CN102871215B - 一种杀灭烟草害虫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种杀灭烟草害虫的方法，采用变压吸附制氮机采用间歇式置换方法或连续式置换方法向密封烟叶堆垛中通入氮气，使密封烟叶堆垛内氧气浓度降至0.1‑10％，保持密封放置烟叶堆垛2‑90天杀灭烟草害虫，其突出优点在于能短时间内彻底杀死密封堆垛内的烟草害虫，不影响烟叶醇化过程，降低烟叶虫害造成的经济损失。
Description
技术领域
本发明属于仓储烟草杀虫技术领域，具体涉及一种密封降氧杀灭烟叶害虫的方法。
背景技术
烟叶在制成卷烟产品以前需要2-3年的储存和养护，以完成烟叶的自然醇化过程，达到改善和提高烟叶品质的目的。而长期存放于仓库的片烟易发生虫蚀，一直是烟草行业必须重视而又比较困扰的问题。
目前烟叶杀虫主流方法是一年两次普遍性的磷化氢(PH3)熏蒸杀虫。该种方法虽然杀虫效果明显，但由于该类杀虫剂的剧毒、易燃、易爆性质，在熏蒸杀虫过程中易造成人员中毒和其他恶性安全事故，同时会给周围环境和人畜带来一定危害。此外，对熏蒸后的废气、废液、废渣进行无毒处理也较麻烦。随着环保意识的不断增强，目前许多药剂已经被列为禁用产品。
另外一种是降氧杀虫技术，是通过自然降氧、微生物降氧、化学药剂降氧或物理气调降氧将烟叶储存环境的氧浓度降至10％以下，保持一段时间。一般来说，氧气浓度在2％以下可快速杀虫，氧气浓度在2-10％杀虫时间较长。降氧杀虫技术的优点是对操作人员无害，对环境无污染。在降氧杀虫过程中，温度对杀虫效果影响很大，温度越高，杀虫越快，一般常温下杀灭烟草甲的时间为几天至两个月不等。降氧杀虫技术已逐渐成为部分地区贮烟害虫防治技术的主流。
邹兴等人采用两步法控制烟叶醇化的储存环境：第一步为用塑料薄膜将烟叶密封包装，采用吸氧材料或用氮气、二氧化碳或惰性气体将烟叶储存密封袋中的氧气浓度体积百分比降低至0.01-4％，密封10-400天；第二步为在第一步完全杀死烟叶中的害虫和霉菌后，往烟叶密封袋中补充氧气或空气，使袋中的氧浓度体积百分比上升至4-40％，储存时间为10-700天(邹兴、邹端端、王俏贤，一种不影响烟叶醇化的杀虫防霉方法，中国专利公开号：CN101416771A)。该方法采用吸氧材料或用氮气、二氧化碳或惰性气体降氧，未详述通过氮气或二氧化碳等气体降氧的具体方式，使人们无法根据该文献介绍的方法进行操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种无污染、无残留，安全、环保，且能高效、快速杀灭烟草害虫的方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该杀灭烟草害虫的方法采用封闭的烟叶储存密封帐幕将烟叶堆垛密封，与密封帐幕通过管道相连通的变压吸附制氮机采用连续式置换方法或间歇式置换方法向密封烟叶堆垛中通入氮气，使密封烟叶堆垛内氧气浓度降至0.1-10％，并使烟叶堆垛内的氧气浓度在这个范围内维持2-90天。
变压吸附制氮(Pressure Swing Adsorption)是一种采用碳分子筛作为吸附剂的先进气体分离技术。碳分子筛对氧氮的吸附速度相差很大，且根据变压吸附原理，碳分子筛的吸附容量随压力的变化而变化，因此可在加压条件下，从空气中吸附分离出氮气。经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附，由于空气动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮，氧被碳分子筛优先吸附，氮在气相中被富集起来，形成成品氮气输出；然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。变压吸附制氮设备方便现场现制氮。将变压吸附技术应用在烟草仓储行业，在烟叶贮藏过程中进行杀虫减少经济损失，同时对环境无污染。
优选的是，所述变压吸附制氮机产气量在20m3/h以上，所产氮气浓度98％以上。
解决本发明技术问题所采用的技术方案即该杀灭烟草害虫的方法，包括以下具体步骤：
1)密封烟叶堆垛
制作密封帐幕：对烟叶堆垛制作密封帐幕；
2)降氧处理
采用变压吸附制氮机制氮，利用置换方法用氮气置换密封帐幕内的氧气，使氧气浓度降至0.1-10％；
3)密封杀虫
维持设定的氧气浓度放置密封烟叶堆垛2-90天。
优选的是，所述密封帐幕包括底幕及密封帐幕罩，两者通过热合方式密封。
优选的是，所述密封帐幕包括聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、PA/PE复合薄膜。
优选的是，所述连续式置换方法指变压吸附制氮机向密封帐幕内通氮气量与抽风机同时向密封帐幕外抽出混合气量相同或相近，持续通气、抽气直至密封帐幕内氧气浓度降至目标值。
连续式置换方法操作步骤：密封帐幕上前后各装有一个阀门，先用抽风机从一个阀门将密封帐幕内部分空气抽出，使密封帐幕靠近或紧贴烟叶堆垛，再将变压吸附制氮机产生的氮气从另一个阀门通入密封帐幕中，把抽风机和制氮机调节成相同或相近的风量，保持密封帐幕内常压或略有负压，维持此状态，直至密封帐幕内氧气浓度降至目标浓度，停机，闭合阀门。
优选的是，所述间歇式置换方法指先将密封帐幕内部分空气抽出，密封帐幕内形成负压状态，再用变压吸附制氮机向密封帐幕中充入氮气，使密封帐幕形成常压或微正压状态，重复抽气、充气过程直至密封帐幕内氧气浓度降至目标值。先让密封帐幕内形成负压，冲氮时烟箱内外存在压力差，充气时氮气容易进入烟叶缝隙中，减少置换烟叶缝隙中气体所需的时间。
间歇式置换方法操作步骤：密封帐幕上可装有一个阀门也可前后各装一个阀门。以一个阀门为例，先用抽风机从此阀门将密封帐幕内部分空气抽出，使密封帐幕形成负压状态，停止抽气，再将变压吸附制氮机产生的氮气从此阀门通入密封帐幕中，使密封帐幕内形成常压或微正压状态，停止充气，重复抽气、充气步骤，直至密封帐幕内氧气浓度降至目标浓度，停机，闭合阀门。
烟叶装在烟箱中堆垛，烟箱把烟叶隔成一个个相对独立闭塞的空间，烟箱内的烟叶被挤压得较紧，这样使得烟箱内烟叶缝隙中空气较难被置换，常压下烟箱内部的氧气浓度与烟箱外密封帐幕内的氧气浓度达到平衡需要较长时间，本方法中连续式置换方法和间歇式置换方法解决了烟叶缝隙中氧气浓度下降较慢的问题。
在使用连续式置换方法过程中使密封帐幕贴在烟叶堆垛上，使变压吸附制氮机充入密封帐幕中的氮气无法从密封帐幕与烟箱的空隙中穿过，氮气只能穿透烟箱才能被抽风机抽出，烟箱内烟叶缝隙中空气被强制置换，氧气浓度下降较快；在使用间歇式置换方法过程中，密封帐幕内气压变化使烟箱内外存在压力差，变压吸附制氮机充入密封帐幕内的氮气较容易进入烟箱中，使烟箱内烟叶缝隙中氧气浓度下降较快。
优选的是，所述密封帐幕罩上可装有1个或密封帐幕前后各装有1个可以开合的阀门，阀门分别通过管道与变压吸附制氮机和/或抽风机连接。
密封帐幕内氧气浓度达到目标值后需保持此浓度密封放置，放置过程中定期检测氧气浓度，若氧气浓度升高，超过目标浓度，需要二次冲氮降氧。
在本发明中，由于烟叶堆垛放置在密封帐幕中，密封帐幕可以隔绝外界的水分进入烟叶堆垛，有一定的控湿防霉作用。
本项发明将变压吸附制氮降氧技术应用在烟草杀虫，大大缩短了降氧时间，提高了烟草害虫的致死率。本发明的优点如下：
1.降氧时间短，以体积为100m3的密封堆垛为例，采用变压吸附制氮降氧技术将密封堆垛内氧气浓度降至10％以下的时间仅为1-2小时，降至2％以下的时间仅为8-12小时。
2.杀虫彻底，采用低氧杀虫方法，维持2-90天，贮烟害虫死亡率达100％。
3.绿色环保，本发明在进行仓储烟叶杀虫过程中不使用任何化学药品，不会产生有毒有害的物质，因此在杀虫过程中不会污染烟叶，不会造成环境污染，符合清洁生产的要求。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例使用80件已经部分生虫的复烤片烟，烟叶堆垛体积约为50m3。
本实施例包括以下几个步骤
1)密封烟叶堆垛：
首先，确定垛位及操作区域，根据密封堆垛规模及烟箱面积计算所需密封帐幕底幕的面积，平铺密封帐幕底幕，在底幕堆叠烟箱形成烟叶堆垛。本实施例中，密封帐幕底幕及密封帐幕罩均采用厚度为0.12mm的聚乙烯薄膜制成。把烟箱整齐堆放在底幕上；将装有阀门的密封帐幕罩把烟叶堆垛罩上，最后把密封帐幕罩和底幕利用链动式热合封口机采用热合方式密封在一起做成密封帐幕。
2)降氧处理
首先把变压吸附制氮机和抽风机通过管道分别连接在密封帐幕前后表面安装的阀门上，开启抽风机，打开与抽风机连接的阀门，抽气，待密封帐幕内压力值在-310Pa至-400Pa时停机停止抽气，关闭阀门，对该密封帐幕进行负压测试，以检测其密封效果。以密封烟叶堆垛内压力为-300Pa，压力半衰期不小于30分钟视为密封合格。
待密封帐幕依旧贴在烟叶堆垛上，密封帐幕内压力值不小于-150Pa，同时开启变压吸附制氮机和抽风机，把变压吸附制氮机的产气量调节至30立方米每小时、产氮浓度调节至99.99％，调节两个阀门的开合程度，使变压吸附制氮机和抽风机风量相近或相同，采用连续式置换的方法经10小时把密封帐幕内的氧气浓度降低到0.1％。
3)密封杀虫
密封帐幕内空气温度为5℃，相对湿度为50％，保持密封帐幕内氧气浓度为0.1％，90天后拆除烟叶堆垛，统计各烟箱内烟草害虫死亡率为100％，且烟叶堆垛无霉变情况。
实施例2：
本实施例使用160件已经部分生虫的复烤片烟，烟叶堆垛体积约为100m3。
本实施例包括以下几个步骤
1)密封烟叶堆垛：
首先，确定垛位及操作区域，根据密封堆垛规模及烟箱面积计算所需密封帐幕底幕的面积，平铺密封帐幕底幕，在底幕堆叠烟箱形成烟叶堆垛。本实施例中，密封帐幕底幕及密封帐幕罩均采用0.1mm的PA/PE复合膜制成。把烟箱整齐堆码在底幕上；将装有1个阀门的密封帐幕罩把烟叶堆垛罩上，最后把密封帐幕罩和底幕用热合方式密封在一起做成密封帐幕。
2)降氧处理
首先把抽风机通过管道连接在帐幕表面安装的阀门上，开启抽风机，打开阀门，开机抽气，待帐幕内压力值在-310Pa至-400Pa时停机停止抽气，关闭阀门，对该密封帐幕进行负压测试，以检测其密封效果。以密封烟叶堆垛内压力为-300Pa，压力半衰期不小于30分钟视为密封合格。
把抽风机通过管道连接在帐幕表面安装的阀门上，开启抽风机，打开阀门，抽气，待帐幕贴在烟叶堆垛上，帐幕内压力值为-400Pa时，停机停止抽气，关闭阀门，拆除抽风机与阀门连接的管道，然后把变压吸附制氮机通过管道连接在帐幕表面安装的同一阀门上，开启变压吸附制氮机，把变压吸附制氮机的产气量调节至60立方米每小时、产氮浓度调节至98.50％，打开阀门，向帐幕内冲入氮气，待帐幕鼓起，帐幕内压力值为100Pa时，停机停止充气，关闭阀门，拆除变压吸附制氮机与阀门连接的管道，重复上述抽气、充气过程采用间歇式置换的方法经2小时把密封帐幕内的氧气浓度降低到10.0％。
3)密封杀虫
密封帐幕内空气温度为25℃，相对湿度为70％，保持帐幕内氧气浓度为10.0％，60天后拆封堆垛，统计各烟箱内烟草害虫死亡率为100％，且烟叶堆垛无霉变情况。
实施例3：
本实施例使用250件已经部分生虫的复烤片烟，烟叶堆垛体积约为150m3。
本实施例包括以下几个步骤
1)密封烟叶堆垛：
首先，确定垛位及操作区域，根据密封堆垛规模及烟箱面积计算所需密封帐幕底幕的面积，平铺密封帐幕底幕，在底幕堆叠烟箱形成烟叶堆垛。本实施例中，密封帐幕底幕及密封帐幕罩均采用0.08mm的聚氯乙烯薄膜制成。把烟箱整齐堆码在底幕上，并将装有阀门的密封帐幕罩把烟叶堆垛罩上，最后把密封帐幕罩和底幕用热合方式密封在一起做成密封帐幕。
2)降氧处理
首先把变压吸附制氮机和抽风机通过管道分别连接在帐幕前后表面安装的阀门上，开启抽风机，打开与抽风机连接的阀门，抽气，待帐幕内压力值在-310Pa至-400Pa时停机停止抽气，关闭阀门，对该密封帐幕进行负压测试，以检测其密封效果。以密封烟叶堆垛内压力为-300Pa，压力半衰期不小于30分钟视为密封合格。
待帐幕依旧贴在烟叶堆垛上，帐幕内压力值不小于-150Pa，同时开启变压吸附制氮机和抽风机，把变压吸附制氮机的产气量调节至50立方米每小时、产氮浓度调节至99.95％，调节两个阀门的开合程度，使变压吸附制氮机和抽风机风量相近或相同，采用连续式置换的方法经22小时把密封帐幕内的氧气浓度降低到1.0％。
3)密封杀虫
密封帐幕内空气温度为38℃，相对湿度为65％，保持密封帐幕内氧气浓度为1.0％，2天后拆封堆垛，统计各烟箱内烟草害虫死亡率为100％，且烟叶堆垛无霉变情况。
由以上对本发明实施例的详细描述，可以了解本发明解决了烟叶虫害难以彻底迅速去除的困难情况，并且解决了以往烟叶杀虫方法不够环保的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种杀灭烟草害虫的方法，其特征在于采用变压吸附制氮机采用间歇式置换方法或连续式置换方法向密封烟叶堆垛中通入氮气，使密封烟叶堆垛内氧气浓度降至0.1-10％，保持密封放置烟叶堆垛2-90天；
该方法包括如下具体步骤：
1)密封烟叶堆垛
制作密封帐幕，将烟叶堆垛放置在密封帐幕中；
2)降氧处理
所述密封帐幕罩上装有1个或密封帐幕前后各装有1个开合的阀门，阀门分别通过管道与变压吸附制氮机和抽风机连接，开启抽风机，待密封帐幕内压力值在-310Pa--400Pa时停止抽气，关闭阀门；
采用变压吸附制氮机，利用间歇式置换方法或连续式置换方法将密封帐幕内的氧气浓度降至0.1-10％；
在使用连续式置换方法过程中使密封帐幕贴在烟叶堆垛上，使变压吸附制氮机充入密封帐幕中的氮气无法从密封帐幕与烟箱的空隙中穿过，氮气只能穿透烟箱才能被抽风机抽出，烟箱内烟叶缝隙中空气被强制置换，从而使氧气浓度下降较快；
在使用间歇式置换方法过程中，密封帐幕内的气压变化使烟箱内外存在压力差，使变压吸附制氮机充入密封帐幕内的氮气较容易进入烟箱中，从而使烟箱内烟叶缝隙中氧气浓度下降较快；
3)密封杀虫
维持设定的氧气浓度放置密封烟叶堆垛2-90天。
2.根据权利要求1所述的杀灭烟草害虫的方法，其特征在于所述变压吸附制氮机产气量在20m3/h以上，所产氮气浓度98％以上。
3.根据权利要求1所述的杀灭烟草害虫的方法，其特征在于所述密封帐幕包括底幕及密封帐幕罩，两者通过热合方式密封。
4.根据权利要求1-3任一项所述的杀灭烟草害虫的方法，其特征在于所述密封帐幕采用聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、PA/PE复合薄膜中的一个。
5.根据权利要求1-3任一项所述的杀灭烟草害虫的方法，其特征在于所述连续式置换方法或间歇式置换方法，其中连续式置换方法指变压吸附制氮机向密封帐幕内通气量与抽风机向密封帐幕外抽气量相近或相同，持续通气、放气直至密封帐幕内氧气浓度降至目标值；间歇式置换方法指先将密封帐幕内部分空气抽出，密封帐幕内形成负压状态，再用变压吸附制氮机向密封帐幕中充入氮气，重复抽气、充气过程直至密封帐幕内氧气浓度降至目标值。
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