CN105595409B - 一种控制气氛调控剂反应的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的控制气氛调控剂反应的装置为箱体结构，包括箱体与箱盖，箱体包括垫板、出气区域、进气区域，垫板包括中空垫板和一个底层垫板，底层垫板位于中空垫板的下部，中空垫板包括中层垫板和上层垫板，中层垫板位于上层垫板的下部，出气区域位于箱体壁上部的四周，进气区域位于箱体壁下部的四周，出气区域、进气区域设置有多个进气孔，垫板位于所述进气区域与出气区域之间，垫板的四周与箱体壁的四周密封连接，垫板上设置有多个通气孔，通气孔上下贯通但左右不贯通，中空垫板为中空结构，中空垫板的上表面设置有进水喙，下表面设置有多个出水喙。本发明提供的装置，不仅能够避免气氛调控剂反应后产生的水蒸气将药材或烟草等需要存储的物品打湿，还能为气氛调控剂补充水分，维持反应持续、高效的进行，提高气氛调控剂的使用率。
Description
技术领域
本发明涉及气调储存领域，具体涉及一种控制气氛调控剂反应的装置。
背景技术
烟草是我国重要的经济作物之一，是卷烟工业的重要加工原料，经济价值巨大。烟叶采收经过烘烤后，一般为了去除烟叶的青杂气和降低吸味的刺激性，改善吸味的香气品质，调和烟叶内部的化学成分，需要经过2年左右的存储醇化时间，然而，由于烟叶富含蛋白质、脂类以及糖类等营养物质，存储期间很容易导致生虫。此外，存储环境湿度变化不定，尤其是我国南方地区，高温高湿，烟叶很容易发生霉变。
当前，各大烟厂在解决烟叶生虫问题上，主要是采用磷化铝熏蒸的方式。磷化铝通过分解出剧毒气体磷化氢进行触杀杀虫。该种方式至少具有以下四方面的缺陷：一是安全隐患巨大，磷化铝如遇明水则会剧烈反应，发生燃烧，重者引发爆炸；二是属剧毒物质，易造成人员中毒，环境污染等问题；三是具有强烈的金属腐蚀性，易造成仓储设备以及各种探头的腐蚀；四是多年来害虫的耐药性不断增强，导致杀虫不彻底，难以杀死虫卵等。
而在解决烟叶霉变问题上，烟厂主要是通过安装调温调湿设备调节库房的温湿度来控制霉变。该种方式不仅安装设备投入资金巨大，而且运行和维护费用也非常高昂。
作为我国另一种重要的经济作物中药材，每年大约也有1700万吨的产量。因也富含蛋白质、糖类等营养物质，其在存储过程中同样会受到虫霉的困扰。由于中药材大多分散储存，难以监管，除使用磷化铝熏蒸杀虫以外，还普遍使用硫磺熏蒸进行防霉，不仅存在安全隐患，还严重影响药材疗效。
近年来，气调贮存技术逐渐在烟草和中药材仓储领域受到人们的认可，该技术主要通过气氛调控剂化学或物理的方法，降低密闭储藏空间中的氧气浓度，提高二氧化碳浓度以及平衡相对湿度，改变贮藏环境中的气体成分，达到防治害虫、霉变和保持储物品质的目的。
气调贮存法(controlled atmosphere storages method)：通过化学或物理方法，降低密闭储藏空间中的氧气浓度，提高二氧化碳浓度以及平衡相对湿度，改变贮藏环境中的气体成分，营造惰性环境，从而达到防治害虫、霉变和保持储物品质的一种贮存养护技术。
气氛调控剂(storage atmosphere control reagent)：能够调节贮藏环境的气体成分，达到防治害虫、控制霉变和保持储物品质的制剂，简称气调剂。气氛调控剂降氧反应的速度主要与环境温度、本身含水量、氧气浓度以及与氧气的接触面积有关，温度越高、本身含水量越高(一定范围)、氧气浓度越高、接触面积越大，反应速度越快。目前市面上在烟草和中药材仓储领域主要使用的气氛调控剂主要为改进的铁系除氧剂，粉末状固体形态，包装规格为500g/袋。
中国专利ZL2005101114810.0公开了一种绿色多功能烟叶杀虫防霉剂，就属于气氛调控剂的一种。中国专利ZL200910136267.2也对一种气氛调控剂进行了公开。
但上述气氛调控剂也存在以下技术问题：
气氛调控剂(铁系除氧剂)在反应过程中散出大量热量与水蒸气，导致贮藏空间相对湿度快速、过度升高，产生结露，严重者形成径流，打湿被储物品，引发霉变问题；气氛调控剂(铁系除氧剂)因反应过程中产生大量热量，致使气氛调控剂中的水分短时间内蒸发，气氛调控剂因失去水分无法反应完全，使贮藏空间中的氧气降低到所需浓度的时间大大延长，导致气氛调控剂用量大幅增加，造成成本增加，资源浪费，以及气氛调控剂反应后的残渣处理工作量加大的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种控制气氛调控剂反应的装置，将置于密闭环境中的气氛调控剂集中放入专门的装置之中，避免了气氛调控剂反应后产生的水蒸气将药材或烟草等需要存储的物品打湿，更重要的是本发明提供的装置内部的设计结构克服了气氛调控剂随着反应的进行失去大部分水分而造成的反应效率低的问题。
为了解决气氛调控剂失去大部分水分而造成的反应效率低的问题，本发明采取的技术方案是：提供一种控制气氛调控剂反应的装置，该装置为箱体结构，所述箱体结构包括箱体与箱盖，所述箱体包括垫板、出气区域、进气区域，所述垫板包括中空垫板和一个底层垫板，所述底层垫板位于所述中空垫板的下部，所述中空垫板包括中层垫板和上层垫板，所述中层垫板位于所述上层垫板的下部，所述底层垫板位于所述中层垫板的下部，所述出气区域位于箱体壁上部的四周，所述出气区域设置有多个出气孔，所述进气区域位于所述箱体壁下部的四周，所述进气区域设置有多个进气孔，所述垫板位于所述进气区域与所述出气区域之间，所述垫板的四周与所述箱体壁的四周密封连接，所述垫板上设置有多个通气孔，所述通气孔上下贯通但左右不贯通，所述中空垫板为中空结构，所述中空垫板的上表面设置有进水喙，所述中空垫板的下表面设置有多个出水喙。
可选地，所述进水喙与所述中空垫板的中空层相通，所述进水喙与进水软管相连接。
可选地，所述出水喙为开设在所述中空垫板下表面的出水孔，所述出水喙与所述中空垫板中空层相通，所述出水喙与针头相连接，所述针头插入到气氛调控剂之中，所述出水喙与所述气氛调控剂一一对应设置。
可选地，所述中层垫板的数量为多层，所述上层垫板上部装有吸湿物质，所述吸湿物质为变色硅胶。
可选地，所述中层垫板上还设置有支撑结构，所述支撑结构倾斜布置且能够拆卸，所述支撑结构上放置有多包气氛调控剂，所述支撑结构包括多个支棍，所述支棍两两为一组，每一组支棍支撑一包气氛调控剂，每一组支棍之间的间距小于气氛调控剂的长度。
可选地，与所述中空垫板的进水喙相连接的所述进水软管通过多通阀相连汇成一根总进水软管，在无需注水的情况下，所述总进水软管由密封装置密封。
可选地，所述进气区域最上方小孔与所述底层垫板竖直方向上的距离为5厘米。
可选地，所述进气区域最下方小孔与所述箱体底部竖直方向上的距离为3厘米，所述箱体底部为水分承载区域。
可选地，所述箱体与所述箱盖之间设有防水级密封材料。
本发明的有益效果为：本发明通过将气氛调控剂放置在本发明提供的装置内部，实现了气氛调控剂与被储物品在物理空间上的完全隔离，可以完全避免气氛调控剂或残渣粉末漏出污染被储物品；通过在装置中的注水结构，可以方便、快速地主动根据需求对反应过程中的气氛调控剂进行注水，能够避免气氛调控剂反应过程中因产生大量热量，水分蒸发导致的反应不完全和反应速度降低的问题，实现气氛调控剂用量大幅减少，减少使用成本，避免资源浪费，减轻后期残渣处理工作量。此外，本发明通过将气氛调控剂放置在控制其反应的装置内部，将该装置放在待调控的仓储密闭环境中，利用装置通畅的气体流动结构设计与气氛调控剂通过支撑结构摆放的科学设计，保证了气氛调控剂与密闭环境中的氧气充分接触，反应速度的潜能被最大化释放出来，与此同时，又能够完全避免气氛调控剂在反应过程中产生的大量热量和水蒸气使贮藏空间相对湿度快速、过度升高，产生结露，进而大大杜绝了被储物品发生霉变的概率。
附图说明
图1为一种控制气氛调控剂反应的装置的结构示意图；
图2为一种控制气氛调控剂反应的装置箱体结构的内部剖视图；
图3为图2中A区域的放大图；
图4为图2中B区域的放大图；
图5为图2中C区域的放大图。
图中：1、箱盖；2、出气区域；3、出气孔；4、箱体；5、进气孔；6、进气区域；7、底层垫板；8、中层垫板；9、上层垫板；10、进水喙；11、针头；12、支棍；13、气氛调控剂；14、通气孔；15、中空结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的控制气氛调控剂反应的装置为箱体结构，包括箱盖1、箱体4，进气区域6设置在箱体4的下部四周的箱体壁上，出气区域2设置在箱体4的上部四周的箱体壁上，进气区域6包括多个进气孔5，进气孔5可以在水平方向上排布一排或多排，出气区域2包括多个出气孔3，出气孔3也可以在水平方向上排布多排或一排，垫板位于进气区域6与出气区域2之间，垫板的四周与箱体4的箱体壁密封连接，垫板包括底层垫板7和中空垫板，中空垫板包括中层垫板8和上层垫板9，底层垫板7位于中层垫板8的下部，中层垫板8位于上层垫板9的下部，中层垫板8的数量可以为一层或多层，垫板上开设有多个通气孔14。
如图2所示，中空垫板的上表面设置有进水喙10，中空垫板的下表面设置有多个出水喙，出水喙与针头11相连接，针头11插入到了气氛调控剂13中，出水喙与气氛调控剂13一一对应设置，气氛调控剂13由支撑结构支撑，支撑结构为多个支辊12，支棍12两两为一组，每一组支棍之间的间距小于气氛调控剂13的长度，每一组支辊支撑一包气氛调控剂13，气氛调控剂放置在中层垫板8上，中层垫板8的数量可以为一层或多层。
如图3、图4所示，中空垫板为中空结构，中空垫板的内部为中空层14，中空层14中设置有通气孔15。如图4所示，中空层14中的通气孔15上下贯通、左右不贯通，中空垫板的下表面设置的出水喙即为在中空垫板下表面开设的出水孔，出水喙与中空层14相连通，但并不与通气孔15相连通。如图5所示，中空垫板的上表面设置有进水喙10，进水喙10与中空层14相连通。
与中空垫板的进水喙相连接的进水软管通过多通阀相连汇成一根总进水软管，在无需注水的情况下，所述总进水软管由密封装置密封；上层垫板9的上部装有吸湿物质，吸湿物质优选为变色硅胶，技术人员可以根据硅胶的颜色判断是否需要更换硅胶；进气区域与底层垫板7在竖直方向上具有一定的距离，此距离可以是5厘米，避免了气氛调控剂反应过程中散出的带有水蒸气的热气在向上运动过程中受到压力后，从底层垫板7上的通气孔下来后直接就从紧邻的进气区域中的进气孔中排出；进气区域与所述箱体底部竖直方向上具有一定的距离，此距离可以为3厘米，箱体底部为箱体内气氛调控剂反应散发出来的水蒸气接触箱体壁冷凝下来的水分承载区域；箱体与所述箱盖之间设有防水级密封材料。
在使用时，将装有气氛调控剂13的装置放在待调控的仓储密闭环境中，仓储密闭环境中的气体由进气区域6上的进气孔5进入箱体内部，通过底层垫板7、中层垫板8上的通气孔7与放置在底层垫板7、中层垫板8上的气氛调控剂13接触，发生反应，释放出大量的热量，产生大量的水蒸气，带有大量水蒸气的热空气因热胀原理向箱体内的上部移动，通过最上层垫板的通气孔与放置在上层垫板9上的硅胶接触，硅胶将水蒸气中的水分吸收，大部分水蒸气被过滤，剩下的含有少量水蒸气的热空气通过箱体上部的出气孔进入到待调控的仓储密闭环境中，与此同时，箱体上部气压减小，箱体下部的空气上升，箱体外部的冷空气又从箱体下部的进气小孔进入箱体，如此循环往复，直至气氛调控剂反应停止为止。由于排出的气体中可能还含有少量的水蒸气，为此，可以在出气区域的外侧设置一层棉布，进一步对水分进行过滤。
在气氛调控剂反应的过程中，由于反应会使气氛调控剂迅速干燥，使反应速度下降，影响反应的持续进行，降低了气氛调控剂的使用率，为此，本发明将进水喙10与进水软管相连，进水软管通过进水喙将水注入到与进水喙相连通的中空垫板的中空层14中，进而通过与中空层14相连通的出水喙上连接的针头11，将水分注入到气氛调控剂13中，为气氛调控剂补充水分，进而提高气氛调控剂的反应效率和气氛调控剂的使用率。与中空垫板的进水喙相连接的进水软管通过多通阀相连汇成一根总进水软管，对该总进水软管穿入箱体的部位进行密封，该总进水软管还要穿出待调控的仓储密闭空间，其穿出仓储密闭空间的部位也需要密封处理，在不需要注水时，用夹子夹紧总进水软管。
本发明提供的装置运用了反应后产生的热蒸气向上移动的原理，在箱体上部设置出气孔，气体排除后，箱体上部气压减小，箱体下部的空气上升，箱体外部的冷空气从箱体下部的进气小孔进入箱体，由此循环往复，即由热空气的向上移动并从箱体上部排出来为仓储密闭环境中的气体不断的进入到箱体内提供动力；本发明提供的装置直接内置于待调控的仓储密闭环境中，装置内的气氛调控剂能够与待调控的仓储密闭环境中的气体充分接触，无须通过管道相接，避免了管道连接所带来的接触不充分，反应不畅，同时无须担心装置的气密性，也不占用额外的库房用地。
Claims (9)
1.一种控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于，所述装置为箱体结构，所述箱体结构包括箱体与箱盖，所述箱体包括垫板、出气区域、进气区域，所述垫板包括中空垫板和一个底层垫板，所述底层垫板位于所述中空垫板的下部，所述中空垫板包括中层垫板和上层垫板，所述中层垫板位于所述上层垫板的下部，所述底层垫板位于所述中层垫板的下部，所述出气区域位于箱体壁上部的四周，所述出气区域设置有多个出气孔，所述进气区域位于所述箱体壁下部的四周，所述进气区域设置有多个进气孔，所述垫板位于所述进气区域与所述出气区域之间，所述垫板的四周与所述箱体壁的四周密封连接，所述垫板上设置有多个通气孔，所述通气孔上下贯通但左右不贯通，所述中空垫板为中空结构，所述中空垫板的上表面设置有进水喙，所述中空垫板的下表面设置有多个出水喙。
2.根据权利要求1所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述进水喙与所述中空垫板的中空层相通，所述进水喙与进水软管相连接。
3.根据权利要求1所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述出水喙为开设在所述中空垫板下表面的出水孔，所述出水喙与所述中空垫板中空层相通，所述出水喙与针头相连接，所述针头插入到气氛调控剂之中，所述出水喙与所述气氛调控剂一一对应设置。
4.根据权利要求1所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述中层垫板的数量为多层，所述上层垫板上部装有吸湿物质，所述吸湿物质为变色硅胶。
5.根据权利要求4所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述中层垫板上还设置有支撑结构，所述支撑结构倾斜布置且能够拆卸，所述支撑结构上放置有多包气氛调控剂，所述支撑结构包括多个支棍，所述支棍两两为一组，每一组支棍支撑一包气氛调控剂，每一组支棍之间的间距小于气氛调控剂的长度。
6.根据权利要求2所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：与所述中空垫板的进水喙相连接的所述进水软管通过多通阀相连汇成一根总进水软管，在无需注水的情况下，所述总进水软管由密封装置密封。
7.根据权利要求1所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述进气区域最上方小孔与所述底层垫板竖直方向上的距离为5厘米。
8.根据权利要求7所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述进气区域最下方小孔与所述箱体底部竖直方向上的距离为3厘米，所述箱体底部为水分承载区域。
9.根据权利要求1所述的控制气氛调控剂反应的装置，其特征在于：所述箱体与所述箱盖之间设有防水级密封材料。
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