단계들은 멸균 단계를 오존과 평형 스트립핑과 동시에 조합시키는 것을 포함하였다. 오존 발생기에 대한 공기 공급은 순수한 산소에 의해 대체되었고, 이는 질소의 임의의 새로운 공급원(비활성인)이 시스템 내로 유입되는 것을 방지하였다. 오존 발생기는, 공기만을 사용하는 경우에 오존 발생기에서 약 2% 내지 약 3%만의 오존이 생성되는 것과 대조적으로, 순수한 산소를 사용하는 경우에 약 10% 내지 약 15%의 오존을 생성시켰다. 순수한 산소로 발생된 오존을 대기압에서 동작하는 오존 접촉기에 전달시켰다. 오존은 박테리아를 박멸하고, 악취와 유해 유기물을 광천수 또는 용수로부터 제거시켰다. 산소의 나머지 약 85% 내지 약 90%를 용해된 질소를 오존 접촉기의 상부로부터 배출되는 소모된 기체로서 분리시키기 위해 스트립핑 기체로서 사용하였다.
접촉 탱크 상의 냉각 루프는 탱크 내의 오존화되고 산소화된 물을 냉각시켰다.
오존과 순수한 산소를 사용하는 경우, 오존 접촉기로부터 배출되는 물은 약 33㎎/ℓ 내지 약 39㎎/ℓ의 용해된 산소 농도를 가졌다.
오존/산소 포화된 물을 물의 압력이 약 50psig에서 약 90psig로 증가되도록 원심분리 펌프를 사용하여 오존 접촉기로부터 펌핑시키는데 사용하였다. 유량은 병의 크기와 장치의 충전 속도에 따라, 약 25gpm 내지 약 75gpm이었다. 산소를 초음속 혼합기 앞에 있는 펌프의 다운스트림에 첨가시켰다. 약 180scf/hr의 산소를 35gpm의 물에 공급하였다. 전형적으로는, 약 170scf/hr 내지 약 190scf/hr의 산소를 약 30gpm 내지 약 40gpm의 물에 공급시킬 수 있다. 기체 버블의 존재하에, 음속은 초음속 2상 흐름 중에서 5,000ft/sec(액체 상태)에서 50ft/sec 미만으로 감소하였다. 속도의 감소시에, 충격파가 형성되어, 기체 버블을 미세 크기로 분쇄시켰다. 충격파는 약 90psig 압력에서 발생하기 때문에, 물은 90㎎/ℓ 보다 높은 과포화 산소 농도에 이르렀다.
2˝접촉 루프는 미세 기체 버블과 물을 위해 수 초의 추가 접촉 시간을 허용하였다. 3/4˝ID의 5개 오리피스 플레이트를 2상 혼합물을 재분포시키기 위해 턴어라운드(turn around) 루프에 사용하였다.
접촉 루프로부터 배출시에, 물은 순수한 산소와 용해된 오존으로 과포화되었다. 여전히 미세 산소 버블을 함유하는 과포화 산소화된 물은 충전기에 직접 전달되어, 여기에서 병에 담겨졌다. 과포화 산소는 압력이 강하됨에 따라 용액으로부터 배출되었다. 압력은, 압축된 충전기가 아닌 한, 물이 병에 충전됨에 따라 대기압으로 강하되었다. 또한, 전체 압력을 감소시키기 위해, 라인 상에서의 압력 강하가 존재하였다. 따라서, 병을 즉시 충전시키고 캡핑시켰다. 미세 산소 버블은 용액으로부터 배출되는 산소의 속도를 감소시켰다. 또한, 이것은 병의 헤드 공간에 블랭킷(blanket)을 제공하였다. 충전과 캡핑을 병으로부터 배출되는 산소 배출 속도 보다 높은 속도로 수행할 수 있는 한은, 과포화 용액을 수득하였다.
병을 과포화 산소화되고 오존화된 물로 충전시키는 경우에 오존 및 산소 농도를 유지시키는 또 다른 방법은 실질적으로 순수한 산소화되고 오존화된 액체를 가압 충전시키는 것이다.
고농도의 과포화되고 오존화된 물을 병에 제공하는 또 다른 방법은 충전 전에 병에 역압(counter pressure)을 가하는 것이다. 병 내의 기체 압력의 강하는 산소 또는 오존을 사용하여 충전 전에 병의 내용물을 배출시킴으로서 달성될 수 있다.
충전 장치가 멈추거나 유량이 감소하는 경우, 바이패스 밸브가 열려서, 과포화 물을 오존화 탱크에 다시 재순환시켰다. 이것은 라인이 과가압되는 것을 방지하였다. 필터는 임의의 특정 물질을 분리시키는데 사용되었다. 그러나, 유량계, 가시 유리, 및 필터는 충전 장치에 대한 거리를 최소화시키기 위해 치밀 방식으로 배열되었다.
병이 캡핑된 후, 용해된 오존은 오존과 물로 분해되어, 병에 담긴 물 중의 산소의 과포화 수준을 증가시킬 것이다. 용해된 오존에 의해 제공된 추가의 산소는 충전 및 캡핑 작업의 최종 단계 도중의 손실을 보상하고도 남을 것이다. 최종 충전 및 캡핑 단계를 과포화 단계 직후에 수행하는 것이 중요하였다.
오존 접촉기로부터의 산소와 함께, 소모된 오존은 충전 전에 빈병을 플래시 아웃시키는데 사용되었다. 이러한 과정은 빈병속의 공기를 제거하고, 빈병을 멸균시키는 것을 보조하였다.
실질적으로 순수한 산소화되고 오존화된 물의 또 다른 스트림은 접촉 탱크의 하부 내로 재순환되어, 공정을 위해 적당한 압력을 제공한다.
본 발명의 구체적인 특징은 단지 편의상 하나 이상의 도면에 나타나며, 각각의 특징은 본 발명에 따라 그 밖의 특징들과 조합될 수 있다. 또 다른 구체예는 당업자에 의해 인식될 것이며, 특허청구범위에 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명에 의해, 액체, 바람직하게는 물을 산소로 과포화시키고, 병에 담긴 과포화 산소 함유 액체를 제공하고, 동시에 위생처리를 제공하는 비용 효율적 방법이 사용가능해 졌다.

Claims (10)

  1. a) 산소 함량이 높은 기체를 오존 발생기에 도입시켜서 오존을 생성시키고;
    b) 오존을 대기압에서 접촉 탱크에 전달하여 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고;
    c) 산소화되고 오존화된 액체를 인라인 초음속 혼합기의 접촉 루프에 전달하여 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키는 것으로 포함하여 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 산소 함량이 높은 기체가 순수한 산소임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 오존화된 액체를 산소와 액체로 분해시키는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 단계 (c)에서, 산소화되고 오존화된 액체 혼합물을 인라인 초음속 혼합기의 접촉 루프에 전달하는 것이, 1분당 약 25 내지 약 75 갤론의 유량에서 액체의 압력을 약 50psig에서 90psig로 증가시키기 위해 원심분리 펌프에서 일어남을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 접촉 탱크에 재순환시키는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. a) 산소 함량이 높은 기체를 오존 발생기에 도입시켜서 오존을 생성시키고;
    b) 오존을 대기압에서 접촉 탱크에 전달하여 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고;
    c) 산소화되고 오존화된 액체를 인라인 초음속 혼합기의 접촉 루프에 전달하여 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 생성시키고;
    d) 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 병에 충전시키고 캡핑시키는 것을 포함하여 병에 담겨진 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 단계 (c) 후에 실질적으로 순수한 산소화되고 오존화된 액체로부터의 과포화 산소의 방출을 촉진시키기 위해 압력을 하강시키는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 액체 수준을 유지시키고 공기가 병으로부터 배출되는 것을 방지하기 위해 실질적으로 순수한 과포화 산소화되고 오존화된 액체를 가압 충전시키는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 공기를 병으로부터 배출시키기 위해, 충전 전에, 산소와 오존을 사용하여 역압을 병에 가하는 것을 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 12항에 있어서, 단계 (c)에서, 산소화되고 오존화된 액체 혼합물을 인라인 초음속 혼합기의 접촉 루프에 전달하는 것이, 1분당 약 25 내지 약 75 갤론의 유량에서 액체의 압력을 약 50psig에서 90psig로 증가시키기 위해 원심분리 펌프에서 일어남을 특징으로 하는 방법.
KR10-2000-0036339A 1999-06-30 2000-06-29 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법 KR100499179B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9/345,099 1999-06-30
US09/345,099 1999-06-30
US09/345,099 US6250609B1 (en) 1999-06-30 1999-06-30 Method of making supersaturated oxygenated liquid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010049662A true KR20010049662A (ko) 2001-06-15
KR100499179B1 KR100499179B1 (ko) 2005-07-04

Family

ID=23353517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0036339A KR100499179B1 (ko) 1999-06-30 2000-06-29 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6250609B1 (ko)
EP (1) EP1064987A1 (ko)
JP (1) JP3770776B2 (ko)
KR (1) KR100499179B1 (ko)
CN (1) CN1280796A (ko)
AR (1) AR024604A1 (ko)
AU (1) AU774501B2 (ko)
BR (1) BR0002897A (ko)
CA (1) CA2313176A1 (ko)
ID (1) ID26446A (ko)
MX (1) MXPA00006496A (ko)
PL (1) PL341084A1 (ko)
TW (1) TW466129B (ko)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6702949B2 (en) 1997-10-24 2004-03-09 Microdiffusion, Inc. Diffuser/emulsifier for aquaculture applications
US7654728B2 (en) 1997-10-24 2010-02-02 Revalesio Corporation System and method for therapeutic application of dissolved oxygen
US6386751B1 (en) 1997-10-24 2002-05-14 Diffusion Dynamics, Inc. Diffuser/emulsifier
US7128278B2 (en) 1997-10-24 2006-10-31 Microdiffusion, Inc. System and method for irritating with aerated water
US6299761B1 (en) * 1999-10-13 2001-10-09 Ozonaid International, Inc. Water purifier system
EP1328336B1 (en) * 2000-09-27 2005-01-12 Geir Corporation Apparatus and method for increasing oxygen levels in a liquid
US20060030900A1 (en) * 2001-07-18 2006-02-09 Eckert C E Two-phase oxygenated solution and method of use
US20100151041A1 (en) * 2001-07-18 2010-06-17 Eckert C Edward Hypersaturated gas in liquid
US20130041312A1 (en) * 2007-09-19 2013-02-14 C. Edward Eckert Using Aqueous Oxygenation to Improve Human Wellness
US20120156309A1 (en) * 2007-09-19 2012-06-21 Eckert C Edward Using Aqueous Oxygenation to Improve Animal Health & Wellness
US7917373B2 (en) * 2003-05-23 2011-03-29 Keiser Michael W System and process for producing an individual formulation of physical enhancer
EP1998878B1 (de) * 2006-03-29 2009-06-24 Carbotek Holding GmbH Imprägnierer
US8445546B2 (en) 2006-10-25 2013-05-21 Revalesio Corporation Electrokinetically-altered fluids comprising charge-stabilized gas-containing nanostructures
WO2008052143A2 (en) 2006-10-25 2008-05-02 Revalesio Corporation Mixing device and output fluids of same
WO2008115290A2 (en) 2006-10-25 2008-09-25 Revalesio Corporation Methods of wound care and treatment
US8609148B2 (en) 2006-10-25 2013-12-17 Revalesio Corporation Methods of therapeutic treatment of eyes
US8597689B2 (en) 2006-10-25 2013-12-03 Revalesio Corporation Methods of wound care and treatment
US8784897B2 (en) 2006-10-25 2014-07-22 Revalesio Corporation Methods of therapeutic treatment of eyes
US8784898B2 (en) 2006-10-25 2014-07-22 Revalesio Corporation Methods of wound care and treatment
US9523090B2 (en) 2007-10-25 2016-12-20 Revalesio Corporation Compositions and methods for treating inflammation
US10125359B2 (en) 2007-10-25 2018-11-13 Revalesio Corporation Compositions and methods for treating inflammation
US9745567B2 (en) 2008-04-28 2017-08-29 Revalesio Corporation Compositions and methods for treating multiple sclerosis
MX2010011856A (es) 2008-05-01 2011-02-15 Revalesio Corp Composiciones y métodos para tratar trastornos digestivos.
JP2012512012A (ja) * 2008-12-16 2012-05-31 オキシ ソリューションズ エーエス 流体の酸素化における改良
US8815292B2 (en) 2009-04-27 2014-08-26 Revalesio Corporation Compositions and methods for treating insulin resistance and diabetes mellitus
MX2012012971A (es) 2010-05-07 2013-02-07 Revalesio Corp Composiciones y metodos para mejorar el rendimiento fisiologico y el tiempo de recuperacion.
CN103347500A (zh) 2010-08-12 2013-10-09 利发利希奥公司 用于治疗tau蛋白病的组合物和方法
KR101562708B1 (ko) * 2013-10-23 2015-10-22 오승환 Mnb의 물리화학적 특성을 활용한 포장음료의 제조방법 및 그 장치
JP6104201B2 (ja) * 2014-03-20 2017-03-29 Idec株式会社 ファインバブル液生成装置
US10933388B1 (en) 2017-07-07 2021-03-02 Jmf Watercraft Design Llc H20-oxygenation method and oxygenated live well
JP6970007B2 (ja) * 2017-12-25 2021-11-24 株式会社荏原製作所 ガス溶解液製造装置
AU2020245606B2 (en) 2019-03-28 2023-04-20 Nbot Systems LLC Gas injection systems for optimizing nanobubble formation in a disinfecting solution
KR102178397B1 (ko) * 2019-11-18 2020-11-13 김영완 산소수 제조장치
CN113083161B (zh) * 2021-04-09 2022-04-12 华东理工大学 一种异味物质去除射流式泡沫发生装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027045A (en) 1975-02-03 1977-05-31 Igor Mikhailovich Fedotkin Process for preparing oxygenated cocktail
US4141939A (en) * 1977-06-10 1979-02-27 Hikoji Oshima Aerator for generating fine bubbles by supersonic wave action
GB8401779D0 (en) * 1984-01-24 1984-02-29 Boc Group Plc Dissolving gas liquid
US4867918A (en) * 1987-12-30 1989-09-19 Union Carbide Corporation Gas dispersion process and system
US4861352A (en) 1987-12-30 1989-08-29 Union Carbide Corporation Method of separating a gas and/or particulate matter from a liquid
US4931225A (en) 1987-12-30 1990-06-05 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Method and apparatus for dispersing a gas into a liquid
US5302325A (en) 1990-09-25 1994-04-12 Praxair Technology, Inc. In-line dispersion of gas in liquid
US5061406A (en) 1990-09-25 1991-10-29 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation In-line gas/liquid dispersion
US5211916A (en) 1991-12-24 1993-05-18 Praxair Technology, Inc. Stripping system
US5463176A (en) * 1994-01-03 1995-10-31 Eckert; C. Edward Liquid waste oxygenation
HU217450B (hu) 1994-04-27 2000-01-28 Life International Products, Inc. Eljárás és berendezés oxigénnel dúsított italok előállítására
US5997752A (en) * 1996-09-27 1999-12-07 Leu; Sheng-I Water treating apparatus for raising oxygen solubility
US6120008A (en) * 1998-04-28 2000-09-19 Life International Products, Inc. Oxygenating apparatus, method for oxygenating a liquid therewith, and applications thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP1064987A1 (en) 2001-01-03
KR100499179B1 (ko) 2005-07-04
BR0002897A (pt) 2001-01-30
AU774501B2 (en) 2004-07-01
TW466129B (en) 2001-12-01
JP3770776B2 (ja) 2006-04-26
US6250609B1 (en) 2001-06-26
PL341084A1 (en) 2001-01-02
CN1280796A (zh) 2001-01-24
ID26446A (id) 2001-01-04
JP2001054725A (ja) 2001-02-27
MXPA00006496A (es) 2002-03-08
AR024604A1 (es) 2002-10-16
AU4373200A (en) 2001-01-04
CA2313176A1 (en) 2000-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100499179B1 (ko) 과포화 산소화된 액체를 제조하는 방법
US5814222A (en) Oxygen enriched liquids, method and apparatus for making, and applications thereof
KR0179317B1 (ko) 이산화탄소의 초임계 유동물을 이용한 액상 식료품 또는 액상 의약품 가공 방법 및 시스템
CA2783847C (en) Reduced calorie beverage or food product and process and apparatus for making same
JP5865560B1 (ja) 気体溶解装置及び気体溶解方法
CA2147659C (en) Oxygen enriched liquids, method and apparatus for making, and applications thereof
JP2009125654A (ja) 飲料用水素含有水の製造方法
JPS6020052B2 (ja) 還流脱気系統
WO2017082305A1 (ja) 水素含有氷及びその製造方法
KR100540322B1 (ko) 기포 형성을 감소시키는 예비탄산화 방법
AU2005277149A1 (en) Method and apparatus for preparing water having increased oxygen solubility
US20020122860A1 (en) Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial and/or enzymatic activity in a liquid product using carbon dioxide
KR100478607B1 (ko) 산소음료 제조 방법 및 그 시스템과 산소물 제조장치
KR20050109453A (ko) 음료를 음료 용기에 충전시키는 방법 및 장치와, 그에대응하는 음료 용기
US6994878B2 (en) Method and apparatus for continuous flow reduction of microbial and/or enzymatic activity in a liquid beer product using carbon dioxide
CN109999681B (zh) 一种小分子高氢气泡水及其制备方法
JP3221771U (ja) 水素含有氷
RU2593301C1 (ru) Способ получения фасованной глубинной питьевой воды
CN1266651A (zh) 一种含气饮料及其制作方法
WO2002003816A1 (en) Treating liquid products using carbon dioxide
WO2005034655A1 (en) Continuous method for reducing microorganisms or enzymes in a liquid beer or wine product
CN117243314A (zh) 一种果味五大连池矿泉饮品的制备方法
KR20120121172A (ko) 기능성 산소음료의 제조 시스템
JPH08276192A (ja) ミネラルウォーター製造装置
CN1219374A (zh) 可吸可喝的充氧纯水饮料

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20000629

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20020628

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20000629

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20040921

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20050331

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20050624

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20050627

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20080623

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090623

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100617

Start annual number: 6

End annual number: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110610

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110610

Start annual number: 7

End annual number: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee