Способ регулирования концентраций кислорода и углекислого газа в хранилищах сельскохозяйственной продукции Советский патент 1985 года по МПК A23B7/148 

1 1151

Изобретение атносится к хранению пищевых продуктов в регулируемой газовой среде с пониженным содержанием кислорода и повьшенным содержанием углекислого газа и азота и мо- 5 ет быть использовано в сельском хозяйстве, торговле, пищевой промышленности для длительного хранения сельскохозяйственной продукции.

Известен способ регулирования кон-О центращ1й кислорода: и углекислого аза в герметизированном хранилище, предусматривающий подачу в него газовой смеси с пониженной концентрацией кислорода и повышенной концентрацией 5 углекислого газа и азота и сброс изытка газовой среды из хранилища в окружакяцую атмосферу. После достижения в хранилище требуемых койцентраций кислорода и углекислого газа по- 20 дачу газовой смеси прекращают,Вследствие дыхания TipawmioA продукции происходит рост концентрации углекислого газа, а из-за газообмена между газовой средой хранилища и окружаняцей атмосферой через25 неплотности ограждаияцих конструкций рост содержания кислорода. Поэтому периодически необходимо сниж ть содержание кислорода и угле- кислого газа. Для понижения концент- зо рации кислорода в хранилище подают газовую смесь с низким содержанием кислорода, избыток газовой среды из хранилища сбрасывают в окружающую; атмосферу.35

С целью снижения концентрации СО газовую среду из хранилища пропускают через, адсорбционную установку, адсорберы которой заполнены адсорбентом. Газовую среду с пониженным 40 содержанием СО2 возвращают в хранилище .. Отработанный адсорбент регенерируют продувкой его чистым атмо- сферньм воздухом Ц 3- .

Наиболее близким к изобретению 45 по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования концентраций кислорода и углекислого газа в хранилищах сельскохозяйственной Продукции, 50 пр(едусматривающий подачу исходной газовой смеси и сбр,ос избытка газовой из ,хранилища в атмосферу, подачу отработанной газовой среды из хранилища ,в адсорбер для вытеснения 55 из нее воздуха и сброса его в атмосферу с последукяцими очисткой отра- Оотанной газовой среда: -от избытка

342

углекислого газа и возвратом образовавшейся газовой смеси в хранилище, подачу атмосферного воздуха в адсорбер для вытеснения из него газовой среды и возврата его в хранилище и для регенерации адсорбента от углекислого газа C2j.

Недостаткомизвестного способа является высокий удельный расход исходной газовой смеси или топлива на ее приготовление.

Адсорбенты (например, активнью уголь) сорбируют все компоненты газовой среды или воздуха: СО , 0,,N2 . Поэтому при вытеснении газовой средой воздуха из адсорбера с регенерированным адсорбентом в начальньм период вьп-есияют действительно воздух, а затем десорбируют газовой средой кислород, адсорбированный из воздуха при регенерации адсорбента.На десорбцию этого кислорода расходуется газовая среда из хранилища, что ведет к падению давления и притоку в него атмосферного воздуха с высоким содержанием кислорода. По этой причине даже сброс всего десорбированного кислорода в атмосферу не устраняет его приток в хранилище. Суммарным эффектом этих процессов является повьшение концентрации кислорода в хранилище. Для снижения концентрации кислорода, возросшей при поглощении COj, необходимо подавать в хранилище газовую смесь с низкой концентрацией кислорода в режиме создания газовой среды, на ч-то расходуется электроэнергия, топливо, вода, увеличивается длительность работы оборудования и обслуживающего персонала. Кроме того, недостатком способа является регулирование (снижение) концентраций 0 и СО в разные периоды времени.

Цель изобретения - снижение удельных расходов исходной газовой смесиили топлива на ее приготовле- . ние.

Поставленная цель достигается тем, что при способе регулирования концентраций кислорода и углекислого газа в хранилищах сельскохозяйственной продукции, предусматривающем подачу исходной газовой смеси и сброс . избытка газовой среды из хранилища . в атмосферу, подачу отработанной газовой среды из хранилища в адсорбер для вытеснения из него воздуха

3

и сброса его.в атмосферу с последующими очисткой отработанной газо вой среды от избытка СО и возвратом образовавшейся газовой смеси в хранилище, подачу атмосферного воздуха в адсорбер для вытеснения из него газовой среды и возврата ее в хранилище и для регенерации адсорбента от СО, предварительно перед подачей отработанной газовой среды из хранилища на очистку от СО ее смешивают с исходной газовой смесью, а сброс в атмосферу образовавшейся газовой смеси после адсорбции осуществляют при содержании кислорода больше, чем в хранилище.

Эффективность известного и предлагаемого способов сравнивали на примерах регулирования состава газовой среды в хранилище емкостью 200 т продукции (яблок). Полученные данные представлены в таблице.

Пример 1. (по известному способу). При ежесуточном регулировании состава газовой среды от 4% Оз и 1,5% COj до 3% 0 и 0,5% СО -в хранилище емкостью 200 т продукции по известному способу вначале производят очистку газовой среды хранилища, снижая концентрацию С02 с .1,5% до 0,8%. Для этого 467 м/сут газово среды из хранилища подают на-адсорбцию СОз, а полученную газовую среду с содержанием СО 0,25% .возвращают в хранилище. За счет переноса кислорода в хранилище через адсорбционную установку его концентрация в хранилище возврастает до 4,68%, Для снижения концентрации 0 и дальнейшего снижения концентрации СО в горелочнов устройство подают 20,87 пропана и 519 воздуха. В результате после охлаждения продуктов сгорания получают 477,7 исходной газовой смеси с содержанием СО 13,1%, РЗ 1% и N2 85,9%. Исходную газовую смесь очищают от избыточного количества СОг с помощью адсорбента и получают 384. м /сут газовой смеси с содержанием СО 0,25%, 0 1,15% и Nj- 98,6%, -затем ее подают в хранилище для снижения концентрации О и СО до требуемых значений. Избыток газовой среды из хранилища сбрасывают в атмосферу.

Пример 2 (по предлагаемому способу). При ежесуточном регулировании соста.ва газовой среды от 4%

344

0 и 1,5% COj до 3% 0 и 0,5% COj в хранилище емкостью 200 т продукции по предлагаемому способу из храншшща вентилятором забирают 800 м/сут отработанной газовой среды и подают в трубопровод. В горелочное устройство подают 12,96 мз/сут пропана и 322,6 м/сут воздуха. После охлаждения продукт9В, сгорания получают 296,73 м/сут исходной газовой смеси с содержанием C0,j 13,1%, Oj 1% и Nj 85,9%.

В трубопроводе после смешения исходной газовой смеси с отработанной

газовой средой, забираемой из хранилища, получают 1096,7 м/сут газовой смеси с содержанием Oj 2,82%

и COj 4,27%. В адсорбционной установке поглощают 44,12 COj, при этом на десорбцию кислорода из регенерированного активного угля ; расходуют 57,8 газовой смеси,

подаваемой на очистку от COj. В хранилище по трубопроводу подают 944,8 азотно-кислородной смеси с концентрацией COj 0,25%, 0 2,9% и N 96,85%. Избыток газброй среды с концентрацией кислорода уменьшающейся с 4 до 3%, в количестве 144,8 сбрасьшают Из хранилища через обратный клапан в атмосферу.

По известному способу из-за переноса, регенерированным адсорбентом кислорода из окружающей атмосферы в газовую среду хранилища при адсорбции COj концентрация 0 возрастает с 4 до 4,68%. Поэтому концентрацию Oj снижают не с 4 до 3%, а с 4,68 до 3%, на что необходимо-израсходовать больше исходной газовой смеси или топлива на ее приготовление. Благодаря тому, что по предлагаемому способу после адсорбции образовавшуюся газовую смесь с содержанием кислорода больше, чем в хранилище, сбрасывают в атмосферу, предотвращается .перенос регенерированным адсорбентом кислорода из окружающей атмосферы в газовую среду хранилища. За счет этого уменьшается расход исходной газовой смеси (или топлива на ее приготовление) при регулщ овании состава газовой среды в 1,6 раза. Кроме того, максиальное отклонение концентрации О, от заданного в процессе регулирования o известному способу составляет

1,68%, а по предлагаемому 1%, т.е. концентрация 0 по предлагаемому способу поддерживается точнее. Следует отметить, что применение предлагаемого способа особенно эф11512346

фективно при поддержании газовых сред с низкой концентрацией СО, которые необходимы при хранении продукции, портящейся при высоких 5 концентрациях СО в газовой среде.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ КИСЛОРОДА И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ХРАНИЛИЩАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ, предусматривающий подачу исходной газовой смеси и сброс избытка газовой среды из хранилища в атмосферу, подачу отработанной газовой среды из хранилища в адсорбер для вытеснения из него воздуха и сброса его в атмосферу с последующими очисткой отработанной газовой среды от избытка углекислого газа и возвратом образовавшейся газовой смеси в хранилище, подачу атмосферного воздуха в адсорбер для вытеснения из негр газовой среды и возврата ее в хранилище и для регенерации адсорбента от углекислого газа,о тличающийся тем, что, с целью снижения удельных расходов исходной газовой смеси или топлива на ее приготовление, предварительно перед подачей отработанной газовой среды из хранилища на очистку ее смешивают с исходной газовой (Л смесью и сброс в атмосферу образовавшейся газовой смеси после адсорбции осуществляют при содержании кислорода больше, чем в хранилище.

Заданная концентрация, в хранилище, %

О,.

СО,

Суточное отклонение концентрации Oj от заданной, %

Интенсивность дыхания продукции,

т .сут

Топливо

Срок хранения, сут

Расход пропана на регулирование состава газовой среды, м/сут

Удельньй расход пропана на тонну продукции за сезон хранения,

Максимальное отклонение концентрации кислорода от заданной в процессе регулирования, %

3

.1

0,06

Пропан

240 12,96 15,55

1