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气调库设备主要由哪些设备组成?

来源:  作者:  更新于:2020年09月23日 11时  阅读:0

【前言】:气调库设备主包括:催化燃烧降氧机、碳分子筛制氮机、中空纤维膜制氮机、二氧化碳脱除机、乙烯脱除机和减压气调设备。本篇万能制冷解答气调库设备相关疑问。

Q:气调库设备主要由哪些设备组成?

1.催化燃烧降氧机

工作原理:催化燃烧降氧机是国内外较为先进的降氧设备之一,利用燃烧作用去除气调库内氧气,达到降低氧气浓度的目的。由于该设备中参与燃烧时有催化剂存在,整个燃烧过程在低温下无烟、无火焰,清洁无污染。以液化石油气为例的反应方程式如下:

C4H8+6O2+24N2→4H2O+4CO2+24N2

从反应式可知,空气中的氮气不参与反应,式中水蒸气可通过冷凝的方式排除,反应后的无氧气再返回库内。如此循环,直到库内的含氧量降到要求值。

气体库催化燃烧降氧机

2.碳分子筛制氮机

碳分子筛制氮机是20世纪70年代末开发成功的,其基本原理是用表面积极大的碳分子筛将氧吸附并排除高浓度的氮。

碳分子筛制氮机工作原理

碳分子筛制氮机是利用碳分子筛的吸附分离作用制取氮气的机器。碳分子具有超微孔的结晶结构。从平衡角度看,碳分子筛对氧、氮有相近的吸附量,碳分子筛对氧、氮的吸附分离,实质上是利用气体分子在其中的扩散速度的差异来实现。

如在短时间内,直径小的氧分子扩散速度比直径较大的氮分子扩散速度快400多倍,数分钟后,气调库内的氧分子被分子筛大量吸附,吸附量达90%以上,而氮的吸附量仅为5%。因此主要选择适合的吸附时间进行切换,使氮分子筛内部先吸附氧,就能到富氮气体,当吸附达到平衡时,则进行脱附,即用真空泵抽吸,一般设置双塔往复交替吸附、脱附,产生源源不断的氮气。

气调库碳分子筛制氮机图片

3.中空纤维膜制氮机

中空纤维膜分离制氮机是在80年代出现的,其核心部件是由上百万根像头发丝一样细的中空纤维并列缠绕而成的膜组。

中空纤维膜分离制氮机工作原理

利用气体对中空纤维膜的渗透系数不同,进行气体分离。不同种类的气体透过膜时,渗透速率有差异,把渗透系数大的气体称为“快气”,渗透系数小的气体称之为“慢气”,当压缩空气从一段进入中空纤维管时,氧气(快气)很快从管内透过管壁,而氮气(慢气)穿过中空纤维管,有另一端输出。

中空纤维膜分离器是由耐压的钢壳和中空纤维管束组成的,其中中空纤维管壁即为起分离作用的膜。

4.二氧化碳脱除机

二氧化碳脱除机主要与制氮降氧机等气调库设备配套或单独使用,用以控制气调库中二氧化碳的百分比含量,使果蔬产品处于理想的气体成分条件下贮藏。气调库中保持一定浓度的低氧、适当浓度二氧化碳有抑制呼吸、 延缓果胶物质分解和叶绿素降解作用,并能抑制微生物、真菌病害的滋生和扩展的作用。

氧化碳脱除机工作原理

二氧化碳脱除机是利用活性炭作为吸附剂,活性炭具有多孔结构,吸附表面大,由于二氧化碳分子与吸附表面分子之间的吸引力,把二氧化碳分子吸附在吸附剂表面。吸附剂吸附一定量的二氧化碳气体之后,会达到饱和,失去吸附能力,就需要进行解吸(再生)。

气调储藏二氧化碳脱除机所用活性炭,是一种经特殊处理过的活性炭,可以用空气在一般环境温度下再生,而且再后滞留在多孔结构空隙中的氧气很少。为加快二氧化碳脱除速度,进行连续吸附,二氧化碳脱除机设有两个吸附罐。

5.乙烯脱除机

乙烯脱除机是新型高效的脱出乙烯装置,其原理是根据乙烯在高温和催化剂的作用下,与氧气发生反应,生产水和二氧化碳的原理制成。反应如下:

H2=CH2+3O2(催化剂与高温条件)→2CO2+2H2O

6.减压气调设备

减压储藏的研究起步较晚,始于1957年,作为一种特殊的气调储藏方式,只有低氧效应,没有像常规气调储藏中能保持适量二氧化碳效果,存在着经济、技术和安全方面的多方面问题,因此使用没有得到大规模推广。


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