JPH0937644A - 果菜類の環境制御貯蔵方法 - Google Patents

果菜類の環境制御貯蔵方法

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JPH0937644A
JPH0937644A JP19757295A JP19757295A JPH0937644A JP H0937644 A JPH0937644 A JP H0937644A JP 19757295 A JP19757295 A JP 19757295A JP 19757295 A JP19757295 A JP 19757295A JP H0937644 A JPH0937644 A JP H0937644A
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JP
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adsorption
nitrogen
storage
volatile organic
oxygen
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JP19757295A
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English (en)
Inventor
Kamio Kitahara
上雄 北原
Kaname Tanaka
要 田中
Hiroyuki Tsutaya
博之 蔦谷
Jun Izumi
順 泉
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Kyushu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kyushu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】別々の装置でO2 プルダウン,CO2 の系外除
去,揮発性有機物除去を行っており、真空ポンプ,ブロ
ワにおいては特別な軸受部等のシール構造が必要であっ
た。 【解決手段】貯蔵庫(1) の農作物の鮮度保持に必要な酸
素等の環境制御において、窒素吸着剤充填の吸着塔(11
a,11b) を使用し、庫の高酸素濃度条件では庫内ガスを
吸着塔に導き窒素を吸着せしめ難吸着性の酸素を吸着工
程で系外に放出し、吸着窒素を減圧条件に導き回収し、
庫の高CO2 濃度条件では窒素吸着よりも長い吸着時間
でCO2 の吸着を行い、このCO2 を減圧条件に導き系
外に放出し、高揮発性有機物濃度条件ではCO2 吸着と
同等以上の吸着時間で揮発性有機物の吸着を行い、これ
を減圧条件に導いて系外に放出する、この様1種類の吸
着塔で吸着時間を変更することにより酸素,CO2 ,揮
発性有機物の系外への除去を行うシステムにおいて、系
統内ガスを循環するブロワ,減圧条件を作る真空ポンプ
を庫内雰囲気ガスで覆う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯蔵庫内の雰囲気
を制御して果菜類を長期間貯蔵する果菜類の環境制御貯
蔵方法に関する。
【0002】
【従来の技術】みかん、カボス、りんご等の果菜類を長
期に貯蔵することは通念に亘る安定した出荷の観点から
極めてニーズが高い。このため、各種鮮度技術が検討さ
れているが、基本的には環境調整因子として次の(1) 〜
(5) を調整することにより達成される。
【0003】(1) 各果菜類の種類に応じた酸素濃度 (2) 各果菜類の種類に応じたCO2 濃度 (3) 各果菜類の種類に応じた0〜15℃の低温 (4) 相対湿度の80%程度の湿度 (5) 果菜類の成熟に伴って果菜類から生成する成長促進
因子となるエチレン,アルデヒト,テルペン等の揮発性
有機物の除去 この中、低温貯蔵は広く普及しているが、この雰囲気ガ
スの調整については果菜類を揮発性有機物分解剤を塗布
した包装紙で包んで生成する揮発性有機物を吸着分解す
る方法が用いられている程度である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】果菜類貯蔵時の鮮度保
持においては、まず貯蔵の初期の貯蔵庫からの酸素除去
により貯蔵庫内酸素濃度を2〜4 vol%の低濃度に保つ
必要がある。この場合は、従来別置きの窒素発生装置又
は貯蔵窒素による系統のパージで、酸素の系外への排除
(O2 プルダウン)が必要である。
【0005】パージ用窒素の確保は環境調節貯蔵の必須
条件であるが、窒素の消費の貯蔵コストに占める割合は
極めて大きくO2 プルダウンのコスト低減は極めて大き
な課題となっている。貯蔵が開始されると果菜類の代謝
により酸素が消費されてCO2 が放出される。この為も
はや酸素の除去は必要なく、むしろ系外から代謝に見合
う酸素の供給が必要であるがこれは貯蔵庫への空気の供
給を行えば良いので容易に実施できる。この段階ではむ
しろ代謝により発生するCO2 の連続的な系外への除去
が重要とある。この為には現在活性炭吸着塔に貯蔵庫ガ
スを導きCO2を吸着除去し、CO2 で飽和した活性炭
を系外からの空気によるパージ再生で放出する方法が採
られている。CO2 の系外への除去はほぼ大気圧近傍で
行われる為それ程大きな負担とはならない。
【0006】しかし、空気によるパージ再生時に吸着塔
に残存する窒素が系外にCO2 と伴に放出される為、場
合によっては窒素の補充が必要とある。また、活性炭は
空気再生時の水分による失活の回避の観点からは良好な
吸着剤であるが、ゼオライトに比較してCO2 吸着量が
1/2〜1/3にとどまり、その分吸着剤の使用量が増
大する。
【0007】また、CO2 の発生と同時に発生するエチ
レン,アセトアルデヒト,テルペンなどの揮発性有機物
は果菜類の老化因子であり、現在は活性炭に担持された
ハロゲン酸化物による酸化分解が良く用いられている。
この方法では相対湿度50%以上では酸化分解反応は大
幅に低下し、反応の維持の為には相対湿度50%以下に
する為、前段での水分除去又は処理ガスの30℃以上へ
の昇温が必要でありこれ等の前処理はかなり繁雑であ
る。またハロゲン酸化物は極めて高価な事も課題となる 本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、従来
別々の装置で実現していた、O2 プルダウン,CO2
系外への除去及び揮発性有機物の除去を1種類の窒素吸
着剤を充填した1段の吸着塔で吸着時間を変更すること
で実現でき、また真空ポンプ,ブロワにおいては高気密
性を保つ為特別な軸受部等のシール構造が不必要な果菜
類の環境制御貯蔵方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】貯蔵開始時に貯蔵庫ガス
を窒素吸着剤を充填した窒素吸着塔に導いて窒素を吸着
して塔頂から酸素富化空気を系外に放出し、窒素を吸着
した吸着剤を減圧に導いて窒素を回収して貯蔵庫に戻
し、貯蔵庫の酸素の系外への放出(O2 プルダウン)を
行なう。
【0009】貯蔵条件が定常に達すると貯蔵した果菜類
は代謝機構の為、酸素を消費してCO2 を放出する。こ
こで、吸着塔の吸着時間を窒素吸着時の3倍以上に延長
すると、CO2 の吸着帯が後方部にまで拡大し、窒素の
吸着量が減少してCO2 の吸着量が増大する。この為、
CO2 は吸着されて低濃度CO2 ガスが塔頂から流過す
るのでこのガスは貯蔵庫に戻してCO2 濃度上昇の抑制
に使用する。
【0010】吸着したCO2 は吸着塔を減圧に導くこと
で吸着剤から離脱するのでこれは系外に放出する。ま
た、CO2 の発生と同時に放出されるエチレン,アセト
アルデヒト,テルペン等の揮発性有機物はCO2 よりも
強吸着成分の為、通常はCO2吸着帯に比べ有機物吸着
帯はかなり前方部にとどまり、有機物はCO2 離脱に伴
い共吸着成分として系外に放出される。また、揮発性有
機物の除去がCO2 の除去時の排出だけは不充分な場合
は、更に吸着時間を延長して有機物吸着帯を塔後方部に
まで拡大して再生時の揮発性有機物の除去を行なう。
【0011】この方法において、窒素を吸着した吸着剤
を真空ポンプにより減圧に導いて窒素を回収して貯蔵庫
に戻す時、またCO2 や揮発性有機物を吸着塔で吸着さ
せるためブロワで貯蔵庫ガスを送気する時に真空ポンプ
でブロワで大気中の空気がリークし貯蔵庫内ガスの酸素
濃度が上昇するのを防ぐ為、真空ポンプ及びブロワを貯
蔵庫内ガスの一部を用いてシールする。
【0012】即ち、本発明は、貯蔵庫の農作物の鮮度保
持に必要な酸素,CO2 の濃度保持,エチレン,アセト
アルデヒド,テルペン等の揮発性有機物の除去の環境制
御において、窒素吸着剤を充填した吸着塔を使用し、貯
蔵庫の酸素濃度が高い条件においては貯蔵庫内ガスを吸
着塔に導いて窒素を吸着せしめて難吸着性の酸素を吸着
工程で系外に放出し、吸着した窒素を減圧条件に導いて
回収し、貯蔵庫のCO2 濃度が高い条件においては窒素
吸着よりも長い吸着時間でCO2 の吸着を行い、吸着し
たCO2 を減圧条件に導いて系外に放出し、揮発性有機
物の濃度が高い条件においてはCO2 吸着と同等もしく
はそれよりも長い吸着時間で揮発性有機物の吸着を行
い、吸着した揮発性有機物を減圧条件に導いて系外に放
出する、この様1種類の吸着塔で吸着時間を変更するこ
とにより酸素,CO2 ,揮発性有機物の系外への除去を
行うシステムにおいて、系統内ガスを循環するブロワ,
減圧条件を作る真空ポンプを貯蔵庫内雰囲気ガスで覆う
ことを特徴とする果菜類の環境制御貯蔵方法である。
【0013】この方法により、従来は別々の装置で実施
されていた下記(1) 〜(3) が1種類の窒素吸着剤を充填
した1段の吸着塔で吸着時間を変更することで実現でき
る。 (1) O2 プルダウン (2) CO2 の系外への除去 (3) 揮発性有機物の除去 また、真空ポンプ,ブロワにおいては高気密性を保つ
為、特別な軸受部等のシール構造が不必要となる。これ
は環境調整装置の合理化による、1)設備費の低減,2)消
費電力の低減,3)操作,保守の簡略化が達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を図1
を参照して説明する。容積約3m3 の貯蔵庫1に果菜類
の一例としてカボス1Tonが貯蔵されており、貯蔵庫
の環境制御条件としては温度5℃,相対湿度80%,雰
囲気ガス組成酸素5 vol%,CO2 5 vol%,窒素90
vol%に保つ必要がある。貯蔵直後、貯蔵庫1内の温度
を室温から5℃に冷却すると伴に、系統内からの酸素の
除去(O2 プルダウン)を行う。
【0015】本発明では、ブロワ2からの空気のリーク
による系統内ガス中の酸素濃度の上昇を防ぐため、ブロ
ワ2をブロワボックス2aで囲い、ファン3,流路4に
より貯蔵庫1のガスを取込み、ブロワ2を貯蔵庫1のガ
ス雰囲気になる様にした。また、真空ポンプ5も同様に
真空ポンプボックス5aで囲い、ファン6,流路7によ
り貯蔵庫1のガス雰囲気になる様にした。
【0016】流路8,ブロワ2,流路9,バルブ10aを
通じて貯蔵庫1の雰囲気ガスが吸着塔11aに供給されて
吸着塔11aに至る。塔には窒素吸着剤12として13X型ゼ
オライト20Kgが充填されているので、吸着塔11aの
前方部から水分,CO2 ,窒素の順に吸着されて吸着塔
11a後方からはバルブ13a,14、流路15を通じて系外に
酸素富化空気が放出される。約2.5分の吸着で吸着塔
11a出口の酸素濃度が低下するため吸着工程を終了し、
吸着された窒素の回収により貯蔵庫1の窒素濃度の向上
を計る事となるが、直ちに吸着塔11aを減圧に導いても
吸着塔11aに残留する未吸着酸素の混入の為回収窒素濃
度は減少しない。
【0017】この為、回収した窒素の一部をタンク16か
ら流路17,バルブ18a前方部から並流にパージすると、
窒素の吸着と酸素の系外への排気により吸着塔11aの窒
素濃度は著しく向上する。発明者等の試験では回収した
窒素1m3 N/hの中の約0.7m3 N/hを上試並流
パージに使うことで回収窒素濃度は98 vol%に達し
た。
【0018】並流パージ工程での窒素との置換で吸着塔
11aから除去された酸素は酸素富化空気としてバルブ1
4,流路15から系外に排気される。高濃度の窒素を含有
した吸着塔11aはバルブ19a,真空ポンプ5,流路31か
ら0.1atmまでの減圧に導かれてタンク16に窒素1
3 N/hは回収され、この中の0.3m3 N/hは流
路20,バルブ21,流路23を通じて貯蔵庫1に戻り、貯蔵
庫1内の酸素パージに使用される。また、残る0.7m
3 N/hは前述の並流パージに使用される。
【0019】回収が終了すると、吸着塔11aは0.1a
tmの減圧に保持されており、このまま吸着工程に以降
してブロア2,流路9,バルブ10aから原料ガスを導く
と貯蔵庫1の圧保持が保てない事及び吸着塔11aの空気
速度が上昇して塔内水分,CO2 ,窒素の吸着帯が攪乱
されて吸着分離性能の低下が生ずる。
【0020】本発明ではこれを回避する為、吸着塔11a
が減圧にある時、他の吸着塔11bが下記表1のシーケン
ス表に示す様に並流パージ工程にある事を利用して、バ
ルブ13b,バルブ24,バルブ25aを通じて吸着塔11bの
出口ガスを吸着塔11aに塔後方から供給して塔の昇圧を
行う。この事により、吸着塔11aの水分,CO2 ,窒素
の吸着帯を攪乱することなく実施される。
【0021】
【表1】
【0022】昇圧が終了すると、最初に述べた窒素の吸
着工程へと戻る。前記吸着塔11aが吸着−並流パージ−
減圧−昇圧を繰り返している時、吸着塔11bは180°
位相のずれた状態で吸着−並流パージ−減圧−昇圧が実
施されて貯蔵庫1からの酸素のパージが行われる。
【0023】また、物質収支上、バルブ14,流路15から
放出された酸素富化空気の容量分系統の保持ガス量が不
足して、貯蔵庫内圧力が低下するので、その分は貯蔵庫
内の圧力を圧力計26で検出し、設定圧力以下になるとバ
ルブ27を開いて系外から空気を取り入れて常に不足分を
補う事とした。吸着塔の操作のシーケンスは、上記表1
に示す通りである。
【0024】貯蔵庫1の温度の低温設定(5℃),窒素
濃度設定(95 vol%)条件に約100時間で達する。
この後はカボスの環境調節条件での呼吸代謝により、貯
蔵庫1の酸素が消費されてCO2 が放出される。酸素消
費分の補充については貯蔵庫1の酸素濃度を監視して不
足分を空気として供給すれば良いので、それ程難しくな
い。
【0025】CO2 の除去については、CO2 の選択的
な分離除去が必要である。本発明では13X型ゼオライト
20Kgが各塔に充填された2塔式4ステップの構成で
窒素を製造した吸着装置をそのまま利用して、運転操作
モードを変更して系外へのCO2 の排除を行う。
【0026】カボスの代謝機構が定常状態となり貯蔵庫
1内のCO2 濃度が設定CO2 濃度5 vol%を越える
と、流路8,ブロア2,流路9,バルブ10aから貯蔵庫
1の雰囲気ガスを吸着塔11aに導く。この時の吸着時間
は、窒素製造時よりも長時間に設定しておくと、CO2
吸着帯が塔後方に拡大し、CO2 よりも弱吸着成分の窒
素は塔後方から流出し(酸素も同時に)、バルブ28,流
路23から貯蔵庫1に戻る。
【0027】この時カボスはCO2 と同時にエチレン,
アセトアルデヒトなどの揮発性有機物も放出するが、こ
れら有機物は13X型ゼオライトによる吸着において水分
と同程度にCO2 よりも強吸着成分の為、吸着塔11aの
前方で吸着帯を形成している。CO2 の吸着帯が流過し
はじめるとバルブ10a,13aを閉じてバルブ19aを開い
て真空ポンプ5で減圧に導いてバルブ29,流路30からC
2 ,エチレン,アセトアルデヒト等の揮発性有機物の
系外除去を行い、吸着塔11aの圧力が0.1atm近傍
に達したところで、バルブ24,25を開いて吸着工程にあ
る吸着塔11bの出口ガスを吸着塔11aの後方から前方に
減圧条件で流過すると、パージガスのCO2 ,揮発性有
機物濃度が入口ガスよりも低濃度である事から窒素吸着
剤12から効率よくCO2 ,揮発性有機物が除去され、同
じくバルブ29,流路20から系外に放出される。この操作
により高効率でCO2 ,揮発性有機物の除去が行われた
後、バルイブ19aを閉じて引き続きバルブ25,24を開い
ておくと、吸着塔11bのでうちガスが吸着塔11a後方か
ら供給されて昇圧し、次の吸着工程が円滑に行われる。
【0028】本発明では2塔式として吸着塔11a,11b
の吸着→減圧→向流パージ→昇圧操作を位相を180°
ずらして実施して、連続してCO2 ,エチレン,アセト
アルデヒト,テルペン等の揮発性有機物の除去が実施さ
れる様にシーケンスが構成されている。CO2 ,揮発性
有機物除去時のシーケンスを下記表2に示す。なお、図
中の符号10b,18b,19b,25bは夫々バルブを示す。
【0029】
【表2】
【0030】以上の方法により13X型ゼオライト1種類
の吸着塔により環境調節貯蔵に必要な、i)O2 プルダウ
ン、ii) CO2 除去、iii)エチレン,アセトアルデヒ
ト,テルペン等の揮発性有機物の除去が実施される事と
なる。
【0031】本発明ではCO2 吸着工程入口CO2 濃度
5 vol%に対して、出口CO2 濃度が3 vol%になった
ところで吸着工程も終了する様に吸着時間も設定した
が、この時、入口エチレン濃度10ppm に対し、塔出口
では0ppm とほとんどのエチレンが吸着され、系外に除
去されるCO2 濃度は50 vol%,エチレン濃度は80
ppm であり、窒素の損失はほとんど無かった。
【0032】実際には、酸素の呼吸代謝による酸素供給
が必要な為、脱着CO2 濃度20 vol%以上では窒素過
剰となっており、窒素の損失は全く無い。貯蔵果菜の種
類によっては揮発性有機物の除去がCO2 の除去時の同
時除去では不十分な場合も考えられるが、この場合は吸
着時間をCO2 除去時よりも更に延長して有機物の吸着
を進めれば有機物はこの吸着操作だけでも充分に除去さ
れる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、ブロワ,真空ポンプ等
を貯蔵庫内の雰囲気ガスで覆うことにより、ブロワ,真
空ポンプの外部ガスリークも問題がなくなり、O2 プル
ダウンも大気ガス雰囲気の場合に比べ短時間で達成が可
能となった。また、本発明による窒素製造は1m2 Nの
窒素製造に対し0.039KWhであり、これは通常の
別置のPSA−窒素法又は高分子膜法による窒素製造の
消費電力0.4KWhの1/10程度である。また、CO
2 除去では1m2 NのCO2 除去に要する消費電力は
0.01KWhであり、CO2 除去と同時に揮発性有機
物を除去される。以上、本発明により装置の合理化が達
成され、設備費の低減,消費電力の低減,操作の単純化
と保守の容易性の確保が実現された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る果菜類の環境制御貯蔵
方法の説明図。
【符号の説明】
1…貯蔵庫、 2…ブロワ、 3,6…
ファン、4,7,8,9,15,17,23,31…流路、
5…真空ポンプ、10a,10b,13a,13b,14,17,18
a,18b,19a,19a,21,24,25a,25b,27,29…
バルブ、11a,11b…吸着塔、 12…窒素吸着剤、
16…タンク、26…圧力計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 要 佐賀県佐賀市高木瀬東1丁目10番1号 九 州電力株式会社総合研究所農業電化試験場 内 (72)発明者 蔦谷 博之 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 泉 順 長崎県長崎市深堀町5丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 貯蔵庫の農作物の鮮度保持に必要な酸
    素,CO2 の濃度保持,エチレン,アセトアルデヒド,
    テルペン等の揮発性有機物の除去の環境制御において、
    窒素吸着剤を充填した吸着塔を使用し、貯蔵庫の酸素濃
    度が高い条件においては貯蔵庫内ガスを吸着塔に導いて
    窒素を吸着せしめて難吸着性の酸素を吸着工程で系外に
    放出し、吸着した窒素を減圧条件に導いて回収し、貯蔵
    庫のCO2 濃度が高い条件においては窒素吸着よりも長
    い吸着時間でCO2 の吸着を行い、吸着したCO2 を減
    圧条件に導いて系外に放出し、揮発性有機物の濃度が高
    い条件においてはCO2 吸着と同等もしくはそれよりも
    長い吸着時間で揮発性有機物の吸着を行い、吸着した揮
    発性有機物を減圧条件に導いて系外に放出する、この様
    1種類の吸着塔で吸着時間を変更することにより酸素,
    CO2 ,揮発性有機物の系外への除去を行うシステムに
    おいて、系統内ガスを循環するブロワ,減圧条件を作る
    真空ポンプを貯蔵庫内雰囲気ガスで覆うことを特徴とす
    る果菜類の環境制御貯蔵方法。
JP19757295A 1995-08-02 1995-08-02 果菜類の環境制御貯蔵方法 Pending JPH0937644A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016070608A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 ダイキン工業株式会社 庫内空気調節装置及びそれを備えたコンテナ用冷凍装置

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