Способ создания регулируемой газовой среды в хранилище фруктов и овощей

(алинниов ЕМОЙ Ф РУКерный илища 3 смеси и подлище с уляции суддРстйенныЙ кОмитет ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИЦЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ РЕГУЛИРУГАЗОВОЙ СРЕДЫ В ХРАНИЛИЩЕТОВ И ОВОЩЕЙ(57) Сущность изобретения; атмосфвоздух смешивают с газом из хрансодержащим до 2, этилена, Затем ипутем адсорбции удаляют кислородают обогащенный азотом газ в храниобразованием принудительной цирк Изобретениеленной технике идля хранения седукции,У всех группв основе кизнеденения лекит процвыделяются тепли кетоны, накопсреде сокращаети придает ей спеболее прогрессивдом храненияпродукции являетохлакдаемых газс созданием в нсреды (РГС),Регулируемуще обеспечиваю 1 относится к агропромышможет быть использовано льскохозяйственной проплодоовощнои продукции ятельности во время храесс дыхания, при котором о, СО 2, этилен, альдегиды ление которых в газовой срок хранения продукции цифический привкус, Наиным и современным метосельскохозяйственной ся хранение в специально онеп ран ицаемыхкамерах их регулируемой газовой ю газовую среду в хранили- газовые генераторы, Нагаза по двуц параллельным попеременно включаемь 1 м адсорбционным ветвям, В процессе адсорбции одновременно с кислородом удаляют этилен, В процессе циркуляции газового потока периодически удаляют из него.избыточное количество уг. лекислого газа или добавляют недостающее попеременной подачей исходной смеси в слой соответствующего сорбента, Десорб цию кислорода. этилена и углекислого газа осуществляют одновременным сбросом давления во всей адсорбционной ветви, При принудительной циркуляции перед подачей газа в хранилище часть этого газа сорбируют, При прекращении циркуляции направляют эту часть десорбированного газа в хранилище и одновременно сорбируют газ, выходящий из него. 1 з.п.ф-лы, 1 ил ряду с генераторами проточного типа широкое применение получают генераторы рециркуляционного типа, обеспечивающие циркуляцию газов по замкнутому контуру камера - генератор - камера, Фирмой Ат 1 амс Веэеагсп" (США) разработан и выпускается промышленный рециркуляционный генератор газовой среды типа "Аркаген", Генератор включает два блока: блок каталитического окисления "Ариат" и адсорбционную установку "Ариосорб". Воздух или газовая среда забирается из холодильной камеры вентилятором и подается в блок "Ариат", где смешивается с углеводородным топливом (пропаном), подогревается до определенной температуры (237-353 ОС), обеспечивающей процесс каталитического окисления топлива, При циркуляции газовой смеси через каталитический15 20 25 30 40 50 реактор топливо окисляется кислородом, содержащимся в газовой среде СО 2 и воде, После реактора продукты окисления охлаждаются и сконденсированная влага удаляется, Охлажденная газовая смесь поступает в адсорбционную установку "Ариосорб", включающую два адсорберэ, заполненных сорбентом, поглощающим углекислый газ, .этипен и водяные пары. Адсорберы работают попеременно: пока в одном адсорбере идет процесс поглощения СО 2, в другом сорбент генерируется подогретым воздухом. После адсорбционной установкй газовая смесь проходит увлажнитепь и поступает в камеру хранения с относитель-. ной влажностью 90 - 100 О 7;, Циркуляция газовой среды при непрерывном поступлении и окислении углеводородов в реакторе приводит к снижению содержания кислорода и повышению содержания углекислого газа и азота в камере хранения плодоовощной продукции,Недостатками генератора газовой среды для хранения плодоовощной продукции ясяются значительные затраты энергии на 1,г удаленной С 02, а также постоянная потребность в углеводородном топливе. Нагрев газовой смеси перед каталитическим реактором до заданной температуры (237- 353 С) а также охлаждение ее после реактора требуют значительных энергозатрат.Наиболее близким к изобретению (прототипом) является способ создания регулируемой газовой среды в хранилище фруктов и овбщей путем смешения атмосферного воздуха с газом из хранилища, содержащим этилен до 2%, последующей адсорбции этой сМеси с удалением кислорода и дальнейшей подачи обогащенного азотом газа в хранилище с образованием принудительной циркуляции газа через хранилищепо двум параллельным попеременно включаемым адсорбционным ветвям,В генератор подается сначала атмосферный воздух, а затем газ из хранилища или одновременно, Период времени, в течение которого атмосферный воздух и газ иэ хранилища проходят через адсорбер, в котором поглощается азот, а газ, обогащенный кислородом., выбрасывается в атмосферу, постепенно сокращается, а период времени, втечение которого происходит десорбция газов, обогащенных азотом, и поступление их в хранилище, увеличим- ется, Это обеспечивает довольно быстрое понижение койцентрации кислорода в хранилище,Способ основан на том, что эдсорберы заполнены сорбентом, лучше адсорбирующим азот, чем кислород. Такими.сорбентами являются природные и синтетические цеолиты, которые, кэк известно, лучше всего адсорбируют полярные молекулы такие, как вода, Поскольку в хранилище газовая смесь имеет высокую влажность 90-100 О,), то перед подачей ее в адсорбер она должна быть хорошо осушена, т,е. необходимо наличие блока предварительной осушки, Одновременно в этом блоке или в последовательно ему установленном аппарате поглощается СО 2 из газовой смеси, Без удаления н 20 и СО 2 адсорбционное рэзцепение воздуха цеолитами неэффективно, так как эдсорбционная г.мкость цеолита по азоту резко падает при наличии указанных газов, В этом состоит первый недостаток прототипа. Кроме того, следует учесть, что в воздухе основное содержание составляет азот79 об.о), а в хранилище плодоовощной продукции его содержание еще выше (79-95;) и эдсорбция газа высокой концентрации требует больших объемов сорбентэ, С энергетической точки зрения выгоднее сорбировэть гэз, находящийся в смеси в меньшем процентном отношении, при этом значительно, снижаются объемы адсорберов и всей установки,Целью изобретения является повышение эффективности генераторов газовых сред дпя хранения плодоовощной продукции,Данная цепь достигается тем, что при способе создания регулируемой газовой среды в хранилище фруктов и овощей путем смещения атмосферного воздуха с газом из хранили;ца, содержащим этилен до 2%, последующей адсорбции этой смеси с удалением клслорода и дальнсйшей подачи обогащенного азотом газа в хранилище с образованием принудительной циркуляции газа через хранилище по двум параллельным попеременно включаемым адсорбционным ветвям, в процессе эдсорбции одновременно с кислородом удаляют и этилен, э в процессе циркуляции газового потока периодически удаляют из него избыточное количество углекислого газа ипи добавляют недостаюиее посредством попеременной подачи исходной смеси в слои соответствующего сорбвнтэ, включенные в каждую из параллельных ветвей циркуляционного контура, причем, десорбцию кислорода, этилена и углекислого газа осуществляют одновременно сбросом давления во всей адсорбционной ветви, а в случае удаления только кислорода и этилена сброс давления осуществляют в той части адсорбционной ветви, где были предварительно адсарбированы эти газы,Способ может быть реализован также врежиме прерывистой циркуляции, для чегов процессе принудительной циркуляции перед подачей газа в хранилище часть этогогаза сорбируют, а при прекращении циркуляции нэправляат зту часть десорбированного газа в хранилище и одновременносорбируют газ, выходящий из него,На чертеке представлена принципиальная схема установки, подключенной кхранилищу плодоовощной продукции и работающей по предлагаемому способу длясоздания регулируемой газовой среды,Установка подключена к хранилищу 1 ивключает в себя ресивер 2, компрессор 3,адсорберы 4 А и 4 Б с поглотителем СО 2, адсорберы 5 А и 5 Б с поглотителями 02 и С 2 Н,дюэу 6. ресивер 7, дроссель 8, увлажнитель9, электромагнитные клапаны 10 - 25 и блокавтоматического упоавления клапанами (непоказан),Способ реализуется следующим образом,Гаэ из хранилища 1 поступает в ресивер2, откуда он откэчивается компрессором 3 содновременным поступлением атмосферного воздуха через клапан 10, Воздух, сжа 2тый.компрессараги да давления 3 - 4 кгс/смпоступает попеременно в здсорберы 5 А и5 Б, которые имеют два слоя сорбента: один,например, углеродный войлок типа АУВ, адсорбирующий зтилен и другие углеводороды, другой - сорбент, адсорбирующийпреимущественно кислород иэ воздуха, например углеродное молекулярное сито(УМС), Углародные сорбенты, как известно,являются гидрофобными материалами и,следовательно, не требуот предварительной глубокой Осушки газов, как в случае сприменением цеолитов, Пока в одном адсорбере идет процесс адсорбции, в другом- процесс регенерации сорбентав, для чегосначала производят сброс давления газов ватмосферу через клапан 13 или 14, затемпродувку адсорбера газом, обогащеннымазотом, из ресивера 7 через дюзу 6 и клапан23 или 24 и, наконец, наполнение адсорберзгазомиз ресивера 7 при закрытых клапанах13 и 14 до промежуточного давления (2,0 -2,5 кгс/см ). Из адсорбера 5 А или 5 Б газ,обогащенный азотом и очищенный от этилена, поступает в ресиве; 7 (через клапан 2 1или 22), далее через дроссель 8 и увлажнитель 9, где он доувлажняется до заданногоуровня влажности, и затем в хранилище 1,Если в хранилище произошло превышение заданного уровня концентрации СО 2 засчет выделения этого газа плодоовощнойпродукцией, находящейся в хранилище, тасжатый компрессором газ направляется сначала через клапан 18 или 19 в эдсорбер 4 А или 4 Б, заполненный сорбентом, эдсорбирующим углекислый гэз, далее через клапан 15 или 16 в адсорбер 5 А или 5 Б и затем 5 в хранилище 1 через ресивер 7 иувлзжнитель 9. Регенерация всех сорбентов производится одновременно сбросом давления в адсорберах 5 А и 4 А (или 5 Б и 4 Б) через клапаны 15 и 17 (или 14 и 20) при закрытом 10 клапане 13 (14), Если необходимо накопитьСО 2 в адсорберах 4 А и 4 Б, чтобы, например, при г,одключении нового хранилища можно было быстро повысить в нем концентрацио С 02 дозаданного уровня, то в период реге нерации сорбентов сброс газов нужно производить через клапан 13 или .14, Регулирование концентраций кислорода и углекислого газа в хранилище 1 осуществляется изменением временных характеристик 20 с помощью блока автоматического управления клапанами, а именно: продолжительности процесса адсорбции в адсорберзх 4 и 5 ( гпц) продолжительности совместной работы эдсорберов 4 и 5 ( т, ) и продолжитель ности работы адсорберов 5 (без 4) т 5 атакже продолжительности подключения установки к хаанилищу т 1 и продолжительности отключения т 2Последнее требует пояснения, Поскол ьку режим работы компрессора чзше всего является прерывистым (например, для компоессора марки СО45 мин работы, 15 мин обязательного отключения), то при предлагаемом способе регулирования газовой сре.ды в хранилище заложен, помимо Гнепрерывного, следующий режим рэботы,Установка, подключенная к хранилищу,работает по описанному замкнутому циклу определенный промежуток времени г,За это время часть газа, обогащенного азотом, и поступающего в ресивер 7, который заг алнен сорбентом, например активировэнным углем, адсорбируется этим сорбентом, а часть поступает в хранилище 1, откуда избыточная часть газа поступает в ресивер 2, также заполненный сорбентом, который здсорбирует избыточное количество гэзз в хранилище, давление в котором поддеркивается равным атмосферному датчиком давления, Из ресивера 2 компрессор откачивает часть газа, который перед входом в компрессор смешивается с поступившим атмосферным воздухом, Далее газ циркулирует через установку по описанному способу, По окончании периода времени 7 компрессор и клапаны автоматически выключаются. В течение заданного периода времени Г 2 предварительно адсорбированный газ сорбентом в ресивере 7 будетдесорбировать и поступать в хранилище 1,из которого избыточное количество газауйдет в ресивер 2, где он адсорбируетсясорбентом, По окончании времени тр компрессор и клапаны включаются и цикл повторяется. Таким образом, с помощьюподбора продолжительностей т 1 и х 2 атакже тпц, хЪ,и 7 о можно добиться оптимального варианта регулирования состава газовой. среды в хранилище 10плодоовощной продукции,Формула изобретения1. Способ создания регулируемойгазовой среды в хранилище фруктов и овощейпутем смешения атмосферного воздуха с 15газом из хранилища, содержащим этилен до2 последующей адсорбции этой смеси судалением кислорода и дальнейшей подачиобогащенного азотом газа в хоанилище собразованием принудительной циркуляции 20газа через хранилище по двум параллельным попеременно включенным адсорбционным ветвям. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности ге нераторов газовых сред, в процессе адсор бции одновременно с кислородом удаляют и этилен, а в процессе циркуляции газового потока периодически удаляют из него избыточное количество углекислого газа или добавляют недостающее посредством попеременной подачи исходной смеси в слои соответствующего сорбента, включенные в каждую из параллельных ветвей циркуляционного контура, причем десорбцию кислорода, этилена и углекислого газа осуществляют одновременно сбросом давления го всей адсорбционной ветви,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в процессе принудительной циркуляции перед подачей газа в хранилигце часть этого газа сорбируют, при прекращении циркуляции направляют эту часть десорбированного газа в хранилище и одновременно сорбируют газ, выходящий из него,