DE19913591A1 - Behandlung von Kartoffel-Lagerhallen mit Aerosolen unter Benutzung von festem CIPC - Google Patents
Behandlung von Kartoffel-Lagerhallen mit Aerosolen unter Benutzung von festem CIPCInfo
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Abstract
Verfahren für das Schmelzen und Formen von Aerosolen aus festem CIPC werden beschrieben. Festes CIPC in Blockform ist bequem zu transportieren und zu handhaben. Festes CIPC in Blockform hat in etwa die Konsistenz von festem Paraffin-Wachs. Festes CIPC wird auf kontrollierte Art und Weise geschmolzen, um einen im wesentlichen reinen flüssigen Strom von CIPC zu erzeugen. Der geschmolzene oder flüssige Strom aus CIPC wird in ein Aerosol aus CIPC verwandelt, entweder mit Hilfe eines heißen Druckluftstromes oder eines Stromes aus Verbrennungsgasen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein die Behand
lung von Gemüse-Lagerhallen, und hierbei insbesondere von Kartoffel-Lagerhallen,
mittels Aerosolen aus CIPC.
Kartoffeln werden öfters nach der Ernte für mehrere Monate
gelagert bis in den Frühling oder gar in den folgenden Sommer hinein. Üblicherweise
werden die Kartoffeln in belüfteten und befeuchteten Lagerhallen gelagert. Die
Luftzirkulation wird gefördert, da die Kartoffeln während der Lagerung atmen, wobei
CO2, chemische Verbindungen und Wärme abgegeben werden. Es ist seit längerem
bekannt, daß Kartoffeln innerhalb weniger Monate keimen und damit den ganzen
Kartoffelberg durchsetzen und unbrauchbar machen können falls keine spezifischen
Schritte oder Techniken angewandt werden. Temperaturen von 5°-7°C (42°-45°F)
während der Lagerung verringern im allgemeinen ein solches Auskeimen.
Es ist bekannt, daß Keimungsverhinderer verschiedenster Art für Kartoffeln einge
gesetzt werden um ein Auskeimen während der Lagerung zu verhindern. Eines der
älteren Patente auf diesem Gebiet, US Patent 3,128,170, betrifft den Einsatz von
Isopropyl-N-Chlorophenylcarbamat (CIPC) in einer Kartoffel-Lagerhalle. Wie in dem
Patent angemerkt, ist CIPC bei Zimmertemperatur ein Feststoff, welcher sich im
allgemeinen in polaren Lösungsmitteln wie Propylen Glykol und neuerdings auch in
Methanol lösen läßt. In kommerziellen Produkten findet man üblicherweise einen
Gewichtsanteil von CIPC in der Lösung von etwa 78 Gew.-% bei Anwendung von
Methanol als Lösungsmittel. Eine Lösung mit CIPC ist wünschenswert, um Aerosole
aus CIPC zu erzeugen sowie wegen der einfachen Handhabung.
Neuere Patente hinsichtlich der Anwendung von CIPC in einer Lagerhalle wurden
an Sheldon beziehungsweise Morgan erteilt (US Patente 4,226,179 und 4,887,525).
Sheldon's Patent setzt ein Verfahren zum Verdampfen einer CIPC-Lösung
mittels Ultraschall ein, während das Morgan-Patent sich mit einer verbesserten
Technik der Luftzirkulation in einer Lagerhalle befaßt, um eine bessere Verteilung des
CIPC-Aerosols zu erreichen, welches mit Hilfe eines Lösungsmittel hergestellt wurde.
Sheldon nimmt Bezug auf die mögliche Anwendung von ungelöstem CIPC. Sheldon
gibt jedoch kein Beispiel einer solchen Technik oder irgendeinen Hinweis wie solch
eine Anwendung zu bewerkstelligen wäre. Sheldon weist darauf hin, daß ein Lö
sungsmittel notwendig sein könnte um den chemischen Stoff in der Sprühdüse
flüssig zu halten (4. Spalte, Zeile 50ff.). Sheldon gibt einen Temperaturbereich für
CIPC von 21° bis 121°C (70°F-250°F) an (5. Spalte, Zeilen 1 bis 13). Der
Schmelzpunkt von reinem CIPC liegt bei etwa 40°C (104°F). Sheldon gibt an, daß
CIPC wenigstens 60 Gew.-% und vorzugsweise 75 Gew.-% des chemischen Ge
misches betragen sollte. Der Rest ist das Lösungsmittel. Sheldon gibt nicht an, daß
die Druckluft, welche mit 483 kN (70 psig) der Sprühdüse zugeführt wird, ange
wärmt sein sollte (Spalte 10, Zeile 20ff.). Sheldon's Apparat benutzt eine große
Luftmenge; 2,36 m3/sec (5,000 cfm) werden in sein Vernebelungsgerät eingeleitet
(Spalte 10, Zeile 25ff.).
Sheldon merkt an, daß thermische Vernebelung große Tropfen von CIPC erzeugt,
das CIPC abbaut, sowie die gelagerten Kartoffeln erwärmt und somit das Wachstum
von Bakterien fördern kann.
Die Technik, welche im Morgan-Patent benutzt wird, beinhaltet thermische Nebel
bildung bevor der CIPC-Nebel in den zirkulierenden Luftstrom der Lagerhalle einge
leitet wird. Thermische Vernebler, welche zum kommerziellen Einsatz gelangen, sind
ähnlich konstruiert wie in Abb. 1 dargestellt, wobei eine Propan-Flamme in
einer hohlen Röhre (Verbrennungskammer), welche in einer weiteren zylindrischen
Umhüllung eingeschlossen ist, brennt. In diese äußere Hülle wird die CIPC-Lösung
eingeleitet. Die CIPC-Lösung wird häufig in der Nähe des abliegenden Endes der
Verbrennungskammer eingeleitet, wobei die CIPC-Lösung mit den Verbrennungs
gasen, welche aus der Verbrennungskammer austreten, vermischt wird. Dies führt
dazu, daß das Lösungsmittel im allgemeinen verdunstet und das CIPC in eine Mi
schung bestehend aus Dampf (Gas) und Feststoffpartikeln (CIPC), sowohl flüssige
als auch feste, umgewandelt wird.
Die Verbrennungsendprodukte, welche aus der Verbrennungskammer austreten,
sind im allgemeinen sauerstoffarm, so daß nicht viel Methanol verbrannt wird. Es
verdunstet daher und zerfällt oft zu Formaldehyd und Ameisensäure, welche beide
toxisch sind. Die Verbrennungsprodukte bilden in der Lagerhalle eine reduzierende
Atmosphäre und schaffen weiterhin einen Überdruck infolge des großen Gasvolu
mens, welches in die Halle einströmt. Eine solche reduzierende Atmosphäre streßt
die Kartoffeln und führt dazu, daß ein Anteil der Stärke in Zucker übergeführt wird.
Kartoffeln mit einem hohen Zuckergehalt ergeben dunkelbraune Pommes Frites beim
Frittieren, insbesondere bemerkt man dies an der Spitze der Pommes Frites. Dies
ist unerwünscht und vermindert den Wert derart gelagerter Kartoffeln. Ein Über
druck hat weiterhin zur Folge, daß ein Großteil des Behandlungsgases aus der
Lagerhalle entlüftet wird.
Wie in dem Morgan-Patent angemerkt, besteht eines der Probleme darin, daß CIPC
sich an den Ventilatoren des Luftzirkulationssystems der Lagerhalle ansammelt
sowie an den Entlüftungsrohren und anderen Objekten in der Halle. CIPC ist nicht
sehr wirksam für die Behandlung der Kartoffeln wenn es nicht in Kontakt mit den
Kartoffeln kommt, das heißt direkt auf der Kartoffeloberfläche abgelagert wird. Das
thermische Vernebelungssystem nach dem bisherigen Stand der Technik leitet in die
Kartoffel-Lagerhalle alle Verbrennungsprodukte des Propangasbrenners ein, zusätz
lich das verdunstete Methanol oder ein anderes Lösungsmittel, einschließlich von
Zersetzungsprodukten des Methanols, wie zum Beispiel Formaldehyd, Ameisensäu
re, und dergleichen. In Anbetracht der Tatsache, daß Lagerhallen auf relativ nied
rigen Temperaturen gehalten werden, ungefähr zwischen 5°C und 10°C (40°-50°F),
können sich diese Produkte wie Methanol, Ameisensäure, Formaldehyd, und
dergleichen in der Halle verflüssigen (kondensieren) und sich auf den Kartoffeln
ablagern. Damit kann sich auch ein Dampfdruck dieser Produkte in der Lagerhalle
ausbilden, lange nach der Behandlung zur Keimverhinderung. Dies macht ein Ar
beiten in der Halle für das Personal nicht ungefährlich. Wenngleich die thermische
Vernebelung mit thermischen Apparaten der Art wie in Abb. 1 dargestellt seit
längerer Zeit erfolgt, und die so behandelten Lagerhallen relativ keimfrei geblieben
sind, so ist dieses Verfahren nichtsdestoweniger ineffizient in der Anwendung von
CIPC, d. h. das CIPC zerfällt in gewissem Maße, kontaminiert die Lagerhalle mit toxi
schen, unerwünschten Stoffen oder geht durch Entlüftung verloren.
Sowohl die Verfahren von Sheldon als auch Morgan beinhalten das Einleiten von
großen Gasmengen, Luft oder Verbrennungsgasen in eine Lagerhalle. Dies erzeugt
einen Überdruck in der Halle und verursacht ein Entlüften und damit Verlust von
CIPC aus der Halle.
Das Erzeugen von Aerosolen, d. h. die Ausbildung eines stabilen Nebels aus Herbi
ziden, Pestiziden, etc. hat bisher den Einsatz von Lösungsmitteln oder Trägergasen
erfordert. In US Patent 2,460,792 von Pabst et al., wird ein Verfahren der Zumi
schung von Ölen vorgestellt um ein stabiles Aerosol zu erhalten. Ein Hauptgrund für
den Einsatz von Lösungsmitteln gemeinsam mit CIPC und ähnlichen Keimverhinde
rungsmitteln, besteht in dem Einsatz des Keimverhinderungsmittel als Aerosol sowie
in der einfacheren Handhabung von Flüssigkeiten für die Anwender.
Wenngleich das Sheldon-Patent die Bildung eines "Nebels" aus flüssigen Partikel mit
Hilfe von Ultraschall vorschlägt, so ist dieses Verfahren bisher offensichtlich noch
nicht kommerziell angewandt worden und es fehlt in dem Patent jeglicher Hinweis
darauf wie dies ohne ein Lösungsmittel zu bewerkstelligen sei. Der gegenwärtige
Stand der Technik für die kommerzielle Anwendung von CIPC besteht in der Verne
belung eines CIPC-Lösungsmittel-Gemisches mit einem thermischen Verneblers,
ebenfalls nach dem Stand der Technik, wobei häufig ein Ventilator mittlerer Ge
schwindigkeit eingesetzt wird, wie in dem Patent von Morgan beschrieben.
Die vorliegende Erfindung beschreibt Verfahren, chemische Verbindungen, sowie
Geräte für die Anwendung von geschmolzenem CIPC in Form eines Aerosols in Ge
müse-Lagerhallen. Das geschmolzene CIPC wird durch das Schmelzen von im we
sentlichen reinen, festen CIPC erhalten. Während CIPC bisher hauptsächlich in einer
Mischung aus CIPC und einem Lösungsmittel, wie zum Beispiel einem Alkohol (z. B.
Methanol), oder einem Öl, wie zum Beispiel Erdnußöl oder dergleichen, eingesetzt
wurde um Aerosole zu bilden, so hat der Einsatz von CIPC in der geschmolzenen
Form seine Vorteile. Die vorliegende Erfindung stellt die Vorrichtungen und Ver
fahren zur Verfügung um feste Blöcke aus CIPC bei erhöhten Temperaturen, zum
Beispiel Temperaturen größer als 65°C (150°F), vorzugsweise größer als 93°C
(200°F) bis etwa 121°C (250°F) zu schmelzen. Das geschmolzene CIPC wird in
einem Reservoir gesammelt, welches auf einer Temperatur von mindestens 40°C
(105°F) gehalten wird, (dies ist der Schmelzpunkt von CIPC), und vorzugsweise auf
Temperaturen größer als 65°C (150°F), um das geschmolzene CIPC in einem über
aus fließfähigen Zustand zu halten.
Heißes, flüssiges CIPC wird in einem Sumpf auf der Abflußseite des Reservoirs
gesammelt und durch ein Sieb oder Filter geleitet, von wo es zur Einlaufseite einer
Pumpe fließt, insbesondere einer peristaltischen Pumpe. Die Pumpe fördert das
geschmolzene CIPC durch eine beheizte, wärmeisolierte Leitung zu einem Aerosol
bildenden Apparat, welcher das CIPC in ein Aerosol überführt. Das Aerosol kann
anschließend in das Luftzirkulationssystem der Lagerhalle oder einen heißen Luft
strom, der in die Halle eingeleitet wird, eingeführt werden.
Eine Art von Gerät um flüssiges, geschmolzenes CIPC in ein Aerosol überzuführen,
beinhaltet eine geeignete Düse, welche einen Strom aus geschmolzenem CIPC aus
sprüht und welcher dann an der Außenseite der Düse mit heißer Druckluft in Kon
takt kommt. Die Luft befindet sich im allgemeinen unter einem Druck von etwa
1.034 kN (150 psig) und einer Temperatur von etwa 260°C (500°F). Zumindest
ein Teil der Luft wird tangential von derselben Düse ausgestoßen. Die Druckluft hat
vorzugsweise eine Temperatur größer 288°C (550°F) und ist besonders wirksam
in einem Bereich von 315°-343°C (600°-650°F) und darüber. Diese Drücke und
Temperaturen sind wesentlich höher als bisher angewandt oder vorgeschlagen
wurde, z. B. in dem Sheldon-Patent.
Ein anderer Typ eines Aerosol bildenden Gerätes verbrennt Propan oder Butan, oder
ein ähnliches Kohlenwasserstoff Gas, wobei das geschmolzene CIPC hinter den
Brenner gelenkt wird, derart, daß die heißen Gase aus dem Brenner mit den CIPC-
Tropfen in Kontakt kommen, das CIPC verdampfen und ein stabiles Aerosol bilden.
Der Gebrauch von geschmolzenem CIPC in einem derartigen System führt zu her
vorragenden Ergebnissen, wie weiter unten beschrieben.
Der Einsatz von festem CIPC als Ausgangsmaterial hat zahlreiche Vorteile für die
Behandlung von Kartoffel-Lagerhallen und dergleichen. Festes CIPC ist in seiner
Handhabung ungefährlich und kann mit einem Reinheitsgrad größer 98% hergestellt
werden. Somit werden nur sehr wenige Verunreinigungen oder toxische Substanzen
in eine Kartoffel-Lagerhalle bei Verwendung von festem CIPC eingetragen. Festes
CIPC ist ebenfalls einfach zu transportieren und zu handhaben im Gegensatz zu
einer Lösung aus CIPC in einem geeigneten Lösungsmittel, insbesondere Alkoholen.
CIPC-Lösungen werden als gefährliche Materialien für Transportzwecke eingestuft.
Die Verwendung von festem CIPC als Ausgangsmaterial zur Bildung eines Aerosols
eliminiert das Einleiten von Alkoholen oder deren Verbrennungs- und Abfallproduk
ten in eine Lagerhalle. Diese Verbrennungs- oder Abfallprodukte können Formalde
hyde, Ameisensäure und andere schädliche Chemikalien enthalten. CIPC-Lösungen
können etwa 22-50 Gew.-% Alkohol enthalten. Verschiedene Alkohole, wie zum
Beispiel Methanol, Isopropanol, und dergleichen können verwendet werden. Somit
kann eine bedeutsame Menge an schädlichen Chemikalien in die Lagerhalle einge
bracht werden infolge des Einsatzes einer CIPC-Lösung auf Alkoholbasis, unab
hängig davon was für ein Aerosolgerät eingesetzt wird. Selbst wenn der über
schüssige Alkohol aus der CIPC-Lösung verdunstet wird und anschließend nur der
aufgelöste Rückstand verwendet wird, so kann selbst nach erfolgter Verdunstung
ein Restalkoholgehalt von etwa 5% in dem CIPC-Aerosol oder dessen Abfall- und
Verbrennungsprodukten vorliegen.
Abb. 1 ist eine schematische Darstellung eines thermischen Vernebelungs
apparates nach dem bisherigen Stand der Technik, um Aerosole aus
CIPC-Lösungen zu bilden.
Abb. 2 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Bildung eines
Aerosols unter Verwendung von festem CIPC als Ausgangsmaterial.
Abb. 3 ist eine schematische Darstellung eines thermischen Vernebelungs
gerätes zur Vernebelung von geschmolzenem CIPC.
Abb. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrisch angetriebenen, mit
Druckluft versorgten Wärmeaustauschers.
Abb. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Tanks zum Schmelzen von
festem CIPC.
Abb. 6 ist ein Schaltbild der Beheizungselemente.
Abb. 7 ist ein Querschnitt einer erwärmten, isolierten Leitung, um ge
schmolzenes CIPC zu transportieren.
Abb. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer Sprühdüse, um ein Aerosol aus
geschmolzenem CIPC zu bilden.
Abb. 9 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 9-9 der Düse aus
Abb. 8.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet die Bildung eines Aerosols aus geschmolze
nem, im wesentlichen reinen CIPC, in dem eine feste Masse aus CIPC geschmolzen
wird. Das Schmelzen eines CIPC-Festkörpers, üblicherweise in Form eines Blockes,
jedoch können auch CIPC Flocken oder Späne verwendet werden, wird dadurch er
reicht, daß der Block in eine erste heiße Zone gebracht wird, deren Temperatur
genügend hoch ist, daß das CIPC schnell schmilzt. Späne oder Flocken aus festem
CIPC können leicht geschmolzen werden, indem man einen durchlässigen Korb
Temperaturen, welche ausreichend über dem Schmelzpunkt des CIPC liegen, aus
setzt. Wenn geschmolzenes CIPC zur Bildung eines Aerosols benutzt wird, kann es
vorkommen, daß der CIPC-Durchsatz in der Lagerhalle beschränkt ist infolge der
Geschwindigkeit mit welcher der CIPC-Block geschmolzen werden kann. Daher er
laubt ein schnelles Schmelzen die schnelle Bildung des Aerosols und die schnelle
Behandlung der Lagerhalle.
Eine zweite heiße Zone wird vorzugsweise zur Aufnahme des geschmolzenen CIPC
aus der ersten Zone aufrechterhalten. Diese zweite heiße Zone kann auf einer
niedrigeren Temperatur gehalten werden, zum Beispiel auf etwa 65°C (150°F) im
Vergleich zu Temperaturen, die wesentlich über 65°C (150°F) liegen, zum Beispiel
bei etwa 93°C (200°F) in der ersten Zone. Die zweite Zone wird auf einer Tem
peratur gehalten, welche ausreichend Wärme sowie optimale Fließfähigkeit für das
CIPC vorsieht. Der Wärmegehalt des flüssigen CIPC ist wichtig um auszuschließen,
daß die Flüssigkeit an irgendeiner Stelle zwischen der zweiten heißen Zone und dem
Aerosol bildenden Gerät sich wieder verfestigt.
Die zweite heiße Zone ist vorzugsweise auf einem niedrigeren Niveau im selben
Tank wie die erste Zone angeordnet, so daß das geschmolzene CIPC direkt infolge
der Schwerkraft von der ersten heißen Zone zu der zweiten fließt. Das CIPC wird
aus der zweiten heißen Zone durch eine wärmeisolierte und vorzugsweise erwärmte
Leitung zu einem Aerosol bildenden Gerät gepumpt, welches ein Aerosol aus dem
CIPC erzeugt und welches dann anschließend durch die Lagerhalle mittels des
normalen Luftzirkulationssystems der Halle transportiert wird. Das Aerosol bildende
Gerät kann eines von mehreren Gerätetypen sein und wird im nachfolgenden näher
beschrieben.
CIPC kann in der festen Form vorzugsweise in einem Behälter wie zum Beispiel
einem Plastikeimer bereitgestellt werden, wobei die obere Öffnung des Eimers einen
größeren Durchmesser aufweist als die geschlossene Unterseite des Eimers. Der
Plastikeimer besitzt einen Deckel, welcher mit der Oberkante des Eimers gut ver
siegelt. Ein CIPC-Block kann in die erste heiße Zone eingebracht werden, indem
man den Deckel des Eimers, welcher das CIPC enthält, abnimmt und den Eimer in
die erste heiße Zone kippt. Sobald das CIPC sich erwärmt und die Luft den Umfang
des Eimers erwärmt, kann der Eimer leicht abgezogen werden, was erlaubt, daß der
CIPC-Block in der heißen Zone verbleibt bis er komplett geschmolzen ist.
Der Behälter, in welchem das CIPC geschmolzen wird, hat ein Volumen, das vor
zugsweise größer als ein einzelner CIPC-Block ist. Somit kann ein zweiter CIPC-
Block in die erste heiße Zone eingebracht werden and kann zu schmelzen beginnen,
bevor alles CIPC aus der zweiten heißen Zone oder dem Behälter gepumpt worden
ist.
CIPC Blöcke können ebenfalls als Blöcke in versiegelten Plastiksäcken bereitgestellt
werden. Die Plastiksäcke befinden sich in einer Kiste, welche den Abmessungen der
Blöcke angepaßt ist. Die Kiste und der Sack können als Gußform genutzt werden,
in welche das geschmolzene CIPC gegossen wird. Alternativ hierzu kann eine Guß
form benutzt werden, in welche das geschmolzene CIPC gegossen werden kann.
Solch eine Gußform kann mit einem Plastiksack ausgekleidet werden, in welchen
das CIPC gegossen wird. Sobald das CIPC abgekühlt ist und sich verfestigt hat,
kann der CIPC-Block leicht entfernt werden, indem der Plastiksack abgezogen wird.
Der Sack kann dann als Teil des Transportbehälters dienen. Der Sack kann versie
gelt werden und der darin eingeschlossene Block kann in einen gewöhnlichen Kar
ton eingesetzt werden, welcher eine Form und Größe wie der Block hat. Im Falle,
daß der CIPC-Block während des Transportes hohen Temperaturen, d. h. über dem
Schmelzpunkt liegend, ausgesetzt ist, bleibt das CIPC immerhin im Plastiksack.
Die weitere Beschreibung der Erfindung erfolgt einfacher mit Bezug auf die
nachfolgenden Abbildungen.
Abb. 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens und Apparates um
die vorliegende Erfindung durchzuführen. Ein CIPC-Block 10 liegt hierbei auf den
Heizelementen 11 in einem Tank 12. Der Tank hat vorzugsweise einen Deckel (hier
nicht gezeigt) um die angemessene Temperatur im Tank aufrechtzuerhalten und um
das Verdampfen von CIPC während der Schmelzphase zu verringern. Eine Mehrzahl
von Heizelementen 11 kann in Form eines Gitters oder Rostes derart angeordnet
werden, daß der CIPC-Block darauf liegen kann. Die Elemente 11 werden mittels
eines Temperatursensors und einer Temperaturkontrolle thermisch geregelt um die
Temperatur der Heizelemente im allgemeinen auf etwa 65-121°C (150°-250°F)
und vorzugsweise auf etwa 93-104°C (200-220°F) zu halten. CIPC schmilzt bei
etwa 40°C (105°F). Wenn man in den Heizelementen eine Temperatur, welche un
gefähr doppelt so hoch wie die Schmelztemperatur ist, aufrecht erhält, so schmilzt
das CIPC sehr schnell, wenngleich die Eigentemperatur des CIPC in der ersten hei
ßen Zone nicht viel mehr als 40°C (105°F) beträgt.
Das CIPC schmilzt und tropft in den unteren Teil des Tanks 12, wo eine Temperatur
von wenigstens 40°C (105°F) und vorzugsweise höher als 52°C (125°F) oder im
allgemeinen bei etwa 65°C (150°F) oder höher aufrechterhalten wird, um optimale
Fließeigenschaften und einen optimalen Wärmeinhalt für das CIPC zu haben. Ein
Heizelement 13 mit einem angemessenen Temperatursensor kann am Boden des
Tanks 12 befestigt werden, welcher im Tank oder am Tankboden in der Nähe des
Heizelementes angeordnet ist und mit der Temperaturregelung so abgestimmt ist,
daß die Temperatur des flüssigen CIPC auf einem angemessenen Niveau gehalten
wird.
Das geschmolzene CIPC wird in einem sehr fließfähigen Zustand vom Tank 12
durch einen Sumpf und ein Sieb (in Abb. 1 nicht gezeigt) zur Einlaufseite der
Pumpe 14 gebracht. Vorzugsweise wird eine peristaltische Pumpe für diesen Zweck
eingesetzt, wenngleich auch andere Pumpen benutzt werden können. Die Leitung
15 vom Tank 12 zur Pumpe 14 ist aus Plastik, wie zum Beispiel Polyäthylen, Poly
propylen, Tygon, oder dergleichen, welche Wärmeeigenschaften besitzen, die für
das Handhaben der Temperaturen von geschmolzenem CIPC geeignet sind. Der Ab
fluß der Pumpe wird durch Leitung 16, welche wärmeisoliert und vorzugsweise be
heizt ist, zum Aerosol bildenden Gerät gefördert. Die Pumpe 14 und der Tank 12
sind vorzugsweise in einer wärmeisolierten Umkleidung angeordnet, wie durch die
gebrochenen Linien 17 in Abb. 2 dargestellt. Die Wärmeisolierung hat Öff
nungen, so daß die Oberseite des Tanks sowie die Pumpe zugänglich sind. Diese
Öffnungen sind ebenfalls mit wärmeisolierten Türen ausgestattet. Der beheizte Tank
hält eine ausreichende Temperatur innerhalb der Umkleidung aufrecht, so daß die
Pumpe und die Leitungen innerhalb der Umkleidung, wie zum Beispiel Leitung 15
nicht isoliert werden müssen. Die Temperatur innerhalb der isolierten Umkleidung
17 liegt komfortabel über 41°C (105°F) infolge der erhöhten Temperatur des hei
ßen Tanks sowie der isolierten Umkleidung.
Eine Wärmelampe wird vorzugsweise innerhalb der Umkleidung vorgesehen um so
wohl Wärme als auch Licht bereitzustellen. Sie kann abgeschaltet werden, falls die
Temperatur zu hoch steigt. Vorzugsweise wird die Lampe angeschaltet bevor die
Verkleidung geöffnet wird, da kühle Luft eintreten kann. Gute Sicht ist ebenfalls
wünschenswert, falls irgendeine Komponente des Systems innerhalb der Umklei
dung visuell inspiziert wird. Ein Verriegelungsschalter kann für diesen Zweck
eingesetzt werden in Verbindung mit einer Tür, welche in der Umkleidung ange
ordnet ist.
Das geschmolzene CIPC fließt durch die wärmeisolierte, beheizte Leitung 16, wo
es vorzugsweise auf einer Temperatur von etwa 65°C (150°F) gehalten wird, bevor
es in ein Aerosol bildendes Gerät 18 eintritt. Das Aerosol bildende Gerät 18 enthält
einen elektrisch beheizten Wärmeaustauscher, welcher die Druckluft vom Kompres
sor 19 auf eine Temperatur von über 260°C (500°F), und vorzugsweise über
288°C (550°F), erwärmt. Der Kompressor 19 erzeugt einen Ausgangsdruck von
mindestens 1.034 kN (150 psig) und vorzugsweise etwa 1.380 kN (200 psig) mit
einer Fließrate, die ausreicht, um ein Aerosol mit dem CIPC durch eine angemesse
ne Sprühdüse zu bilden. Die Sprühdüse wird im Nachfolgenden dargestellt und be
schrieben.
Das Aerosol bildende Gerät 18, wie in Abb. 2 dargestellt, wird in dem Luft
zirkulationssystem einer Lagerhalle hinter dem luftzirkulierenden Ventilator ange
ordnet. Die Luftzirkulationsgeschwindigkeit des Ventilators wird vorzugsweise ge
drosselt um einen Luftstrom zu erzeugen, der etwa 10 bis 20% der normalen Luft
geschwindigkeit in dem Zirkulationssystem beträgt. Die Luftströmung des Zirkula
tionssystems in der Lagerhalle ist vorzugsweise laminar und liegt nicht im turbu
lenten Strömungsbereich. Wie in Abb. 2 dargestellt, wird ein Aerosol aus im
wesentlichen reinen CIPC gebildet, wobei Luft der einzige Zuschlagstoff zur Bildung
eines Aerosols ist. Somit werden keine anderen kontaminierenden Stoffe in die
Lagerhalle eingetragen. Wenn ein System des Typs, wie in Abb. 2 dargestellt,
zur Behandlung von Lagerhallen eingesetzt wird, so hat man festgestellt, daß sehr
wenige feste Rückstände am Boden des Ventilatorgehäuses gefunden werden und
daß die CIPC Rückstände auf den Kartoffeln ausgezeichnet sind.
Behandlung von Kartoffel-Lagerhallen mit Keimverhinderungsmitteln wie CIPC er
folgt gewöhnlich während der kalten Jahreszeit. Üblicherweise werden Kartoffeln
im September geerntet und werden danach unmittelbar eingelagert. Innerhalb etwa
3-4 Wochen nach der Einlagerung, üblicherweise Mitte bis Ende Oktober, wird die
erste Behandlung mit dem Keimverhinderungsmittel durchgeführt. Die Außenluft
temperaturen Mitte bis Ende Oktober liegen in den meisten Kartoffelanbaugebieten
der USA und in der Welt im allgemeinen um etwa 10°C (50°F), öfter wesentlich
niedriger. Zumindest während gewissen Zeiten der Behandlung in der Lagerhalle
herrscht Frost. Somit muß das geschmolzene CIPC auf einer erhöhten Temperatur
gehalten werden, zum Beispiel oberhalb etwa 52°C (125°F), und vorzugsweise
nahe 66°C während seines Transportes vom Schmelztank zu dem Aerosol bilden
den Gerät. Falls das CIPC mit irgendwelchen kalten Stellen in Kontakt kommt, ver
festigt es sich unmittelbar und verstopft das System. Es ist daher wichtig, daß die
gesamte Leitung zwischen der CIPC Pumpe und dem Aerosol bildenden Gerät wär
meisoliert ist und elektrisch beheizt wird. Falls zwei oder mehrere elektrisch
beheizte Leitungen zusammenkommen, müssen diese Verbindungsstellen sehr gut
isoliert werden und werden vorzugsweise in einem wärmeisolierten Kasten ange
ordnet um das Verfestigen von CIPC zu verhindern. Die CIPC Schmelzeinrichtung
wird außerhalb der Lagerhalle angeordnet.
Wie in Abb. 1 dargestellt, wurden gemäß dem bisherigen Stand der Technik
CIPC und Alkohol in eine Aerosol bildende Verbrennungseinrichtung (thermische
Vernebelung) geleitet. In dem einzigartigen Prozeß der vorliegenden Erfindung, wird
geschmolzenes CIPC in ein derartiges Gerät eingebracht (siehe Abb. 3). Be
deutende und unerwartete Vorteile ergeben sich aus dieser Anwendung von ge
schmolzenem CIPC in einem thermischen Vernebler im Vergleich zu Aerosolen, die
aus der thermischen Vernebelung von in Methanol gelöstem CIPC gebildet sind.
Diese Vorteile sind folgende (siehe hierzu Abb. 3):
- 1. Der auf Verbrennung basierende Vernebler kann bei einer niedrigeren Temperatur betrieben werden als es mit einer CIPC-Lösung möglich ist. Üblicherweise wer den Vernebler auf Verbrennungsbasis bei etwa 455°-538°C (850°-1000°F) be trieben um einen effizienten und stabilen Sprühnebel aus der CIPC-Methanol- Lösung zu bilden, zum Beispiel eine die 22% Methanol enthält. In Versuchen mit geschmolzenem CIPC, ließ sich der Verbrennungsvernebler sehr gut bei Tem peraturen um etwa 400°C (750°F) und darunter betreiben. Eine Vernebelung konnte selbst bei Temperaturen von 343°C (650°F) durchgeführt werden. Dies stellt einen beachtlichen Vorteil dar, da wesentlich weniger Wärme in die Lagerhalle eingebracht wird. Es ist wünschenswert die Kartoffeln bei Temperatu ren von etwa 5°-7°C (42°-45°F) zu lagern um ein Auskeimen so gering wie möglich zu halten. Wenn extra Wärme eingetragen wird, so erhöht dies die Temperatur der Kartoffeln, was bei einer großen Masse Tage erfordert um sie wieder auf eine niedrigere Temperatur zu bringen. Somit reduziert ein Betreiben des Verbrennungsverneblers bei Temperaturen wie 343°C (650°F) die eingetra gene Wärmemenge um ca. 25 bis 35% im Vergleich zu der Wärmemenge, wel che mit einer thermischen Vernebelung einer CIPC-Lösung in die Lagerhalle eingetragen werden würde.
- 2. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das vorgeschlagene System effizienter ist. Üblicherweise braucht ein Vernebler auf Verbrennungsbasis etwa 19 Liter (5 Gallonen) pro Stunde einer Lösung bestehend aus 78% CIPC und 22% Metha nol. Mit geschmolzenem CIPC als Eingabematerial in den Verbrennungsvernebler können Fließraten größer als 23 Liter (6 Gallonen) pro Stunde leicht erreicht werden, und selbst Eingaberaten von 28 Litern (7,5 Gallonen) pro Stunde waren möglich. Dies vergrößert den Austrag des Verbrennungsverneblers um minde stens 20 bis 35%. Keine Abfallprodukte des Alkohol werden in die Lagerhalle eingetragen: somit werden die Kartoffeln nicht mit Toxinen kontaminiert. Eben falls verbraucht man weniger Propan Brennstoff, da der Verbrennungsapparat bei einer niedrigeren Temperatur betrieben werden kann; somit wird auch weni ger CO2 und CO erzeugt. Ebenfalls kann der Vernebler wegen der höheren Effi zienz und größeren CIPC Fließrate für eine kürzere Zeit betrieben werden, was insgesamt den Eintrag von weniger Wärme und weniger Verbrennungsprodukten wie CO2 und CO in die Lagerhalle bedeutet.
Ein System, welches ein konventionelles oder thermisches Vernebelungsgerät be
nutzt, ist in Abb. 3 dargestellt, wobei reines, flüssiges CIPC mit einer
Temperatur von vorzugsweise 65°C (150°F) oder höher in das Gerät durch eine
Öffnung eingeleitet wird, welche normalerweise für das Einleiten einer CIPC-Lösung
benutzt wird. Ein stabiler Nebel aus CIPC wurde unter Betriebsbedingungen des
Verneblers von etwa 345°C (650°F) und Fließraten bis zu 28 Liter (7,5 Gallonen)
pro Stunde von reinem, flüssigen CIPC gebildet. Das CIPC kann eine niedrigere
Temperatur als 65°C (150°F) aufweisen unter der Voraussetzung, daß ein guter
Durchfluß von flüssigem CIPC zum Vernebler aufrechterhalten wird. Im allgemeinen
besitzt flüssiges CIPC bei Temperaturen, welche in der Nähe des Schmelzpunktes
liegen, das heißt bei 40°C (105°F), eine höhere Viskosität, was das Pumpen er
schwert und den Durchsatz verlangsamen kann.
Beide der oben beschriebenen Systeme haben ihre spezifischen Vorteile. Bei dem
System der Abb. 2 wird nur Luft und CIPC in die Lagerhalle eingeleitet. Bei
einem System der Abb. 3 können bestehende Vernebelungsgeräte auf Ver
brennungsbasis benutzt werden mit reinem, flüssigen CIPC. Weiterhin können sie
effizienter und weniger schädlich für die Lagerhallen eingesetzt werden als ähnliche
Vernebler, welche ein CIPC-Lösungsmittel benutzen.
Das System der Abb. 2 erfordert einen guten Wärmeaustauscher um die
Druckluft, welche einen Mindestdruck von 1.034 kN (150 psig) aufweisen muß, auf
eine Temperatur von mindestens 290°C (550°F) und vorzugsweise auf 345°C
(650°F) oder höher zu erwärmen. Der Wärmeaustauscher muß den hohen Druck
der Luft aushalten und sollte klein genug sein, daß er in einem kleinen Ver
nebelungsgerät angeordnet werden kann, welches sich wiederum in dem Gehäuse
des Ventilators der Lagerhalle befindet. Ebenfalls sollte das Vernebelungsgerät
genügend leicht sein, daß es von einer oder höchstens zwei Personen getragen
werden kann. Der Wärmeaustauscher wird vorzugsweise elektrisch betrieben, so
daß nur ein elektrisches Versorgungskabel, der Druckluftschlauch und die wärme
isolierte CIPC Leitung in die Lagerhalle geführt werden. Der Druckluftkompressor
und der Schmelzapparat für das System der Abb. 2 sind außerhalb der Lager
halle angeordnet. Sie können zum Beispiel auf einem kleinen Anhänger oder der
Pritsche eines Lieferwagens angeordnet sein.
Ein Wärmeaustauscher, wie er für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet
ist, ist in Abb. 4 dargestellt. Hierbei wird ein zylindrischer Körper aus
Aluminium mit mehrfachen Bohrungen durch den Körper verwendet, um mehrfache
Öffnungen für die Luft bereitzustellen. Flansche oder Kopfstücke sind an beiden
Enden angeordnet und Dichtungen sind vorgesehen, so daß die Druckluft im
Wärmeaustauscher gehalten wird. Der Wärmeaustauscher kann mit Lanzen beheizt
werden, die innen angeordnet sind, oder mit einem an der Außenseite aufgebrach
ten Heizkissen, oder eine Kombination von außenliegenden Heizkörpern und Heiz
lanzen kann zur Anwendung gelangen.
Der zylindrische Wärmeaustauscher 40 ist ein Hochdruck-, Hochtemperatur-Bauteil
bestehend aus einem Körper 41 mit Kopfstücken 42 und 43, welche an den beiden
Enden angeflanscht sind. Hochdruck- und Hochtemperatur-Dichtungen 44 und 45
aus Asbest werden an den beiden Enden des Hauptkörpers verwendet. Bei präzise
geschliffenen Flächen können die Dichtungen entfallen. Die Außennaht kann ge
schweißt sein.
Der Hauptkörper und das Kopfstück sind vorzugsweise aus schwerem Aluminium
guß gefertigt; andere leichtgewichtige, beständige Metalle wie Titan- und Mag
nesiumlegierungen, oder dergleichen können ebenfalls verwendet werden. Beson
ders nützliche Metalle sind solche, die leicht gegossen und bearbeitet werden
können und welche eine gute Widerstandsfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit besitzen.
Im allgemeinen sind Luftdrücke im Bereich von 1.034-1.380 kN (150-200 psig)
ausreichend um ein wirksames und stabiles Aerosol zu bilden unter dem Einsatz von
Düsen wie in den Abb. 8 und 9 dargestellt. Der Wärmeaustauscher muß
Temperaturen bis zu etwa 430°C (800°F) aushalten können. Eine Austrittstem
peratur von mindestens 290°C (550°F) ist erwünscht, während Austrittstempera
turen von etwa 315°C (650°F) bis 345°C (650°F) besonders erwünscht sind.
Der Hauptkörper 41 hat eine Anzahl zentrischer Bohrungen 44, 45 und 46, welche
die Wärmelanzen 47, 48 und 49 aufnehmen, jede mit einer Heizleistung von etwa
1.000 bis 2.000 Watt bei 220 Volt. Die Austrittstemperatur wird mit einem Tem
peratursensor gemessen, welcher in Verbindung mit einem Regler ist. Dieser re
guliert den Strom, der an die Wärmelanzen abgegeben wird. Die Masse des Wärme
austauschers dient zugleich als Wärmesumpf. Die Oberflächentemperatur des
Wärmeaustauschers kann ebenfalls mit einem Temperatursensor gemessen werden,
welcher mittels eines Reglers dafür sorgt, daß die Heizelemente nicht überhitzen.
Während die Wärmelanzen so konstruiert sind, daß sie Temperaturen bis zu etwa
540°C (1.000°F) oder höher aushalten können, wird die Oberflächentemperatur üb
licherweise so geregelt wie die Blocktemperatur, das heißt auf etwa 345°C (650°F)
bis 370°C (700°F).
Die Wärmelanzen sind mit einer Heizleistung (BTU/h oder Watt) so ausgewählt, daß
sie ungefähr doppelt so viel Leistung erbringen können wie üblicherweise erforder
lich ist um eine Fließrate von 17 m3/h (10 cfm) bis 42 m3/h (25 cfm), üblicherweise
17-25 m3/h (10-15 cfm), an Hochdruckluft auf Temperaturen bis zu etwa
370°C (700°F) erwärmen zu können. Falls eine einzige Wärmelanze versagt, muß
noch genügend Heizkapazität verbleiben um das System weiter zu betreiben. Wenn
mit der Behandlung der Lagerhalle begonnen worden ist, dann ist es wünschens
wert die Behandlung ohne Unterbrechung zu Ende zu führen. Der Auf- und Abbau
sowie die Reinigung eines Systems der Abb. 2 oder Abb. 3 nimmt Zeit
in Anspruch. Es ist daher nicht wünschenswert eine Unterbrechung zu haben und
wieder von vorne beginnen zu müssen.
Im allgemeinen sind mindestens sechs Luftwege (Bohrungen) im Hauptkörper des
Wärmeaustauschers vorgesehen; es können jedoch auch zehn, zwölf, oder mehr
Luftwege sein. Der Bohrdurchmesser für jede Passage beträgt etwa 16-19 mm
(5/8-3/4"). Es ist wünschenswert eine hohe Gasflußrate in den Passagen zu haben
um den Wärmeaustausch zu verbessern. Wegen der hohen vorliegenden Drücke
sind kleinere Durchmesser für die Passagen im allgemeinen zu bevorzugen. Die
Passagen sind im allgemeinen an der äußeren Peripherie der Heizelemente ange
ordnet.
Die einzelnen Passagen (Bohrungen) in dem Hauptkörper sind paarweise verbunden
durch Aussparungen oder Kanäle 401, welche alle Passagen miteinander verbinden
und somit einen kontinuierlichen Luftfluß von dem Einlaufstutzen 402 zu dem Aus
laßstutzen 403 gestatten. Die Enden des Hauptkörpers und die Flächen der beiden
Kopfstücke 42 und 43 sind maschinell bearbeitet, so daß ein luftdichter Abschluß
mit Hilfe von Dichtungsringen, die zwischen dem Körper und den Kopfstücken an
geordnet sind, bewirkt wird. Turbulenzerzeuger können in den Passagen angeordnet
werden um die Turbulenz und damit den Wärmetransfer zu erhöhen.
Die Kopfstücke 42 und 43 sind an den Hauptkörper angeflanscht. Isolationsmaterial
ist im allgemeinen um die Außenseite des Wärmeaustauschers gewickelt um Ener
gie zu sparen und gleichmäßige, erhöhte Temperaturen für die Hochdruckluft, wel
che aus dem Wärmeaustauscher austritt, aufrechtzuerhalten.
Die wärmeisolierte CIPC-Leitung kann in eine isolierte Umkleidung, die den Wärme
austauscher einschließt, gebracht werden. Die wärmeisolierten CIPC-Leitungen
können in der Umkleidung des Wärmeaustauschers betrieben werden um zu verhin
dern, daß die Temperatur des CIPC unter 65°C (150°F) absinkt.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß heiße Druckluft zu der Aerosol bildenden
Düse gebracht wird, bevor das CIPC zur Düse gepumpt wird. Die heiße Luft er
wärmt die Düse und sichert damit, daß das flüssige CIPC in der Düse sich nicht
verfestigt. Die Aerosol bildende Düse ist vorzugsweise neben der Umkleidung für
den Wärmeaustauscher angeordnet, so daß ein nicht isolierter Leitungsabschnitt,
in welchem das CIPC zur Düse gefördert wird, nur sehr kurz ist. Aufgrund der er
höhten Temperaturen in der Umkleidung für den Wärmeaustauscher, weist das flüs
sige CIPC beim Verlassen der Umkleidung wahrscheinlich eine höhere Temperatur
als 65°C (150°F) auf. Vorzugsweise besteht die CIPC-Leitung, welche mit der Düse
verbunden ist, aus Metall, so daß die Wärme von der heißen Düse entlang der CIPC-
Leitung zur Umkleidung des Wärmeaustauschers geleitet wird, was zusätzlich ver
hindert, daß das CIPC in der ungeschützten Leitung sich verfestigen kann.
Ein besonders brauchbares Schmelzgerät ist in Abb. 5 dargestellt. Das Gerät
beinhaltet einen Tank 12, welcher einen rechteckigen Querschnitt aufweist und aus
vier Stahlblechen 51, 52, 53 und 54, welche die Tankwände bilden, besteht. Der
Boden 55 des Tanks hat die Form eines V, wobei der Trog des "V" zum Auslaß 56
hin ein Gefälle aufweist. Ein durchsichtiges röhrenförmiges Seitenglas 57 ist mit
seinem unteren Ende nahe dem Tankboden befestigt, so daß das Niveau des flüssi
gen CIPC im Tank sichtbar ist.
Sechs Wärmelanzen 11 gehen horizontal durch einander gegenüberliegende Tank
seitenwände, etwa auf 2/3 der Höhe der Seitenwände von der Unterkante her ge
sehen. Die Heizstäbe werden mit einem Thermostat so geregelt, daß eine Tempe
raturvon 105°C (220°F) an deren Oberfläche aufrechterhalten wird, was ausreicht
um einen 11,3 kg (25 lbs) schweren Block aus CIPC in etwa 15-25 Minuten zu
schmelzen. 6.000 bis 7.000 Watt sind insgesamt im allgemeinen für diesen Zweck
ausreichend. Die Wattzufuhr erfolgt derart, daß der Strom häufig zyklierend durch
den Thermostaten geregelt wird, um die Temperatur des Heizstabes auf dem ge
wünschten Niveau zu halten. Heizstäbe mit einer geringeren Wattleistung können
benutzt werden, jedoch würden die Heizstäbe für längere Zeitperioden angeschaltet
sein, die Präzision der Temperaturkontrolle wäre schlechter, sowie eine längere
Vorheizperiode wäre erforderlich. Bevor Luft eingeleitet wird, wird das Heizsystem
zunächst auf die gewünschte Temperatur gebracht, was die Temperatur des Heiz
aggregates reduziert. Heizaggregate mit einer höheren Wattleistung gestatten einen
schnellen Wiederanstieg der gewünschten Temperatur.
Üblicherweise werden die Heizstäbe (Elemente) so verbunden, daß drei Paar Heiz
stäbe parallel zueinander angeordnet sind. Zwei Stäbe sind in Serie miteinander
verbunden und bilden ein Stabpaar. Ein vereinfachtes Schaltbild ist in Abb. 6
dargestellt. In Abb. 6 wird jeder Heizstab als Widerstand dargestellt. Eine
Spannung von 220 Volt findet üblichweise Anwendung. Extra Heizkapazität ist er
wünscht um ein schnelles Schmelzen zu erreichen. Wenn die Behandlung einer La
gerhalle mit CIPC begonnen wurde, ist es sehr wünschenswert die Behandlung
ohne Unterbrechung zu beenden. Aus diesem Grund ist extra Heizkapazität wün
schenswert für den Fall, daß ein Heizstab ausbrennt.
Die Stäbe sind generell im gleichen Abstand zueinander angeordnet und bilden einen
Rost, welcher einen großen Block, z. B. einen 11,3 kg (25 lbs) schweren abge
stumpften Konus aus CIPC abstützt. Zwischen vier bis acht Stäbe werden einge
setzt. Der Rost stellt eine abstützende Fläche von wenigstens 30 cm × 30 cm (12"
× 12") zur Verfügung. Der Tankquerschnitt sollte mindestens 35 cm × 35 cm (14"
× 14") betragen. Die Heizstäbe werden an beiden Enden von gegenüberliegenden
Tankseitenwänden abgestützt.
Oberhalb des Gitterrostes verbleibt ein Freiraum von zumindest 25 cm. Unter dem
Rost besteht ein Sumpf von wenigstens 30 cm. Dieser Sumpf stellt ein Reservoir
für das geschmolzene CIPC dar. Es wird auf einer Temperatur von mindestens etwa
65°C (150°F) mittels elektrischer Heizkissen gehalten (siehe Abb. 1), welche
von einem Thermostaten geregelt werden. Die Heizkissen sind gegen die abge
schrägten Tankwände an der Außenseite abgestützt. Die Schmelzperiode und die
Kapazität des Reservoir mit dem geschmolzenen CIPC müssen ausreichend dimen
sioniert sein, um die erforderlichen CIPC Fließraten zu erreichen.
Der Auslaß 56 befindet sich am tiefsten Punkt des Tanks. Ein Sieb oder Drahtgitter
(nicht gezeigt) befindet sich über der Auslaßöffnung um zu verhindern, daß CIPC
Klumpen in die Leitungen geraten. Geschmolzenes CIPC, das durch das Heizstäbe
gitter tropft, bildet öfter feste weiche Klumpen, welche in dem beheizten Reservoir
verflüssigt werden. Die flexiblen Leitungen vom Schmelztank zur Pumpe und vom
Auslauf der Pumpe haben im allgemeinen einen kleinen inneren Durchmesser, z. B.
von 6-9,5 mm (1/4"-3/8"); jedoch können auch Leitungen mit einem größeren
Durchmesser benutzt werden. Solche Leitungen verstopfen leicht mit festen Stof
fen. Ein Sieb oder Drahtgitter mit einer Maschenweite von etwa 3 mm (1/8") in der
Leitung vor der Pumpe angeordnet, reicht aus, um zu verhindern, daß Feststoffe
aus dem Tank herauswandern.
Die CIPC Klumpen sind schwerer als das geschmolzene CIPC und haben die Ten
denz am Boden des Tanks liegen zu bleiben, wo die Heizkissen wirksam werden
und die Klumpen schmelzen.
Die Leitung an der Tankauslaßseite verbindet den Auslauf mit der Förderpumpe für
das geschmolzene CIPC. Diese Pumpe ist vorzugsweise eine peristaltische Pumpe,
welche direkt auf den flexiblen Schlauch einwirken kann und somit das geschmol
zene CIPC durch die Leitung drückt.
In Abb. 7 ist eine komplette wärmeisolierte Leitungsanordnung dargestellt. Ein
flexibler Plastikschlauch ist das Kernstück. Ein elektrisches Heizband 71 ist in der
Längsrichtung des Plastikschlauches 73 verlegt. Eine Glasfaserisolierung 72 mit
einer Dicke von etwa 6 mm (1/4") ist um den Schlauch und das Heizband gewic
kelt. Die Isolierung wird anschließend mit einem dünnen Plastikfilmstreifen 74
umwickelt, bevor dieses Teil in einen flexiblen Gummischlauch 75 mit einem großen
Innendurchmesser, z. B. etwa 19 mm, eingezogen wird.
Durch diese wärmeisolierte, beheizte Leitung wird das geschmolzene CIPC zu einem
Aerosol bildenden Gerät transportiert. Das Heizband 71 sowie das flexible Isolie
rungsmaterial 72 umfassen den flexiblen Schlauch 73, welcher einen Durchmesser
von etwa 6-9,5 mm (1/4"-3/8") hat. Wenn eine besonders lange beheizte Lei
tung 16 benötigt wird um geschmolzenes CIPC zu einem Aerosol bildenden Gerät
zu leiten, werden isolierte und beheizte Verbindungsstücke benötigt, da Heizband
üblicherweise nur bis zu gewissen Längen, z. B. bis etwa 9 Meter (10'), kommerziell
erhältlich ist. Ein zusätzliches Heizband kann erforderlich werden, wobei dieses mit
dem ersten Heizband in Serie verbunden werden kann. Aus diesem Grund wird die
isolierte und beheizte Leitung in solchen Längen gewählt wie Heizband kommerziell
erhältlich ist. Jede Länge eines solchen Leitungsstückes ist mit Verbindungsstücken
an beiden Enden ausgestattet.
Ein erstes, isoliertes Leitungsstück ist mit dem Abflußschlauch der Pumpe in der
Umkleidung für den Schmelztank derart verbunden, daß die Verbindung ausreichend
über 40°C (105°F) liegt. Ein weiteres beheiztes und isoliertes Leitungsstück kann
mit der ersten Leitung verbunden werden, wenn eine solche Verbindung in einer
wärmeisolierten Umgebung erfolgt, z. B. innerhalb eines isolierten Kastens, oder
indem man Isoliermaterial um die Verbindung wickelt. Wenn sich die Verbindung
in einem wärmeisolierten Kasten befindet, läßt sich die Verbindung einfach visuell
überprüfen, um sicherzustellen, daß kein Leck vorliegt. Ein wärmeisolierter Kasten
gestattet ebenfalls die manuelle Verbindung der entsprechenden Verbindungs
stücke.
Eine besonders brauchbare Düse um ein Aerosol aus geschmolzenem CIPC und
heißer Druckluft zu erzeugen ist in den Abb. 8 und 9 dargestellt. Die Düse
80 ist derart gebaut, daß das geschmolzene CIPC und die Luft außerhalb der Düse
miteinander gemischt werden. Die Düsenkappe 81 hat ein Paar Flügel 83 und 84,
welche sich, ausgehend von der Stirnseite der Düse 82, seitlich und nach vorne
erstrecken. Die Stirnseite der Düse besitzt eine zentrische Bohrung 85, in welcher
ein Ejektor 86 angeordnet ist. Der Innendurchmesser der Bohrung ist größer als der
Außendurchmesser des Ejektors. Der Ejektor ist hohl und an seiner Spitze 86a
befindet sich eine Öffnung 86b, durch welche flüssiges CIPC ausgestoßen wird. Die
Ejektoröffnung 86b liegt im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Stirnseite
82 der Düse. Die Düsenbohrung 85 öffnet sich wie eine Blende in der Stirnseite der
Düse konzentrisch zur Ejektorspitze 86a. Heiße Luft fließt unter hohem Druck durch
die Bohrung, erwärmt den CIPC-Ejektor und fließt um den CIPC Strom aus dem
Ejektor. Dieser Strom aus Luft und CIPC wird außerhalb der Düsenstirnseite von
einem Paar heißer und unter hohem Druck stehenden Gasströme kontaktiert, wel
che unter spitzen Winkeln zum CIPC Strom aus den Öffnungen 83a und 84a, in den
Düsenflügeln 83 und 84 angeordnet, ausgestoßen werden. Die Luftwege 83b und
84b, welche zu den Öffnungen 83a und 84a führen, verbinden mit der Bohrung 87,
welche den Hauptluftstrom führt.
Die heiße Druckluft wird durch die Düsenbohrung 87 und durch die Passagen 83b
und 84b geleitet, um durch die Öffnungen 83a und 84a ausgestoßen zu werden
und auf den CIPC-Strahl zu treffen, welcher durch die Ejektoröffnung 86b in einem
Bereich extern zur Stirnseite 82 der Düse ausgestoßen wird. Der Winkel der aus den
Öffnungen 83a und 84a ausgestoßenen Luft und dem ausgestoßenen CIPC Strom
beträgt etwa 45 Grad. Ein Teil der Luft aus der Grundplatte 87 passiert ringförmig
um die Ejektorspitze 86 herum und trägt dazu bei, daß das CIPC von der Düsen
stirnseite weg vorangetrieben wird. Der parallele Luftstrom und die zwei tangential
auftreffenden Luftströme wandeln das flüssige CIPC schnell in ein stabiles Aerosol
um.
Claims (20)
1. Es wird beansprucht:
ein Verfahren zur Behandlung einer Kartoffel-Lagerhalle mit einem Aerosol aus CIPC als Keimungsverhinderungsmittel bestehend aus:
ein Verfahren zur Behandlung einer Kartoffel-Lagerhalle mit einem Aerosol aus CIPC als Keimungsverhinderungsmittel bestehend aus:
- a) dem Schmelzen von festem, im wesentlichen reinen CIPC bei einer Temperatur von über etwa 40°C (105°F) in einer beheizten Zone;
- b) dem Sammeln von besagtem geschmolzenem CIPC in einem Reservoir;
- c) dem Aufrechterhalten der Temperatur des CIPC in besagtem Reservoir auf über etwa 40°C (105°F);
- d) dem Überleiten von besagtem, geschmolzenem CIPC aus besagtem Reservoir durch eine Leitung, während dessen die Temperatur von besagtem geschmolze nem CIPC über 40°C (105°F) gehalten wird, zu einem Aerosol erzeugenden Gerät; und
- e) dem Bilden eines stabilen Aerosol von besagtem CIPC in einem Aerosol erzeugenden Gerät.
2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagtes festes CIPC mindestens
98% chemisch reines CIPC enthält.
3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagtes festes CIPC ein CIPC-Block
mit einer Masse von etwa 4,5 kg (10 lbs) ist.
4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagte beheizte Zone auf einer Tem
peratur über etwa 52°C (125°F) aufrechterhalten wird.
5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagte beheizte Zone auf einer Tem
peratur über etwa 65°C (150°F) erwärmt wird.
6. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagte beheizte Zone auf einer
Temperatur über etwa 93°C (200°F) erwärmt wird.
7. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Temperatur des geschmolzenen
CIPC in besagtem Reservoir auf einer Temperatur über etwa auf einer Temperatur
über etwa 51°C (125°F) gehalten wird.
8. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Temperatur des geschmolzenen
CIPC in besagtem Reservoir auf einer Temperatur über etwa 65°C (150°F) gehalten
wird.
9. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das geschmolzene CIPC in besagter
Leitung auf einer Temperatur über etwa 51°C (125°F) aufrechterhalten wird.
10. Ein Chemikalien-Transportbehälter mit CIPC, welcher beinhaltet:
- a) einen Plastikeimer mit einem geöffneten Oberteil, einem geschlossenen Unter teil und einer abdichtenden Kante an der Oberseite; besagter Eimer hat die Form eines abgestumpften Konus, wobei das offene Oberteil breiter ist als das geschlossene Unterteil;
- b) ein rundes scheibenartiges Verschlußteil, so beschaffen und angepaßt, daß es abdichtend in besagte Abdichtungskante hineinpaßt; und
- c) eine feste, geschlossene Masse von im wesentlichen reinen CIPC, welches be sagten Behälter in etwa füllt.
11. Der Chemikalien-Transportbehälter gemäß Anspruch 10, wobei besagter Eimer
ein Volumen von zumindest 3,8 Litern (1 Gallone) besitzt.
12. Der Chemikalien-Transportbehälter gemäß Anspruch 10, wobei besagter Eimer
ein Volumen von zumindest 9,5 Litern (2,5 Gallonen) besitzt.
13. Ein Gerät zum Schmelzen großer, fester Blöcke aus CIPC, welches beinhaltet:
- a) Einen Schmelztank mit einem offenen Oberteil und einem geschlossenen Unter teil und mit einer Anzahl von röhrenartigen elektrischen Heizelementen, welche einen offen Rost bilden, angeordnet auf einem mittleren Niveau in besagtem Tank; besagter Rost ist so gebaut und angepaßt, daß er einen großen festen CIPC-Block abstützen kann, besagter Tank hat eine ausreichende Höhe über be sagtem Rost um über die Oberkante eines beliebig großen CIPC-Blockes, wel cher auf besagtem Rost liegt, hinaus zu reichen; besagter Tank hat weiterhin ein Reservoir unterhalb besagten Rostes, welches ausreichend groß ist um in geschmolzenem Zustand die Masse wenigstens eines besagten großen CIPC- Blockes aufzunehmen;
- b) ein Verschlußteil, welches die Öffnung während des Schmelzens von besagtem CIPC Bloch verschließen kann;
- c) eine Abflußöffnung im unteren Teil besagten Tanks, um das Ablassen des ge schmolzenen CIPC aus besagtem Tank zu gestatten;
- d) eine Leitung, welche an besagte Abflußöffnung anzuschließen ist;
- e) eine Pumpe, welche mit besagter Leitung verbunden ist um besagtes ge schmolzenes CIPC zu pumpen; und
- f) eine beheizte, isolierte Leitung, um besagtes geschmolzenes CIPC zu einer weiter entfernten Stelle zu leiten.
14. Der Apparat gemäß Anspruch 13, welcher weiterhin eine Heizvorrichtung be
sitzt, welche mit besagtem Reservoir zusammenwirkt um das geschmolzene CIPC
in besagtem Reservoir in einem flüssigen Zustand zu halten.
15. Der Apparat gemäß Anspruch 14, wobei besagtes geschmolzenes CIPC in be
sagtem Reservoir auf einer Temperatur über etwa 51°C (125°F) gehalten wird.
16. Der Apparat gemäß Anspruch 13, wobei besagter Tank und Pumpe nebenein
ander in einer wärmeisolierten Behausung angeordnet sind.
17. Ein Apparat zur Anwendung eines Aerosols aus im wesentlichen reinem CIPC
in einer Kartoffel-Lagerhalle bestehend aus:
- a) einem Behälter, um das geschmolzene CIPC aufzunehmen;
- b) einer Heizvorrichtung, welche mit besagtem Behälter zusammenwirkt und das geschmolzene CIPC in einem flüssigen Zustand hält;
- c) eine Vorrichtung zur Messung und Regelung der Temperatur besagter Heizvor richtung auf einer Temperatur zwischen etwa 43°C (110°F) und etwa 104°C (220°F);
- d) einer wärmeisolierten Leitung um besagtes geschmolzenes CIPC aus besagtem Behälter abzuleiten;
- e) einer Vortriebsvorrichtung um besagtes geschmolzenes CIPC durch besagte Lei tung zu einer Sprühdüse zu drücken;
- f) einem Kompressor zur Erzeugung von Druckluft mit einem Druck von mindestens etwa 1.034 kN (150 psig);
- g) eine Heizvorrichtung um besagte Druckluft auf eine Temperatur von mindestens etwa 260°C (500°F) zu erwärmen;
- h) eine Druckluftleitung um besagte heiße Druckluft zu einer Sprühdüse zu trans portieren; und
- i) eine Sprühdüse, die so bemessen ist, daß sie geschmolzenes CIPC und besagte heiße Druckluft aufnehmen kann; besagte Düse hat eine zentrische Öffnung zum Ausstoßen von besagtem CIPC und Öffnungen an der Peripherie zum Aus stoßen von zumindest einem Paar heißer Druckluftströme, wobei besagtes CIPC und die ausgestoßene Luft außerhalb besagter Düse sich vermischen um ein stabiles Aerosol zu bilden.
18. Ein Verfahren zum Versprühen eines Aerosols aus geschmolzenem CIPC beste
hend aus:
- a) dem Schmelzen von festem CIPC bei einer Temperatur von etwa 43°C (1110°F) bis etwa 93°C (200°F) um flüssiges CIPC zu bilden;
- b) dem Transportieren von besagtem flüssigem CIPC durch einen beheizten Schlauch unter Druck und einer Temperatur von mindestens etwa 43°C (110°F) bis etwa 93°C (200°F) zu einer Sprühdüse hin;
- c) dem Injizieren von Luft bei einer Temperatur von mindestens etwa 288°C (550°F) und einem Druck von mindestens 1.034 kN (150 psig) in besagte Düse; und
- d) dem Einleiten von besagtem geschmolzenem CIPC durch eine zentrische Aus gangsöffnung in besagter Düse und dem Austreten besagter Luft am Rand be sagter Düse um besagtes ausgestoßenes CIPC herum und dem Ausrichten von mindestens einem Paar von Gasströmen unter Druck in tangentialer Richtung um besagtes zentrisches Luft-GIPC-Gemisch außerhalb besagter Düse zu kon taktieren und um damit ein Aerosol von im wesentlich reinem CIPC zu bilden.
19. Das Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei die Druckluftflußrate zu besagter
Düse hin eingestellt wird in Bezug auf die Fließrate des geschmolzenen CIPC zum
Erzeugen eines Aerosols.
20. Das Verfahren ein Aerosol aus im wesentlichen reinem CIPC zu bilden, welches
das Injizieren von geschmolzenem CIPC in ein gasbeheiztes Verbrennungssystem-
Vernebelungsapparat einschließt, um ein stabiles Aerosol aus CIPC, Luft und den
Verbrennungsgasen zu bilden.
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