CN103392797A

CN103392797A - 一种高氮低氧气调储粮工艺

Info

Publication number: CN103392797A
Application number: CN2013102435183A
Authority: CN
Inventors: 郜智贤; 张爱强; 袁宝友; 张奕群; 姚亚东
Original assignee: Guangdong Province Grain Reserves Management Controlling Corp Dongguan Directly Subordinated Storeroom
Current assignee: Guangdong Province Grain Reserves Management Controlling Corp Dongguan Directly Subordinated Storeroom
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: CN103392797B

Abstract

本发明提出一种高氮低氧气调储粮工艺，包括步骤：A）用移动式制氮机组生产高纯氮气；B）向粮仓内输送高纯氮气；粮仓底部设有环流地槽，仓外进气管上设压力调节阀并与环流地槽连通，粮顶设有排气口及检测口；在步骤B中，B1）将高纯氮气输入移动式冷干机降温至与仓内温度持平，B2）高纯氮气由进气管经环流地槽进入粮仓，排气口关闭，并通过检测口检测仓内压力，B3）当仓内气压高出仓外气压300Pa后，打开排气口，B4）调节氮气输送压力为200～600Pa，使仓内压力维持在300Pa，直至仓内氧气浓度降至5%，B5）关闭排气口和压力调节阀，撤离设备。本发明具有降氧快、耗能低的优点，非常适合于大型浅圆仓。

Description

一种高氮低氧气调储粮工艺

技术领域

本发明涉及粮食储藏技术领域，具体是一种通过高纯氮气营造低氧储粮环境的气调储粮工艺。

背景技术

氮气气调储藏，不但能够延缓粮食品质下降，降低轮换费用，减少企业人工成本，向社会提供绿色环保的食品，符合企业发展需要，员工健康需要，环境安全需要和现代人的食品安全需要。氮气气调储藏是国家粮食局“十一五”计划时期重点推荐和倡导的绿色储粮模式，符合新形势下仓储管理的总体目标，因而是今后仓储发展的方向和未来绿色储粮的趋势。据了解，目前华南地区中储粮直属库的氮气气调储藏普及率已达70%，广西和广东更是达到100%。

常规的氮气气调储藏工艺是将由制氮机生产的高纯氮气直接充入粮仓内，在与粮仓内的气体交换后马上由粮仓顶部的排气口排出，直至粮仓内氧气浓度降低至5%（低氧致死害虫的有效浓度），然后密闭整个粮仓，使仓内氧浓度长时间保持在5%，以达到防治害虫的目的。现有的这种氮气气调储藏工艺非常适合应用于仓容较小的浅圆仓，能快速、有效降低小型浅圆仓内的氧气浓度，但是在应用于仓容在1万吨以上的大型浅圆仓时，存在降氧速度慢、时间长、耗能高的问题，很难将大型浅圆仓内的氧气浓度降低至5%，因此需要探索出适合大型浅圆仓的氮气气调储藏工艺。

发明内容

本发明的目的是提出一种高氮低氧气调储粮工艺，其具有降氧速度快、时间短、耗能低的优点，非常适合应用于大型浅圆仓。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种高氮低氧气调储粮工艺，向粮仓内输送高纯氮气，所述粮仓是固定建筑物，包括有仓壁和顶盖，内部为储粮空间，储粮空间的底部设有环流地槽，仓壁设有与环流地槽连通的地槽接口，粮仓外设有进气管，进气管端连接于地槽接口，进气管上设有压力调节阀，粮仓的顶盖上设有排气口及检测口，包括以下步骤A和步骤B。

步骤A）用移动式制氮机组生产高纯氮气；所述移动式制氮机组包括：空气压缩机、高效除油器、冷冻式干燥机、空气四级过滤器，空气缓冲罐、吸附罐、氮气缓冲罐，高纯氮气的纯度≥99.5%。

A1）环境空气经空气压缩机压缩成压缩空气，压缩空气经高效除油器去除游离状态的油份再进入冷冻式干燥机，使压缩空气露点温度不高于?23℃。

A2）经步骤A1净化后压缩空气再经过空气四级过滤器，除去压缩空气中的杂质后进入空气缓冲罐。

A3）将空气缓冲罐内的空气送入填装有吸附剂的吸附罐，进行氧氮吸附分离制得高纯氮气，将高纯氮气送入氮气缓冲罐待用。

步骤B）向粮仓内输送高纯氮气，直至粮仓内氧气浓度降低至5%。

B1）将步骤A的移动式制氮机组中氮气缓冲罐内的氮气输入移动式冷干机降温至与粮仓内的温度持平。

B2）降温后的高纯氮气由进气管经粮仓底部的环流地槽进入粮仓的储粮空间内，同时关闭粮仓的排气口，通过压力调节阀调节粮仓进气管上的压力，使高纯氮气的输送压力为400 Pa～600 Pa，同时通过粮仓顶部的检测口检测粮仓内的压力。

B3）当粮仓内气压高出仓外气压300 Pa后，打开粮仓的排气口，使高纯氮气与粮仓内气体进行交换，混合气体由粮仓顶部的排气口排出。

B4）通过粮仓进气管上的压力调节阀调节氮气输送压力为200 Pa～600 Pa，使粮仓内压力维持在300 Pa，同时通过粮仓顶部的检测口检测粮仓内的氧气浓度直至粮仓内氧气浓度降低至5%。

B5）封闭粮仓顶部的排气口，关闭进气管上的压力调节阀，撤离移动式制氮机组和移动式冷干机。

本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：本发明在粮仓内营造高压环境，高强度的压力环境增加了高纯氮气穿过粮堆的动力，加快了高纯氮气与粮仓内气体交换的速度，能快速、有效的使粮仓内的氧气浓度降低至有效低氧浓度5%，具有降氧速度快、耗能低的优点，非常适合应用于大型浅圆仓。

附图说明

图1为本发明的高氮低氧气调储粮工艺流程图。

图2为本发明的设备示意图。

图3为本发明的一实施例与常规的高氮低氧气调储粮工艺的氧气浓度变化。

具体实施方式

参考图1和图2，一种高氮低氧气调储粮工艺，向粮仓内输送高纯氮气，本实施例中粮仓是固定建筑物，为浅圆仓，粮仓内总体积为15790m³，具体参考图2，其包括有仓壁1和顶盖2，内部为储粮空间10，粮仓顶盖2的中央设有进粮口，粮仓内进粮口处设有直达粮仓底部的减压进粮管23，储粮空间10的底部设有环流地槽15，环流地槽15上铺有透气网将粮食与环流地槽15隔离，仓壁1设有与环流地槽15连通的地槽接口16，粮仓外设有进气管17，进气管17端连接于地槽接口16，进气管17上设有压力调节阀18，粮仓的顶盖2设有排气口22及检测口21，本发明包括以下步骤A和步骤B。

步骤A）用移动式制氮机组4生产高纯氮气；所述移动式制氮机组4由广东维通空分公司制造，其包括有空气压缩机、高效除油器、冷冻式干燥机、空气四级过滤器，空气缓冲罐、吸附罐、氮气缓冲罐、流量计、检测装置、控制系统、有关阀门等，高纯氮气的纯度≥99.5%，产量为100Nm³/h。

B1）将步骤A的移动式制氮机组4中氮气缓冲罐内的氮气输入移动式冷干机3降温至与粮仓内的温度持平。

B2）降温后的高纯氮气由进气管17经粮仓底部的环流地槽15进入粮仓的储粮空间10内，同时关闭粮仓顶部的排气口22，通过压力调节阀18调节粮仓进气管17上的压力，使高纯氮气的输送压力为600 Pa，同时通过粮仓顶部的检测口21检测粮仓内的压力。

B3）当粮仓内气压高出仓外气压300 Pa后，打开粮仓的排气口22，使高纯氮气与粮仓内气体进行交换，混合气体由粮仓顶部的排气口22排出。

B4）通过粮仓进气管17上的压力调节阀18调节氮气输送压力为200 Pa～600 Pa，使粮仓内压力维持在300 Pa；

如图2所示，粮仓内设有1号、2号、3号、4号4个检测点，1号检测点11设于粮仓内的减压进粮管23附近，距粮仓底面10m；2号检测点12和3号检测点13对称设于粮仓的南、北两侧，距粮仓底面20m、粮仓仓壁1m；4号检测点14设于粮仓的排气口22附近，使用测氧仪通过粮仓顶部的检测口21检测粮仓内4个检测点的氧气浓度，直至粮仓内氧气浓度均匀降低至5%。

B5）封闭粮仓顶部的排气口22，关闭进气管17上的压力调节阀18，撤离移动式制氮机组4和移动式冷干机3。

由于粮仓内温度通常低于仓外温度，如果将移动式制氮机组4生产的高纯氮气（其温度较高）直接充入粮仓，易使粮温上升，引起虫害发生和粮食脂肪酸升高，造成粮食损失和品质劣变，因此，本实施例通过步骤B1中的移动式冷干机3将高纯氮气的温度降低至与仓内温度持平后再充入粮仓内，减小入仓的高纯氮气与仓内环境的温差，避免了粮温升高，提高了粮食安全储藏水平。

本实施例中的浅圆仓内的氧气浓度由正常浓度（21%）降低至5%所需时间为228h，粮仓内的氧气浓度变化如图3中所示。

为评价本发明，我们还采用了常规的高氮低氧气调储粮工艺对上述浅圆仓进行充氮降氧，常规的高氮低氧气调储粮工艺的具体步骤如下。

步骤1，生产高纯氮气，具体与本发明中步骤A相同。

步骤2，调节步骤1中的氮气缓冲罐的氮气输出压力为600 Pa，使高纯氮气经粮仓底部的环流地槽进入粮仓内（同本发明的步骤B2），同时打开粮仓的排气口，高纯氮气与粮仓内气体进行交换，混合气体由粮仓顶部的排气口排出（区别于本发明的步骤B3），持续充氮228h，同时使用测氧仪通过粮仓顶部的检测口检测粮仓内的氧气浓度（区别于本发明的步骤B4），持续充氮228h内，粮仓内的氧气浓度变化如图3中所示。

由图3可见，在600Pa的进气压力和228h持续充气条件下，常规的高氮低氧气调储粮工艺的降氧速率明显低于本发明的降氧速率，持续充气228h后，常规的高氮低氧气调储粮工艺只能使粮仓内的氧气浓度降低至10%，而本发明能使粮仓内的氧气浓度降低至5%。

与常规的高氮低氧气调储粮工艺相比，本发明具有降氧速度快的特点。本发明是使粮仓内维持一定的压力，在高强度的压力环境下，高纯氮气穿过粮堆的动力大，与粮仓内气体交换速度加块。因此，本发明具有降氧速度快、成本低的特点，非常适合应用于大型浅圆仓。

Claims

1.一种高氮低氧气调储粮工艺，向粮仓内输送高纯氮气，所述粮仓是固定建筑物，包括有仓壁（1）和顶盖（2），内部为储粮空间（10），储粮空间（10）底部设有环流地槽（15），仓壁（1）设有与环流地槽（15）连通的地槽接口（16），粮仓外设有进气管（17），进气管（17）端连接于地槽接口（16），进气管（17）上设有压力调节阀（18），粮仓的顶盖（2）设有排气口（22）及检测口（21），包括以下步骤A和步骤B：

步骤A）用移动式制氮机组（4）生产高纯氮气；所述移动式制氮机组（4）包括：空气压缩机、高效除油器、冷冻式干燥机、空气四级过滤器，空气缓冲罐、吸附罐、氮气缓冲罐，高纯氮气的纯度≥99.5%；

A1）环境空气经空气压缩机压缩成压缩空气，压缩空气经高效除油器去除游离状态的油份再进入冷冻式干燥机，使压缩空气露点温度不高于?23℃；

A2）经步骤A1净化后压缩空气再经过空气四级过滤器，除去压缩空气中的杂质后进入空气缓冲罐；

A3）将空气缓冲罐内的空气送入填装有吸附剂的吸附罐，进行氧氮吸附分离制得高纯氮气，将高纯氮气送入氮气缓冲罐待用；

其特征在于：

步骤B）向粮仓内输送高纯氮气，直至粮仓内氧气浓度降低至5%；

B1）将步骤A的移动式制氮机组（4）中氮气缓冲罐内的氮气输入移动式冷干机（3）降温至与粮仓内的温度持平；

B2）降温后的高纯氮气由进气管（17）经粮仓底部的环流地槽（15）进入粮仓的储粮空间（10）内，同时关闭粮仓顶部的排气口（22），通过压力调节阀（18）调节粮仓进气管（17）上的压力，使高纯氮气的输送压力为400 Pa～600 Pa，同时通过粮仓顶部的检测口（21）检测粮仓内的压力；

B3）当粮仓内气压高出仓外气压300 Pa后，打开粮仓的排气口（22），使高纯氮气与粮仓内气体进行交换，混合气体由粮仓顶部的排气口（22）排出；

B4）通过粮仓进气管（17）上的压力调节阀（18）调节氮气输送压力为200 Pa～600 Pa，使粮仓内压力维持在300 Pa，同时通过粮仓顶部的检测口（21）检测粮仓内的氧气浓度直至粮仓内氧气浓度降低至5%；

B5）封闭粮仓顶部的排气口（22），关闭进气管（17）上的压力调节阀（18），撤离移动式制氮机组（4）和移动式冷干机（3）。