[發明專利]一種密閉倉的循環脫氧富氮防蟲裝置及方法

在審

• 申請號: 202010575143.0
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112021636A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李翊瑋;來振利;李秀峰;劉勇
• 申請（專利權）人: 武漢東昌倉貯技術有限公司
• 主分類號: A24B3/18
• 分類號: A24B3/18;A24B15/18;A23B9/20
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛

本發明公開了一種密閉倉的循環脫氧富氮防蟲裝置及方法，其包括分離脫除單元，分離脫除單元具有第一進氣端、第一出氣端和第二出氣端，第一進氣端用于與密閉倉的內部左端連通，第一出氣端用于與密閉倉的內部的右端連通，以使分離脫除單元與密閉倉之間形成閉合且循環的回路，第二出氣端與密閉倉的外部連通，分離脫除單元用于分離密閉倉內的空氣，并將空氣中分離出的氧氣和除氧氣外的其他氣體分別于第二出氣端排出和第一出氣端排出；本發明提供的密閉倉的循環脫氧富氮防蟲裝置和方法，既起到了間接充氮防蟲的作用，亦保持了密閉倉內的濕度，利于作物的貯存。

技術領域

本發明涉及倉儲害蟲機械充氮防治技術領域，具體地為一種密閉倉的循環脫氧富氮防蟲裝置及方法。

背景技術

替代磷化鋁熏蒸防蟲的重要手段是使用制氮機進行機械充氮氣調防蟲技術，其基本原理是利用制氮機將從空氣中分離出來的高純度氮氣通過輸氣管道充入進入密封密閉倉中，氮氣置換出密閉倉中的氧氣，保持倉間中的低氧環境，來實現貯藏物的低氧防蟲目的。

機械充氮防治的基本原理是利用制氮機將從空氣中分離出來的高純度氮氣通過輸氣管道充入密閉倉，氮氣置換出密閉倉中的氧氣并形成密閉倉中的低氧氣防蟲的環境。中國儲備糧管理總公司已經于2009發布行業技術標準Q/ZCL T8—2009《氮氣氣調儲糧技術規程》(試行)、2011 年發布《氮氣氣調儲糧工程設計規范》(試行)T9-2011Q/ZCL，規范中推薦使用變壓吸附制氮和中空纖維膜分離制氮的制氮機技術；煙草行業 2018年修訂整合的行業標準《片煙貯存養護---自然醇化法》中將變壓吸附制氮機和機械充氮氣調殺蟲推薦為防蟲技術并陸續在卷煙廠推廣應用，上述制氮機及充氮技術主要有：

1)變壓吸附制氮(PSA制氮機)。在等溫的情況下,吸附劑對吸附質的吸附量隨著壓力的升高而增加,并隨著壓力的降低而減少,同時在減壓(降至常壓或抽真空)過程中,放出被吸附的氣體,使吸附劑再生,外界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。

具體地講，其以空氣為原材料,利用碳分子篩對氮和氧的選擇性吸附性能把空氣中的氮和氧分離出來，一段時間后,分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性, 降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，變壓吸附法通常使用兩塔并聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續的氮氣流。

2)真空壓力回轉吸附制氮機(VPSA制氮機)。其可以去除密閉倉內氣體(循環式)或者外界空氣(注入式)中的氧氣，保留很高的氮氣含量。VPSA在相對低的壓力1-1.5bar下工作，且VPSA可以通過高效的真空技術來清潔活性炭，以確保過濾篩絕對的無塵、無濕氣。與PSA和膜制氮設備相比可以節省40％的耗能；VPSA需要兩條PVC管道與庫方相連(進氣和回氣)在循環模式中的不斷提高輸出氮氣的純度

3)膜分離制氮。利用不同氣體組分在膜中的滲透、擴散速率不同，壓縮空氣經過過濾器進入膜分離器后，空氣中的水蒸氣、氧氣快速透過膜壁進入膜的另一側被富集排空；氮氣透過膜壁的相對速率慢而留在膜中，富集后的氮氣被作為產品氣輸送至密閉倉等應用使用場所。

綜上，上述三種制氮機及充氮技術的特點主要為：

PSA制氮機：主要以優質碳分子篩為吸附劑，運用變壓吸附原理對空氣進行選擇性吸附，以達到氧、氮分離的目的。使用高壓風機、空壓設備，設備的氣體出口的壓力為高壓，采用開放式取氣模式。

VPSA制氮機：主要以優質碳分子篩為吸附劑，在相對低的壓1-1.5 bar下工作，VPSA需要兩條管道與密閉倉相連(進氣和回氣)，主要依靠采用循環式取氣模式，在循環模式中的不斷提高輸出氮氣的純度。

膜分離制氮機：由空壓機和最為重要的膜分離器組成，壓縮空氣經過過濾器進入膜分離器后，空氣中的水蒸氣及氧氣快速透過膜壁進入膜的另一側而與氮氣分離。開放式取氣與半封閉取氣模式相結合，采用高壓風機、空壓機設備，設備氣體出口的壓力為高壓。