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CN116134177A - 可部署的、远程控制的纯次氯酸制造系统和方法 - Google Patents

可部署的、远程控制的纯次氯酸制造系统和方法 Download PDF

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CN116134177A
CN116134177A CN202180061787.0A CN202180061787A CN116134177A CN 116134177 A CN116134177 A CN 116134177A CN 202180061787 A CN202180061787 A CN 202180061787A CN 116134177 A CN116134177 A CN 116134177A
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D·J·特瑞
J·F·威廉姆斯
罗伯特·戴
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Abstract

本发明公开了一种HOCl制造系统，用于在可部署的、便携式的、大容量的、本地化的制造单元中生产高效的、安全的、一致纯的、稳定的、可靠的HOCl。电解方法使用可部署的远程控制的制造系统。该方法包括：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；通过反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；以及生产不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂的次氯酸水溶液。

Description

可部署的、远程控制的纯次氯酸制造系统和方法
技术领域
本发明一般涉及用于制造纯次氯酸的系统和方法，尤其涉及用于制造纯次氯酸的可部署的远程控制的系统和方法。
背景技术
相关技术的描述
世界各地的社区现在面临着巨大的问题：流行病、无法解决的感染、无法治愈的伤口、全球清洁饮用水短缺以及迫在眉睫的粮食不安全。世界各国还面临着供养老龄人口的额外负担。世界上有一半的人无法获得医疗保健，饮用水和电力的短缺影响到全球五分之一的人口。一种解决方案存在于一种被称为次氯酸(HOCl)的组合物中，该组合物作为消毒剂而被熟知，但由于分子的高度不稳定性，尚未被广泛采用。全球各地的设备制造商尚未解决与HOCl生产随时间推移的一致性、易用性、产品稳定性以及将HOCl作为解决方案(solution)的成本现实相关的挑战。HOCl制造缺乏一致性，以及未能广泛采用，为现有系统的不足提供了证据。
已知并普遍认为，次氯酸(HOCl)可用于有益的医疗、食品消毒和感染控制/治疗应用。作为人类和动物细胞对感染和损伤的活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)反应的组分，已知其在体内寿命短，不稳定。在全世界制造的HOCl中，HOCl通常是一种未定义的活性氧化剂混合物，是一种由水性分子氯(aqueous molecular chlorine)，加上无害但高效的HOCl，以及次氯酸盐、氯酸盐、氯化物、高氯酸盐和可能的短效臭氧、过氧化物，和不可识别的自由基中的一种或多种的各种组分组成(即，广义上的，指含有一种或多种上述污染物的HOCL混合物)。一些组分已知具有细胞毒性，具有潜在危险性。当HOCl组合物中含有任何量的次氯酸盐时，就会发生化学反应，从而快速加速HOCl转化为次氯酸盐和其他形式的氯水(aqueous chlorine)。尽管可靠的纯的HOCl(即严格意义上，指不含次氯酸盐、混合氧化剂或上述其他污染物的HOCl混合物)是一种单一的分子实体(singular molecularentity)，但HOCl经常被错误地描述和错误地标记为等同于不受控制造工艺的粗混合氧化剂产品。值得注意的是，在这种情况下，纯水和盐水不被视为污染物。
HOCl通常是通过使用有机或无机化合物调节次氯酸盐溶液的pH值而生产的，但是该工艺很难在工业规模上进行控制以达到一致的终点，导致产品不可靠且定义不明确，当它实际上是HOCl混合次氯酸盐/氧化剂溶液时，再次被误认为是可靠的纯的稳定的HOCl。HOCl也可以通过现场电解在氯气发生器(通常被误称为HOCl发生器)中产生，电解产生通常定义不明确的低pH水性混合物，该混合物含有过量的分子氯气(Cl2)物质(molecularchlorine gas(Cl2)species)，释放出极为危险的气体(pH为1-4的氯气)。然而，电解中产生的含有HOCl的典型混合氧化剂物质的特征通常是保质期缩短和/或存在随时间降解为漂白剂的组分(如次氯酸钠，NaClO)。
此外，许多制造商将其HOCl产品宣传为“中性pH”，根据定义，这使其归入pH值为7.4的混合物类别，其中约50％的氯水(aqueous chlorine)必须以次氯酸盐的形式存在。这些混合氧化剂是不稳定的含次氯酸盐的混合物，不能赋予经鉴定的纯的稳定的HOCl产品所代表的单一分子实体的效力和安全性。因此，这些混合物不仅不安全，而且已知其有效性比具有同等Cl含量的纯HOCl低100倍。
电解生成的混合氧化剂-氯物质(Electrolytically-generated mixed-oxidantchlorine species)，无论是否使用缓冲剂，都力求获得有用百分比的HOCl，这在行业中已经很成熟，但它们远不如纯HOCl有效。这些电解生成的混合氧化剂氯物质不稳定，并且如果它们排放Cl2气体，则具有潜在危险。为安全起见，现场采用现有工艺通常有附带条件，要求立即使用，或需要氯稳定剂和稳定缓冲液等添加剂。这些缓冲液产生了公认的杂质水平(recognized level of impurity)，并且也是标签承认的次氯酸盐水平(label-acknowledged levels of hypochlorite)的基础。
迄今为止，通过电解制备HOCl，如果不结合缓冲系统和/或一系列稳定实体，包括金属阳离子、高碘酸盐、磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液和具有卤素稳定能力的有机化合物，则无法制备具有足够稳定性的水性制剂，以用于更广泛的实际用途。
通常用于支持HOCl在实际有用的储存期内保持活性形式的所有添加剂和化学稳定剂取决于其他种类的氯水的存在，如次氯酸盐和亚氯酸盐/氯酸盐，或氯，取决于所选择的化学干预，或者由于衰变的开始导致它们在溶液中出现。这些成分中的许多成分造成制剂(formulations)对细胞和组织产生毒性作用，从而限制了它们在医疗过程中的用途。除次卤酸、HOCl和HOBr之外的水性卤素物质(Aqueous species of halogens)都会对环境表面产生有害的且通常具有腐蚀性的影响，使它们在实际应用中不够理想。
需要解决HOCl生产所伴随的问题，即体积限制、危险、不可靠和化学pH调节(酸滴定)的困难性质，以及被欺骗性地推广为HOCl的混合氧化剂产品的不一致性。此外，还需要解决一个历史问题，即在电解设备中制造产生的含有一些HOCl的未定义的粗溶液，这些溶液提供的化学混合物在效果上既不可靠，又具有潜在的危险性。此外，随着时间的推移并且因为它们在整个pH范围内降解，这些混合氧化剂会失去效力。因此，作为混合氧化剂复合物(即广义)生产的典型HOCl不太稳定、不太一致、不太可靠、不太有效，也不太可能被用于最高价值的应用。目前的技术生产氯/HOCl/漂白剂混合物(chlorine/HOCl/bleachmixture)。本发明解决了这些需求并提供了其他相关的技术改进。
发明内容
简言之，所公开的可靠的HOCl制造系统在全球进行远程部署后可访问和远程控制，以利用以太网、蜂窝或卫星上行链路技术(Satellite uplink technologies)中的一种或多种进行实时诊断、控制和监控。可靠的HOCl制造系统为部署了该系统的任何地方的任何用户提供质量保证。
该系统提供了均质HOCl制造系统(homogeneous HOCl production system)的全球部署，该系统涉及复杂的高级过程控制制造，但可以完全远程操作和控制。可靠的HOCl制造系统可以使用内部或外部能源和远程控制的通信连接自动运行高产量的纯次氯酸(HOCl)电化学制造系统。
一种使用可部署的远程控制的制造系统的电解方法，其包括：响应于远程激活，通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速(flow rate)；响应于远程激活，经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；响应于远程激活，经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；响应于远程激活，经由反馈控制的致动器向水性混合物中添加氢氧化钠；和在阳极室出口产生次氯酸水溶液，在阴极室出口产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在该电解方法的一些实施方案的另一个方面，电解室利用注入层流增压室(laminar flow plenum)的动态涡流内爆输入(dynamic vortex implosion inputs)，并使水在线旋转以驱动能量进入水结构中。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的(encased)。
在一些实施方案中，向水性混合物中添加氢氧化钠可以还包括从所述阴极室出口经由脱气室和泵将氢氧化钠添加到所述阳极室入口。在其他的实施方案中，向水性混合物中添加氢氧化钠还包括添加来自不依赖电解机制的水溶液的氢氧化钠。
在一个或多个实施方案中，在阳极室出口处产生的次氯酸水溶液被引导至阳极液缓冲罐(anolyte buffer tank)。在一个或多个实施方案的另一方面，在阴极室出口处产生的氢氧化钠水溶液被引导至阴极液缓冲罐(catholyte buffer tank)。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液不含金属阳离子、高碘酸盐、磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液和具有卤素稳定能力的有机化合物。在一个或多个实施方案的又另一方面，该方法不包括滴定法(titration)。在一个或多个实施方案的又另一方面，该方法不使用任何酸作为输入组分。
在一个或多个实施方案中，次氯酸水溶液的拉曼光谱值范围为720厘米-1至740厘米-1。在一个或多个实施方案的另一方面，次氯酸水溶液的pH平衡是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的(controllable)。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液中的HOCl的百万分率(parts per million,PPM)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
在一个或多个实施方案的另一方面，次氯酸水溶液的盐浓度是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液的氧化还原电位(ORP)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液中游离氯浓度的量是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
在一个或多个实施方案中，氢气可以在电解室的阴极室出口处被排出(expressed)，并且氯气和氧气混合物在电解室阳极室出口处被排出。氢气可以为约1000：1的空气与氢气的混合物(air to hydrogen mixture)，并且排放安全。在一些实施方案中，氯气和氧气混合物可以在包括活性炭块吸附过滤器的封闭系统中交换。活性炭块吸附过滤器可以由氯传感器监控(monitored)。供水系统(water supply)可以被过滤掉部分溶解的固体(filtered for partial dissolved solids)。供水系统可以被处理以中和或去除病原体。供水系统可以被去离子化以去除不溶性金属。
在另一个实施方案中，使用可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法可概括为包括从供水系统输送水；向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；经由电解室的阳极室入口和阴极室入口控制进入电解室的水流速；在水流入电解室期间，经由可调节和反馈控制的高电流电源向电解室施加电流；经由反馈控制的泵将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；经由反馈控制的泵向水性混合物中添加氢氧化钠；和在阳极室出口产生次氯酸水溶液，在阴极室出口产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在一些实施方案中，向水性混合物中添加氢氧化钠还包括从阴极室出口经由脱气室和泵将氢氧化钠添加到阳极室入口。在其他的实施方案中，向水性混合物中添加氢氧化钠还包括添加来自不依赖电解机制的水溶液的氢氧化钠。
在一个或多个实施方案中，在阳极室出口处产生的次氯酸水溶液被引导至阳极液缓冲罐。在一个或多个实施方案的另一方面，在阴极室出口处产生的氢氧化钠水溶液被引导至阴极液缓冲罐。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液不含金属阳离子、高碘酸盐、磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液和具有卤素稳定能力的有机化合物。在一个或多个实施方案的又另一方面，该方法不包括滴定法。在一个或多个实施方案的又另一方面，该方法不使用任何酸作为输入组分。
在一个或多个实施方案中，次氯酸水溶液具有720厘米-1-740厘米-1的拉曼光谱值范围。在一个或多个实施方案的另一方面，次氯酸水溶液的pH平衡是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液中的HOCl百万分率(PPM)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
在一个或多个实施方案的另一方面，次氯酸水溶液的盐浓度是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液的氧化还原电位(ORP)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。在一个或多个实施方案的又另一方面，次氯酸水溶液中的游离氯浓度的量是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
在一个或多个实施方案中，氢气在电解室的阴极室出口处被排出(expressed)，并且氯气和氧气混合物在阳极室出口处被排出(expressed)。氢气可以为约1000：1的空气与氢气的混合物，并且排放安全。在一些实施方案中，氯气和氧气混合物可以在包括活性炭块吸附过滤器的封闭系统中进行交换。活性炭块吸附过滤器可以由氯传感器监控。
电解方法可以概括为包括利用水压控制进入电解室的水流速；经由电源向电解室施加电流；向阳极室入口添加氯化钠盐水并产生水性混合物；向水性混合物中添加氢氧化钠；和在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在该电解方法的一些实施方案的另一个方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
在又另一实施方案中，使用可部署的远程控制的制造系统的电解体系可概括为包括：监测系统，监测体系中的传感器；通信系统，传输来自被监测的传感器的数据并接收指令；和控制系统，包括处理器和存储计算机指令的存储器，当处理器使用所接收的指令执行时，致使处理器：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；和在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，并且在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在该电解体系的一些实施方案的另一方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
在又另一实施方案中，使用可部署的远程控制的制造系统的电解体系可以概括为包括一个或多个可部署的远程控制的制造系统和基地营单元(basecamp unit)，基地营单元包括监测系统，监测系统监控一个或多个可部署的远程控制的制造系统。
在一个或多个实施方案中，每个可部署的远程控制的制造系统包括监控体系中的传感器的监测系统；传输来自被监测的传感器的数据并接收指令的通信系统和包括处理器和存储计算机指令的存储器的控制系统，当处理器使用所接收的指令执行时，致使处理器：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；和在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，并且在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在该制造系统的一些实施方案的另一方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
在一个或多个实施方案中，基地营单元包括：通信系统，该通信系统向一个或多个可部署的远程控制的制造系统传输数据，并传输来自一个或多个可部署的远程控制的制造系统的数据；和控制系统，该控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当处理器使用所接收的指令执行时，致使处理器：从一个或多个可部署的远程控制的制造系统接收信息；和向一个或多个可部署的远程控制的制造系统发送指令。
在又另一实施方案中，可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)电解制造系统可以概括为包括：供水罐，从供水罐获得水；盐水供应罐，从盐水供应罐获得盐水；电解室，电解室具有阳极液室入口、阴极液室入口，阳极室出口和阴极室出口；从供水罐到电解室的阴极液计量阀的导管；从盐水供应罐到电解室的阳极液计量阀的导管；供应泵，供应泵与从供水罐到电解室的阴极液计量阀的导管相关联；盐水计量泵，盐水计量泵与从盐水供应罐到电解室的阳极液计量阀的导管相关联；高电流电源，高电流电源向电解室施加电流；和控制系统，控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当处理器执行指令时，致使处理器：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；和经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中，其中在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在又另一实施方案中，可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)电解制造系统可以概括为包括：电解室；向电解室施加电流的高电流电源；和控制系统，该控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当处理器执行指令时，致使处理器：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；和经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中，其中在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，并且在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在又另一实施方案中，使用次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法可以概括为包括：向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；经由反馈控制的泵，通过电解室的阳极室入口和阴极室入口中的一个以上，控制流入电解室的没有额外的盐、缓冲剂、药剂(agents)或催化剂的未经处理的海水的流速；在水流入电解室期间，经由可调节的和反馈控制的高电流电源向电解室施加电流；和在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在该电解方法的一些实施方案的另一个方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
在一个或多个实施方案中，由次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻(freezable)多达四次，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。在一些实施方案的另一方面，由次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻多达四次，而不会有可检测到的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。在又另一实施方案中，由次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。在一些实施方案的另一方面，由次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不会有可检测到的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。在其他实施方案中，次氯酸(HOCl)制造系统部署在船上。
在又另一实施方案中，次氯酸(HOCl)电解制造系统可以概括为包括电解室；向电解室施加电流的高电流电源；和控制系统，该控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使处理器：向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；经由反馈控制的泵，通过电解室的阳极室入口和阴极室入口中的一个或多个，控制流入电解室的没有额外的盐、缓冲剂、药剂(agents)或催化剂的未经处理的海水的流速；在水流入电解室期间，经由可调节和反馈控制的高电流电源向电解室施加电流；和在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
在一些其他的实施方案中，可部署的远程控制HOCl制造系统可以概括为包括：监测系统，该监测系统监测体系中的传感器；通信系统，该通信系统传输来自被监测的传感器的数据并接收指令；和控制系统，该控制系统结合了一个或多个人工神经网络(artificialneural network，ANN)和机器学习模型(ML)，该控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当处理器使用所接收的指令执行时，致使处理器：通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；经由反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；实时监控每个控制参数的多种关联效应(multiple,linked effects)，以识别和修改不断变化的控制参数；和产生次氯酸水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂；其中一个或多个人工神经网络和机器学习模型利用ML算法和实时闭环自适应学习控制的组合来调节彼此相关的多个反馈控制回路。
在一些实施方案的另一方面，一个或多个人工神经网络和机器学习模型访问一组基于历史生产数据的机器学习模型，这些数据影响一个或多个人工神经网络和实时机器学习模型，其中一个或多个人工神经网络和机器学习模型控制多个反馈控制回路循环，并使体系能够在生产运行期间自我校正和适应HOCl生成过程中的变化。在一些实施方案的又另一方面，机器学习算法和实时闭环自适应学习控制的组合包括粒子群优化(particleswarm optimization)。在一些实施方案的又另一方面，其中一个或多个人工神经网络和机器学习模型预测pH调节参数的未来行为，并执行pH调节回路、电解电流和盐水的实时控制。
在该HOCl制造系统的一些实施方案的另一方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
在又另一实施方案中，使用次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法可以概括为包括：访问结合一个或多个人工神经网络和机器学习模型的控制系统，该控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器；通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；经由可调节的高电流电源向电解室施加反馈控制的电流；经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；经由反馈控制的致动器向水性混合物添加氢氧化钠；实时监控每个控制参数的多种关联效应，以识别和修改不断变化的控制参数；和产生次氯酸水溶液，其中次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂；其中一个或多个人工神经网络和机器学习模型利用ML算法和实时闭环自适应学习控制的组合来调节彼此相关的多个反馈控制回路。
在该电解方法的一些实施方案的另一个方面，电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。在一些实施方案的又另一方面，层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
附图说明
在附图中，相同的附图标记表示类似的元件或行为(acts)。附图中元件的大小和相对位置不一定按比例绘制。例如，各种元件和角度的形状不一定按比例绘制，并且其中一些元件被任意放大和定位，以提高附图的易读性。此外，所绘制的元件的特定形状不一定旨在传达关于特定元件的实际形状的任何信息，并且仅为便于在附图中识别而选择。
图1是示出了纯的、稳定的、经鉴定的(authenticated)HOCl的拉曼光谱，其在728-732厘米-1处具有通过拉曼光谱法测得的可测量单峰。
图2示出了以HOCl存在的氯的百分比表示随pH值的变化，基本上所有可用氯在pH值为4.0-5.33之间都以纯的、稳定的、可靠的(authentic)HOCl的形式存在。
图3是用于纯的、稳定的、可靠的HOCl的可部署的远程控制的安全制造单元的透视图。
图4是一个可靠的HOCl制造系统和方法的实施方案中部件(如管道、阀、仪表、泵、储罐等)和工艺流程的管道和仪表图。
图5是用于远程控制部件和工艺流程的可靠的HOCl制造系统和方法的实施方案中的控制面板(control panel)的示意图。
图6示出了在可靠的HOCl制造系统和方法的一个或多个实施方案中使用的导流叶片(guide-vane)的流体管(fluid pipe)的示意图。
图7是用于可靠的HOCl制造系统和方法的一个或多个实施方案中的涡流能量在线感应(inline induction)的流体管的示意图。
具体实施方式
本领域普通技术人员将理解，本发明仅是说明性的，而不以任何方式限制。本文公开的每个特征和教导可以单独地或结合其他特征和教导来使用，以提供可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)电解制造系统和方法。参照附图进一步详细地描述了单独地和组合地利用这些附加特征和教导中的许多的代表性实例。此详细描述仅旨在教导本领域技术人员用于实践本教导的各个方面的进一步细节，而不旨在限制权利要求的范围。因此，在详细描述中公开的特征的组合对于实践最广泛意义上的教导可能不是必要的，而是仅仅被教导来描述本教导的特别代表性的实例。
本文的详细描述的一些部分是根据计算机存储器内的数据位上的操作的算法和符号表示来呈现的。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地向本领域的其他技术人员传达其工作内容的手段。这里的算法通常被认为是导致期望结果的自洽的步骤序列(self-consistent sequence of steps)。这些步骤是那些需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，尽管不一定，这些量采取能够存储、传输、组合、比较和以其他方式操作的电信号或磁信号的形式。事实证明，将这些信号称为位(bits)、值、要素、符号、字符、术语、数字等有时是方便的，主要是出于通用的原因。
然而，应该记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标签(labels)。除非从下面的讨论中明确指出，否则应当理解，在整个描述中，使用如“处理”、“计算”、“预测”、“确定”、“显示”、“配置”等术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，这些动作和过程将计算机系统的暂存器和存储器内表示为物理(电子学的)量的数据操作并转换为计算机系统存储器或暂存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。
此外，代表性实例和从属权利要求的各种特征可以以未具体和明确列举的方式组合，以便提供本教导的附加有用实施方案。还应明确指出，为了原始公开的目的以及为了限制所要求保护的主题，实体组的所有值范围或指示都公开了每一个可能的中间值或中间实体。还应明确指出，图中所示的部件的尺寸和形状被设计成有助于理解如何实践本教导，但不旨在限制实例中所示尺寸和形状。
除非上下文另有要求，否则在整个说明书和随后的权利要求书中，词语“包含(comprise)”及其变体，例如“包括(comprises)”和“含有(comprising)”，应以开放、包容的意义来解释，即，解释为“包括但不限于(including,but not limited to)”。在本说明书中提到的“一个实施方案(one implementation)”或“实施方案(an implementation)”意味着特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施方案中。
如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数指代，除非内容明确另有规定。还应注意，术语“或(or)”一词通常在其最广泛的意义上使用，即含义为“和/或(and/or)”，除非内容另有明确规定。本文提供的发明的标题和摘要仅为方便起见，不解释实施的范围或含义。
现在参照图1和图2，图1示出了通过拉曼光谱测得的纯的、稳定的、经鉴定的HOCl的拉曼光谱，而图2示出了作为HOCl存在的氯的百分比表示随pH值的变化，基本上所有可用氯在pH值为4.0-5.33之间都以纯的、稳定的、可靠的HOCl的形式存在。HOCl制造系统和方法100是一种新的次氯酸(HOCl)生产系统，其使用远程制造控制来生产真正纯的HOCl，该HOCl不含可检测到的次氯酸盐分子，如通过拉曼光谱分析在720-740厘米-1、最佳在728-732厘米-1处测得的那样。不存在可检测到的次氯酸盐有助于通过避免降解HOCl的反应加速而提高稳定性，其中这些特征为单一720-740厘米-1拉曼峰，在pH 4.0-5.33和等渗状态(stateof isotonicity)之间呈现完全的HOCl。这种稳定性与次氯酸储存稳定性的关于HOCl浓度(百万分之一)、氧化还原电位(ORP)、pH和-80℃至100℃的耐热性的主要值有关。
HOCl制造系统和方法100控制真正纯的HOCl的生产，而不需要经过培训的人员。在广泛多样的环境条件、场所和输入中，HOCl制造系统和方法100通过以太网、蜂窝或卫星通信连接和受控电解保持pH、ORP、活性成分(Cl)和纯度的最佳范围。HOCl制造系统和方法100包括通过水过滤、压力调节、入口和出口流量(ingress and egress flow)中的反馈回路、特别产生的湍流特性、电安培数、盐水输入浓度和磁输入，来确定自动化过程的特征，以便在全球偏远环境中与未经培训的人员一起提供HOCl的实时药物水平合成。
图3示出了用于纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)的可部署的、远程控制的、安全的HOCl制造系统和方法100。HOCl制造系统和方法100以独特的安全和持续的传感器监测过程以大容量生产纯的、可靠的和稳定的次氯酸，而无需稳定缓冲液或氯水。HOCl制造系统和方法100实现了一种电化学工艺系统，其产生可靠的且稳定的次氯酸。HOCl制造系统和方法100提供了可验证的可靠的、稳定的次氯酸的合成，其可以通过非限制性理论和根据某些实施方案，在人类中性粒细胞产生的HOCl缺乏、不足或无法获得的情况下补充、替代、取代或有益地引入HOCl。HOCl制造系统和方法100是可部署的单元，其可以位于世界上的任何地方并可使用远程传感器监测和控制过程运行。
HOCl制造系统和方法100包括工艺控制中心、远程通信中心、安全中心、电力中心(power center)和I/O中心。工艺控制中心(下文将进一步详细描述)监测和控制纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)的制造工艺。远程通信中心使授权人员能够从另一个远程位置远程监测和控制纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)的生产工艺。安全中心及其功能(将在下文中进一步详细描述)提供并管理与纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)的制造工艺以及部署的HOCl制造系统本身的结构相关的各种安全特征。HOCl制造系统和方法100的电力中心调节系统的功率。在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100由太阳能电池板和向电池设备(例如，电力墙电池(Powerwall battery))供电的其他可再生能源设备持续供电。HOCl制造系统和方法100的一些实施方案使得多余的能量能够免费或作为付费服务提供给当地社区。HOCl制造系统和方法100的I/O中心可以控制和管理用户界面门户(User InterfacePortal)，该用户界面门户能够通过手机支付、现金或信用卡分配和销售纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)。
这些中心产生的功能使HOCl制造系统和方法100事实上能够在地球上几乎任何地方交付，并由没有机械或化学技能的个人以药物质量水平运行。HOCl制造系统和方法100几乎不需要维护，并且产生大量的药物质量的HOCl。如图3所示，在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100具有紧凑的占地空间(footprint)，这使得其在每单位和多单位生产中可以携带和扩展(scaleable)。在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100可以仅利用现成的(readily available)盐水输入进行操作，并通过分布式本地化制造提供大容量的纯的、稳定的、可靠的次氯酸(HOCl)。
在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100的通信中心通过本地虚拟专用网络(Virtual Private Network)以及可选的卫星链路、蜂窝或有线或无线以太网连接提供对系统的远程访问。在利用卫星连接的实施方案中，HOCl制造系统和方法100实际上可以在地球上的任何地方部署和运行。此外，在利用卫星连接的实施方案中，HOCl制造系统和方法100可以提供以本地社区为中心的互联网和手机连接。HOCl制造系统和方法100的这种远程连接优选是动态的。在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100可以在周期性下载中偶尔访问，以监控系统的运行、预防性维护的验证和收费指数。
在其他实施方案中，HOCl制造系统和方法100利用VPN技术，其被认证为处理信用卡(PCI)以保护传输中(in flight)的数据。此外，利用VPN技术的HOCl制造系统和方法100的其他实施方案可以利用机场或本地化设施的Wi-Fi。在通信中心的另一方面，实施其他网络安全技术，以确保HOCl制造系统和方法100不会因网络攻击而被篡改。
在一些实施方案的另一方面，HOCl制造系统和方法100还包括产生大量(例如，每天3000加仑(gallons)、每天5000加仑等)清洁饮用水的水净化系统。在一个或多个实施方案中，水净化系统是自供电的、低成本的、坚固的(rugged)和可靠的WARP(水和可再生能源(Water and Renewable Power))系统。在一些实施方案中，水净化系统使用一系列可选的152、104、61、30、15、20、10、5、1和0.5微米过滤器的自旋沉降过滤器(spin-down filters)，其中一些过滤器在优选实施方案中可以由ζ-带电的电吸收铝(zeta-charged electro-absorptive aluminum)制成，与UV过滤、Silecte量子消毒(Silecte QuantumDisinfection)和碳块过滤(Carbon Block filtration)结合，使水符合WHO《饮用水水质准则(Guidelines for Drinking-water Quality)》。在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，使用荷电膜(electrically charged membrane)、亚微米介质过滤器和去离子作用以确保适当的水质，从而最小化电解工艺中的副电化学反应。因此，HOCl制造系统和方法100的一些实施方案既能提供HOCl生产，又能为当地社区提供清洁的饮用水，甚至当来源于当地水时也是如此。现在参照图4和图5，图4是HOCl制造系统和方法100的实施方案中的部件(例如，管道、阀、仪表、泵、储罐等)和工艺流程的管道和仪表图，而图5是HOCl制造系统和方法100的实施方案中用于远程控制部件和工艺流程的控制面板的示意图。在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100执行以下操作。
在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100使用加压饮用水(例如，来自市政供水服务或以其他方式从可用水源泵送)，其在颗粒过滤器1010处过滤掉部分溶解的固体，在生物过滤器1020处进行处理以中和或去除病原体，并在去离子单元1030处进行去离子化以去除不溶性金属。在其他实施方案中，已知供水在可接受的参数范围内，因此这些操作是不必要的。在任何需要的过滤和去离子化之后，经过处理的水流通过浮阀1050被输送到供应罐1040。在一些实施方案的另一方面，水也经由浮阀1070供应到盐水罐1060。
继续，在HOCl制造系统和方法100中，使用反馈控制的压力经由泵1080(或其他致动器)将来自供应罐1040的水输送到阳极液计量阀1090和阴极液计量阀1100。具体地，反馈控制的压力用于控制经由电解室1110的阳极室入口1120和阴极室入口1130进入电解室1110的水的流速。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，在水流入电解室1110期间，电流被施加到电解室1110并经由反馈控制的高电流电源1140远程控制。由反馈控制的高电流电源1140施加的电流是可调节的。在一些实施方案中，电流密度被远程控制在1,000至5,000安培/平方米的范围内。电流密度范围是适用于预期结果产品规格的转换函数，例如农产品使用约35ppm和较低的电流密度范围，而朊病毒和COVID-19病毒消毒则利用约300ppm和较高的电流密度范围。
在该阶段，氯化钠(NaCl)盐水经由反馈控制的泵1150(或其他致动器)被添加并远程控制到阳极室入口1120，这产生了水性混合物。在一些实施方案中，输入到腔室中的NaCl盐水的盐度范围在百万分之500至30,000之间(根据需要并且在生产时由产品规格的特性动态指示)。氯化钠盐水输入范围被远程控制在适合所需结果产品规格的水平(例如，500ppm相当于无盐消毒剂，20,000ppm相当于等渗喷雾(isotonic spray)，30,000ppm相当于海水输入)。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，将氢氧化钠(NaOH)从阴极室出口1170添加到阳极室入口1120，并经由脱气室1180和反馈控制的泵1190(或其他致动器)远程控制。在一些实施方案中，输入到腔室中的NaOH在百万分之100至500(parts per million，ppm)的范围内。NaOH输入范围是远程控制的，以适合于所需pH值结果的规格(例如，100ppm相当于6.0的pH值，200ppm相当于5.3的pH值，360ppm相当于4.2的pH值，400ppm相当于4.0的pH值，500ppm相当于3.5的pH值，输入水pH值为7.4)。在HOCl制造系统和方法100的其他实施方案中，氢氧化钠由具有反馈控制系统的不依赖电解机制的水溶液供应。
通过在HOCl制造系统和方法100的一个或多个实施方案中施加反馈控制的电流，在阳极室出口1160处产生次氯酸水溶液。此外，在阴极室出口1170处产生氢氧化钠水溶液。具体地，次氯酸水溶液被引导至阳极液缓冲罐1200，并且氢氧化钠水溶液被引导至阴极液缓冲罐1210。在一个或多个实施方案中，阳极液缓冲罐1200中的次氯酸水溶液可按需通过泵1230泵送到外部储存罐，并且阴极液缓冲罐1210中的氢氧化钠溶液可按需通过泵1240泵送到外部储存罐。
值得注意的是，在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，测量、确定或以其他方式获得来自供应罐1040中的输入水的pH值。否则，确定输入水是中性、酸性还是碱性。在一个或多个实施方案中，来自输入水的这些pH值与NaOH输入水平(即NaOH的ppm)结合使用，以控制从系统输出的HOCl溶液的pH值。因此，在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，调节水的pH值以调节目标最终产品HOCl的pH水平。例如，在HOCl制造系统和方法100的一个或多个实施方案中，在将输入水输入电解室之前，增加输入水的pH。在一些实施方案中，该技术可用于对抗电解过程中发生的pH的非线性降低。
在通过HOCl制造系统和方法100进行的这种非掺杂HOCl生产电解的正常运行期间，在电解室1110的出口处排出特定气体。即，在阴极室出口1170处排出氢气，在阳极室出口1160处排出氯气和氧气混合物。氢气被混合成约1000：1的空气与氢气混合物。因此，该混合物可以安全地排放到任何封闭空间或建筑物外部的大气中。然而，在一个实施方案中，氯气和氧气混合物在包括活性炭块吸收过滤器1125的封闭系统中交换。这些活性炭块吸收过滤器1125由氯传感器监测，并根据需要定期更换。在另一实施方案中，将氯气引入阴极液水中；在另一实施方案中，氯气在乙酸(例如维生素C)的存在下被中和。在又另一实施方案中，氯气在供应水中分解(disassociated)。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，通过连续远程监控和系统参数的误差校正来确保产品纯度和质量。例如，仅作为实例而非限制，被测量和控制的电化学参数包括pH、氧化还原电位(ORP)、游离氯浓度、电导率和工艺温度，由适当的传感器1260连续测量。在HOCl制造系统和方法100的其他方面，仅作为实例而非限制，被测量和控制的进一步的参数包括：阳极液流速、阴极液流速、供应水压力、阳极液输出压力、阴极液输出压力、入侵(intrusion)和篡改(tampering)以及通风和气体存在。
通知质量控制的多个变量仅作为实例而非限制，包括：温度、水质、生产输出特性、盐和氢氧化物的化学输入、pH输入和输出、电力质量、氯气和氢气排放测量和控制。在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，通过总溶解固体(Total Dissolved Solids，TDS)测量，通过硬度上的最小设定点来控制水质，该最小设定点使得钙或镁在>1ppm时关闭。在一些实施方案的另一方面，(动态地和随时间的)测量系统生产变量误差的批次变异性(batch variability)，以通知质量特性和最佳运行条件，其指示适当的即时、持续和定期维护需求。
在一些实施方案的又另一方面，盐和氢氧化物的化学输入由HOCl制造系统和方法100根据期望输出产品的规格(即，由产品规格的预期用途确定)动态地和远程地控制。以这种方式，例如，用于消毒剂的产品规格将不同于用于伤口愈合的产品规格。在一些实施方案的又另一方面，pH输入和输出由HOCl制造系统和方法100根据期望输出产品的规格(即，由产品规格的预期用途确定)动态地和远程地控制。在这方面，水输入的pH值将影响输出产品的pH值。如上所述，用于消毒剂的产品规格将不同于用于伤口愈合的产品规格。
在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100控制参数，这些参数仅作为实例而非限制地包括：盐度、腔室流速、腔室电流和电压以及pH。在这样的实施方案中，可以通过在每种情况下动态调节反馈控制回路增益来控制这些参数。一些参数由产品规格动态确定，产品规格根据特定产品应用(例如，眼部护理、作物抗真菌、医疗消毒、伤口愈合等)的参数而变化。这些参数仅作为实例而非限制地包括：产品pH、产品游离可用氯(Free AvailableChlorine，FAC)、细胞内压力、阳极液流速、阴极液流速、运行温度、氧化还原电位(ORP)、盐水浓度和pH、腔室电流和电压以及产品电导率。
在HOCl制造系统和方法100的一个或多个实施方案中，谐波失真、噪声和电压变化可能影响电解室的运行，对所产生的HOCl的质量造成潜在损害。因此，在HOCl制造系统和方法100的这些实施方案中，电力输入被连续监测并与系统环路误差相关，以通知由此产生的任何此类负面影响。在一些实施方案中，来自监控和系统环路误差的数据可用于激活对电路的功率因数校正以调解这种影响。在一个或多个实施方案中，来自监控和系统环路误差的数据可用于在极端情况下激活系统关机。
值得注意的是，在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，该系统监控pH和游离可用氯(FAC)。可以用安培法、光谱法或两者同时测量FAC。这种测量结果确认，测得的FAC是HOCl形式的氯，而不是Cl2或OCl形式的氯，从而确保了生产的安全和产品质量。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，动态确定的pH范围在3.5和6.0之间。在HOCl制造系统和方法100的一些更优选的实施方案中，动态确定的pH范围在4.0和5.3之间。在HOCl制造系统和方法100的一些最优选实施方案中，动态确定的pH范围在4.0-4.2之间。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案的另一方面，动态确定的ORP的范围在850和1200之间。在HOCl制造系统和方法100的一些优选实施方案中，动态确定的ORP的范围为1000-1100。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案的又另一方面，动态确定的游离氯浓度的范围在25和2000之间。在HOCl制造系统和方法100的一些优选实施方案中，动态确定的游离氯浓度的范围在100和500之间。在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，动态确定的盐度的范围在0.01％和2％之间。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案的又另一方面，工艺温度的可接受范围在8℃和24℃之间。因此，在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100监控单元外部的温度，以帮助保持适当的运行温度。附加地或替代地，在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100通过使用电流、NaCl、NaOH和速度输入的调节来补偿温度变化。
此外，在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，向电解室注入pH受控且经鉴定的预混合盐水，该预混合盐水的参数为pH值11-12.5，盐度700微西门子(micro Siemens，μS)至20mS。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，在正常运行期间，活动的主要控制回路仅作为实例而非限制地包括：NaOH注入、电流、盐水浓度和流速。在一个或多个实施方案中，通过经由注射泵1190(或其他致动器)自动改变添加到阳极液腔室1120入口的氢氧化钠的量来维持设定pH。此外，在一个或多个实施方案中，通过独立地和同时地改变电流、盐水浓度和流速中的每一个量来维持游离氯浓度设定点。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，工艺控制中心监测和控制多个反馈回路。例如，在一个或多个实施方案中，工艺控制中心控制影响活性成分的百万分率(ppm)的盐水输入变量。此外，在一个或多个实施方案中，工艺控制中心使用阴极液控制回路控制目标pH。此外，在一个或多个实施方案中，工艺控制中心控制流速，其微调体积和pH值。所有这些反馈控制回路使用动态内联读数(dynamic inline readouts)和采样平均值的定性控制来提供上限和下限。以此方式，可以远程动态地设置参数限制，并通过反馈回路监测受当地水、电力和输入变量等因素影响的质量。这些参数限制可以提供本地和远程反馈，例如通过远程通信系统通信的“可接受(Acceptable)”、“警告(Warning)”和“故障/停止(Failure/Stop)”模式。该通信系统可以向本地运营商和基地营远程家庭工厂中的一个或两个发送消息。
因此，在这样的实施方案中，HOCl制造系统和方法100采用通过远程监控和反馈回路系统管理这些参数的工艺控制。这些反馈回路系统提供了质量控制的制造一致性，该一致性可以被调节以满足任何期望的产品规格。
如本文所述，由HOCl制造系统和方法100生产的可靠的、未掺杂的纯次氯酸水溶液被定义为次氯酸的游离氯浓度溶液(free chlorine concentration solution)，不含稳定缓冲液且不含可检测到的次氯酸盐，并且其中pH值在完成其化学反应的光谱中测量，光谱范围为720-740厘米-1，其pH值使其ORP最大化。
任何量的次氯酸盐存在于不可靠的、未掺杂的不纯的HOCl溶液(科学上称为“混合氧化剂(mixed oxidant)”)中，都会产生一种反应性条件，促使混合氧化剂HOCl溶液发生降解化学反应，最终导致完全次氯酸盐状态。在混合氧化剂HOCl溶液中的这种降解化学反应通常通过使用稳定缓冲液包含在现有系统中。由于这个原因，混合氧化剂HOCl溶液可以被认为是这样的溶液(即，不太(less than)可靠的、未掺杂的纯HOCl溶液)，即使它们声称是“纯的(pure)”，也可以通过其包含的稳定缓冲液、次氯酸盐或两者来进行鉴定。即使是非常少量的稳定缓冲液、次氯酸盐或两者，也会使任何此类溶液成为混合氧化剂，而不是可靠的、未掺杂的纯次氯酸水溶液。此外，根据定义，添加稳定缓冲液会将任何溶液掺杂到不纯状态。
现在参照图6和图7，在一个或多个其他实施方案中，HOCl制造系统和方法100利用生物化学合成工艺。在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100的输入和输出是层流横流(laminar cross-flow)电解室的一部分。电解室中注入pH控制和定量的预混合盐水。电解室利用注入层流增压室的Schauberger型动态涡流内爆输入。这项技术使水在线旋转，从而驱动能量进入到水结构中(即，通过DNA型折叠螺旋流的产生而内爆)。每个层流增压室优选为铂包覆的(encased)。在一些实施方案中，层流增压室更优选地是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。值得注意的是，由于使用铂阴极和钌-铱阳极的夹心结构(sandwich)(即，将铂阴极与钌-铱阳极定位在彼此之间)，获得了更高的ppm值(例如500-2000ppm)。除此之外，通过在铂表面阴极(platinum surfaced cathodes)和钌-铱氧化物涂层阳极的气室(plenum)之间流动的反应性氧化剂物质的转化，实现纯HOCl(游离可用氯)的更高的ppm值，高达2000ppm。在一些实施方案的另一方面，层流增压室由氢渗透膜(例如NafionTM(磺化四氟乙烯基含氟聚合物共聚物(sulfonated tetrafluoroethylene based fluoropolymer-copolymer))膜)分为两部分(bifurcated)。
在一些实施方案中，阳极液(即，次氯酸水溶液)和阴极液(即，氢氧化钠水溶液)在流速不对等的可控条件下以串联流动(tandem flows)产生。在另一方面，阳极液次氯酸不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂，并表现出耐热稳定性。此外，次氯酸水溶液具有大于1000的ORP状态。在更进一步的实施方案中，次氯酸水溶液具有优选大于1100的ORP状态。值得注意的是，稳定的ORP是HOCl制造系统和方法100中HOCl活力的重要组成部分。
在一些实施方案的另一方面，HOCl制造系统和方法100通过管尺寸和门控(gating)的管理展现出对流动湍流动力学的控制。这种控制赋予下游一致性，并管理压力输入管理、压力测量和流速之外的电解结果的效果。腔室(chamber)公开了在阳极液和阴极液出口处使用回流压力控制、门控和反馈，使得阳极液和阴极液的出口层流(exitinglaminar flows)受到限制，以中断流动并在容器内产生背压(backpressure)。背压中断了电解中氢和氧分裂转化的常规效率(traditional efficacy)，并通过在铂包覆的气室(platinum encased plenums)中的层流边缘处产生涡流，通过延长暴露于“室内时间(timein chamber)”效应，最大限度地重新配置阳极液生产中的氢键重组(hydrogen bondingreformation)。该作用通过背压控制的出口门控使层流的非线性流动最大化。
此外，流动建模(flow modeling)表明，该工艺在盐水输入和腔室已知点的电化学处理(electrochemical transactions)中产生了混乱的涡流。通过对电解室的阳极液侧的这些非线性流动点的共同定位的外部引入(co-located external introduction)，HOCl制造系统和方法100可选地定位一个或多个永磁体，使得它们的正磁力线穿过非磁性外壳，与非线性阳极电解液流内部的最大电化学涡流相交(intersect)。
使用该方法，可以通过在层流铂盐水电解工艺的限定涡流螺旋流中向电化学过程呈现正磁场来形成氢晶格。所生成的HOCl是次氯酸的游离氯浓度溶液，不含稳定缓冲液，也不含可检测到的次氯酸盐，其中在完成化学反应的光谱中测量pH值，光谱范围为720-740厘米-1，该pH值使ORP最大化，如图1所示。此外，所生成的HOCl嵌入(imbedded)电解水的载体(carrier)中，优选等渗的，但任选为0.01％-2％的盐，最大氧化还原电位(ORP)条件优选1000-1100。
拉曼散射是一种提供分子振动信息的光谱技术，可用于样品鉴定和定量。拉曼光谱涉及将单色光源(即激光)照射到样品上并检测散射光。大多数散射光的频率与激发源相同。然而，由于入射电磁波和样品中分子的振动能级之间的相互作用，极少量散射光的能量偏离了激光频率。绘制这种“偏移(shifted)”光的强度与频率的关系，得到样品的拉曼光谱。拉曼光谱可以以与红外(IR)吸收光谱的解释类似的方式解释。
在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100是可部署的、模块化的、高产量的纯次氯酸(HOCl)制造系统。HOCl制造系统和方法100产生纯的、稳定的、可靠的HOCl。HOCl制造系统和方法100被设计用于通过远程监控和控制在远程位置部署和现场生产HOCl。值得注意的是，HOCl制造系统和方法100仅使用电解水、HOCl和食盐就能生产纯的、稳定的、可靠的HOCl。通过使用本文所述和本领域已知的检测方法，由HOCl制造系统和方法100生产的纯的、稳定的、可靠的HOCl含有0％可检测的漂白剂、0％可检测的氯酸盐和0％可检测的醇(alcohol)。另外，由HOCl制造系统和方法100生产的纯的、可靠的HOCl在室温、冷冻(freezing)温度(即-80℃)和高温(即80℃)下是稳定的。如本文所定义，稳定是指本文所述在未开封容器中的HOCl组合物在25℃下储存36个月后，ORP的可检测损失小于10％，优选小于5％，更优选为0％。此外，如本文所定义的，稳定是指本文所述在未开封的容器中的HOCl组合物，在25℃下储存36个月后，HOCl的可检测损失小于50％，更优选小于25％。此外，如本文所定义，稳定是指本文所述在未开封容器中的HOCl组合物在25℃下储存36个月后没有可测量的次氯酸盐或氧化剂。
值得注意的是，pH值的微小变化对任何HOCl的组成具有指数级影响。此外，HOCl制造工艺中的任何失误都会产生氯、亚氯酸盐、次氯酸盐或高氯酸盐，其中的每一种都是有毒或腐蚀性的。由于先前在制备含HOCl的制剂(其实际上包括混合氧化剂/HOCl混合溶液)中无法解决这些不稳定性问题，上述的此类混合氧化剂HOCl溶液在约72小时内不稳定并降解。值得注意的是，与先前所述的仅持续数小时或数天的混合氧化剂HOCl溶液相比，根据本发明生产的纯的、可靠的HOCl是稳定的，并且能够在从零下到+170°F的温度范围内在货架上持续数年，而不出现可检测到的降解，也没有出现可检测到污染的漂白剂、氯酸盐或醇(alcohol)。
远程监测和控制
在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100包括一个或多个部署单元和基地营单元。部署单元如上所述。基地营单元是总部中央指挥单元(home central commandunit)，授权操作员监测和控制部署单元中的组件的功能。基地营单元的授权操作员可以远程监控和调节一个或多个部署单元中的致动器和其他组件的参数，以控制产品质量，以及改变正在生产的产品(例如，作为眼部护理规格的HOCl、作为器械消毒规格的HOCl、作为伤口愈合规格的HOCl等)。
基地营单元的授权操作员可远程激活或关闭一个或多个部署单元的功能，以实现安全或质量建议。在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，响应于控制质量问题或危险条件，由基地营单元激活部署单元的远程关闭。在HOCl制造系统和方法100的一个或多个实施方案中，通过在质量问题、危险条件或安全漏洞(例如，篡改、运行时打开门等)的情况下，自动和远程执行的软件锁来执行设备关闭。在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，只有基地营单元可以在这种类型的关闭之后激活重置条件以使用部署的单元。
在一些实施方案的另一方面，HOCl制造系统和方法100确保通过利用以太网、GSM或卫星上行链路技术远程监控实时诊断而产生的纯的、未掺杂的HOCl的质量。这些特征包括：通过工艺控制和报警进行远程实时检查和调节；远程实时修改产品属性，以优化现场应用；远程监督遵守药品cGMP、EPA和ISO标准；预防性维护周期的远程体积监控；远程监控产生的HOCl的量；以及在出现质量问题或危险情况时远程关闭。
在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100中的每个部署单元的组件由授权操作员在不同的基地营单元处进行动态和远程监测。变量输入作为统计过程控制(statistical process control，SPC)范围内的并发输出被动态确定和监测，该统计过程控制范围允许产品规格所确定的变量(例如，眼部护理产品pH范围为4.0-4.2；盐度为1.0-0.85等)。
在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100包括使用动态概览系统的远程诊断反馈。可选地，在连接不稳定的区域，可以使用临时存储器存储和数据下载转储来分析产品数量和产品差异。对产品数量和产品差异的分析可能会产生反馈事件或警报，如低(LOW)、高(HIGH)、警告(WARNING)、超出规格(OUT OF SPEC)、篡改(TAMPER)和关闭(SHUT DOWN)条件。在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100使得pH和ORP参数能够通过反馈回路以动态指定的上限和下限设置来控制。这些动态指定的上限和下限设置是可调节的，以匹配不同的产品类型(例如，具有不同HOCl浓度水平的产品)。上限和下限设置会发出“警告(WARNING)”或“故障(FAILURE)”通知，以确保质量标准。在一些实施方案中，这样的通知还导致所有系统的自动关闭，或者酌情仅在触发警告的系统的特定区域中自动关闭。
安全特征
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，所生产的HOCl的质量和系统的安全性通过多层安全性来管理。这些安全措施防止系统被篡改、重置、错位、未经授权的复制、误用或损坏。例如，系统中的多个输入被掩盖，因此对于没有访问权限的第三方来说，这些输入是不明显的。在HOCl制造系统和方法100的另一方面，上述反馈控制系统能够同时用于质量控制和安全。
从物理的角度来看，HOCl制造系统和方法100已经将高安全性特征结合到其便携式外壳中，用于在恶劣环境中远程放置。在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100被封装在冷藏柜中(如用于医院放置或其他模块化配置)，该冷藏柜包括具有厚金属外部和锁定系统的运输容器，以在部署后包含其包括的技术。
从网络安全的观点来看，HOCl制造系统和方法100通过防止对远程控制的HOCl生产控制和参数进行篡改，在系统已经部署之后为现场质量生产提供保证。HOCl制造系统和方法100包括多个级别的安全保护，以确保在HOCl制造系统和方法100已经被远程部署之后，在纯的、可靠的HOCl的远程生产期间，不被篡改、不被规避，并监测质量控制。具体而言，由HOCl制造系统和方法100实现的网络安全特征可以，仅作为实例而非限制包括：禁用易受攻击的端口和服务、删除运行系统的易受攻击特征、卸载易受攻击软件、删除易受攻击应用程序、频繁发展安全特征等。
在另一安全方面，HOCl制造系统和方法100的一些实施方案包括安全触发器，其使用反馈监控来检测和指示HOCl制造系统和方法的任何篡改、逆向工程或移动。响应于所部署的系统的任何这种检测到的篡改、逆向工程或移动，HOCl制造系统和方法100被配置为酌情启动全部或部分系统的远程禁用。在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100被配置为响应于检测到与单元的篡改、反向工程或移动相关的安全触发器的激活而自动启动远程禁用。在其他实施方案中，HOCl制造系统和方法100被配置为向另一位置的授权人员警告安全漏洞，并使另一位置处的授权人员能够响应于检测到与单元的篡改、反向工程或移动相关的安全触发器的激活而发起远程禁用。
关于单元移动的检测，在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100包括GPS地理位置定位开关，其使得系统能够在指定位置(例如，其可以由纬度和经度位置指定)结合“授权工作(authorized to work)”设置。在这样的实施方案中，HOCl制造系统和方法100仅在激活“授权工作”设置时才起作用。此外，在HOCl制造系统和方法100的一些这样的实施方案中，如果部署的HOCl制造系统和方法100在未经授权的情况下从特许的位置移动超过指定距离(例如，10米)，则该“授权工作”设置将强制关闭系统。因此，如果整个部署的HOCl制造系统和方法100在未经授权的情况下被物理盗窃或移动，则其可能被禁用，从而提供了对HOCl制造系统100的监督管理。
在一个或多个实施方案中，HOCl制造系统和方法100包括用于安全授权的关机定时器系统。在一些实施方案中，关机定时器系统包括“使用分钟(minutes of use)”特征，该特征在通过远程诊断程序的连接间隔时自动重置。或者，在HOCl制造系统和方法100放置在“离网(off the grid)”的远程位置的区域，可以使用定期电子交付的重置钥匙或物理加密狗(physical dongle)来完成关机定时器系统的重置。
在又另一安全方面，HOCl制造系统和方法100包括在处理信用卡时被认证的虚拟专用网络(VPN)技术。在又另一安全方面，HOCl制造系统和方法100包括支付卡行业(Payment Card Industry，PCI)技术以在传输期间保护数据。这些网络安全保护使HOCl制造系统和方法100能够利用本地机场的Wi-Fi、本地化设施和其他本地技术，以确保从网络角度来看系统是安全的。
在又另一安全方面，HOCl制造系统和方法100包括隐藏的接近开关(hiddenproximity switches)，其控制纯的、未掺杂的HOCl及其组分的流动(flow)，以及通过结合由隐藏的接近开关触发的隐藏阀来防止流动组分(flow components)的分析。因此，由隐藏的接近开关触发的这些隐藏阀阻止未经授权的人员因试图分析其部件而移除HOCl制造系统和方法100的部件。
现在参照HOCl制造系统和方法100的另一安全特征，在一些实施方案中，该系统结合封装和保护电子部件的包覆成型材料(overmolding material)。可以使用包覆成型材料，以防止未经授权的人员或第三方对板(board)、组件和腔室设计进行目视检查。虽然包覆成型材料有助于防止未经授权的人员或第三方对板、组件和腔室设计进行目视检查，但X射线检查(或其他穿透成像)也是一个潜在的安全问题。就此而言，在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100结合了抗x射线(例如，x射线散射、x射线屏蔽、碳浸渍(carbon-impregnated)等)涂料。这种抗x射线涂料的加入(incorporated)是为了防止使用x射线、磁共振成像(MRI)或其他穿透性成像技术对关键内部部件和腔室设计进行任何穿透性检查。在其他实施方案中，可以使用其他抗穿透成像涂料，其被配置为阻挡除x射线以外的波长。在又另一实施方案中，使用除涂料之外的抗穿透成像材料来阻挡穿透成像，无论是x射线波长还是其他波长下成像。
仍然参照HOCl制造系统和方法100的包覆成型特征，在一些实施方案中，该系统结合随机放置在包覆成型材料中的反应性胶囊。因此，如果在试图规避或移除包覆成型材料时对包覆成型材料进行任何篡改，这将导致反应性胶囊破裂并将高度反应性的酸或其他物质释放到内部部件(例如，板、部件和腔室设计)上。这种高度反应性的酸或其他物质从反应性胶囊中释放，导致内部部件液化(或其他破坏)，这是未经授权的个人强行打开包覆成型材料的结果。以这种方式，反应性胶囊可以密封并包含在指定为“禁止进入(no access)”的部件的固体部件内。因此，未经授权和强行打开或切割此类“禁止进入”的部件外壳会导致关键内部部件损坏。此安全特征可防止对以这种方式保护的关键内部部件的物理盗窃和分析。
在又另一方面，在一些实施方案中，HOCl制造系统和方法100结合了化学标记物反馈回路监测系统。在一些实施方案中，将化学标记物引入水溶液流的组分中作为化学标记物识别系统的一部分。该化学标记物可在工艺或销售流程(sales flow)的下游被检测出来，以实现以下一个或多个目标：(1)运行中所用组分(components)的正确性指示，(2)检测用作输入的不当组分，以及(3)与制造工艺中应存在的组分的偏差。否则，化学标记物可以用作源标识符(source identifier)，以确认在制造工艺中使用了适当的输入组分，并且没有故意(例如，将组分更换为更便宜但劣质的替代物)或无意(例如，错误地使用了错误的组分)偏离规格。
在该化学标记物识别系统的一些实施方案中，标记物可以是电解前或电解后添加到流动物(flow)中的可识别化学品。该化学标记物以低的且工艺限定的浓度存在，不受HOCl产物电化学的影响。值得注意的是，许多物质确实会影响HOCl产物的电化学，因此仅使用不会导致HOCl产物衰变(decay)(例如，衰变为含有次氯酸盐和/或氧化剂的混合的复合溶液(mixed hybrid solutions))的化学标记物是非常重要的。所选择的化学标记物不会影响HOCl的电化学，即使在储存多年后也是如此。此外，所选择的化学标记物必须对于产品将用于的所有应用，如伤口护理、眼部护理、食品消毒剂等都是安全的。此外，化学标记物必须是通过适当灵敏的监控装置可检测的。因此，在产品中嵌入了化学标签(chemicalsignature)，当产品经过适当灵敏的分析程序时，该标签可用于产品的后续识别，以确认来源。
如上所述，该化学标记物的存在对于以下目的是有用的，仅作为实例而非限制：检测体积偏差、检测流速偏差、检测成分掺杂、检测意外误用错误成分等。在一些实施方案中，监测分析技术可用于检测化学标记物的特定发射特性，其可仅作为实例而非限制包括：分光光度分析、比色分析、光谱分析、离子色谱法、火焰光度法或荧光分析法。因此，此类化学标记物的存在不仅可用于生产监测，还可作为“指纹”，通过在线或分光光度分析、比色分析、质谱、液相色谱或离子色谱法、火焰光度法或荧光分析法等程序来证明来源确认。
在一个或多个实施方案中，这些技术中的一个或多个用作最合适的检测系统。以这种方式使用添加剂化学标记物创建了不明显的(nonobvious)组分来源确认系统，该系统不易被不知情的操作员检测到。此外，化学标记物识别系统可用于远距离收集关于HOCl制造系统的操作的信息。以这种方式，化学标记物识别系统提供质量保证、可追溯性和来源信息。在一些实施方案中，该化学标记物由遍布全球的分布式制造合作伙伴进行检查，以包括或专门地识别市场上的产品是可靠的、假冒的或掺假的。
化学标记物识别系统也可以通过提供来源信息与区块链验证结合使用。然后可以将该来源信息合并到区块链跟踪系统(block chain tracking system)中，以提供和供应链跟踪。区块链是一个分布式的数字账本。该账本以一系列区块记录交易。它存在于分布在多台计算机上的多个副本中，通常称为节点。分布式账本系统(即区块链)可与化学标记物识别系统结合使用，以记录产品在制造、销售和运输各个阶段的状态。
在化学标记物识别系统的一个或多个实施方案中，化学标记物选自咪唑啉酮(imidazolidinone)/恶唑烷酮(oxazolidinone)/海因族(hydantoin family)中的某些有机杂环化合物，例如2,2,5,5-四甲基咪唑啉-4-酮(2,2,5,5-tetramethylimidazolidin-4-one)，或某些短链羧酸有机酸如丁酸，或含有稀土金属元素如钕或镧的水溶性化合物。此类化学标记物无反应性，温度稳定，在下游批次(downstream lots)中可识别，用于来源识别和可靠性(authenticity)。在一些这样的实施方案中，化学标记物在电解前或电解后被添加到流动物(flow)中，并且以低的和工艺限定的浓度存在。在其他的实施方案中，在其他组分(components)中利用一个或多个不同的化学标记物，从而可以跟踪和/或确认同一制造工艺中的多个组分的来源。
在化学标记物识别系统的另一个实施方案中，化学标记物是成分(2,2,5,5-四甲基咪唑啉-4-酮)。该成分(composition)可以预先加入到水或盐中，并最终在所有HOCl中都可检测到，例如，十亿分之一(ppb)至百万分之十(ppm)。在此水平上，该成分不会影响HOCl的稳定性。由所公开的系统和方法产生的HOCl在水中稳定多年，是惰性的，对脊椎动物或无脊椎动物没有毒性，此外在沸腾、冷冻和室温下也是稳定的。值得注意的是，在化学标记物识别系统的一些实施方案中，化学标记物在生产后被添加，作为用于认证市场中产品的来源的标记。
机器学习和人工神经网络：
如上所述，HOCl制造系统和方法100是利用自调节系统的氯碱电解机制，该自调节系统平衡源水pH、电解池电流、阳极液和阴极液流体流动物(fluid flow)、闭环盐水注入、产品pH、ORP和游离可用氯，以严格控制由系统100制造的各种HOCl溶液的所有参数。
在HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，系统的所有参数(例如，输入组分(input components)、控制回路参数等)对输出产品(即，纯的、稳定的、可靠的HOCl)具有多重影响。仅作为示例，而非作为限制，增加电解槽中的电流增加了游离可用氯，但也降低了产品pH值，需要调节供水pH值以保持稳定、可靠的HOCl输出产品的可接受生产水平。因此，即使当以工业标准方式连接时，单参数控制回路在长时间的运行中对HOCl制造系统和方法100的控制也是无效的。因此，在不结合机器学习和人工神经网络的HOCl制造系统和方法100的一些实施方案中，采用训练有素的技术人员的监督来监测超出系统响应和自我校正能力的工艺偏差。
在HOCl制造系统和方法100的其他实施方案中，闭环控制系统被机器学习和人工神经网络的组合代替，以控制生产纯的、稳定的、可靠的HOCl的工艺。在这样的实施方案中，用于控制WHISH氯碱过程的多个链接的比例积分微分(Proportional IntegralDerivative，PID)回路被人工神经网络(ANN)和机器学习(ML)模型的组合所代替，这些模型使得能够显著严格地控制HOCl最终产品并消除HOCl制造系统和方法100的操作员的监督。
在一些实施方案中，先前在其他实施方案中由远程技术人员执行的控制被ML算法和和实时闭环自适应学习控制(例如粒子群优化)的组合所代替。特别地，通过预测pH调节参数的未来行为并利用实时粒子群优化或类似的机器控制算法执行pH调节回路、电解电流、盐水和其他参数的实时控制，非线性pH控制回路受到ANN和/或ML控制。相对于其他闭环控制，该实时控制调节每个闭环控制，实时监控每个控制参数的多种关联效应，以找到一个不断适应复杂化学过程的解决方案。
在一些实施方案的其他方面，基于来自特定机器的历史生产数据的一组机器学习模型被用于影响人工神经网络或实时机器学习模型。这样的机器学习模型控制定义WHISH过程的每个闭环循环，并使机器能够在生产过程中随着氯碱生成过程的转变而自我校正。
Brio-Ocean：
作为上述一些工艺的替代，在HOCl制造系统和方法100的其他实施方案中，不存在盐和/或氢氧化物的单独化学输入以产生所需的纯的、稳定的、可靠的HOCl；而是将未经处理的海水(即没有额外的盐、缓冲剂、药剂或催化剂的海水)作为唯一的输入组分，用于生产纯的、稳定的、可靠的HOCl。在HOCl制造系统和方法100的一些这样的实施方案中，在正常运行期间活动的主要控制回路包括电流和流速。在一些实施方案中，电流被施加到电解室1110，并且在水流入电解室1110的过程中经由反馈控制的高电流电源1140进行远程控制。反馈控制的压力用于控制海水经由电解室1110的阳极室入口1120和阴极室入口1130进入电解室1110的流速。使用本文所述的检测方法，由HOCl制造系统和方法100生产的纯的、稳定的、可靠的HOCl含有0％可检测的漂白剂、0％可检测的氯酸盐和0％可检测的醇。
温度稳定性：
此外，由HOCl制造系统和方法100生产的纯的可靠的HOCl在室温、冷冻温度(即-80℃)和高温(即80℃)下是稳定的。例如，HOCl制造系统和方法100产生纯的、稳定的、可靠的HOCl，该HOCl可被冷冻多达四次，而不损害其效力。由HOCl制造系统和方法100生产的纯的、稳定的、可靠的HOCl的这种热稳定性特征是由次氯酸水溶液的极其纯净的性质(extremelyunadulterated nature)实现的，该次氯酸水溶液不含任何可测量的量的次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。此外，由HOCl制造系统和方法100生产的这种纯的、稳定的、可靠的HOCl在冷冻多达四次后具有可检测到的小于10％、优选小于5％、更优选为0％的ORP的损失。
当HOCl混合物冷冻时，这些污染物加速了HOCl混合物的劣化，从而损害了HOCl混合物的效力。除此之外，由于HOCl混合物制造工艺中的失误，可能会产生氯、亚氯酸盐、次氯酸盐和高氯酸盐等污染物(其中的每种都是有毒或腐蚀性的)，导致HOCl混合物中的原有HOCl在冷冻时(以及随时间的推移)分解为氯、亚氯酸盐、次氯酸盐和其他物质。这些受污染的HOCl混合物不仅功效很差，而且往往有毒或腐蚀性强。因此，HOCl制造系统和方法100生产纯的、稳定的、可靠的HOCl的能力是一个巨大的技术改进，因为它使纯的、稳定的、可靠的HOCl能够用于人类组织、上皮细胞、膜等，而不会损害人类组织。
在另一实施方案中，HOCl制造系统和方法100产生纯的、稳定的、可靠的HOCl，其可加热至高达100℃，同时保持功效。同样，由HOCl制造系统和方法100生产的纯的、稳定的、可靠的HOCl的这种热稳定性特征是由次氯酸水溶液的极其纯净的性质实现的，其不含任何可测量的量的次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。此外，由HOCl制造系统和方法100生产的这种纯的、稳定的、可靠的HOCl在加热至高达100℃后具有可检测到的小于10％，优选小于5％，更优选为0％的ORP的损失。
当加热HOCl混合物时，这些污染物加速了HOCl混合物的劣化，从而损害了HOCl混合物的功效。除此之外，由于不适当的HOCl混合物制造工艺中的失误，可能会产生氯、亚氯酸盐、次氯酸盐和高氯酸盐等污染物(其中的每种都是有毒或腐蚀性的)，导致HOCl混合物中的原有HOCl在加热时(以及随时间的推移)分解为氯、亚氯酸盐、次氯酸盐和其他物质。这些受污染的HOCl混合物不仅功效很差，而且往往有毒或有腐蚀性。
上述对所示实施方案的描述，包括在摘要中描述的内容，并不旨在穷尽或将实施方案限制为所公开的精确形式。尽管本文出于说明目的描述了具体的实施方案和实例，但如相关领域技术人员将认识到的，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种等效修改。本文提供的各种实施的教导可以应用于其他便携式和/或可穿戴电子设备，不一定是上面通常描述的示例性可穿戴电子设备。
例如，上述详细描述通过使用框图、示意图和实例阐述了设备和/或工艺的各种实施。在这些框图、示意图和实例包含一个或多个功能和/或操作的范围内，本领域技术人员将理解，这些框图、流程图或实例中的每个功能和/或者操作可以通过各种硬件、软件、固件或实际上它们的任何组合来单独和/或共同实施。在一种实施方案中，本发明的主题可以经由专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)来实施。然而，本领域技术人员将认识到，本文公开的实施方案可以全部或部分等效地实施在标准集成电路中，作为由一个或多个计算机执行的一个或多个计算机程序(例如，作为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)，作为由一个或多个控制器(例如微控制器)执行的一个或多个程序，作为由一个或多个处理器(例如微处理器、中央处理单元、图形处理单元)执行的一个或多个程序，作为固件(firmware)，或作为事实上它们的任何组合，并且根据本发明的教导，设计电路和/或编写软件和/固件的代码将完全在本领域普通技术人员的技能范围内。
当逻辑被实现为软件并存储在存储器中时，逻辑或信息可以被存储在任何处理器可读介质上，以供任何处理器相关系统或方法使用或与之结合。在本发明的上下文中，存储器是处理器可读介质，其是包含或存储计算机和/或处理器程序的电子、磁性、光学或其他物理设备或装置。逻辑和/或信息可以体现在任何处理器可读介质中，以供指令执行系统、装置和/或设备(如基于计算机的系统、包含处理器的系统，或其他可以从指令执行系统、装置或设备获取指令并执行与逻辑和/或信息相关的指令的系统)使用或与之相关联。
在本说明书的上下文中，“非暂时性处理器可读介质”可以是能够存储与逻辑和/或信息相关联的程序的任何元件，以供指令执行系统、装置和/或设备使用或与之相关联。处理器可读介质可以是例如但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、设备或装置。计算机可读介质的更具体实例(非详尽列表)包括以下内容：便携式计算机磁盘(磁性、紧凑型闪存卡、安全数字等)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM、EEPROM或闪存)、便携式光盘只读存储器(CDROM)、数字磁带，以及其他非暂时性介质。
上述各种实施方案可以被组合以提供进一步的实施方案。在不与本文的具体教导和定义不一致的情况下，本说明书中提及和/或申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物，包括于2020年8月6日提交的美国临时专利申请第63/062,287号，都通过引用全部并入本文。此类申请具体包括：HOCl分子溶液：(1)第62/353,483号，用次卤酸制剂灭活高抗性感染性微生物和蛋白质(Inactivation Of Highly Resistant Infectious Microbes And Proteins WithHypohalous Acid Preparations)；(2)国际专利申请号PCT/US2017/038838：用于灭活抗感染剂的含水次卤酸制剂(Aqueous Hypohalous Acid Preparations For TheInactivation Of Resistant Infectious Agents)；和(3)国际专利申请号PCT/US2019/036722。
如有必要，可以修改实施方案的各个方面，以使用各种专利、应用和出版物的系统、电路和概念来提供进一步的实施方案。
根据以上详细描述，可以对实施方案进行这些和其他改变。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施方案，而是应被解释成包括所有可能的实施方案以及此类权利要求所享有的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本发明的限制。

Claims (79)

1.一种使用可部署的远程控制的制造系统的电解方法，所述方法包括：
响应于远程激活，通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；
响应于所述远程激活，经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
响应于所述远程激活，经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；
响应于所述远程激活，经由所述反馈控制的致动器向所述水性混合物中添加氢氧化钠；和
在阳极室出口产生次氯酸水溶液，并且在阴极室出口产生氢氧化钠水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中向所述水性混合物中添加氢氧化钠还包括从所述阴极室出口经由脱气室和泵将氢氧化钠添加到所述阳极室入口。
3.根据权利要求1所述的方法，其中向所述水性混合物中添加氢氧化钠还包括添加来自不依赖电解机制的水溶液的氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述阳极室出口处产生的所述次氯酸水溶液被引导至阳极液缓冲罐。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述阴极室出口处产生的氢氧化钠水溶液被引导至阴极液缓冲罐。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液不含金属阳离子、高碘酸盐、磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液和具有卤素稳定能力的有机化合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法不包括滴定法。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法不使用任何酸作为输入组分。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的拉曼光谱值范围为720厘米-1至740厘米-1。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的pH平衡是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液中的HOCl的百万分率(PPM)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的盐浓度是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的氧化还原电位(ORP)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述次氯酸水溶液中游离氯浓度的量是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
15.根据权利要求1所述的方法，其中氢气在所述电解室的所述阴极室出口处被排出，并且氯气和氧气混合物在所述电解室的所述阳极室出口处被排出。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述氢气为约1000：1的空气与氢气的混合物，并且排放安全。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述氯气和氧气混合物在封闭系统中进行交换，所述封闭系统包括活性炭块吸附过滤器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述活性炭块吸附过滤器由氯传感器监控。
19.根据权利要求1所述的方法，其中来自供水系统的水已被过滤掉部分溶解的固体。
20.根据权利要求1所述的方法，其中来自供水系统的水已被处理以中和或去除病原体。
21.根据权利要求1所述的方法，其中来自供水系统的水已被去离子化以去除不溶性金属。
22.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节，调节由系统产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
23.一种使用可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法，所述方法包括：
向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；
经由电解室的阳极室入口和阴极室入口控制进入电解室的水流速；
在水流入所述电解室期间，经由可调节和反馈控制的高电流电源向所述电解室施加电流；
经由反馈控制的泵将氯化钠盐水添加到所述阳极室入口并产生水性混合物；
经由所述反馈控制的泵向所述水性混合物中添加氢氧化钠；和
在阳极室出口产生次氯酸水溶液，在阴极室出口产生氢氧化钠水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
24.根据权利要求23所述的方法，其中向所述水性混合物中添加氢氧化钠还包括从所述阴极室出口经由脱气室和泵将氢氧化钠添加到所述阳极室入口。
25.根据权利要求23所述的方法，其中向所述水性混合物中添加氢氧化钠还包括添加来自不依赖电解机制的水溶液的氢氧化钠。
26.权利要求23的方法，其中在所述阳极室出口处产生的所述次氯酸水溶液被引导至阳极液缓冲罐。
27.根据权利要求23所述的方法，其中在所述阴极室出口处产生的氢氧化钠水溶液被引导至阴极液缓冲罐。
28.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液不含金属阳离子、高碘酸盐、磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液和具有卤素稳定能力的有机化合物。
29.根据权利要求23所述的方法，其中所述方法不包括滴定法。
30.根据权利要求23所述的方法，其中所述方法不使用任何酸作为输入组分。
31.根据权利要求23所述的方法，其中当通过拉曼光谱表征时，所述次氯酸水溶液具有720厘米-1-740厘米-1范围内的拉曼光谱峰。
32.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的pH平衡是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
33.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液中的HOCl百万分率(PPM)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
34.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的盐浓度是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
35.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液的氧化还原电位(ORP)是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
36.根据权利要求23所述的方法，其中所述次氯酸水溶液中的游离氯浓度的量是使用反馈控制的水压、反馈控制的电流、反馈控制的氯化钠和反馈控制的氢氧化钠中的一种或多种来控制的。
37.根据权利要求23所述的方法，其中氢气在所述电解室的所述阴极室出口处被排出，并且氯气和氧气混合物在所述电解室的所述阳极室出口处被排出。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述氢气为约1000：1的空气与氢气的混合物，并且排放安全。
39.根据权利要求37所述的方法，其中所述氯气和氧气混合物在封闭系统中进行交换，所述封闭系统包括活性炭块吸附过滤器。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述活性炭块吸附过滤器由氯传感器监控。
41.根据权利要求23所述的方法，其还包括：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节，调节由系统产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
42.一种电解方法，其包括：
使用水压控制进入电解室的水流速；
经由电源向所述电解室施加电流；
向阳极室入口添加氯化钠盐水并产生水性混合物；
向所述水性混合物中添加氢氧化钠；和
从所述电解室产生次氯酸水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
43.根据权利要求42所述的方法，其还包括：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节和水流速的调节，调节由系统产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
44.一种使用可部署的远程控制的制造系统的电解体系，所述体系包括：
监测系统，所述监测系统监测所述体系中的传感器；
通信系统，所述通信系统传输来自被监测的传感器的数据并接收指令；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器使用所接收的指令执行时，致使所述处理器：
通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；
经由所述反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；和
在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
45.根据权利要求44所述的体系，其中，控制系统包括处理器和存储进一步的计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
在所述输入水进入所述电解室之前，从输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节，调节由所述体系产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
46.一种使用可部署的远程控制的制造系统的电解体系，所述体系包括：
一个或多个可部署的远程控制的制造系统，每个可部署的远程控制的制造系统包括：
监测系统，所述监测系统监测所述体系中的传感器；
通信系统，所述通信系统传输来自被监测的传感器的数据并接收指令；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器使用所接收的指令执行时，致使所述处理器：
通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；
经由所述反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中；和
在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，在阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂；和
基地营单元，所述基地营单元包括：
监测系统，所述监测系统监测所述一个或多个可部署的远程控制的制造系统；
通信系统，所述通信系统向所述一个或多个可部署的远程控制HOCl制造系统传输数据，并传输来自所述一个或多个可部署的远程控制HOCl制造系统的数据；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器使用所接收的指令执行时，致使所述处理器：
从所述一个或多个可部署的远程控制的制造系统接收信息；和
向所述一个或多个可部署的远程控制的制造系统发送指令。
47.根据权利要求46所述的体系，其中，控制系统包括处理器和存储进一步的计算机指令的存储器，当所述处理器执行所述进一步的计算机指令时，致使所述处理器：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节，调节由所述体系产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
48.一种可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)电解制造系统，所述系统包括：
供水罐，从所述供水罐获得水；
盐水供应罐，从所述盐水供应罐获得盐水；
电解室，所述电解室具有阳极液室入口、阴极液室入口，阳极室出口和阴极室出口；
从所述供水罐到所述电解室的阴极液计量阀的导管；
从所述盐水供应罐到所述电解室的阳极液计量阀的导管；
供应泵，所述供应泵与从所述供水罐到所述电解室的阴极液计量阀的导管相关联；
盐水计量泵，所述盐水计量泵与从所述盐水供应罐到所述电解室的阳极液计量阀的导管相关联；
高电流电源，所述高电流电源向所述电解室施加电流；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
通过提供反馈控制的水压来控制进入所述电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
经由反馈控制的致动器将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；和
经由所述反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到水性混合物中，
其中在所述阳极室出口处产生次氯酸水溶液，在所述阴极室出口处产生氢氧化钠水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
49.根据权利要求48所述的系统，其中，控制系统包括处理器和存储进一步的计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节，调节由所述系统产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
50.一种可部署的远程控制的次氯酸(HOCl)电解制造系统，所述系统包括：
电解室；
向所述电解室施加电流的高电流电源；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
通过提供反馈控制的水压来控制进入所述电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
经由反馈控制的致动器将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；和
经由所述反馈控制的致动器将氢氧化钠添加到所述水性混合物中，
其中次氯酸水溶液由所述电解室产生，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
51.根据权利要求50所述的系统，其中，控制系统包括处理器和存储进一步的计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
在所述输入水进入所述电解室之前，从所述输入水获得pH值；
在所述输入水进入所述电解室之前，调节所述输入水的pH值；和
使用所述输入水的pH值调节以及氢氧化钠输入水平的调节和水流速的调节，调节由所述系统产生的所述次氯酸水溶液的pH值。
52.一种在制造工艺中跟踪组分的方法，所述方法包括：
将化学标记物引入到制造工艺的组分中，以用作在制造工艺的后期或制造工艺之后可检测到的非明显的识别标记；
在制造工艺的后期阶段或制造工艺之后，通过分析技术识别组分中的化学标记物；和
确认引入了化学标记物的组分是由于化学标记物彼此匹配而识别出的具有化学标记物的同一组分。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述制造工艺的组分在预电解盐水或阳极液流中的一种或多种中。
54.根据权利要求52所述的方法，其中所述分析技术包括分光光度分析、比色分析、光谱分析、离子色谱法、火焰光度法或荧光分析法中的一种或多种。
55.根据权利要求52所述的方法，其中所述非明显的识别标记用作安全指纹，所述安全指纹确认所述制造工艺的成分来自针对质量保证、非假冒、盗版和区块链验证中的一个或多个的授权来源。
56.一种使用次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法，所述方法包括：
向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；
经由反馈控制的泵，通过电解室的阳极室入口和阴极室入口中的一个以上，控制流入所述电解室的没有额外的盐、缓冲剂、药剂或催化剂的未经处理的海水的流速；
在水流入所述电解室期间，经由可调节和反馈控制的高电流电源向所述电解室施加电流；和
在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
57.根据权利要求56所述的方法，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻多达四次，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。
58.根据权利要求56所述的方法，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻多达四次，而不会有可检测到的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。
59.根据权利要求56所述的方法，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。
60.根据权利要求56所述的方法，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不会有可检测的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。
61.根据权利要求56所述的方法，其中所述次氯酸(HOCl)制造系统部署在船上。
62.一种次氯酸(HOCl)电解制造系统，所述系统包括：
电解室；
高电流电源，所述高电流电源向所述电解室施加电流；和
控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器执行指令时，致使所述处理器：
向阳极液计量阀和阴极液计量阀提供反馈控制的水压；
经由反馈控制的泵，通过电解室的阳极室入口和阴极室入口中的一个以上，控制流入所述电解室的没有额外的盐、缓冲剂、药剂或催化剂的未经处理的海水的流速；
在水流入所述电解室期间，经由可调节和反馈控制的高电流电源向所述电解室施加电流；和
在阳极室出口处产生次氯酸水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂。
63.根据权利要求62所述的系统，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻多达四次，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。
64.根据权利要求62所述的系统，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可冷冻多达四次，而不会有可检测到的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。
65.根据权利要求62所述的系统，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不损害其作为杀病毒和杀生物剂的稳定性和有效性。
66.根据权利要求62所述的系统，其中由所述次氯酸(HOCl)制造系统生产的次氯酸水溶液可加热至高达80℃，而不会有可检测到的大于10％的氧化还原电位(ORP)的损失。
67.根据权利要求62所述的系统，其中所述次氯酸(HOCl)制造系统部署在船上。
68.一种使用可部署的远程控制的制造系统的电解体系，所述体系包括：
监测系统，所述监测系统监测所述体系中的传感器；
通信系统，所述通信系统传输来自被监测的传感器的数据并接收指令；和
控制系统，所述控制系统结合了一个或多个人工神经网络和机器学习模型，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器，当所述处理器使用所接收的指令执行时，致使所述处理器：
通过提供机器学习反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加机器学习反馈控制的电流；
经由机器学习反馈控制的致动器将氯化钠盐水添加到阳极室入口并产生水性混合物；
经由所述机器学习反馈控制的致动器向所述水性混合物中添加氢氧化钠；
实时监控每个控制参数的多种关联效应，以识别和修改不断变化的控制参数；和
产生次氯酸水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂；
其中，所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型利用ML算法和实时闭环自适应学习控制的组合来调节彼此相关的多个反馈控制回路。
69.根据权利要求68所述的体系，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型访问一组基于历史生产数据的机器学习模型，这些数据影响所述一个或多个人工神经网络和实时机器学习模型，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型控制多个反馈控制回路循环，并使所述体系能够在生产运行期间自我校正和适应HOCl生成过程中的变化。
70.根据权利要求68所述的体系，其中，所述机器学习算法和实时闭环自适应学习控制的组合包括粒子群优化。
71.根据权利要求68所述的体系，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型预测所述pH调节参数的未来行为，并执行所述pH调节回路、电解电流和盐水的实时控制。
72.根据权利要求68所述的方法，其中所述电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。
73.根据权利要求72所述的方法，其中所述层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
74.一种使用次氯酸(HOCl)制造系统的电解方法，所述方法包括：
访问结合了一个或多个人工神经网络和机器学习模型的控制系统，所述控制系统包括处理器和存储计算机指令的存储器；
通过提供反馈控制的水压来控制进入电解室的水流速；
经由可调节的高电流电源向所述电解室施加反馈控制的电流；
经由反馈控制的致动器向阳极室入口添加氯化钠盐水，并产生水性混合物；
经由所述反馈控制的致动器向所述水性混合物添加氢氧化钠；
实时监控每个控制参数的多种关联效应，以识别和修改不断变化的控制参数；和
产生次氯酸水溶液，其中所述次氯酸水溶液不含次氯酸盐、磷酸盐、氧化物和稳定剂；
其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型利用机器学习算法和实时闭环自适应学习控制的组合来调节彼此相关的多个反馈控制回路。
75.根据权利要求74所述的方法，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型访问一组基于历史生产数据的机器学习模型，这些数据影响所述一个或多个人工神经网络和实时机器学习模型，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型控制多个反馈控制回路循环，并使所述体系能够在生产运行期间自我校正和适应HOCl生成过程中的变化。
76.根据权利要求74所述的方法，其中，所述机器学习算法和实时闭环自适应学习控制的组合包括粒子群优化。
77.根据权利要求74所述的方法，其中所述一个或多个人工神经网络和机器学习模型预测所述pH调节参数的未来行为，并执行所述pH调节回路、电解电流和盐水的实时控制。
78.根据权利要求74所述的方法，其中所述电解室利用注入层流增压室的动态涡流内爆输入。
79.根据权利要求78所述的方法，其中所述层流增压室是铂和钌-铱氧化物交替包覆的。
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