【前言】：氣調(diào)庫(kù)設(shè)備主包括：催化燃燒降氧機(jī)、碳分子篩制氮機(jī)、中空纖維膜制氮機(jī)、二氧化碳脫除機(jī)、乙烯脫除機(jī)和減壓氣調(diào)設(shè)備。本篇萬(wàn)能制冷解答氣調(diào)庫(kù)設(shè)備相關(guān)疑問(wèn)。

Q：氣調(diào)庫(kù)設(shè)備主要由哪些設(shè)備組成？

1.催化燃燒降氧機(jī)

工作原理：催化燃燒降氧機(jī)是國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的降氧設(shè)備之一，利用燃燒作用去除氣調(diào)庫(kù)內(nèi)氧氣，達(dá)到降低氧氣濃度的目的。由于該設(shè)備中參與燃燒時(shí)有催化劑存在，整個(gè)燃燒過(guò)程在低溫下無(wú)煙、無(wú)火焰，清潔無(wú)污染。以液化石油氣為例的反應(yīng)方程式如下：

C4H8+6O2+24N2→4H2O+4CO2+24N2

從反應(yīng)式可知，空氣中的氮?dú)獠粎⑴c反應(yīng)，式中水蒸氣可通過(guò)冷凝的方式排除，反應(yīng)后的無(wú)氧氣再返回庫(kù)內(nèi)。如此循環(huán)，直到庫(kù)內(nèi)的含氧量降到要求值。[1]

2.碳分子篩制氮機(jī)

碳分子篩制氮機(jī)是20世紀(jì)70年代末開(kāi)發(fā)成功的，其基本原理是用表面積極大的碳分子篩將氧吸附并排除高濃度的氮。[1]

碳分子篩制氮機(jī)工作原理

碳分子篩制氮機(jī)是利用碳分子篩的吸附分離作用制取氮?dú)獾臋C(jī)器。碳分子具有超微孔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。從平衡角度看，碳分子篩對(duì)氧、氮有相近的吸附量，碳分子篩對(duì)氧、氮的吸附分離，實(shí)質(zhì)上是利用氣體分子在其中的擴(kuò)散速度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)。[1]

如在短時(shí)間內(nèi)，直徑小的氧分子擴(kuò)散速度比直徑較大的氮分子擴(kuò)散速度快400多倍，數(shù)分鐘后，氣調(diào)庫(kù)內(nèi)的氧分子被分子篩大量吸附，吸附量達(dá)90%以上，而氮的吸附量?jī)H為5%。因此主要選擇適合的吸附時(shí)間進(jìn)行切換，使氮分子篩內(nèi)部先吸附氧，就能到富氮?dú)怏w，當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)，則進(jìn)行脫附，即用真空泵抽吸，一般設(shè)置雙塔往復(fù)交替吸附、脫附，產(chǎn)生源源不斷的氮?dú)狻?span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; text-indent: 28px;">[1]

3.中空纖維膜制氮機(jī)

中空纖維膜分離制氮機(jī)是在80年代出現(xiàn)的，其核心部件是由上百萬(wàn)根像頭發(fā)絲一樣細(xì)的中空纖維并列纏繞而成的膜組。[1]

中空纖維膜分離制氮機(jī)工作原理

利用氣體對(duì)中空纖維膜的滲透系數(shù)不同，進(jìn)行氣體分離。不同種類的氣體透過(guò)膜時(shí)，滲透速率有差異，把滲透系數(shù)大的氣體稱為“快氣”，滲透系數(shù)小的氣體稱之為“慢氣”，當(dāng)壓縮空氣從一段進(jìn)入中空纖維管時(shí)，氧氣（快氣）很快從管內(nèi)透過(guò)管壁，而氮?dú)猓龤猓┐┻^(guò)中空纖維管，有另一端輸出。

中空纖維膜分離器是由耐壓的鋼殼和中空纖維管束組成的，其中中空纖維管壁即為起分離作用的膜。[1]

4.二氧化碳脫除機(jī)

二氧化碳脫除機(jī)主要與制氮降氧機(jī)等氣調(diào)庫(kù)設(shè)備配套或單獨(dú)使用，用以控制氣調(diào)庫(kù)中二氧化碳的百分比含量，使果蔬產(chǎn)品處于理想的氣體成分條件下貯藏。氣調(diào)庫(kù)中保持一定濃度的低氧、適當(dāng)濃度二氧化碳有抑制呼吸、 延緩果膠物質(zhì)分解和葉綠素降解作用，并能抑制微生物、真菌病害的滋生和擴(kuò)展的作用。[1]

二氧化碳脫除機(jī)工作原理

二氧化碳脫除機(jī)是利用活性炭作為吸附劑，活性炭具有多孔結(jié)構(gòu)，吸附表面大，由于二氧化碳分子與吸附表面分子之間的吸引力，把二氧化碳分子吸附在吸附劑表面。吸附劑吸附一定量的二氧化碳?xì)怏w之后，會(huì)達(dá)到飽和，失去吸附能力，就需要進(jìn)行解吸（再生）。

氣調(diào)儲(chǔ)藏二氧化碳脫除機(jī)所用活性炭，是一種經(jīng)特殊處理過(guò)的活性炭，可以用空氣在一般環(huán)境溫度下再生，而且再后滯留在多孔結(jié)構(gòu)空隙中的氧氣很少。為加快二氧化碳脫除速度，進(jìn)行連續(xù)吸附，二氧化碳脫除機(jī)設(shè)有兩個(gè)吸附罐。[1]

5.乙烯脫除機(jī)

乙烯脫除機(jī)是新型高效的脫出乙烯裝置，其原理是根據(jù)乙烯在高溫和催化劑的作用下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)水和二氧化碳的原理制成。反應(yīng)如下：

H2=CH2+3O2（催化劑與高溫條件）→2CO2+2H2O[1]

6.減壓氣調(diào)設(shè)備

減壓儲(chǔ)藏的研究起步較晚，始于1957年，作為一種特殊的氣調(diào)儲(chǔ)藏方式，只有低氧效應(yīng)，沒(méi)有像常規(guī)氣調(diào)儲(chǔ)藏中能保持適量二氧化碳效果，存在著經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全方面的多方面問(wèn)題，因此使用沒(méi)有得到大規(guī)模推廣。[1]

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參考資料：

• 《冷庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)例》·化學(xué)工業(yè)出版社