一种大通量低温等离子体活化水发生装置及其制备方法与流程

本发明属于低温等离子体冷杀菌，尤其涉及一种大通量低温等离子体活化水发生装置及其制备方法。

背景技术：

1、低温等离子体冷杀菌(cold plasma sterilization,cps)是目前国际上一种最新的食品冷杀菌技术，对产品杀菌不会产生二次污染、化学残留，安全性高；杀菌过程短、温升低能耗低，能适应生鲜调理食品大规模开发。低温等离子体活化水(paw)发生器是低温等离子体冷杀菌常用的一种方式，但目前都是paw发生量很小的实验型装置。发明专利公开号cn110913553b公开了一种高效等离子体活化水产生设备，包括高压电源、等离子体发生器、水容器、气泵、水泵等；等离子体发生器包括地电极、高压电极和介质管，等离子体发生器一端固定在水容器底部，水容器外部连接水泵，但该等离子体活化水制备装置适宜处理水量为1-2.5l，无法满足工业生产需求。发明专利zl202010462402.9：公开了一种高压电场低温等离子体活性水连续式发生装置：通过一组低温等离子体射流单元发生器串联形成paw连续式发生，但使用的低温等离子体射流单元发生器还是实验型的，处理量很小，不能适应大规模生产清洗消杀需要。

2、为适应生鲜农副产品大规模生产清洗消杀需要，研发大通量低温等离子体活性水发生器势在必行。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种大通量等离子体活化水发生装置及其制备方法，以解决现有设备处理水量小、活化效果差、结构复杂等不足之处，为大规模工业生产提供一种高效、可持续的技术解决方案。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种大通量低温等离子体活化水发生装置，包括一组大通量低温等离子体射流组合发生器、可调频高压电源、具有可调控导向水槽的水箱；

4、与大通量低温等离子体射流组合发生器配套的可调频高压电源的工作频率为15～25khz、工作电压为6～12kv；

5、大通量低温等离子体射流组合发生器的内部高压电极端与水槽水箱的水面距离大于60mm，通过液位计控制液位防止其高压击穿放电。

6、进一步地，导向水槽的水流速度可调控，以调控低温等离子体射流与水的作用时间。

7、进一步地，在射流组合发生器的出口连接等离子体气流分流细化装置，插入水中形成细小气泡，以提高与水流融合反应的效率，加速形成等离子体活化水。

8、进一步地，水箱内设有的导向水槽与一组大通量低温等离子体射流组合发生器联合配置，形成单方向水流依次通过每一个低温等离子体射流单元发生器。

9、进一步地，导向水槽中设置ph和温度传感器，实时监测ph值和温度值，通过数字信号plc反馈控制的水流阀控制进水速度。

10、进一步地，调控低温等离子体射流与水的作用时间，形成低温等离子体活化水的ph值控制在2.5～3.5范围，温度控制在45℃范围内。

11、相比于现有技术，本发明至少具备以下有益效果：

12、首先，通过采用多个大通量低温等离子体射流组合发生器，本发明能够显著提高等离子体活化水的产生量，满足大规模工业生产需求，尤其适用于生鲜农副产品等大批量处理场景。其次，本发明的水箱和导向水槽设计，确保了水体与等离子体的充分接触和高效反应，避免了现有技术中水流不均、等离子体作用不足的问题，从而提升了paw的活化效果和处理效率。此外，本发明的模块化设计使得设备具有较高的灵活性和可扩展性，能够根据不同规模的生产需求进行调整和优化，避免了传统设备在处理量不足或处理效果不稳定时的局限性。总体而言，本发明在提高处理能力、优化设备结构、提升活化水效果以及确保稳定性和可持续性方面，较现有技术具有明显的创新性和实用性，能够有效推动低温等离子体冷杀菌技术的工业化应用。

技术特征：

1.一种大通量低温等离子体活化水发生装置，包括一组大通量低温等离子体射流组合发生器、可调频高压电源、具有可调控导向水槽的水箱；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种大通量低温等离子体活化水发生装置，其特征在于：导向水槽的水流速度可调控，以调控低温等离子体射流与水的作用时间。

3.根据权利要求1所述的一种大通量低温等离子体活化水发生装置，其特征在于：在射流组合发生器的出口连接等离子体气流分流细化装置，插入水中形成细小气泡，以提高与水流融合反应的效率，加速形成等离子体活化水。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种大通量低温等离子体活化水发生装置，其特征在于：水箱内设有的导向水槽与一组大通量低温等离子体射流组合发生器联合配置，形成单方向水流依次通过每一个低温等离子体射流单元发生器。

5.根据权利要求1或2所述的一种大通量低温等离子体活化水发生装置，其特征在于：导向水槽中设置ph和温度传感器，实时监测ph值和温度值，通过数字信号plc反馈控制的水流阀控制进水速度。

6.根据权利要求5所述的一种大通量低温等离子体活化水发生装置，其特征在于：调控低温等离子体射流与水的作用时间，形成低温等离子体活化水的ph值控制在2.5～3.5范围，温度控制在45℃范围内。

技术总结
本发明公开了一种大通量低温等离子体活化水发生装置及其制备方法，该装置包括一组大通量低温等离子体射流组合发生器、可调频高压电源和水箱，水箱内设有可调控导向水槽，导向水槽水箱的水流速度可调控，以调控低温等离子体射流与水的作用时间。在射流组合发生器的出口连接等离子体气流分流细化装置，插入水中形成细小气泡，以提高与水流融合反应的效率，加速形成等离子体活化水。本发明通过组合多个低温等离子体射流发生器，能够满足大规模工业化生产需求。其次，水箱内导向水槽的设计有效保证了水体与等离子体的充分接触，提高了活化水的生成效率。本发明为低温等离子体活性水发生器应用农副产品大规模生产清洗消杀提供了专用技术装备基础。

技术研发人员：章建浩,王进,孙建忠,钱婧
受保护的技术使用者：苏州屹润食品科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/31