Принципы построения оборудования для создания газовых сред.

Для создания РГС используют несколько типов оборудования: газоге-

нераторы, основанные насжигании кислорода в атмосферном воздухе с по-

мощью природного газаиди пропан-бутана,мембранные газообменники

пассивного типа и газораэделительные установки типа БАРС-6, основан-

ные на избирательной диффузии газов через полимерные мембраны, а так-

же регулирование газового состава с помощью сорбентов — абсорбцион-

ных и адсорбционных.

Абсорбционные устройства. Первым оборудованием для газово-

го хранения плодоовощной продукции были абсорбционные устройства для

удаления углекислого газа из холодильных камер. Работа абсорбционных

устройств с расходуемыми поглотителями характеризуется химическим взаи-

модействием углекислого газа с рядом веществ с образованием стойких хи-

мических соединений. Для этих целей чаще всего используются щелочи

NаОН, КОН и СаО. Для поглощения 1 кг углекислого газа необходимо

1,82 кг едкого натра. Образующийся карбонат натрия выпадает в осадок,

что приводит к закупорке технологических трубопроводов. В связи с этим

едкий натр применяется в виде водного раствора с концентрацией 12 %.

Удельный расход электроэнергии при этом составляет 0,4 кВт/кг углекис-

лого газа.

На рисунке 5,18 приведена принципиальная схема устройства для пог-

лощения углекислого газа из газовой среды камеры хранения щелочным

раствором. Газовая среда отбираетсяиз камеры 1 вентилятором 10 и пода-

параты3, установленные в азотном генераторе 2. В мембранных аппаратах

входящий газовый поток делитсяна двапутем пропуска мембранами азота

и задержки кислорода Поток, обогащенный кислородомпри помощи ва-

куумных насосов 4 выводится наружу, а поток,облгапк—ы! азотом, вен-

тилятором 1 возвращается в камеру.

После снижения концентрации кислородав камерах до 4.. 6 % БАРС

отключают и в течение 2,-.4 суток в результатедыхания плодов вкамерах

накапливается углекислота иснижается концентрация кислорода

На второмэтапе работы БАРС придостижении верхнегодопустямого

пределасодержания диоксида углеродаустановка автоматическивключа-

ется и избыток его выводитсявентилятором 5 при помощи газообмеяннха

б в атмосферу, а газовая среда с заданным составомпоступает обратно в

камеру. Количество азота остаетсяпостоянным.

Рис, 5.20. Гааообменный аппаратБАРС:

1.5— вентилятор; 3 ~ мембранные аппараты; 2 —азотный генера

тор; 4 — вакуумный насос; 6 — гаэообменник; 7 - система автомати-

ческого управления: 8 — система газового анализа:9 —камера.

Газообменник состоит из селективныхпленок и обеспечивает задержку

углекислоты. В результатедыхания плодовснижается концентрация кис-

лорода-Выравнивание давления в камере осуществляется с помощьюгид-

Росифона.

Установка БАРС обеспечиваетвыход на заданныйрежим через 4 су-

ток. Она экологически чиста, для ее работы не требуются газы, сорбенты и

азот, обеспечивает содержание кислорода и диоксида углерода вшироких

пределах. Заданный режим контролируется системой автоматического уп-

равления 7 и системой газового анализа 8.

Преимуществом создания и регулирования газовой средымембранным

способом является:

1»7

а) отсутствие потребности в горючих газах, сорбентах, азоте;

6) отсутствие стадии регенерации использования материалов,легкость

управления;

в) возможность регулирования в широких пределахсодержания угле-

кислого газа и кислорода,

Газогенераторы. На рисунке 5,21 приведена схема газогенератора

УРГС-2Б - оборудования для генерации заданного газового состава пу-

тем сжигания углеводородных газов, состоящего из генератора, аппарата

очистки и системы управления. Генератор применяется при необходимос-

ти снижения концентрации кислорода и повышения концентрации диокси-

да углерьйь. ^тоАрэт очкстккпонменяется в случае чрезмерного роста кон-

центрации диоксида углерода и падения кислорода. Установка в целом вклю-

чается только в случае одновременного роста концентрации кислорода и

диоксида углерода-

Сяив вояы

Рис. 5.21. Схема генератора УРГС-2Б:

/ — камера сгорания: 2 — горелка: 3 — керамическая насадка(катали»-

тор), 4 - горелочный камень; 5 — керамическая насадка; 6 —полоса

ния газа; 10 - электромагнитный клапан; 11 - регулятор давления волк.

12 - фильтр воды: 13 - клапан трехходовой; 14 - конденсатосбсрмя.

~ контактный холодильник: 16 - гцитуправления и контроля.

12

15

Для обеспеченмя получения газовых сред, содержащих0,4-..0,5 % кис-

лорода,в генераторе ГНС-2Б поддерживается определенное соотношение

топливо-воздух. Природный или сжиженный газ сжигается в камересго-

рания 1,а затем —на керамической насадке 3, играющей роль катализато-

ра- Продукты сгорания проходят керамическую насадку 5 где охлажда-

ются до температуры 340 К водой, циркулирующейв полости охлаждения

6 генератора. Охлаждениеих до температуры 300 Косуществляется водой

в контактном холодильнике 15, после чего газовая смесь, содержащая

0.4...0,8 % кислорода и II... 13,8 % диоксида углерода, направляется ваб-

сорбционный аппарат очистки АО-2Б дляпоглощения последнего. Произ-

водительность генератора 120 м^з/ч.

Аппарат очистки состоит из абсорбера, выполненного в виде емкости

цилиндрической формы, разделенной центральной перегородкой на два от-

сека, заполненных активировалным углем марки СКТ-3. Он снабжен дву-

чя четырехходовыми клапанами с исполнительным механизмом и шкафом

контроля и управления, обеспечивающими автоматическое поочередное пе-

реключение отсеков с режима поглощения на режим регенерации. Активи-

рованный уголь регенерируется атмосферным воздухом, подаваемым вен-

тилятором. Фазы поглощения и очистки одинаковы по времени и состав-

ляют 8--.12 минут -

Устройство установки УРГС-2Б позволяет использовать отдельно гене-

ратор и аппарат очистки, а такжеих совместную работу.

Недостатком аппарата очистки является то, чтопри его автономной ра-

боте на камеру повышается содержание кислорода. Газовая среда, выраба-

тываемая ГНС-2Б,имеет относительную влажность около 100 % иможет

содержать мелкодисперсную капельную влагу. При этом возможно увлаж-

нение активированного угля и снижение эффективности его работы.

Установка для регулирования этилена. При хранении плодов

в РГС концентрация этилена в десятки риз превышает его концентрацию в

^лмерах с обычной атмосферой. При этом ускоряются процессы послеубо-

лачного дозревания плодов, что приводит к повышению потерь хранения.

Дда ^ ц.алевдй етддека та тый№ртл храктакя пркнлоииот дъй сдособа'. иди»

азних - удаление этилена со всей газовой смесью, периодическая замена

ее после того как концентрация этилена достигнет порогового значения, а

второй — удаление из газовой смеси собственно только этилена.

Удаление этилена со всей газовой смесью связано с необходимостью на-

рушения газового режима хранения и генерации новых объемов среды. Не-

обходимость первого может привести к повышению потерь, а второго — к

повышению затрат. Эта операция может производиться периодически,когда

концентрация этилена достигнет порогового значения.

Удалениеиз газовойсмеси только этилена осуществляется в специаль-

ных установках - конверторах. Основным элементом конвертора является

устройство для окисления этилена - каталитический реактор, в котором

из него получается углекислый газ н вода. Конвертер работает в режиме

циркуляции газовой смеси из камеры в каталитический реактор с последую-

щимее возвратом Операция удаления этилена производится постояннодо

гех пор, покаконцентрация этилена не достигнетминимального значения.