Способ регулирования концентраций кислорода и углекислого газа в хранилищах сельскохозяйственной продукции

 

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.

сс!ОЗ сОнетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! I)l

4(ц А 23 В 7/148 госуда ственный Комитет ссс1

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3622910/28-!3 (22) 13.07.83 (46) 23.04.85. Бюл. В 15 (72) Н.М. У<овмир, А.Ф. Тяжкороб, В.Н. Царенко и А.А. Анищенко (71) Институт газа АН Украинской ССР (53) 663.1.62-52(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

1208354, кл. А 23,В 7/00, 1970.

2. Tectrol-Service manual Spare

parts. — Samifi Babcock, Samifi

Internationale, !979, (54)(57) 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 вьггеснения иэ него газовой среды и возврата ее в хранилище и для регене-. рации адсорбента от углекислого газа, отличающийся тем, что, с целью снижения удельных расходов .исходной газовой смеси или топлива .на ее приготовление, предварительно перед подачей отработанной га-зовой среды иэ хранилища на очистку 8 ее смешивают с исходной газовой смесью и сброс в атмосферу образовавшейся газовой смеси после адсорб- С ции осуществляют при содержании кислорода больше, чем в хранилище.

1151234

Изобретение относится к хранению пищевых продуктов в регулируемой газовой среде с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа и азота и мо- 5 жет быть использовано в сельском хозяйстве, торговле, пищевой промыш ленности для длительного хранения .сельскохозяйственной продукции.

Известен способ регулирования кон- 0 центраций кислорода и углекислого

rasa в герметизированном хранилище, предусматривающий подачу в него газовой смеси с -пониженной концентрацией кислорода и повышенной концентрацией 15 углекислого газа и азота и сброс избытка газовой среды из хранилища в окружающую атмосферу. После достиже-:. ния в хранилище требуемых концентраций кислорода и углекислого газа по- >0 . дачу газовой смеси прекращают. Вследствие дыхания хранимой продукции происхо. дит рост концентрации углекислого газа, а из-эа газообмена между газовой средой хранилища и окружающей атмосферой через 5 неплотности ограждающих конструкций рост содержания кислорода. Поэтому периодически необходимо снижать 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.

С целью снижения концентрации СО, газовую среду из хранилища пропускают через. адсорбционную установку, адсорберы которой заполнены адсорбентом. Газовую среду с пониженным 40 содержанием СО возвращают в хранилище.. Отработанный адсорбент регенерируют продувкой его чистым атмосферньм воздухом P1 ).

Наиболее близким к изобретению 45 по технической сущности и достигаемому результату является способ. регулирования концентраций кислорода и углекислого газа в.хранилищах сельскохозяйственной продукции, 50 предусматривающий подачу исходной газовой. смеси и сброс избытка газовой среды иэ хранилища в атмосферу, подачу отработанной газовой среды из хранилища в адсорбер для вытеснения 55 из нев воздуха и сброса его в атмосферу с последуняцими очисткой отработанной газовой среды .от избытка, углекислого газа и возвратом образовавшейся газовой смеси в хранилище, подачу атмосферного воздуха в адсорбер для вытеснения из него газовой среды и возврата его в храниллце и для регенерации адсорбента от углекислого газа 2 7.

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

Адсорбенты (например, активный уголь) сорбируют все компоненты газовой среды или воздуха: СО, О „Н, .

Поэтому при вытеснении газовой средой воздуха иэ адсорбера с регенерированным адсорбентом в начальный период вытесняют действительно воздух, а затем десорбируют газовой средой кислород, адсорбированный из воздуха при регенерации адсорбента.На десорбцию этого кислорода расходуется газовая среда иэ 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 повышение концентрации кислорода в хранилище. Для снижения концентрации кислорода, возросшей при поглощении

СО,, необходимо подавать в хранилище газовую смесь с низкой концентрацией кислорода в режиме создания газовой среды, на что расходуется электроэнергия, топливо, вода, увеличивается длительность работы оборудования и обслуживающего персонала.

Кроме того, недостатком способа является регулирование (снижение) концентраций О, и СО, в разные периоды времени.

Цель изобретения — снижение удельных расходов исходной газовой смеси или топлива на ее приготовление.

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 иэ хранилища в адсорбер для вытеснения из него воздуха

1151 и сброса его,в атмосферу с последующими очисткой отработанной газовой 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 храни„лище и для регенерации адсорбента от С02, предварительно перед подачей отработанной газовой среды из - 10 хранилища на очистку от СО, ее смешивают с исходной газовой смесью, а сброс в атмосферу образовавшейся газовой смеси после адсорбции осуществляют при содержании кислорода 15 больше, чем в хранилище.

Эффективность известного и предлагаемого способов сравнивали на примерах регулирования состава газовой среды в хранилище емкостью 200 т 2о продукции (яблок). Полученные данные представлены в таблице.

Пример 1. (по известному способу). При ежесуточном регулировании состава газовой среды от 47 25

О, и 1,57 СО, до ЗХ О, ч 0,5% СО, в хранилище емкостью 200 т продукции по известному способу вначале производят очистку газовой среды хранилища, снижая концентрацию СО с .1, 57 до 0,8 . Для этого 467 м /сут газовой среды из хранилища подают на-адсорбцию СО,, а полученную газовую среду с содержанием СО, 0,25Х .возвращают в хранилище. За счет переноса кислорода в хранилище через адсорбционную установку его концентрация в хранилище возврастает до 4,687., Для снижения концентрации 02 и дальнейшего снижения концентрации СО, в горелочное устройство подают 20, 87 м /сут пропана и 519 м /сут воздуха. В результате после охлаждения продуктов сгорания получают 477,7 м2 /сут исходной газовой смеси с содержанием СО 45

13,1Х, О, 1Х и N, 85,9 . Исходную га- зовую смесь очищают от избыточного количества СО, с помощью адсорбента и получают 384 м2 /сут газовой смеси с содержанием С02 0,25Х, 02

1,157. и N, 98,67, -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 состава газовой среды от 4Х

234 4

02 и 1, 5Х СО2 go ЗХ 02 и О, 5Х С02 в хранилище емкостью 200 т продукции по предлагаемому способу из хранилища вентилятором забирают

800 м /сут отработанной газовой среды и подают в трубопровод. В горелочное устройство подают

12,96 м /сут пропана и 322»6 м /сут воздуха. После охлаждения продуктов, сгорания получают 296,73 м /сут исходной газовой смеси с содержанием СО, 13,1Х, О 1Х и N, 85,9Х.

В трубопроводе после смешения исходной газовой смеси с отработанной

- газовой средой, забираемой иэ хранилища, получают 1096;7 м /сут газо- вой смеси с содержанием 02 2,82Х и СО 4,277. В адсорбционной установке поглощают 44,12 М» /сут С02 » при этом на десорбцию кислорода из регенерированного активного угля расходуют 57, 8 м /сут газовой смеси, . подаваемой на очистку от С02 . В хранилище по трубопроводу подают

944,8 м /сут азотно-кислородной смеси с концентрацией СО 0,25Х» О

2,97 и Ы 96,85Х. Избыток гаэбвой среды с концентрацией кислорода уменьшающейся с 4 до ЗХ, в количестве 144, 8 м /сут сбрасывают 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 СО, концентрация 02. возрастает с 4 до 4,687. Поэтому концентрацию О снижают не с 4 до ЗХ, а с

4,68 до З, 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 регулировании состава газовой среды в 1,6 раза. Кроме того, максимальное отклонение концентрации 0 . от заданного в процессе регулирования

tzo известному способу составляет

Параметр !

СпособИзвестный

Предлагаемый

Заданная концентрация, в хранилище, Х

О, СО

Интенсивность дыхания продукции, кг СΠ— 2 т.сут

0,06

0,06

Топливо

Пропан

240

240

Срок хранения, сут

Расход пропана на регулирование состава газовой среды, м /сут

20, 87

12, 96

15,55

1,68

Составитель. Л. Кудрявцева

Редактор О.Юрковецкая Техред И.Асталош Корректор И. Эрдейи

Заказ 4743 . Тираж 596 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений:и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11

1,68%, а по предлагаемому 1%, т.е. концентрация О, по предлагаемому способу поддерживается точнее.

Следует отметить, что применение предлагаемого способа особенно эфСуточное отклонение концентрации

02 от заданной %

Удельный расход пропана на тонну продукции за сезон хранения, м /т

Максимальное отклонение концентрации кислорода от заданной в процессе регулирования, %

51234 6 фективно при поддержании газовых сред с низкой концентрацией СО, ко. торые необходимы при хранении про-, дукции, портящейся при высоких концентрациях СО в газовой среде.