CS201080B1

CS201080B1 - Process for preparing protective gas for the regulation of atmosphere especially at the fruit and vegetables storage and device for making this process

Info

Publication number: CS201080B1
Application number: CS892974A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ibl; Jan Pantoflicek
Original assignee: Vladimir Ibl; Jan Pantoflicek
Priority date: 1974-12-22
Filing date: 1974-12-22
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká způsobu a zařízeni k výrobě ochranného plynu pro regulaci atmosféry, zejména při skladován! ovoce a zeleniny, z výfukových plynů pohánédch motorů pracujících s lehce vroucím! uhlovodíky metanové řady, např. a propanem nebo zemním plynem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for producing a shielding gas for controlling the atmosphere, in particular during storage. fruit and vegetables, from the exhaust gases of the engines operating lightly boiling! methane series hydrocarbons such as propane or natural gas.

Dosavadní regulace atmosféry v prostorách, vyžadujících optimální poměr plynů, zejména dusíku, kyslíky a kysličníku uhličitého se dnes uskutečňuje několika způsoby.The existing atmosphere control in rooms requiring an optimum ratio of gases, in particular nitrogen, oxygen and carbon dioxide, is now accomplished in several ways.

NejjednoduSSI, ale nejméně ekonomický a nejméně dokonalý je způsob větrán! prostoru, v němž uskladněné zboží produkuje C0₂· Př1 tomto způsobu se dosahuje toho, že konečný obsah kyslíku a kysličníku uhličitého je vždy 21 X. Regulace obsahu dusíku lze dosáhnout 1 vháněním tohoto plynu do regulovaného prostoru z láhve sa stlačeným, respektive zkapalněným N₂, což je ověem značně neekonomické, žádoucího snížen! obsahu CO₂ v ovzduší regulovaného prostoru, v němž uložené zboží vyvinuje tento plyn, lze dosáhnout 4aké absorpci C0₂ absorbérem, jimž se odstraň! přebytečný vydýchaný plyn. Tento biologický způsob regulace atmosféry závis! vSak ne stupni dýcháni zboží, například na stupni zralosti ovoce.The simplest SSI, but least economical and least perfect is the way it is ventilated! space in which the stored goods produces C0 ₂ · PR1 this manner it is achieved that the final oxygen content and carbon dioxide is always 21 X. Control of the nitrogen content may be achieved by injecting one of the regulated gas to the space of the bottle is pressurized, or liquefied N ₂ , which is, however, considerably uneconomic, desirable reduced! the CO ₂ content in the atmosphere of the controlled space in which the stored product generates this gas can be achieved by CO ₂ absorption by the absorber, which can be removed! excess expired gas. This biological way of regulating the atmosphere depends! However, the degree of breathing of the goods, for example, the degree of ripeness of the fruit.

Dnes nejdokonalejš! způsob regulace atmosféry chudé na kyslík a kysličník uhličitý a bohaté na dusík je způsob, při němž se do prostoru vhání dusík vyrobený spalováním propanu ve zvláštním hořáku. Propan se dodává v lahvích. Tento způsob je sice poměrně dokonalý, ale spotřeba propanu je značné a Č1n1 například až 3 kg/h pro chlad!mu o obsahuToday the most perfect! a method for controlling the oxygen-poor and nitrogen-rich and nitrogen-rich atmosphere is the method by which nitrogen produced by the combustion of propane in a separate burner is injected into the space. Propane is supplied in bottles. This process is quite perfect, but the consumption of propane is considerable and, for example, up to 3 kg / h for the cooling of the contents

201 080201 080

5000 a³, takže provoz jo volal drahý. Kromě toho Jo takové zařízeni složitá, Investičně nákladná, jeho regulace jo složitá. Zařízeni vyžaduje plynulý přlaun lahvi a regulovaný prostor musí být těaný, aby nedocházelo k celoroční· ztrátám drahého plynu. Tp vio vyžaduje nákladnou vlastni stavbu prostoru.5000 and ³ , so the traffic yeah called expensive. Moreover, such a device is complex, expensive, its regulation is complicated. The equipment requires a smooth cylinder flow and the regulated area must be mined to prevent year-round losses of expensive gas. Tp vio requires costly construction of space.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob e zařízeni k výrobě ochranného plynu pro regulaci atmosféry, zejména při skladováni ovoce a zeleniny, podle vynálezu.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method for producing a shielding gas for the regulation of the atmosphere, in particular for the storage of fruits and vegetables, according to the invention.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v toa, že k výfukovým plynůa spalovacího aotoru ae přidává propan nebo vzduch do spalovacího poměru 1,05 až 1,1 , načež aa na saás plynů působí katalyzátoraa, přičemž při teplotě 500 až 800 °C ae nechají zreagovat spalitelná látky s kyslíkem a za aaěsl plynů, pozůstávající z dusíku, kysličníku uhličitého a zbytku kyslíku se po výaěně tepla a ochlazeni na 25 až 30 °C vypere kysličník uhličitý sorbentem.The process according to the invention consists in adding propane or air to the combustion gas of the combustion engine ae to a combustion ratio of 1.05 to 1.1, whereupon aa acts on the catalyst and at a temperature of 500 to 800 ° C ae the combustion with oxygen and gas, consisting of nitrogen, carbon dioxide and residual oxygen, the carbon dioxide is scrubbed with a sorbent after heat exchanging and cooling to 25-30 ° C.

Podstata zařízeni k prováděni způsobu podle vynálezu spočívá v toa, žo sestává z katalytického dočlělovače výfukových plynů, za n1až ja zařazen abaorbár a deaorbár, který je spojen s rebollerea a výměníkem tepla a z chladičů, potrubí k odvodu ochranného plynu do chladlrny a potrubí k odvodu čistého C0₂.The principle of the apparatus according to the invention consists in that it consists of a catalytic exhaust afterburner, which includes an abaorbar and a deaorbar, which is connected to a reboller and a heat exchanger and from coolers, a shielding gas line to a cooling plant and a clean line line. C0 ₂ .

Způsob a zařízeni k výrobě ochranného plynu pro regulaci ataosfáry, zejména při skladováni ovoce a zeleniny, aá řadu výhod. Chladlrna na ovoce zásobovaná plynnými palivy k pohonu 1 výrobě ochranného plynu bude provozně nejméně o 30 X levnější než stávající zařízeni. Kroaě toho se využije táchto paliv nejen pro pohon chladicích koapresorů a vytvářeni ochranného plynu, ale 1 k výhodnému zásobováni vlastních přepravních chladicích prostředků 1 vysokozdvižných vozíků, sloužících k manipulaci sc zboží· v prostorách chladlrny. T1a odpadne nabíjecí stanice pro vysokozdvižná vozíky a tyto vozíky 1 chladicí přepravní prostředky budou Investičně 1 provozně lovnějii.A method and apparatus for producing a shielding gas for the control of the ataosphere, particularly in the storage of fruits and vegetables, has a number of advantages. A fruit refrigera- tor supplied with gaseous fuels to drive the shielding gas production 1 will be at least 30 X less expensive to operate than existing equipment. In addition, these fuels are used not only to drive the cooling coapressors and to generate the shielding gas, but also to advantageously supply their own transport refrigeration means 1 of the forklifts used to handle the goods in the refrigerator room. The T1a forklift charging stations will be dropped and these trucks 1 will be more operationally operational.

balil velkou výhodou tohoto řečeni ja jednoduěil stavba koaor chladlrny pro řízenou atmosféru, ktorá nemusí být tak dokonala těsná jako chladlrny S vlastnil, nákladně pracujícím vyvlječea plynného prostředí. Př1 přebytku ochranného plynu získávaného prakticky zdarma jako odpadni produkt poháněčích Rotorů aa zlevni stavba chladlrny nejméně o 10 X. Propan jako vhodná a levná palivo může současně sloužit pro vytápěni pra* covnlch a manipulačních prostor chladlrny, přlčaaž pro ayt1 zboží, Usek a pracoven lze využit horká vody z chladičů plynových motorů. balH velkou výhodou taková chladlrny na ovoce bude možnost využiti přebytečného, potravinářsky čistého kysličníku uhličitého, který jako odpadni produkt zo zařízeni na výrobu ochranného plynu je zdarma a Růže být s výhodou využit k výrobě sycených ovocných nápojů nebo suchého ledu k chlazená přepravě. Př1 využiti zařízeni podle vynálezu odpadne dneinl poměrná nákladná a obtížná manipulace a lahvemi na propan pro vyvljača umělé ataosfáry 1 nebezpečí a tím spojená. V případě mobilních člunových chladlrcn na ovoce, sloužících jak ka skladováni, tak 1 k dopravě, př1p. k přímé distribuci, budou viochny tyto výhody ještě výraznější.Wrapped the great advantage of this saying, it simplified the construction of a coaor cooler for a controlled atmosphere that may not be as tight as the cooler S owned, costly working gas expander. With an excess of shielding gas obtained virtually free of charge as a waste product of the impellers and at least 10 X cheaper construction of the cooling plant. Propane can be used as a convenient and cheap fuel for heating the coldroom's working and handling areas. hot water from gas engine coolers. BACKGROUND OF THE INVENTION A great advantage of such a refrigeration plant for fruit will be the possibility of utilizing excess, food grade pure carbon dioxide, which is free of charge as a waste product from the shielding gas generating plant. By using the device according to the invention, the relatively expensive and difficult handling and propane cylinders of the artificial ataosphere dispenser 1 eliminate the danger and consequently associated therewith. In the case of mobile boat refrigerators for fruit serving both for storage and for transport, e.g. For direct distribution, viochny these benefits will be even more pronounced.

Přiklad provedeni zařízeni na výrobu ochranného plynu z výfukových plynů spalovacích motorů je znázorněn na výkrese. Chladicí kompresor 1 je poháněn spalovacím motorem 2An example of an embodiment of an apparatus for producing a shielding gas from the exhaust gases of internal combustion engines is shown in the drawing. The cooling compressor 1 is driven by an internal combustion engine 2

201 080 na propan nabo jiný plyn. Výfukové plyny spalovacího aotoru £ se vedou Izolovaný· potrubí· £ do zařízeni na výrobu ochranného plynu pro regulaci atRosfáry, sestávajícího z katalytického dodSlovaČ· £ výfukových plynů, absorbéru 6 C0₂, desorbáru £, reboilaru £, chladiče 9, výaěnlku tepla 10 a chladičů 11 a 12. Potrubí· 13 odchází ze zařízeni ochranný plyn, sestávající převážné z dusíku, ktarý se vhání do chladlrny. Potrubí· 14 vystupuje ze zařízeni čistý přebytečný kysličník uhličitý, jehož je aožno použit pro potravinářská účely, například k syceni nápojů nebo výrobě tuhého kysličníku uhličitého.201 080 for propane or other gas. Exhaust gases of the combustion aotoru £ are kept isolated · duct · £ into an apparatus for producing a protective gas for regulating atRosfáry consisting of catalytic dodSlovaČ · £ exhaust absorber 6 C0 ₂ desorbáru £, reboilaru £ coolers 9 výaěnlku exchanger 10, and coolers 11 and 12. Piping 13 leaves the apparatus a shielding gas, consisting predominantly of nitrogen, which is blown into the cooling plant. The line 14 exits from the apparatus pure excess carbon dioxide, which may be used for food purposes, for example to carbonate beverages or produce solid carbon dioxide.

Výfuková plyny spalovacího Motoru na propan, pracujícího a přebytkea vzduchu, odcházející potrubí· £ aaj1 většinou složeni : 74 až 85 X dusíku, 6' až 8 X kyslíku, 7 až 9 X kysličníku uhličitého a do 1 X ostatních plynů, jako CH*, CO a Ν0_χ. K těmto plynů· se přidá potrubí· £ propan nebo vzduch podle způsobu chodu aotoru na chudou nebo bohatou saěs pro úpravu spalitelných podílů výfukových plynů a vedou se Izolovaný· potrubí· £ do katalytického dodStovače £. Teplota plynu v dočISlovačf £ je 650 až 700 °C. V potrubí £ je zařazen jeStě čistič vyplněný ocelovou vatou, na ně«ž *e odvede olejová Mlha a případně pevná nečistoty.The exhaust gases of the propane internal combustion engine, operating and excess air, the outgoing ducts generally consist of: 74-85% nitrogen, 6-8X oxygen, 7-9X carbon dioxide, and up to 1X other gases such as CH *, CO and Ν0 _χ . To these gases is added a line of propane or air according to the method of running the engine to a lean or rich sauste to treat the combustible proportions of the exhaust gases, and the insulated lines are led to the catalytic feeder. The gas temperature in the after-treatment was 650 to 700 ° C. In the line 6 there is also a cleaner filled with steel wool, to which an oil mist and possibly solid impurities are discharged.

Katalytický dočfSlovač £ obsahuje v první vrstvě porcelánová kuličky sloužící jednak ke stejnoaěrnáau rozděleni toku plynu, jednak jako dodatečný filtr. Jako katalyzátory se používají BěSnatá katalyzátory. Teplota plynů při vstupu do katalytického dočfSlovače £ je kole· 350 až 400 °C a při výstupu z něj kole· 690 až 740 °C.The catalytic afterburner comprises, in the first layer, porcelain spheres serving both for uniform distribution of the gas flow and as an additional filter. The catalysts used are white catalysts. The temperature of the gases at the inlet to the catalytic afterburner is about 350 to 400 ° C and about 690 to 740 ° C.

cC

Plyn z katalytického dočfSlovače £ sa vede šaaotovou trubkou nebo trubkou z podobného Materiálu, odolného vůči vysoký· teplotá·, do rebolleru £ desorpčni kolony £_z kde předá svá teplo a ochladl se na teplotu kole· 130 °C. Z rebolleru 8 přichází plyn přes sprchový chladič £ kde se ochladl vodou asi na 25 až 30 °C, a kde současně zkondenzuje většina vodní páry. Z chladiče £ postupuje plyn obsahující pouze U₂, 0₂ a C0₂ do absorbéru £, kde se absorbuje kysličník uhličitý vypíráni· vodný· roztokea aonoetanolaainu nebo jiného absorbentu. Z absorpční kolony vystupuje poto· plyn o taková· složeni, která je pro ochranný plyn pro regulaci ataosfáry nej vhodnější, a alce 92 až 95 X N₂, 4 až 6 X 0₂ a 1 až 1,5 X Cť>₂· Obaah nečistot v tonto plynu ae pohybuje na hodnotách stejných qebo nižších než v běžná ataoafáře, a to S0_x a Ν0_χ je nlžěl než 1 ppn, CK* a CO nlžěl než 5 pp·. Ochranný plyn se poto· ochladl ve výparniku chladlrny na teplotu odpovídající teplotě chladlrny a vhání se do chlazeného prostoru. Absorbent nasycený kysllčnlke· uhličitý· se vede z absorbéru 6 do desorpčni konory nebo desorbáru £ přes výnánik tepla 10. V desorbáru £ je C0₂ desorbován. Vzhlede· k tonu, že teplota, při niž dochází k regeneraci absorbentu je 103 až 105 °C, je před desorbáren 6 zařazen výněnlk tepla 10, v něnž obohacený absorbent Zetanolanin/ se ohřeje regenerovaný· absorbente· ZetanolenineMZ, vystupující· z desorpčni kolony £ a rebolleru £. Reboiler £ je ohříván horký· plyne·, vystupující· z katalytického dočiělovače £ a vyvíjí se v ně· z absorbentu vodní pára, která podporuje regeneraci v desorpčni koloně. Kysličník uhličitý unikající při regeneraci absorbentu uniká z desorpčni kolony - desorbáru £ e je veden do chladiče 12. kde kondenzuje stržená vodní pára a odděluji se stržená kapičky absorbentu. Kondenzát i zachycený roztok absor201 080 bentu se odvádí potrubí· 15 zpět do absorbéru 6. Kysličník uhličitý unikající nebo odsávaný potrubiu 14 z desorpčnl kolony £ je volal čistý s použije so bud k regulaci obtahu C0₂ v atmosféře chladlrny, nebo k syceni nápojů anobo výrob# suchého ledu.The gas from the catalytic dočfSlovače £ šaaotovou leads the tube or tube of similar material, resistant to high temperature · ·, to the desorption column rebolleru £ £ _of which passes its heat and the colder the temperature of around 130 ° C ·. Gas comes from the reboller 8 through a shower cooler 8 where it has been cooled with water to about 25-30 ° C, and at the same time most of the water vapor condenses. From the cooler £ progresses gas containing only U ₂ 0 ₂ and C0 ₂ £ the absorber where it absorbs carbon dioxide scrubbing aqueous · · roztokea aonoetanolaainu or other absorbent. From the absorption column, a gas of the composition most suitable for the shielding gas to control the ataosphere, and alce 92 to 95 XN ₂ , 4 to 6 X 0 ₂ and 1 to 1.5 X C ₂ > _{2, are} present. in tonto gas and e moves to values equal to or lower than in conventional ataoafar, namely S0 _x and Ν0 _χ is nl than 1 ppn, CK * and CO nl is less than 5 pp ·. The shielding gas was then cooled in the refrigerator evaporator to a temperature corresponding to the refrigerant temperature and blown into the refrigerated space. The saturated carbon dioxide absorber is passed from the absorber 6 to the desorption chamber or desorber 6 via a heat exchanger 10. In the desorber 6, CO _{2 is} desorbed. Considering that the temperature at which the absorbent regenerates is 103 to 105 ° C, a heat exchanger 10 is placed upstream of the desorber 6, in which the enriched absorbent Zetanolanine / heats the recovered absorbent ZetanolenineMZ exiting the desorption column 6. and reboller £. The reboiler is heated by the hot gas exiting the catalytic refinement and evolves from the absorbent water vapor that promotes regeneration in the desorption column. The carbon dioxide escaping during the regeneration of the absorbent escapes from the desorption column - the desorber 6 is led to a cooler 12 where condensed water vapor condenses and the entrained droplets of the absorbent are separated. The condensate and entrapped absorbent solution 0 080 bent are removed via line 15 back to the absorber 6. Carbon dioxide escaping or exhausted through line 14 from desorption column 6 is called clean with either a CO ₂ recirculation control in a cold atmosphere or carbonated beverages or beverages # dry ice.

K dokonalému odstraněni δθ_χ a Ν0_χ ja možno před adsorbár £ zařadit předplrad kolonu 16 a roztokem uhličitanu draselného, v němž aa tyto plyny zadrží.In order to completely remove δθ _χ and Ν0 _χ , a pre-column 16 and a potassium carbonate solution in which a and these gases are retained can be added upstream of the adsorber.

P Ř E 0 N Ě T VYNÁLEZUBACKGROUND OF THE INVENTION

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION

A method for producing a shielding gas for controlling the atmosphere, in particular in the storage of fruit and vegetables, from the exhaust gases of internal combustion engines operating and light-boiling hydrocarbons of the methane series, characterized in that propane or air adds propane or air to the combustion ratio of 1.05 and 1.10, after which the gas mixture is treated with a catalyst, at 500-800 [deg.] C., combustible substances and oxygen are reacted and from a gas mixture consisting of nitrogen, carbon dioxide and residual oxygen after heat exchange and cooling. up to 30 ° C washes carbon dioxide sorbentsm.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it consists of a catalytic exhaust afterburner Z5Z, downstream of which a Z6Z absorber and a Z7Z dampener are connected to a rabollaram Z8Z and a heat exchanger Z10Z via coolers Z9Z, Z11Z and Z12Z. from the Z13Z pipe to the shielding gas to the cold store and the Z14Z pipe to the clean carbon dioxide.

1 drawing

201 080