CN2481145Y - 粮食或水果库中的氧气转化为二氧化碳的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种在气调储藏时,将仓库中的氧气转化为二氧化碳来代替向仓中充氮气和二氧化碳的装置,它在仓的上部装抽气支管,仓的底部装进气支管,罗茨风机的进气口接抽气支管,排气口依次连接焦炭燃烧炉、一氧化碳燃烧室、冷却器、进气支管,形成循环气路,仓中氧气在循环流动过程中被焦炭或煤气在焦炭燃烧炉和一氧化碳燃烧室中燃烧掉而转化为二氧化碳。本装置造价低,运行成本也低,可多仓流动使用,特别适合大型仓库的保鲜储藏。

Description

粮食或水果库中的氧气转化为二氧化碳的装置

此是一种创造缺氧环境来储藏粮食或水果的装置，它使仓中的氧气转化为二氧化碳，氮气不参与化学反应保留下来，不从外界向仓中充填氮气和二氧化碳，也可使粮食或水果处于N₂＋CO₂＋少量O₂的气氛中，以抑制粮食或水果的呼吸，也抑制所带入的害虫和微生物的呼吸。

现今的粮食储藏一般用塑膜密封，以达到低温低氧，叫双低储粮法，而大部份的储粮是用杀虫剂杀虫，有杀虫药残留和害虫产生抗药性，并可有发生霉菌污染，且此二种方法储粮，均不能减慢粮食陈化储存一段时间之后，新粮变为陈粮，品质迅速下降，当粮食或水果如用气调保鲜法储藏，便要充氮气和二氧化碳气，就有氮气和二氧化碳气的产生收集装贮运输充填等问题，使费用增高，储藏成本增加，也有用氮气化储藏装置以碳分子筛将仓中的氧气过滤掉，但此法需将仓中气体压缩并放空一部份，会产生了气体流量小的问题，凡属气调保鲜的设备，造价高，运行费用也高，尤其在广大农村地区难以推广。

本装置的目的：提供一种使仓中氧气转化为二氧化碳气，不必从外界向仓中充氮气和二氧化碳，开机即可转化的气调保鲜设备，造价低，运行费用也低的装置。

本装置的作用是：在仓库密封后，以机械力将仓中气体引出，流经本装置后再送入仓中，形成循环流动的气路，仓中气体在循环流动的过程中，氧气被本装置中的焦碳或煤气类气体在本装置中的焦碳燃烧炉和一氧化碳燃烧室中燃烧掉，氧气便转化为二氧化碳或二氧化碳＋水，之后又送入仓中，仓中的氮气不参与化学反应，经过三个以上的仓气循环流动，仓中的气氛便可变成78％N₂＋19％CO₂＋2％O₂的气氛，且O₂和CO₂的含量之比，可由循环次数而可调节。以此种转化方式去氧气，既可减少仓中的氧气含量又可增加仓中的二氧化碳气含量，开机即可转化，尤其是气体的流量可很大，可一机多仓流动使用，也可管道输送，集中控制，使用本装置储粮可起到防虫防霉防结露，防发热，延迟陈化的保鲜作用。用本装置来储水果可免去气调保鲜时的充氮气充二氧化碳。

本装置的结构如说明书附图所示，现以气体流经装置中各部件的先后，对说明书附图说明如下：

1、抽气支管(1)，抽气支管(1)用塑料管制成，一端接罗茨风机(20)的进气口，另一端分成很多分支管，分支管的自由端是封闭的，在分支管钻一些透气孔，各分支管汇总于总管，即抽气支管(1)的另一端，分支管分别放于粮堆上各处，使仓中各处都能抽到气体，分支管汇合成的总管穿过仓库的密封膜外接于罗茨风机(20)的；

2、前测氧仪(2)，在抽气支管的汇总管上开一旁路，前测氧化仪(2)装于旁路上，前测氧仪所测出的含氧量是仓中气体的含氧量；

3、罗茨风机(20)，是仓中气本循环流动的机械动力，进气口将仓中气体抽出，排气口使被抽出的仓气向后面各部件排送，最终经进气支管(21)进仓，形成循环流动气路；

4、进风盒(18)，从罗茨风机来的气体，排进此盒后，再流向焦碳燃烧炉(17)，在进风盒(18)与罗茨风机(20)之间，联有进气组件；

5、由风机(3)、控制球阀(4)，流量计(5)组成为进气组件，风机(3)是用来从大气中鼓入空气，控制球阀(4)是用来调节进气量的大小，流量计(5)用来观测空气的流量，此进风组件的作用，是当罗茨风机所排出的仓气中的氧含量偏低时，便不能维持焦碳燃烧炉(17)中的焦碳继续燃烧，此时便启动此进气装置，鼓入一些空气，以增加气体中的含氧量，一同排向焦碳燃烧炉(17)，以助燃焦碳；

6、焦碳燃烧炉(17)，此炉中装有焦碳，并设有焦碳添加口，焦碳用点火装置起燃后便可燃烧，由进风盒(18)和进气组件(3)(4)(5)进来的氧气，与高温焦碳在此炉中燃烧，使氧转化为二氧化碳和一氧化碳；

7、挡灰盒(9)，此盒内装有空心的短细瓷管，从焦碳燃烧炉(17)所来的气体，在此盒中挡掉一些灰尘，然后流进联接弯头(10)；

8、联接弯头(10)，此弯头用于联接挡灰盒(9)与一氧化碳燃烧室(11)，在此弯头上装有由鼓风机(6)、控制球阀(7)、流量计(8)组成的进风组件，鼓风机(6)用于从大气中鼓入空气，控制球阀(7)用于调节进风量大小，流量计(8)用于观测进风量的数值，从挡灰盒(9)和进风组件鼓进的空气在此联接弯头(10)中混合，一同进入一氧化碳燃烧室(11)；

9、一氧化碳燃烧室(11)，从焦碳燃烧炉(17)出来的气体中，既有二氧化碳，也有一氧化碳，也有氧气，在此室中设有电热升温，保持900℃以上的高温，一氧化碳与氧气在此室中按 反应式转化为CO₂；

10、冷却器(12)，此器由散热片、水箱、循环水泵组成，因从一氧化碳燃烧室中流出的气体温度较高，经此冷却器冷至室温后再排入仓中；

11、后测氧仪(16)，此测氧仪所测出的氧含量为进入仓中气体的氧含量，是经与一氧化碳燃烧后所剩余的氧量，即气体中的一氧化碳已消除后的氧含量，此仪装在进仓气体的旁路上；

12、进气支管(21)，经由冷却器(12)冷却至允许温度的气体，经此进气支管(21)排入仓中，进气支管用钢管或塑料管制造，此进气管有总管和分支管，总管在密封仓之外，分支管分布于仓中底部各处，分支管的自由端是封闭的，在分支管上钻透孔，使透孔中流出的气体能分散于仓的底部各处，我国现有的粮仓大部份有地道，此地道即可代替进气支管(21)的分支管；

13、由抽风机(15)、控制球阀(14)、流量计(13)所组成抽风组件，因在循环气路中有两个进风组件，此两个进风组件是由前所述的由部件(3)、(4)、(5)和(6)、(7)、(8)构成，此两个进风组件从大气中向循环气路鼓入空气，会使仓中气体增多，故用抽风机抽出来一些，使抽风量与进风量相等，从而使仓中压力稳定，抽风机(15)是用来从循环气路中抽出气体，控制球阀(14)用来调节抽风量大小，流量计(13)用来观测气体的流量，此抽风组件既可装在循环管路上，也可装在仓库的上部，透过密封膜抽仓中气体；

14、灰渣盒(19)，此盒用于排接从焦碳燃烧炉(17)中落下的灰渣；

15、控制柜(22)，此柜中装有罗茨风机电源控制电器，一氧化碳燃烧室的电源控制电器和温度计电源控制电器，鼓风机(3)和鼓风机(6)及抽风机(15)的电源控制电器，冷却器的水泵电源控制电器，前测氧仪(2)和后测氧仪(16)的电源控制电器；

实施本装置的方式，也即本装置的运行过程说明：先将仓库装好抽气支管(1)和进气支管(21)，抽气支管和进气支管的总管伸出仓外，将仓库用塑膜密封。本装置的其余部件一般都装于车上，以便在各仓库间流动使用，使用时接好抽气总管和进气总管，并启燃焦碳，再启动罗茨风机(20)，在罗茨风机的抽风力和排风力作用下，仓中的气体经由抽气支管(1)抽出仓外，进入罗茨风机(20)再排向进风盒(18)，再进入焦碳燃烧炉(17)燃烧，气体在焦碳燃烧炉(17)中的燃烧有四种化学反应：

1、

2、

3、

4、

此四种反应是同时进行的，开始的时候，仓中的氧多，反应以 为主，甚至是完全燃烧的反应，放热量多，炉中温度随之升高，因是循环流动的，经过一段时间之后，仓中的氧含量逐渐减少，二氧化碳逐渐增多，此时流入焦碳燃烧炉(17)中的气成份为氮气＋氧气＋二氧化碳气，氧气和二氧化碳气含量之比随着时间的延长而变化，氧气越来越少，二氧化碳含量越来越多，但焦碳燃烧炉中的反应仍是上述四种反应，当氧多的时候，放热量多，可维持焦碳的燃烧，当来气中的氧越来越少时，吸热反应就会大于放热反应，炉中温度就会下降，焦碳便不能继续燃烧，所以当焦碳燃烧炉(17)的温度降至800℃以下时，便要从大气中鼓入一些空气至进风盒(18)中，以补充氧气，此时才起动鼓风机(3)及调节控制球阀(4)和流量计(5)，进来一些空气以助燃焦碳升高炉温，使上述四种反应能继续进行，此时从焦碳燃烧炉(17)中流出的气体成份为氮气＋二氧化碳气＋一氧化碳气＋少量氧气，这些气体经挡灰盒挡掉一些灰尘后，流入联接弯头(10)，再进入一氧化碳燃烧室(11)中，一氧化碳燃烧室中的温度有电热器保持在900℃以上，一氧化碳的着火温度为625℃至675℃，一氧化碳气与氧气继续在此室中瞬间化合燃烧，完成 的反应，便消除了循环气体中的一氧化碳，为了使一氧化碳能彻底消除，在联接弯头(10)上装有补充空气的进风装置鼓入适量空气，使 的反应顺利完成，所需要鼓入空气的量可从后测氧仪(16)的读数来定，并由控制球阀(7)来调节，调节至后测氧仪的读数为含氧量在1％～2％之间即为合格，当后测氧仪(16)的读数一直大于2％时，是氧过量，可不开鼓风机(6)，当后测氧仪(16)的读数小于2％时，是氧少，应启动鼓风机(6)鼓进一些空气，通过控制球阀(7)的调节，使后测氧仪的读数保持在1％～2％之间，后测氧仪(16)所指示的含氧量是经过与一氧化碳燃烧后所剩余的氧含量，这时从一氧化碳燃烧室(11)中流出的气体成份为氮气＋二氧化碳气＋少量氧气，而且温度高，此高温的气体经冷却器(12)冷却至适宜温度后再流入进气支管(21)进入仓库的粮堆中，进入仓中的气体是在罗茨风机(20)的抽风力作用下流动的，在粮堆的顶部为负压，在粮堆的底部为正压，流入仓中的气体便渗透至粮食的间隙中与仓中原有气体混合并上升，再又被罗茨风机抽出，形成循环气路，仓中气体经过三个以上的循环之后，便可达到78％N₂＋19％CO₂＋＜2％O₂，在循环过程中仓中气体的含氧量可从前测氧仪(2)的读数得知，二氧化碳的含量可从氧含量推算出，氮气含量为定数，调整罗茨风机的启动时间可调节仓中氧气含量与二氧化碳含量之比，又因后测氧仪(16)所测出的氧含量是流入仓中气体的氧含量，也即是在一氧化碳燃烧室中与一氧化碳燃烧之后的过剩含氧量，故可从后测氧仪(16)的读数，罗茨风机的流量，流量计(8)的读数推算出从焦碳燃烧(17)中所流出的气体中的一氧化碳含量，例如罗茨风机的流量是3米3/分钟，流量计(8)的读数为1米³/分后测氧仪(16)的读数为1％，则从焦碳燃烧炉(17)所出来的气体中，一氧化碳含量为8％。

如将本装置用于水果储藏时，应将焦碳燃烧炉(17)停火去焦碳，取消风机(3)将液化气等煤气类气体接于控制球阀(4)上，使煤气类气体在一氧化碳燃烧室(11)中进行完全燃烧，产生二氧化碳和水，控制球阀

(4)和控制球阀(7)二者配合调节，使后测氧仪(16)的含氧量读数＞2％，当前测氧仪(2)的读数达到所要求的值时即可停机，煤气类气体燃烧时所产生的水份可不除去，与氮气、二氧化碳、少量氧气一同流入仓中，同时冷却器(12)应加自动排水结构。如将燃气循环去氧的方式用于大型粮食库管道输气集中控制时，则对所产燃烧气中的水份应去除，需加干燥器，干燥器有市售成品。

Claims (1)

1、一种在气调储藏时，将仓库中的氧气转化为二氧化碳来代替向仓中充氮气和充二氧化碳气的装置，它包括带密封膜的储藏库，在仓库的上部装抽气支管(1)，在仓库底部装进气支管(21)，罗茨风机(20)的进气口接抽气支管(1)，排气口依次连接焦碳燃烧炉(17)、一氧化碳燃烧室(11)、冷却器(12)、进气支管(21)，形成循环流动的气路，仓中的氧气在循环流动的过程中，被焦碳或煤气燃烧掉而转化为二氧化碳。

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