【前言】：氣調(diào)庫設備主包括：催化燃燒降氧機、碳分子篩制氮機、中空纖維膜制氮機、二氧化碳脫除機、乙烯脫除機和減壓氣調(diào)設備。本篇萬能制冷解答氣調(diào)庫設備相關疑問。

Q：氣調(diào)庫設備主要由哪些設備組成？

1.催化燃燒降氧機

工作原理：催化燃燒降氧機是國內(nèi)外較為先進的降氧設備之一，利用燃燒作用去除氣調(diào)庫內(nèi)氧氣，達到降低氧氣濃度的目的。由于該設備中參與燃燒時有催化劑存在，整個燃燒過程在低溫下無煙、無火焰，清潔無污染。以液化石油氣為例的反應方程式如下：

C4H8+6O2+24N2→4H2O+4CO2+24N2

從反應式可知，空氣中的氮氣不參與反應，式中水蒸氣可通過冷凝的方式排除，反應后的無氧氣再返回庫內(nèi)。如此循環(huán)，直到庫內(nèi)的含氧量降到要求值。[1]

2.碳分子篩制氮機

碳分子篩制氮機是20世紀70年代末開發(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]

碳分子篩制氮機工作原理

碳分子篩制氮機是利用碳分子篩的吸附分離作用制取氮氣的機器。碳分子具有超微孔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。從平衡角度看，碳分子篩對氧、氮有相近的吸附量，碳分子篩對氧、氮的吸附分離，實質(zhì)上是利用氣體分子在其中的擴散速度的差異來實現(xiàn)。[1]

如在短時間內(nèi)，直徑小的氧分子擴散速度比直徑較大的氮分子擴散速度快400多倍，數(shù)分鐘后，氣調(diào)庫內(nèi)的氧分子被分子篩大量吸附，吸附量達90%以上，而氮的吸附量僅為5%。因此主要選擇適合的吸附時間進行切換，使氮分子篩內(nèi)部先吸附氧，就能到富氮氣體，當吸附達到平衡時，則進行脫附，即用真空泵抽吸，一般設置雙塔往復交替吸附、脫附，產(chǎn)生源源不斷的氮氣。[1]

3.中空纖維膜制氮機

中空纖維膜分離制氮機是在80年代出現(xiàn)的，其核心部件是由上百萬根像頭發(fā)絲一樣細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工作原理

利用氣體對中空纖維膜的滲透系數(shù)不同，進行氣體分離。不同種類的氣體透過膜時，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”，當壓縮空氣從一段進入中空纖維管時，氧氣（快氣）很快從管內(nèi)透過管壁，而氮氣（慢氣）穿過中空纖維管，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

二氧化碳脫除機主要與制氮降氧機等氣調(diào)庫設備配套或單獨使用，用以控制氣調(diào)庫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)庫中保持一定濃度的低氧、適當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展的作用。[1]

二氧化碳脫除機工作原理

二氧化碳脫除機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氣體之后，會達到飽和，失去吸附能力，就需要進行解吸（再生）。

氣調(diào)儲藏二氧化碳脫除機所用活性炭，是一種經(jīng)特殊處理過的活性炭，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，進行連續(xù)吸附，二氧化碳脫除機設有兩個吸附罐。[1]

5.乙烯脫除機

乙烯脫除機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，生產(chǎn)水和二氧化碳的原理制成。反應如下：

H2=CH2+3O2（催化劑與高溫條件）→2CO2+2H2O[1]

6.減壓氣調(diào)設備

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

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參考資料：

• 《冷庫設計與實例》·化學工業(yè)出版社