Технические средства хранения цветочной
продукции
в регулируемой газовой среде (часть 2)
Оптимальное для каждого вида хранящейся
продукции соотношение между концентрацией кислорода и углекислого газа
в камере с РГС поддерживают несколькими способами:
путем замены части газовой среды камеры на
наружную (естественное
формирование газовой среды, характерное для нормальных газовых смесей);
удалением избытка углекислого газа с помощью
специальных скруббирующих
устройств с абсорбционными или адсорбционными поглотителями углекислого
газа (естественное формирование газовой среды, субнормальные газовые
смеси);
заменой части газовой среды камеры на
приготовленную в специальных
установках-генераторах (искусственное формирование газовой среды,
субнормальные газовые смеси);
путем газообмена внутренней среды камеры с
наружной атмосферой через
диффузионные газообменные, газоразделительные устройства из
селиктивно-проницаемых для компонентов газовой среды материалов
(естественное формирование газовой среды, субнормальные и нормальные
газовые смеси).
В соответствии со способами формирования газовых сред холодильные
камеры с РГС подразделяют на виды:
герметичные с ограждениями высокой плотности,
в которых газообмен через
поверхности ограждений настолько мал, что за счет физиологической
активности продукции можно создать и поддерживать на необходимом уровне
концентрацию кислорода и углекислого газа;
герметичные с ограждениями пониженной
плотности, в которых стабилизация
и сохранение требуемого режима достигаются только искусственным путем
за счет подачи газовой среды определенного состава из внешних
источников (генераторы, азотные установки, баллоны, емкости и т.д.).
Регулирование концентрации углекислого газа при естественном
образовании газовых смесей в камерах с высокой степенью герметизации
обычно проводят при помощи скрубберов – аппаратов, в которых
избыток углекислого газа из газовой смеси поглощается абсорбцией его
или адсорбцией химическими или физическими поглотителями. Для
поглощения углекислого газа в скрубберах используют активные угли,
молекулярные сита, поташ, растворы этаноламина и т. д.
Скруббирующие установки работают по централизованной схеме (группа
камер – скруббер – группа камер) или по
децентрализованной (камера – скруббер – камера).
Наиболее широко применяются двухсекционные скрубберы непрерывного
действия, работающие по децентрализованной схеме (рис.23). В установке
одновременно происходят два процесса. В одной из секций поглощается
углекислый газ, в другой – поглотитель регенерируется
атмосферным воздухом. Секции попеременно переключаются с режима
поглощения на режим регенерации с помощью автоматических четырехходовых
клапанов.
Рис.23. Схема скруббирующей установки для поглощения углекислого газа с
естественным формированием газовых сред:
1 – вентилятор газовой смеси; 2 – вентилятор для
регенерации; 3 – автоматические клапаны; 4 –
двухсекционный адсорбер СО2.
Установлено, что при стандартном газовом режиме в герметичной
холодильной камере концентрация углекислого газа в результате дыхания
растительной продукции возрастает за сутки на 1-1,5% свободного объема
камеры. Продолжительность вывода камеры на заданный режим зависит от
реальных условий работы установки и вместимости камеры. При этом
желательно, чтобы указанное время не превышало продолжительности
односменной работы. Обычно в практике промышленного хранения продукции
время вывода на режим хранения составляет от 5 до 24 ч (Семашко, 1984).
В нашей стране и за рубежом в качестве автономных скруббирующих
установок чаще всего используют аппараты очистки, входящие в состав
генераторов газовых сред, выполненные в виде самостоятельных блоков.
В нашей стране выпускают аппарат очистки АО2Б и некоторые другие, в США
– аппарат марки «Аркосорб». Из автономных
скруббирующих установок можно отметить аппараты серии
«Джем» (Италия), «Стал-Астра»
(ФРГ), в которых основным поглотителем служит активированный уголь,
обеспечивающий попеременно адсорбцию – регенерацию.
Помимо скруббирующих аппаратов с физическими поглотителями, за рубежом
используют аппараты абсорбционного типа (мокрые скрубберы), работающие
на непрерывно регенерируемом химическом поглотителе углекислого газа в
виде водных растворов, например этаноламинов и др. Регенерация
поглотителя осуществляется нагреванием раствора или продувкой через
него атмосферного воздуха. К установкам такого типа относятся аппараты
очистки «Халл» (Италия),
«Зульцер» (Швейцария) и др.
Для создания и поддержания газовых сред в камерах с ограждениями
пониженной плотности обычно применяют специальные генераторы газовых
сред. С их помощью получают газовые смеси путем сжигания или
каталитического окисления углеводородного топлива. Эти смеси отличаются
повышенным по сравнению с обычным воздухом содержанием углекислого газа
и пониженным – кислорода. Смесь необходимого состава для
хранения продукции в камерах получают после очистки продуктов сгорания
от избытка СО2 и охлаждения. При сжигании газов в воздушной среде
получаемой газовой смесью постепенно замещают среду камер. Генераторы с
таким принципом получения сред относятся к установкам проточного типа.
Работают они по открытой схеме атмосфера – генератор
– камера – атмосфера (рис.24).
Рис.24. Схемы установки для искусственного образования газовых сред с
генератором проточного типа (а) и генератором рециркуляционного типа
(б):
1 – баллон для сжиженного газа; 2 – воздуходувка
(вентилятор); 3 – реактор (горелка); 4 –
промежуточный охладитель; 5 – катализатор; 6 –
охладитель; 7 – теплообменник; 8 –
электронагреватель.
При использовании в качестве среды для сжигания горючих газов
внутренней атмосферы камеры газовая среда отбирается из камеры, избыток
кислорода в ней «выжигается», и очищенная среда
подается обратно в камеру. Подобные генераторы относятся к установкам
рециркуляционного типа. Они работают по замкнутой схеме камера
– генератор – камера. В таких генераторах применяют
только специальные каталитические горелки, в которых можно сжигать
горючие газы в среде с низкой концентрацией кислорода. Получаемые
продукты сгорания охлаждают водой до 10-25°С в
обменниках-холодильниках, встроенных в генератор.
Обычно в состав установок генерирования газовых сред включают и блок
очистки (скруббер) для полного или частичного снижения концентрации
углекислого газа. Блок очистки либо встраивается в генератор, либо
придается к нему в автономном виде.
Существенное преимущество камер, оборудованных генераторами,
заключается в быстроте создания газовых сред необходимого состава, что
позволяет увеличить сроки хранения продукции при стабильном высоком ее
качестве. Зарубежные специалисты считают, что при прочих равных
условиях вывод камер на заданный режим в течение 1-4 суток против 14-20
суток увеличивает срок хранения продукции в РГС примерно в 1,2 раза.
При использовании генераторов газовых сред снижаются требования к
герметичности ограждений, что позволяет быстрее и с меньшими затратами
проводить переоборудование холодильных камер обычного хранения в камеры
с РГС.
К комплексным установкам, выпускаемым в СССР для организации хранения
продукции в РГС, относятся: установка УРГС2Б с генератором проточного
типа и рециркуляционная генераторная установка газовых сред РГГС-400.