化妆品设备与维护31

化妆品设备与维护方松刚湖南化工职业技术学院第三章化妆品常规设备第一节化妆品生产用水的处理设备【要点】

【学习要求】

1.化妆品用水设备的结构、原理2.化妆品用水设备的使用和维护1.掌握化妆品生产用水的要求2.掌握化妆品生产用水的生产设备种类，结构和原理3.了解化妆品生产用水的生产设备的使用和维护一、化妆品用水原料用水和工艺用水（生产用水）锅炉用水和冷却用水设备清洗用水化妆品用水分类去离子水或纯水自来水自来水1.化妆品用水的分类软化水：硬度低于8的水称为软化水，几乎不含钙、镁、铁离子。纯水：经过一定工艺处理后，杂质含量很低的水。按级别分为：一般纯水、高纯水、超纯水和理论纯水。蒸馏水：经过蒸馏冷凝后得到的水，含有少量挥发组分气体（氨、二氧化碳、有机物）。双蒸水：经过二次蒸馏冷凝后得到的水。去离子水：除去了呈离子形式杂质后的纯水，去离子水仍然含有有机物和微生物。2.工业用水的分类（1）.无机盐浓度含盐量(W)不超过(2-5)*10-6电阻率为大于0.1MΩ.cm无机离子对化妆品生产有什么影响呢3.化妆品生产用水的两个标准纯水级别电阻率（25℃）/(MΩ.cm)电解质含量w（10-6）一般纯水约0.12-5高纯水0.1-1.00.2-2超纯水1.0-100.01-0.2理论纯水10-18.30纯水中无机盐含量和电阻率的大小

根据《化妆品卫生规范》（2007版）规定：一般化妆品菌总数不得大于或等于1000CFU/ml，眼部、口唇、口腔黏膜部位使用化妆品以及婴儿和儿童用化妆品细菌总数不得大于或等于500CFU/ml，化妆品中霉菌和酵母菌总数不得大于或等于100CFU/ml，粪大肠菌群、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞杆菌均不得检出。对于化妆品生产用水，一般要求细菌总数不超过10CFU/ml。（2）.微生物含量二、水质预处理

水质预处理的作用是把进水源处理到后续处理装置允许进水水指标，其处理对象主要是机械杂质、胶体、微生物、有机物和活性氯。杂质类型处理方法机械杂质电凝聚、砂过滤、微孔过滤胶体活性炭吸附、树脂吸附有机物活性炭吸附、树脂吸附活性氯活性炭吸附1.水质预处理方法2.水质预处理设备（1）滤布过滤器

滤布过滤器可除去大于80μm的杂质，一般用于第一步预处理，可除去较粗机械杂质，减轻后续处理设备的负担。（2）烧结式滤芯过滤器

烧结式滤芯过滤器孔径小于2.5μm，孔隙率47%-52%，适用于工作压力0.3Mpa以下。烧结式过滤器结构示意图烧结滤芯（3）活性炭吸附柱活性炭吸附法利用多孔性固体物质，使水中一种或多种有害物质吸附在固体表面而去除的方法，可去除有机物、胶体粒子、微生物、余氯、臭味。优点是应用范围广，处理效果好，占地面积小，工作可靠，管理方便，吸附剂可再生，缺点是操作麻烦，流速慢，效率不高。水中铁、锰的去除二价铁、锰离子在水中溶解度较大，不易用物理方法去除，但可以采用化学氧化法去除，一般采用锰沸石（K2Z.MnO.Mn2O7）进行氧化。Fe2+Mn2+Fe2O3MnO2三、水质精细处理水质精细处理方法离子交换法膜分离蒸馏1.离子交换法(1)原理：含有无机盐的水经过H-型阳离子交换剂层时，水中的阳离子被氢离子所取代，经过OH-阴离子交换剂层时被羟基离子所取代，进入水中的氢离子和羟基离子生成水。阳离子树脂层阴离子树脂层RH+NaClRNa+HClR`OH+HClR`Cl+H2O(2)离子交换器的结构：离子交换器是将离子交换剂填充在过滤柱中一种纯化设备离子交换柱结构示意图

一般常用的合成离子交换剂的价格比较昂贵，必须再生重复使用。再生过程受化学平衡中离子交换平衡常数的制约，经常要加入比理论值过量的再生剂。因此，在下一次离子交换循环之前，要把柱内的再生剂淋洗干净。离子交换循环操作包括返洗、再生、淋洗和交换几个步骤。(3)离子交换器的使用和维护：返洗、再生、淋洗、交换2.膜分离法（1）电渗析（ED）电渗析脱盐过程示意图电渗析的原理进水口阳离子交换膜（阳膜）阴离子交换膜（阴膜）电渗析器电渗析设备膜组电极极框膜组极框电极电渗析器的操作第一步，是组装膜组，组装设备，将阳膜和阴膜交替叠放在一起，两端再装上机框和电极，拧紧螺丝即可；第二步，打开进水阀，当水位达到一定高度时，打开电源和浓水出水阀。第三步，工作一段时候后再打开淡水出发阀，并检测出水浓度，出水浓度合格后方可使用电渗析器的维护阳膜、阴膜的堵塞日常清洗通入纯净水，反向通电运行拆卸设备，机械清洗电渗析主要用于初级除盐，当进水含盐量在500-4000mg/L时，电渗析效率较高，经济合理。当含盐量低于50mg/L时，电阻增大，工作效率大大降低，不宜采用电渗析。（2）反渗透（RO）反渗透示意图反渗透膜：只允许溶剂通过不允许溶质通过的膜，又叫半透膜。渗透平衡：当纯溶剂和溶液分别置于半透膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜自发地向溶液一侧流动，这种现象叫渗透，溶液一层的液位上升，上升到一定高度H时，溶液侧由于液位高度形成压力刚好等于纯溶剂侧溶剂自然渗透形成的压力，达到一个平衡状态，这就是渗透平衡，压头H等于渗透压。反渗透：在渗透平衡的状态下，向溶液侧施加一定的压力，这样打破两边的压力平衡，溶液侧的溶剂就会通过半透膜进入纯溶剂侧。超滤和微滤示意图孔径大小0.001-0.1μm0.1-10μm去除杂质胶体、大分子溶质、悬浮物微生物、粒子膜再生可再生不再生（2）超滤和微滤反渗析器3.蒸馏法单效蒸发器气压式蒸发器利用水和其它杂质的沸点不同，将溶液加热，加热到100℃以上时，水就会变成水蒸汽从溶液中分离出来，冷凝后得到蒸馏水，沸点较高的杂质就会残留在原液中，达到纯化的目的.多效蒸发器四效蒸发器多效蒸发器的性能，取决于加