CN109819966A - 一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，包括至少一可折叠的熏蒸室，该熏蒸室包括一可折叠刚性框架和一可折叠柔性气囊，该可折叠刚性框架的固定端固定于一底面，其活动端于折叠状态下收敛于底面，于展开状态下行成一立体型框架；该可折叠柔性气囊外罩在该可折叠刚性框架上，并与底面密封连接，可受该可折叠刚性框架于展开状态下支撑行成一熏蒸空间；该可折叠柔性气囊的一侧设有一开口，该开口由一气液密封拉链实现开关；该可折叠柔性气囊上还设有一熏蒸剂投放口和至少一通孔，该通孔通过管道连接一真空泵。本发明改变了现有熏蒸室刚性结构，可以大幅度提高熏蒸工作效率、提高熏蒸剂的循环利用率、降低熏蒸剂消耗和排放。
Description
技术领域
本发明涉及检疫卫生技术领域，具体涉及一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统。
背景技术
近年来，随着全球经济一体化的进程加快，国际贸易增长迅速，集装箱作为出入境货物最重要的装载工具，吞吐量连年增长。与此同时，也带来了相应的出入境集装箱检疫风险。以深圳盐田港为例，2016年出入境集装箱吞吐量达1224万标箱，截获各类疫情疫病及有毒有害物质495种23177总次；进出境空集装箱457.3万标箱，不合格空集装箱达4.7万标箱；卫生除害处理量达453.3万标箱，其中熏蒸除害处理达50.3万标箱。庞大的出入境集装箱吞吐量，频繁检出的各类疫情疫病，对卫生除害处理能力和效率提出了更高的要求。而卫生除害处理能力和效率的提升，有赖于卫生除害处理设施设备的不断改进和升级。
溴甲烷由于具有良好的穿透、扩散迅速、对昆虫毒性高等特性，是现有较好的木材防霉杀虫熏蒸剂。目前常用的熏蒸手段是将溴甲烷通入到存放出口货物的密闭刚性熏蒸室内进行卫生除害处理，结束后将溴甲烷抽出。溴甲烷在较广泛的温度范围内有效，其横向和向下扩散迅速，向上扩散缓慢，为确保最初熏蒸气体的迅速分布，应辅以风扇或鼓风机环流。目前的熏蒸方式有两种，一种是对常压熏蒸室的熏蒸，开始时必须使室内空气循环，以确保良好的分布。另一种是对真空熏蒸室的熏蒸，全部熏蒸期间气体应该不断环流，用专门设备使溴甲烷气化。目前的熏蒸方式在熏蒸结束后，难以回收熏蒸剂，在实际使用过程中存在排放污染、操作危险、设备要求高以及重复使用率低的问题，易造成破坏大气、人员中毒以及熏蒸剂浪费，因此减少溴甲烷排放和寻找替代品成为各国主要研究方向。
溴甲烷对大气臭氧层具有破坏作用，根据蒙特利尔议定书属于必须淘汰的化学物质。但是由于缺乏能够全面替代溴甲烷的熏蒸剂和替代技术，其口岸熏蒸技术仍然属于豁免范畴，目前，全球口岸熏蒸的溴甲烷用量维持在1万吨/年左右，其中熏蒸尾气中残留的溴甲烷约占投药量的67％，利用率不足33％，因此，研究新的熏蒸系统以实现熏蒸剂循环再利用具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，改变现有熏蒸室刚性结构，采用柔性气囊结构，操作便捷，可以大幅度提高熏蒸工作效率、提高熏蒸剂的循环利用率、降低熏蒸剂消耗和排放。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，包括至少一可折叠的熏蒸室，该熏蒸室包括一可折叠刚性框架和一可折叠柔性气囊，该可折叠刚性框架的固定端固定于一底面，其活动端于折叠状态下收敛于底面，于展开状态下行成一立体型框架；该可折叠柔性气囊外罩在该可折叠刚性框架上，并与底面密封连接，可受该可折叠刚性框架于展开状态下支撑行成一熏蒸空间；该可折叠柔性气囊的一侧设有一开口，该开口由一气液密封拉链实现开关；该可折叠柔性气囊上还设有一熏蒸剂投放口和至少一通孔，该通孔通过管道连接一真空泵。
进一步地，所述熏蒸室还设有一熏蒸剂浓度检测仪，其显示和操控界面位于室外。
进一步地，所述可折叠柔性气囊部分附着于可折叠刚性框架上。
进一步地，所述形成的熏蒸空间的体积是所述形成的立体型框架所围空间的体积的1.5至2倍。
进一步地，所述立体型框架可为一立方体型框架。
进一步地，所述熏蒸室为两个或两个以上时，相邻两个熏蒸室通过真空泵连接，其中，真空泵的一端口通过管道连接前一熏蒸室的通孔，另一端口通过管道连接后一熏蒸室的通孔，以实现各个熏蒸室的串联。
进一步地，所述真空泵通过阀门实现启停和顺逆；当于顺转状态下，可将前一熏蒸室的熏蒸剂输送至后一熏蒸室中；当于逆转状态下，可将后一熏蒸室的熏蒸剂气体返送至前一熏蒸室中。
进一步地，所述可折叠刚性框架包括位于熏蒸室四个角的四个刚性直杆，该直杆的一端铰接于底面，在该端部设有驱动限位结构，用于驱使该直杆于一竖直平面内摆动，于折叠状态下摆动至熏蒸室内底面，于展开状态时摆动至竖直方向。
进一步地，所述可折叠刚性框架包括位于熏蒸室四个角的四个刚性气动伸缩杆，该伸缩杆竖直固定于底面，包括嵌套的若干杆节，各杆节受一气动驱使装置驱动竖直向伸缩。
一种基于上述系统实现熏蒸剂循环再利用的方法，步骤包括：
打开气液密封拉链，驱动可折叠刚性框架由折叠状态打开至展开状态，支撑可折叠柔性气囊行成熏蒸室；
通过开口向该熏蒸室装入待熏蒸的集装箱或货物，关闭气液密封拉链以进行密封，利用真空泵将该熏蒸室排空；
通过熏蒸剂投放口通入所需量的熏蒸剂，以对上述集装箱或货物进熏蒸；
熏蒸完成后，利用真空泵抽出熏蒸剂；
打开气液密封拉链，取出熏蒸后的集装箱或货物，驱动可折叠刚性框架由展开状态收敛于折叠状态。
进一步地，若熏蒸室为多个，前一个熏蒸室熏蒸完成后，利用真空泵抽出熏蒸剂并输入到后一个已经装入待熏蒸的集装箱或货物并已密封排空的熏蒸室；对该后一个熏蒸室可通过其熏蒸剂投放口补充熏蒸剂，以达到规定的熏蒸剂浓度。
进一步地，熏蒸剂选用溴甲烷；对熏蒸室排空时，当室内压力至0.03～0.07MPa时关闭真空泵；熏蒸温度为25±5℃。
本发明改变现有熏蒸室刚性结构，采用柔性气囊结构，可以大幅度提高熏蒸剂的循环利用率(高于60％)、降低熏蒸剂消耗和排放、提高熏蒸工作效率。
附图说明
图1为实施例中的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统示意图。
图中：1、2-熏蒸室，11、21-可折叠柔性气囊；12、22-可折叠刚性框架；13、23-熏蒸剂投放口；14、24-气液密封拉链；3-真空泵；4-熏蒸剂浓度检测仪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的处理方法和装置进行描述，所举实例用来解释本发明，但并非用于限定本发明。
本实施例提供一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，如图1所示，该系统包括两个熏蒸室1、2。其中，第一熏蒸室1包括可折叠柔性气囊11、可折叠刚性框架12、熏蒸剂投放口13、气液密封拉链14，可折叠刚性框架12用于支撑，可折叠柔性气囊11外罩并可部分附着于可折叠刚性框架12外层，形成蒙皮并于可折叠刚性框架12边界处做柔性连接，在熏蒸室未工作时可折叠柔性气囊11呈折叠状；工作时可折叠柔性气囊11呈展开状态，此时可折叠柔性气囊11与底面所形成的密闭空间远大于可折叠刚性框架12与底面所形成的空间。第二熏蒸室2包括可折叠柔性气囊21、可折叠刚性框架22、熏蒸剂投放口23、气液密封拉链24，其结构及工作原理同上。
熏蒸室1由可折叠柔性气囊11和可折叠刚性框架12构成，熏蒸室2由可折叠柔性气囊21和可折叠刚性框架22构成。可折叠柔性气囊11、可折叠柔性气囊21提供充分必要的熏蒸空间。可折叠刚性框架12、可折叠刚性框架22起到支撑作用，方便集装箱及待熏蒸货物的进出熏蒸室。熏蒸剂投放口13、熏蒸剂投放口23用于投放熏蒸剂。气液密封拉链14、气液密封拉链24用于实现熏蒸室1和2的快速密封，提高工作效率。
两个熏蒸室1、2共用一个真空泵3和一个熏蒸剂浓度检测仪4。真空泵3通过阀门切换实现溴甲烷熏蒸剂在熏蒸室1和2之间的交换，也可用于单独熏蒸室抽真空，通过阀门实现流向切换，其存在不影响熏蒸室的密封性。熏蒸剂浓度检测仪4分别检测熏蒸室1和2内的熏蒸剂浓度。
可折叠刚性框架12、22结构所用材料优选塑料或钢材，结构空间应在满足使用需求的情况下尽可能小，其结构例如可为由位于熏蒸室四个角的四个刚性直杆构成，该直杆的一端铰接于底面，在该端部设有驱动限位结构，用于驱使该直杆于一竖直平面内摆动，于折叠状态下摆动至熏蒸室内底面，于展开状态时摆动至竖直方向，当该结构不用于限制。
基于上述可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，提出一种实现熏蒸剂循环再利用的方法，包括以下步骤：
1)熏蒸剂，以溴甲烷为例，在熏蒸室1中完成熏蒸后，用真空泵3转移至熏蒸室2；
2)给熏蒸室2补充一定量的溴甲烷，至规定浓度进行熏蒸处理；
3)熏蒸剂溴甲烷在熏蒸室2中完成熏蒸后，用真空泵3转移至熏蒸室1；
其中，熏蒸处理可间歇地在熏蒸室1和熏蒸室2中循环进行，运行时两个熏蒸室1、2交替工作。
在系统启动前，应保证两熏蒸室1、2密封良好，并处于折叠状态，真空泵3处于关闭状态。按启可折叠刚性框架12，支起可折叠柔性气囊11，形成熏蒸室1；打开气液密封拉链14，集装箱或待熏蒸货物进入可折叠的刚性框架12的空间；关闭气液密封拉链14；启动真空泵3，排空熏蒸室1的空气至外部大气，至熏蒸室1压力维持在0.03～0.07MPa时，关闭真空泵3；
开启熏蒸剂投放口13，按照熏蒸工艺，将一定量的溴甲烷加入熏蒸室1；然后关闭熏蒸剂投放口13；维持25±5℃进行熏蒸，并使用熏蒸剂浓度检测仪4检测熏蒸室1内熏蒸剂含量(根据需要，通过熏蒸剂投放口13补加熏蒸剂溴甲烷)；
之后准备启动熏蒸室2，按启可折叠刚性框架22，支起柔性气囊21，形成熏蒸室2；打开气液密封拉链24，集装箱或待熏蒸货物进入可折叠刚性框架22的空间；关闭气液密封拉链24；启动真空泵3，排空熏蒸室2的空气至外部大气，至熏蒸室2压力维持在0.03～0.07MPa时，关闭真空泵3；
熏蒸室1完成熏蒸后，切换真空泵3阀门，启动真空泵3，将熏蒸室1内气体抽至熏蒸室2；使用熏蒸剂浓度检测仪4检测熏蒸室2内熏蒸剂含量(根据需要，通过熏蒸剂投放口23补加熏蒸剂溴甲烷)；维持25±5℃进行熏蒸，并使用熏蒸剂浓度检测仪4检测熏蒸室2内熏蒸剂含量(根据需要，通过熏蒸剂投放口23补加熏蒸剂溴甲烷)；
经重复使用检测，根据溴甲烷循环利用率依GB/T36826-2018计算(不计货物吸附量)，计算得到如下三次使用的数据：
1)熏蒸室1熏蒸剂溴甲烷循环利用率62.5％，熏蒸室2熏蒸剂溴甲烷循环利用率61.2％。
2)熏蒸室1熏蒸剂溴甲烷循环利用率61.3％，熏蒸室2熏蒸剂溴甲烷循环利用率63.8％。
3)熏蒸室1熏蒸剂溴甲烷循环利用率63.2％，熏蒸室2熏蒸剂溴甲烷循环利用率61.8％。
其中，熏蒸循环操作开始后，熏蒸室1或2内熏蒸剂的补加量是反映熏蒸剂溴甲循环利用率的关键指标，溴甲烷补加的越少，熏蒸剂溴甲循环利用率越高。特别地注意，第二次循环时，排空操作应排出至对应的熏蒸室2及1，而不是排至大气。
重复循环操作，进行熏蒸工作，5次循环后，熏蒸室1熏蒸剂溴甲烷循环利用率61.6％，熏蒸室2熏蒸剂溴甲烷循环利用率62.4％，可见熏蒸剂的利用率均高于60％。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。
Claims (10)
1.一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，包括至少一可折叠的熏蒸室，该熏蒸室包括一可折叠刚性框架和一可折叠柔性气囊，该可折叠刚性框架的固定端固定于一底面，其活动端于折叠状态下收敛于底面，于展开状态下行成一立体型框架；该可折叠柔性气囊外罩在该可折叠刚性框架上，并与底面密封连接，可受该可折叠刚性框架于展开状态下支撑行成一熏蒸空间；该可折叠柔性气囊的一侧设有一开口，该开口由一气液密封拉链实现开关；该可折叠柔性气囊上还设有一熏蒸剂投放口和至少一通孔，该通孔通过管道连接一真空泵。
2.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述熏蒸室还设有一熏蒸剂浓度检测仪，其显示和操控界面位于室外。
3.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述可折叠柔性气囊部分附着于可折叠刚性框架上；所述立体型框架可为一立方体型框架。
4.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述形成的熏蒸空间的体积是所述形成的立体型框架所围空间的体积的1.5至2倍。
5.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述熏蒸室为两个或两个以上时，相邻两个熏蒸室通过真空泵连接，其中真空泵的一端口通过管道连接前一熏蒸室的通孔，另一端口通过管道连接后一熏蒸室的通孔，以实现各个熏蒸室的串联；所述真空泵通过阀门实现启停和顺逆；当于顺转状态下，可将前一熏蒸室的熏蒸剂输送至后一熏蒸室中；当于逆转状态下，可将后一熏蒸室的熏蒸剂气体返送至前一熏蒸室中。
6.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述可折叠刚性框架可包括位于熏蒸室四个角的四个刚性直杆，该直杆的一端铰接于底面，在该端部设有驱动限位结构，用于驱使该直杆于一竖直平面内摆动，于折叠状态下摆动至熏蒸室内底面，于展开状态时摆动至竖直方向。
7.如权利要求1所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，所述可折叠刚性框架还可包括位于熏蒸室四个角的四个刚性气动伸缩杆，该伸缩杆竖直固定于底面，包括嵌套的若干杆节，各杆节受一气动驱使装置驱动竖直向伸缩。
8.一种实现熏蒸剂循环再利用的方法，基于上述权利要求1至7任一所述的一种可实现熏蒸剂循环再利用的熏蒸系统，其特征在于，步骤包括：
打开气液密封拉链，驱动可折叠刚性框架由折叠状态打开至展开状态，支撑可折叠柔性气囊行成熏蒸室；
通过开口向该熏蒸室装入待熏蒸的集装箱或货物，关闭气液密封拉链以进行密封，利用真空泵将该熏蒸室排空；
通过熏蒸剂投放口通入所需量的熏蒸剂，以对上述集装箱或货物进熏蒸；
熏蒸完成后，利用真空泵抽出熏蒸剂；
打开气液密封拉链，取出熏蒸后的集装箱或货物，驱动可折叠刚性框架由展开状态收敛于折叠状态。
9.如权利要求8所述的一种实现熏蒸剂循环再利用的方法，其特征在于，若熏蒸室为多个，前一个熏蒸室熏蒸完成后，利用真空泵抽出熏蒸剂并输入到后一个已经装入待熏蒸的集装箱或货物并已密封排空的熏蒸室；对该后一个熏蒸室可通过其熏蒸剂投放口补充熏蒸剂，以达到规定的熏蒸剂浓度。
10.如权利要求8或9所述的一种实现熏蒸剂循环再利用的方法，其特征在于，熏蒸剂选用溴甲烷；对熏蒸室排空时，当室内压力至0.03～0.07MPa时关闭真空泵；熏蒸温度为25±5℃。
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