Изобретение предназначено для уничтожения вредителей в пищевых продуктах, преимущественно зерне, табаке, карантинных объектах, а также таре, транспортных средствах и помещениях, предназначенных для их переработки, хранения или длительных перевозок.
Уничтожение вредителей пищевых продуктов при их хранении и длительных перевозках по-прежнему остается серьезной проблемой. При ее решении основное внимание уделяется следующим основным моментам: трудоемкость проведения работ по фумигации, включая сбор и утилизацию отходов, пожаро- и взрывобезопасность фумигации, экологическая безопасность (безвредность средства для фумигации и отходов от его применения).
Одним из важнейших факторов является эффективность фумигационных работ, зависящая от способа их проведения и используемого фумигационного средства.
Из известных средств для фумигации:
• хлорпикрин;
• металлилхлорид;
• бромистый метил;
• препараты, вырабатывающие фосфин,
наибольший интерес для потребителей представляет газ-фумигант, содержащий фосфин.
Наиболее популярным средством, образующим газ-фумигант с фосфином, являются таблетки, пластины, пелетки (заявка Германии №3047373, МКИ С 01 В 25/06, 1982; проспект фирмы Degesch GMBH, Bundesrepublik, Deutschland, 1985).
Недостатком их является следующее:
• выработка газа-фумиганта и эффективность его действия зависит от условий окружающей среды: в первом случае от влажности, во втором - от температуры;
• скорость генерации газа-фумиганта не может быть высокой, так как перенос влаги из окружающей среды к поверхности таблетки обеспечивается естественным массопереносом и в контакт с таблеткой вступает неконденсированная влага;
• при случайном попадании большого количества влаги на таблетку возможен перегрев и взрывоопасная ситуация;
• для проведения фумигационных работ требуется трудоемкое поштучное распределение таблеток по всему объему обрабатываемого объекта;
• неполное разложение таблеток (допускается остаток в количестве 2%) ухудшает экологические показатели обрабатываемой продукции и создает предпосылки для пожаро- и взрывоопасной ситуации при сборе, упаковке, транспортировке и утилизации остаточных продуктов разложения таблеток;
• обязательным является проведение трудоемкой операции по сбору и утилизации продуктов отработки таблеток - пылевидной гидроокиси алюминия (или магния) и др.
В настоящее время наиболее эффективным по сравнению с таблетками и их аналогами являются устройства, в которых газ-фумигант вырабатывают путем принудительного пропускания увлажненного газа-разбавителя через слой фосфида металла.
Недостатком таких решений является их сложность и большое энергопотребление, обусловленное необходимостью прокачивать через устройство газ, специальным образом предварительно подготовленный (увлажнение, нагревание).
Кроме того, важной проблемой является создание и обеспечение существования в объекте фумигации будь то силос, трюм, склад или зерноперерабатывающее предприятие, концентрационного поля газа-фумиганта в течение времени, достаточного для накопления эффективной дозы токсического воздействия газа-фумиганта на насекомых вредителей.
Следует отметить, что особенно затруднительно создание эффективного концентрационного поля в слоях пищевых продуктов большой толщины, например в силосах, поскольку многоточечное введение газа-фумиганта по всему объему невозможно.
Наиболее близкой к заявленным способу выработки газа-фумиганта, устройству и композиции для его осуществления и способам фумигации является заявка Российской Федерации №98108921, МКИ А 23 L 3/3409; А 23 В 9/08; А 23 К 3/03; А 01 M 17/00; С 01 В 25/06.
Способ обеспечивает выработку газа-фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом и предусматривает использование в качестве исходных реагентов фосфида металла, воды, связующего, кислоты и вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, при этом фосфид металла, связующее и вещество, выделяющее углекислый газ, предварительно смешивают и к полученной смеси добавляют смесь кислоты и воды с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа.
Устройство для выработки газа-фумиганта представляет собой реактор, состоящий из по меньшей мере одного блока из двух сообщающихся через запорный элемент камер, одна из которых предназначена для размещения смеси из фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и связующего, а вторая - для смеси кислоты и воды, при этом выходное отверстие для газа-фумиганта расположено на камере для смеси кислоты и воды.
Композиция для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа включает в себя воду, фосфид металла, кислоту, вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее, при этом фосфид металла и вещество, образующее углекислый газ, взяты в количествах, обеспечивающих соотношение фосфина и углекислого газа в газе-фумиганте 1:(1,2-20,0) объемных частей, и смешаны со связующим, а кислота и вода взяты в соотношении 1:(1-10) объемных частей.
Способ фумигации предусматривает включение устройства для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, получение в устройстве фосфина и углекислого газа с компенсацией выделяющегося при этом тепла за счет химического эндотермического процесса получения в реакторе устройства углекислого газа, подачу газа-фумиганта в обрабатываемый объект за счет избыточного давления, создающегося в устройстве при получении фосфина и углекислого газа, и создание в последнем концентрационного поля газа-фумиганта.
Недостатками таких технических решений проблем фумигации являются следующие.
• Наличие в составе смеси реагентов, содержащей фосфид металла, связующего приводит к тому, что по мере выработки газа фосфина из фосфида металла и окиси углерода из вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ из верхних слоев смеси реагентов, в них накапливается связующее, которое затрудняет доступ смеси кислоты и воды к фосфиду металла и веществу, образующему при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, содержащихся в слоях смеси реагентов, расположенных ниже отработанных слоев.
В результате скорость химических реакций замедляется и в конце концов может произойти остановка процесса выработки газа-фумиганта.
С целью устранения вредного влияния связующего на процесс выработки газа-фумиганта, связующее было исключено из состава смеси, содержащей фосфид металла и вместо него было введено вещество - ингибитор химической активности фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, плотность которого меньше плотности используемой смеси кислоты и воды.
• Следующим недостатком является то, что способ выработки газа-фумиганта не включает в себя операцию образования свободного объема над смесью, содержащей фосфид металла, непосредственно перед пуском процесса выработки газа-фумиганта, в которую затем подают смесь кислоты и воды.
Наличие свободного объема над смесью, содержащей фосфид металла, в течение какого-то отрезка времени до начала процесса выработки газа-фумиганта приводит к неконтролируемому воздействию атмосферы этого свободного объема на смесь, содержащую фосфид металла, и снижению ее гарантийного срока службы.
Для устранения этого недостатка сразу же после получения смеси, содержащей фосфид металла, ее размещают в герметичную оболочку, контактирующую со смесью во всех точках ее поверхности, а непосредственно перед выработкой газа-фумиганта между смесью и оболочкой образуют свободный объем, в который подают смесь кислоты и воды.
• Для выполнения этих операций устройство, вместо запорного элемента, снабжается устройством поджима крышки камеры, содержащей смесь фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора, к поверхности этой смеси и устройством перемещения этой крышки относительно смеси, содержащей отверстия для сообщения камер. При перемещении крышки образуется свободный объем над смесью и открываются отверстия для сообщения камер, через которые в этот образовавшийся свободный объем поступает смесь кислоты и воды.
• Следующим недостатком является то, что способ фумигации объектов предусматривает создание в них концентрационного поля газа-фумиганта не переменного значения. Однако свойства насекомых-вредителей позволяют предполагать, что смертельная доза токсического воздействия газа фосфина на насекомых-вредителей при переменном значении концентрации газа фосфина, воздействующего на них, будет меньшей, чем при не переменном значении концентрации газа фосфина, что позволит уменьшить расход газа фосфина на фумигацию.
Для устранения этого недостатка подачу газа-фумиганта в объект фумигации осуществляют газовым потоком с переменным содержанием в нем газа фосфина или периодически, чередуя периоды, когда газ-фумигант подают в объект с периодами, когда газ-фумигант в объект не подают.
Из изложенного следует, что техническим результатом изобретения является обеспечение работоспособности композиции для выработки газа-фумиганта и обеспечение выработки всей массы смеси, содержащей фосфид металла в устройстве, увеличение срока хранения и срока службы устройства, используемого для осуществления способа, а также уменьшение расхода газа-фумиганта при фумигации и повышение ее эффективности и экологичности.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
В способе выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом, предусматривающем использование в качестве исходных реагентов фосфида металла, воды, кислоты, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, предварительное смешение фосфида металла и вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, добавление к полученной смеси смеси кислоты и воды с получением одновременно с фосфином углекислого газа с компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина химическим эндотермическим процессом получения углекислого газа, в смесь фосфида металла и вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, вводят вещество-ингибитор химической активности фосфида металла и вещества, образующего углекислый газ, плотность которого ниже плотности смеси кислоты и воды, размещают ее в герметичную оболочку, контактирующую со смесью во всех точках ее поверхности, а непосредственно перед выработкой газа-фумиганта между смесью и оболочкой образуют свободный объем, в который подают смесь кислоты и воды.
В устройстве для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, включающем реактор, представляющий собой по меньшей мере один блок из двух сообщающихся камер, первая из которых предназначена для размещения смеси из фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, а вторая, имеющая выходное отверстие для газа-фумиганта, - для смеси кислоты и воды, реактор снабжают устройством поджима крышки первой камеры к поверхности смеси фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора и устройством перемещения этой крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла, которое имеет по меньшей мере одно отверстие для сообщения камер.
В следующем варианте устройства для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, включающем реактор, представляющий собой по меньшей мере один блок из двух сообщающихся камер, первая из которых предназначена для размещения смеси из фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, а вторая - для смеси кислоты и воды, при этом выходное отверстие для газа-фумиганта расположено на камере для смеси кислоты и воды, реактор снабжен устройством перемещения камеры, содержащей смесь фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора относительно крышки второй камеры для смеси кислоты и воды, а крышка первой камеры выполнена в виде выступа на крышке второй камеры для смеси кислоты и воды, при этом по меньшей мере одно отверстие для сообщения камер размещено на корпусе первой камеры.
В другом варианте устройства для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, включающем реактор, представляющий собой по меньшей мере один блок из двух сообщающихся камер, первая из которых предназначена для размещения смеси, содержащей фосфид металла, вещество, выделяющее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, а вторая - для смеси кислоты и воды, при этом выходное отверстие для газа-фумиганта расположено на камере для смеси кислоты и воды, реактор снабжен устройством поджима крышки первой камеры к поверхности смеси фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и вещества-ингибитора и устройством перемещения этой крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла, которое имеет по меньшей мере одно отверстие для сообщения камер, при этом камера для смеси, содержащей фосфид металла, размещена над смесью кислоты и воды внутри/вне первой камеры для кислоты и воды или в общем корпусе двух камер, перемещение крышки первой камеры происходит в направлении, параллельном поверхности смеси кислоты и воды, а устройство выполнено с возможностью его перевода из вертикального положения в горизонтальное.
Устройство может иметь крышку первой камеры для смеси, содержащей фосфид металла, состоящей по меньшей мере из двух частей и снабжено по меньшей мере одним устройством поджима и одним устройством перемещения по меньшей мере одной части крышки.
Камеры могут быть сообщены через отверстие узла перемещения крышки только тогда, когда крышка удалена от поверхности смеси, содержащей фосфид металла.
Устройство для поджима крышки или по меньшей мере одной части крышки к поверхности смеси, содержащей фосфид металла, может быть выполнено в виде:
• резьбового соединения;
• по меньшей мере двух стягивающих скоб;
• по меньшей мере двух стягивающих гибких тяг;
• распорки, упирающейся в крышку камеры для смеси кислоты и воды или в цилиндрический стержень ворота устройства перемещения крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид;
• упора в виде штифта, размещенного на цилиндре устройства перемещения;
• камеры для кислоты и воды с помощью по меньшей мере двух тяг подтянутой к камере со смесью, содержащей фосфид металла.
Устройство для перемещения крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла, может быть выполнено в виде полого цилиндра с по меньшей мере одним отверстием связи, размещенным внутри этой смеси или над этой смесью, и тягового узла, а функцию подвижной крышки или подвижной части крышки, поджатой к поверхности смеси, содержащей фосфид металла, выполняет размещенный в полом цилиндре поршень.
Устройство тягового узла может быть выполнено в виде:
- ворота, образованного стенками камеры для смеси кислоты и воды с вставленным в них цилиндрическим стержнем, гибкой тягой соединенный с поршнем;
- дополнительной поршневой группой, размещенной на камере для кислоты и воды, к поршню которой подсоединена гибкая тяга;
- штока поршня, выполняющего функцию крышки или части крышки;
- гибкой тяги, закрепленной на крышке или части крышки.
В композиции для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, включающей фосфид металла, вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, взятые в количествах, обеспечивающих соотношение фосфина и углекислого газа в газе-фумиганте 1:(1,5-20,0) об. частей, воду и кислоту, взятые в соотношении 1:10 мас. частей, дополнительно включено вещество-ингибитор, плотность которого ниже плотности смеси кислоты и воды, применяемой в устройстве.
В качестве вещества, образующего углекислый газ, может быть использована соль угольной кислоты и/или карбаминовой кислоты, а в качестве фосфида металла может быть использован фосфид алюминия.
Пример осуществления композиции.
Берут порошок фосфида алюминия и порошок соли угольной кислоты в количествах, обеспечивающих соотношение фосфина и углекислого газа в газе-фумиганте 1:(1,2-20,0), и при перемешивании добавляют вещество-ингибитор до того момента, когда произошла пропитка частичек смеси, но сохранилось ее сыпучее состояние. Полученная сыпучая смесь размещается в одну из двух сообщающихся камер устройства. Во вторую камеру устройства размещают смесь кислоты и воды. При обеспечении доступа смеси кислоты и воды в камеру, содержащую упомянутую выше смесь, они контактируют между собой. В результате химических реакций выделяется смесь газов: фосфина и углекислого газа. Эта смесь и есть газ-фумигант, используемый для уничтожения вредителей.
В способе фумигации, предусматривающем контактирование в устройстве смеси, содержащей фосфид металла, со смесью кислоты и воды, получение в устройстве фосфина и углекислого газа с компенсацией выделяющегося тепла при получении фосфина за счет химического эндотермического процесса получения углекислого газа, подачу газа-фумиганта в обрабатываемый объект за счет избыточного давления, образующегося при выработке газа-фумиганта, и создание в последнем концентрационного поля газа-фумиганта непосредственно перед контактированием в устройстве смеси, содержащей фосфид металла, со смесью кислоты и воды, над поверхностью смеси, содержащей фосфид металла, упакованной в герметичную оболочку, контактирующую со смесью во всех точках ее поверхности, создают свободный объем и напускают в него смесь кислоты и воду.
При выработке газа-фумиганта можно использовать переносное устройство или устройство, сборку и/или зарядку или перезарядку которого проводят в зоне фумигации.
Подачу газа-фумиганта можно проводить с временной задержкой.
В другом варианте способа фумигации объекта, представляющего собой большой объем, заполненный внасыпную продуктом - массив продукта, для случая, когда через массив продукта проходит естественный конвективный воздушный поток, замыкающийся вне массива продукта, подачу газа-фумиганта проводят сверху или снизу массива продукта в зависимости от направления воздушного потока, так, чтобы естественный воздушный конвективный поток переносил газ-фумигант в глубь продукта периодически, чередуя период, когда газ-фумигант подается в объект фумигации с периодом, когда газ-фумигант в объект фумигации не подается, до момента, когда будет напущена необходимая масса газа-фумиганта или когда контроль состояния насекомых-вредителей в объекте покажет, что все они погибли.
В следующем варианте способа фумигации объекта в виде массива продукта, через который проходит естественный воздушный конвективный поток переменного направления, замыкающийся вне массива продукта, подачу газа-фумиганта проводят сверху и снизу массива продукта периодически, чередуя периоды, когда газ-фумигант в объект фумигации подается с периодами, когда газ-фумигант в объект фумигации не подается, согласуя периоды подачи газа-фумиганта в объект фумигации с периодами, когда естественный конвективный поток будет переносить подаваемый газ-фумигант в глубь объекта фумигации до момента, когда будет напущена необходимая масса газа-фумиганта или когда контроль состояния насекомых-вредителей в объекте покажет, что все они погибли.
В другом варианте способа фумигации объекта в виде массива продукта, через который не проходит естественный конвективный воздушный поток или присутствуют замкнутые внутри массива продукта естественные конвективные потоки, подачу газа-фумиганта в объект фумигации проводят в верхнюю часть объекта фумигации периодически, чередуя периоды, когда газ-фумигант подают в объект фумигации с периодами, когда газ-фумигант в объект фумигации не подают до момента, когда будет напущена необходимая масса газа-фумиганта, или когда контроль состояния насекомых-вредителей в объекте покажет, что все они погибли.
При этом в объект может подаваться газ-фумигант, в котором фосфин и углекислый газ находятся в соотношении 1:(1,2-20,0) об. частей. В данном случае углекислый газ выполняет функцию газа-переносчика, а не только газа-разбавителя.
Следующие варианты способа выработки газа-фумиганта, устройства для выработки газа-фумиганта, композиции для выработки газа-фумиганта и способа фумигации, предлагаются для применения на объектах, для которых важным является минимизация времени нахождения операторов, выполняющих фумигацию, на объекте фумигации.
Для того чтобы удовлетворить этим условиям, в способе фумигации таких объектов, устройства для выработки газа-фумиганта вместе с транспортными трубками для газа-фумиганта расставляются на поверхность массива продукта, транспортные трубки вводятся в массив продукта, запускаются устройства для выработки газа-фумиганта, а после этого операторы, выполняющие фумигацию, покидают объект фумигации. Вынос устройств для выработки газа-фумиганта и транспортных трубок из объекта фумигации осуществляется после завершения всего временного периода, когда происходит фумигация.
При судовой фумигации вынос устройств для выработки газа-фумиганта выполняется уже в порте разгрузки судна. Для этого случая, с целью эвакуации газа фосфина, адсорбированного и абсорбированного, в устройствах для выработки газа-фумиганта и в транспортных трубках вводится этап продувки устройств для выработки газа-фумиганта и транспортных трубок газом низкой химической активности, который вырабатывается в самих устройствах для выработки газа-фумиганта.
Для этого композиция для выработки газа-фумиганта дополняется веществом, вырабатывающим при химическом процессе газ низкой химической активности, смешанным с веществом-ингибитором его химической активности, причем степень ингибирования выше, чем степень ингибирования фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ.
В устройстве для выработки газа-фумиганта на дне первой камеры для смеси фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и вещества-ингибитора их химической активности, размещается вещество, вырабатывающее при химическом процессе газ низкой химической активности, смешанное с веществом-ингибитором его химической активности, обеспечивающим степень ингибирования, большую, чем степень ингибирования входящих в состав смеси фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ.
В способе выработки газа-фумиганта в состав исходных веществ дополнительно вводят вещество, образующее при химическом процессе газ низкой химической активности, смешанное с веществом-ингибитором его химической активности, причем с обеспечением степени ингибирования, большей, чем степень ингибирования входящих в состав исходных веществ, фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, обеспечивающее выработку газа низкой химической активности в течение отрезка времени, большего, чем отрезок времени выработки газа-фумиганта.
Изобретение осуществляют следующим образом.
На фиг.1-3 представлены устройства для выработки газа-фумиганта.
На Фиг.4, 5 и 6 проиллюстрированы способы фумигации объектов в виде массивов продуктов, требующих глубокого проникновения газа-фумиганта, например, в заполненный зерном силос или трюм корабля.
Устройство для выработки газа-фумиганта (фиг.1а) включает реактор поз.1, представляющий собой по меньшей мере один блок из двух сообщающихся камер поз.2 и поз.3. В камере поз.3 размещена масса из фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора химической активности фосфида металла и вещества, образующего углекислый газ. В камере поз.2 размещена смесь кислоты и воды.
На крышке камеры поз.2 выполнено выходное отверстие поз.4 для газа-фумиганта, закрытое пробкой. Камеры будут сообщаться через отверстие поз.5, если крышка поз.6 камеры поз.3, поджатая к массе, содержащей фосфид, с помощью упора в виде штифта поз.7 переместится вверх, образует над поверхностью массы, содержащей фосфид и другие реагенты, свободный объем и освободит отверстие поз.3. Тогда смесь кислоты и воды через отверстие поз.5 поступает в образовавшийся свободный объем и устройство начнет вырабатывать газ-фумигант в виде смеси фосфина и углекислого газа.
Перемещаться вверх может не целиком крышка камеры поз.2, а одна часть крышки (Фиг.1б), или несколько частей крышки (Фиг.1г).
Поджиматься крышка поз.6 к массе, содержащей фосфид металла, может с помощью:
• распорки в виде стакана поз.8, упирающегося в крышку поз.9 камеры поз.2 (Фиг.16) или в цилиндр ворота поз. 10 (Фиг.1в);
• гибких тяг 11 (Фиг.1г);
• с помощью резьбового соединения 12 (Фиг.1д);
• с помощью пружинящих стягивающих скоб 13 (Фиг.1е).
Тяговый узел устройства перемещения крышки или по меньшей мере одной ее части может быть выполнен в виде:
• ворота, образованного стенками камеры для кислоты и воды поз.2, и цилиндрического стержня поз. 10 (Фиг.1в);
• ворота, образованного стенкой камеры для кислоты и воды поз.2, стенками распорки поз.8 и цилиндрического стержня поз. 10, поджатого к смеси, содержащей фосфид металла в камере поз.3 с помощью гибких тяг поз.11 (Фиг.1г);
• в виде дополнительной поршневой группы поз.14 (Фиг.1е);
• в виде штока поршня, выполняющего функцию крышки - поз.15 (Фиг.1а);
• или в виде гибкой тяги поз.16, закрепленной на поршне поз.17 (Фиг.16), или в виде резьбового соединения поз.12 (Фиг.1д).
Резьбовое соединение крышки и камеры для смеси, содержащей фосфид металла поз.12 (Фиг.1д), выполняет как функцию поджима крышки к смеси, содержащей фосфид металла, так и функцию перемещения крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла.
Другой вариант устройства, когда не крышка поджимается к смеси, содержащей фосфид металла, а камера, содержащая фосфид металла, перемещается и поджимается к крышке, роль которой выполняет выступ на крышке для камеры со смесью кислоты и воды, представлен на Фиг.2.
Здесь узел перемещения и поджима выполнен в виде штока поз.18, его начальное положение, при котором смесь, содержащая фосфид металла, поджата к крышке, роль которой выполняет выступ поз.19, фиксируется с помощью штифта поз.20. При перемещении штока вниз он увлекает вниз камеру поз.3 со смесью, содержащей фосфид металла, образуется свободный объем между смесью, содержащей фосфид металла, и крышкой, освобождаются отверстия поз.5 сообщения между камерами, через которые в образовавшийся свободный объем поступает смесь кислоты и воды, и устройство начинает вырабатывать газ-фумигант.
Преимуществом такого устройства является то, что при хранении устройства отверстия для сообщения камер могут быть расположены выше уровня кислоты и воды, что исключает возможность проникновения смеси кислоты и воды к смеси, содержащей фосфид металла, при возникновении случайной негерметичности.
Следующий вариант устройства представлен на Фиг.3. Здесь камера для смеси, содержащей фосфид металла, и узлы перемещения и поджима крышки выполнены аналогично, как в первом варианте устройства Фиг.1, но размещена камера над смесью кислоты и воды.
В этом варианте устройства операции перемещения крышки или ее части, образования свободного объема над смесью, содержащей фосфид металла, и освобождение отверстий сообщения поз.5 между камерами недостаточно для пуска процесса выработки газа-фумиганта. Необходимо дополнительно перевести устройство из вертикального положения в горизонтальное. Тогда уровень смеси кислоты и воды окажется выше отверстий связи поз.5 и смесь кислоты и воды будет поступать через отверстия связи в созданный оператором непосредственно перед пуском свободный объем над поверхностью смеси, содержащей фосфид металла, и начнется выработка газа-фумиганта.
Устройство может быть снабжено узлом задержки перемещения смеси кислоты и воды в камеру со смесью, содержащей фосфид металла. Таким узлом может быть, например, химическое, механическое или электрическое реле времени. Задержка во времени начала работы устройства или его пуска позволяет оператору завершить все работы по пуску множества генераторов, расставленных в большом объекте фумигации, выйти из объекта фумигации, загерметизировать выходную дверь, при этом не подвергнуться воздействию газа-фумиганта.
Кроме того, устройство может быть снабжено узлом, реализующим его дистанционное включение, что позволит оператору, находясь вне объекта фумигации, управлять процессом создания и поддержания концентрационного поля газа-фумиганта в объекте фумигации, не подвергаясь воздействию газа-фумиганта.
Способ получения газа-фумиганта и фумигации с использованием данного устройства осуществляется следующим образом.
Оператор включает устройство, перемещая крышку поз.6, камеры поз.3 из поджатого к поверхности смеси, содержащей фосфид металла, состояния в удаленное состояние, при этом над поверхностью смеси, содержащей фосфид металла, образуется свободный объем и открывается доступ смеси кислоты и воды из камеры поз.2 реактора через отверстия поз.5 в этот образовавшийся свободный объем камеры поз.3. Средство управления временной задержкой, если оно установлено, обеспечивает заданный интервал, необходимый и достаточный для выполнения заключительных операций подготовки фумигации, выхода оператора из зоны фумигации и герметизации объекта.
По истечении заданного временного интервала смесь кислоты и воды поступает в этот объем.
Смесь кислоты и воды, поступив в камеру со смесью фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора, вначале контактирует с веществом-ингибитором, которым пропитана каждая частичка смеси и которое за счет того, что его плотность ниже плотности кислоты и воды, начинает всплывать, истончая пленку вещества-ингибитора над частичками фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ. Затем наступает момент, когда верхний слой смешанных частичек фосфида металла и вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, контактирует со смесью кислоты и воды.
При этом протекают параллельные химические реакции: экзотермическая реакция образования фосфина и эндотермический процесс образования углекислого газа. В результате образуется газ-фумигант. Компенсацию тепла, выделяющегося при образовании фосфина, обеспечивает химический эндотермический процесс образования углекислого газа, а вещество-ингибитор, которым пропитана каждая частичка смеси, также как и поверхностный слой вещества-ингибитора, всплывает на поверхность смеси кислоты и воды.
Отработанный верхний слой смеси, содержащей фосфид металла, обнажает новый слой, который отрабатывается, как и верхний слой. Таким образом, происходит послойная отработка смеси, содержащей фосфид металла. Этот процесс идет до расходования всей массы смеси, содержащей фосфид металла.
Соотношение фосфида металла и вещества, образующего при химической реакции углекислый газ, таково, что фосфин и углекислый газ образуются в соотношении 1:(1,2-20,0) об. частей, а соотношение кислоты и воды в их смеси выбирается в пределах 1:(1-10,0) мас. частей, что позволяет провести процесс с необходимой компенсацией тепла, выделяющегося при образовании фосфина. Таким образом, выработка газа-фумиганта осуществляется без перегрева реакционной массы.
Подача газа-фумиганта в обрабатываемый объект осуществляется под действием избыточного давления, создающегося в устройстве за счет энергии химических реакций при образовании фосфина и углекислого газа.
Подачу газа-фумиганта в обрабатываемый объект, представляющий собой большой массив продукта, в котором требуется глубокое проникновение газа-фумиганта в продукт, осуществляется с применением так называемой “импульсной газогравитационной технологии” (Фиг.4а, б). При этом выбирают газ с повышенной по отношению к воздуху плотностью, газ-переносчик. С помощью магистрали (трубы) поз.21 формируют поток газа-переносчика от его источника поз.22 в массу продукта, при этом движущая сила потока обеспечивается за счет сил гравитации. В сформированный таким образом поток газа-переносчика с помощью магистрали поз.23 импульсно (чередуя периоды, когда газ-фумигант подается, с периодами, когда газ фумигант не подается) вводят газ-фумигант. Допускается на период времени, когда газ-фумигант не подается, не подавать и газ-переносчик. Достигается это, например, включением каждого последующего генератора после отработки предыдущего с временной задержкой. Это позволяет обеспечить доставку импульсов газа-фумиганта в глубинные слои продукта.
“Импульсная газогравитационная технология” в случае использования в качестве газа-переносчика углекислого газа может обеспечиваться и без применения специальных источника газа-переносчика поз.22 и магистрали - формирователя потока газа-переносчика поз.21. Это достигается путем большего обогащения газа-фумиганта углекислым газом при выработке его в устройствах Г1, Г2, Г3,...Гn и импульсной подачи более обогащенного углекислым газом газа-фумиганта в объект с помощью магистрали поз.23 (Фиг.4а). Соотношение фосфина и углекислого газа в газе-фумиганте при этом может составлять 1:(1,2-20,0) об. частей.
Такая технология может применяться в случае, если в обрабатываемом объекте отсутствуют конвективные потоки (Фиг.4а, б) или если конвективные воздушные потоки замкнуты в массиве продукта, подвергаемого фумигации (Фиг.5).
В случае, если через объект фумигации в виде массива продукта проходит естественный конвективный воздушный поток, замыкающийся вне массива продукта, импульсную подачу газа-фумиганта осуществляют сверху или снизу массива продукта, в зависимости от направления конвективного потока. Каждый импульс подачи газа-фумиганта образует фумигационную волну в виде слоя, насыщенного газом-фумигантом. Затем эти слои газа-фумиганта перемещаются сквозь объект фумигации под воздействием конвективного потока (Фиг.6а, б).
В другом варианте, когда в период фумигации направление естественного конвективного воздушного потока в объекте фумигации изменяется, газ-фумигант вводят сверху и снизу объекта (Фиг.6в), согласуя подачу газа-фумиганта в объект с периодами существования естественного конвективного потока воздуха, направленного вглубь массива продукта.
Таким образом, преимуществом изобретения является следующее:
• обеспечивается выработка всей массы смеси, содержащей фосфид металла, и получение газа-фумиганта происходит более равномерно в течение всего периода работы устройства;
• обеспечивается хранение и работоспособность смеси, содержащей фосфид металла в течение всего гарантийного срока службы композиции и устройства;
• себестоимость обеспечения фумигации и ее трудоемкость снижаются, а экономичность и удобство ее выполнения и экологичность повышаются, поскольку для достижения цели фумигации используется меньшая масса газа-фумиганта, а следовательно, меньше число устройств для выработки газа-фумиганта и меньшее воздействие на экологию окружающей среды.
Изобретение предназначено для уничтожения вредителей в пищевых продуктах. Способ выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа включает образование свободного объема у поверхности смеси фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора, предварительно упакованной в герметичную оболочку, контактирующую со смесью во всех ее точках поверхности, подачу в этот свободный объем смеси кислоты и воды. При этом одновременно с фосфином получают углекислый газ. Компенсацию тепла, выделяющегося при получении фосфина, осуществляют за счет эндотермического процесса образования углекислого газа. Для выработки газа-фумиганта используют устройство, представляющее собой по меньшей мере один блок из двух камер, первая из которых предназначена для размещения смеси фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора их химической активности, а вторая - для смеси кислоты и воды. При этом отверстие для выхода газа-фумиганта размещено на второй камере для кислоты и воды, снабжено устройством поджима крышки первой камеры к поверхности смеси, содержащей фосфид металла, и устройством перемещения этой крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла, которое содержит, по меньшей мере, одно отверстие для сообщения камер. В композиции для выработки газа-фумиганта фосфид металла и вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, взяты в количествах, обеспечивающих соотношение фосфина и углекислого газа 1:(1,2-20,0) об.частей и смешаны с веществом-ингибитором. Кислота и вода взяты в соотношении 1:(1-10) мас.частей. Способ фумигации предусматривает непосредственно перед контактированием смеси кислоты и воды со смесью фосфида металла, вещества, образующего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, и вещества-ингибитора их химической активности, упакованной в герметичную оболочку, контактирующую с поверхностью этой смеси во всех точках ее поверхности, образование свободного объема у поверхности этой смеси. Подают в свободный объем смесь кислоты и воды. В варианте способе фумигации объекта в виде массива продукта, через который проходит естественный конвективный поток воздуха переменного направления, подачу газа-фумиганта проводят сверху и снизу массива продукта периодически, чередуя периоды, когда газ-фумигант в объект фумигации подается с периодами, когда газ-фумигант в объект фумигации не подается. При этом периоды подачи газа-фумиганта согласуются с периодами существования естественного конвективного потока воздуха, направленного внутрь массива продукта. Изобретение позволяет увеличить срок работы устройства, уменьшить расход газа-фумиганта, повысить эффективность. 8 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.
| СПОСОБ ВЫРАБОТКИ ГАЗА-ФУМИГАНТА, УСТРОЙСТВО И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, СПОСОБ ФУМИГАЦИИ, СПОСОБ ФУМИГАЦИИ ОБЪЕКТА В ВИДЕ МАССИВА ПРОДУКТА (ВАРИАНТЫ) | 1998 |
|
RU2145784C1 |
| DE 3618297 А, 03.12.1987 | |||
| DE 3047373 А, 15.07.1987 | |||
| Огнетушитель | 0 |
|
SU91A1 |
| US 4756117 А, 12.07.1988 | |||
| Устройство для контроля пневматических командных приборов | 1978 |
|
SU747319A2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМЕСИ, СОДЕРЖАЩЕЙ АРСИН ИЛИ ФОСФИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1991 |
|
RU2036832C1 |
| СПОСОБ ФУМИГАЦИИ ПРОДУКТОВ ФОСФИНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1990 |
|
RU2088097C1 |
