一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法及其系统技术方案

本发明专利技术属于环流机械充氮气调防虫技术领域，一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮系统，其特征在于：使用真空压力回转吸附制氮机与存放有储藏物的密闭仓间相互对接构建一个密闭循环的快速环流机械充氮系统，使用沸石分子筛作为吸附剂装填制氮机中的吸附塔，使用干式真空泵对吸附塔吸附的氮气与水分子进行抽真空解吸并对其进行机械升温后直接泵送到密闭仓间中，同时籍借于间歇地抽提回输一部分高温产品气进入吸附塔进行“正向热力吹扫提纯”的工艺过程，形成一种“温差效应、保湿效应、热力吹扫提纯”相互支撑的综合效应，呈现出对原料气中氮气与氧气分离、产品气升温、升温后产品气输送、环流机械充氮过程中湿度稳定、输出氮气纯度提升、加快氮气渗透与扩散速度的多重效能。多重效能。多重效能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法及其系统


[0001]本专利技术属于环流机械充氮
，具体涉及一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法及其系统。

技术介绍

[0002]环流机械充氮气调防虫技术在存放粮食、饲料、烟草、中药材、图书、档案、文物、衣物、船舱、机舱、车厢等容易滋生虫霉害的密闭空间或者密闭仓库中大规模应用，环流机械充氮气调防虫技术应用的设备主要为PSA变压吸附制氮机、真空压力回转吸附制氮机、膜分离法制氮设备等，其中能够更好地与密闭循环条件下的环流机械充氮系统相匹配应用的设备机型是真空压力回转吸附制氮机。
[0003]真空压力回转吸附制氮机采用“常压吸附+真空解吸”的运行模式，设备系统依托封闭或者是半封闭循环取气模式与密闭的气调仓间相互连通、采用常压风机抽提取气并输入进入吸附塔中进行氮气与氧气的分离处理。一般使用碳分子筛来吸附空气中的氧气，使用风机作为气体抽提、输送的动力装置，使用真空泵对碳分子筛吸附的氧气分子进行解吸、脱除并通过真空泵排出抽提出来的氧气成分，即采用“风机抽提、输送密闭空间气体进入吸附塔+碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法，使用真空压力回转吸附制氮机(A)作为快速环流机械充氮系统中的充氮设备，将真空压力回转吸附制氮机(A)的原料气进气口(A1)通过原料气抽气管道(L1)与密闭仓间(1)的一端对接连通，真空压力回转吸附制氮机(A)的产品气排出口(A6)通过产品气输气管道(L2)与密闭仓间(1)相对应的另一端对接连通，构建成一种可用于气调防虫的、密闭循环的快速环流机械充氮系统；在真空压力回转吸附制氮机(A)原料气抽气管道(L1)上接入一个补充新风用的新风管道(L3)，当快速环流机械充氮系统在不断对原料气中的氧气进行分离脱除过程中形成系统管道内部气压降低、进而影响到快速环流机械充氮系统运行的稳定性时，设置在新风管路(L3)上的控制阀会按照编制的程序及电信号自动开启，以从外环境中取气来补气并维持快速环流机械充氮系统内外的压力均衡；其特征在于：一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法，使用真空压力回转吸附制氮机(A)作为快速环流机械充氮系统中的充氮设备，真空压力回转吸附制氮机(A)包括风机(A2)、吸附塔(A3)、干式真空泵(A5)，风机(A2)的输入端为原料气进气口(A1)，干式真空泵(A5)的输出端为产品气排出口(A6)，吸附塔(A3)上设有用于排放吸附塔在分离原料气过程中生成的氧气排放端口(A4)，风机(A2)的出风口与吸附塔的原料气进气口之间通过连通管道(L11)连接，干式真空泵A5的抽气口与吸附塔进行抽真空解吸时的出气口之间通过连通管道(L22)连接，该吸附塔(A3)在被抽真空解吸时的出气口与风机(A2)输出的原料气进入到吸附塔(A3)的进气口均位于吸附塔的同一端部，原料气进入吸附塔之后完成吸附与分离之后的氧气气流末端出口与吸附塔的氧气排放端口(A4)之间通过连通管道(L33)连接；上述原料气抽气管道(L1)、产品气输气管道(L2)、新风管道(L3)上均设置有控制阀；使用沸石分子筛作为吸附剂装填真空压力回转吸附制氮机(A)中的吸附塔(A3)，以完成对进入吸附塔原料气的吸附与分离，使用干式真空泵(A5)对吸附塔吸附的氮气与水分子进行抽真空解吸并将解吸出来的气体直接泵送到密闭仓间(1)中，形成一种真空压力回转吸附制氮机的“沸石分子筛吸附塔+干式真空泵+真空泵直排泵送氮气进入到密闭仓间中”的全新工艺组合模式暨对输出气体进行机械升温的效应；快速环流机械充氮系统中的真空压力回转吸附制氮机(A)开机运行时，在编制的程序控制下，真空压力回转吸附制氮机(A)中的风机(A2)通过原料气抽气管道(L1)将密闭仓间(1)中的气体作为原料气抽提并流经连通管道(L11)输入到填装有沸石分子筛的吸附塔(A3)中，原料气在通过沸石分子筛层的过程中，其中的氮气及水分子被沸石分子筛层所吸附，而原料气中的氧气成分则会通过吸附塔(A3)的填料层、吸附塔的氧气排放端口(A4)排空而脱除，上述气流流经的连通管道上的控制阀开启，其它连通管道的控制阀关闭；真空压力回转吸附制氮机(A)在完成对原料气中氮气及水分子的吸附步骤后，接续启动对吸附塔(A3)内所吸附的氮气与水分子的抽真空解吸工艺，此时干式真空泵(A5)通过连通管道(L22)对吸附塔吸附层中的氮气与水分子进行抽真空解吸并形成氮气与水分子的混合产品气，混合产品气在经过干式真空泵(A5)高温的机腔过程中实现高达20
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80℃的温度提升并经由产品气排出口(A6)、产品气输气管道(L2)输入进密闭仓间(1)中，上述混合产品气流经管道的控制阀自动开启，此时既形成一种“输出氮气气流温度>密闭仓间内农产品及其包装物常温状态下的既有温度”的温差效应，又形成一种原料气中水分子在经过真空压力回转
吸附制氮机(A)脱氧制氮过程中不被吸附、密闭仓间(1)中既有的环境湿度得以维持的保湿效应，两种效应相互叠加既助力输入到密闭仓间中氮气与水分子混合产品气向密闭仓间储藏物的孔隙中快速扩散与渗透，缩短充氮气调防虫时间，又可能够保障仓储物原始水分与质量的稳定。2.根据权利要求1所述的一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法，其特征在于：所述的吸附塔(A3)至少采用2个吸附塔并联连接组成吸附塔组，以执行“一塔吸附+另一塔解吸”可切换的交替运行模式；所述的吸附塔组包括有吸附塔(A3
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1)、吸附塔(A3
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2)，从风机(A2)的出风口处引出的连通管道(L11)分出两个气体输送支管，其中的一个支管(L11
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1)与吸附塔(A3
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1)的原料气进口相连通、另一个支管(L11
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2)与吸附塔(A3
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2)的原料气进口相连通；与真空泵(A5)的抽气口对接的连通管道(L22)分出两个气体输送支管，其中的一个支管(L22
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1)与吸附塔(A3
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1)在被抽真空解吸时的出气口对接、另一个支管(L22
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2)与吸附塔(A3
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2)在被抽真空解吸时的出气口对接，该吸附塔(A3
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1)、吸附塔(A3
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2)在被抽真空解吸时的出气口与风机(A2)输出的原料气进入到吸附塔(A3
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1)、吸附塔(A3
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2)的进气口均位于吸附塔的同一端部；原料气进入吸附塔(A3
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1)、吸附塔(A3
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2)之后的末端出气口与用于排放吸附塔在分离原料气过程中生成的氧气排放端口(A4)之间分别通过支管(L33
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1)、支管(L33
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2)连接，上述各个连通管道、支管上面及排放氧气的排气口处分别设置有控制阀；使用沸石分子筛作为吸附剂装填吸附塔(A3
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1)和吸附塔(A3
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2)，使用干式真空泵(A5)对吸附塔吸附的氮气与水分子进行抽真空解吸并将解吸出来的气体直接泵送到密闭仓间(1)中；快速环流机械充氮系统运行时，真空压力回转吸附制氮机(A)中的吸附塔(A3
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1)、吸附塔(A3
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2)对原料气中氮气及水分子进行交替的吸附及解吸：在编制的程序控制下，真空压力回转吸附制氮机(A)中的风机(A2)通过原料气抽气管道(L1)将密闭仓间(1)中的气体作为原料气抽提并流经支管(L11
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1)输入到填装有沸石分子筛的吸附塔(A3
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1)中，原料气在通过沸石分子筛层的过程中，其中的氮气及水分子被沸石分子筛层所吸附，而原料气中的氧气成分则会通过吸附塔(A3
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1)的填料层、支管(L33
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1)、吸附塔的氧气排放端口(A4)排空而脱除；在吸附塔(A3
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1)对原料气中的氮气及水分子进行吸附动作的同时，对吸附塔(A3
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2)内所吸附的氮气与水分子的抽真空解吸工艺步骤同步开启，此时干式真空泵(A5)通过支管(L22
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2)对吸附塔(A3
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2)吸附层中的氮气与水分子进行抽真空解吸并形成氮气与水分子的混合产品气，混合产品气在经过干式真空泵(A5)高温的机腔过程中实现高达20
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80℃的温度提升并经由产品气排出口(A6)、产品气输气管道(L2)输入进密闭仓间(1)中；按照编制的程序及电控制信号，上述各个连通管道、支管中的控制阀自动开启和关闭，以保障系统中存在两个以上的吸附塔组能够分别进行常压吸附和真空解吸的同步运行，保障“一塔吸附+一塔解吸”模式的自动化交替切换运行。3.根据权利要求2所述的一种用于密闭仓间气调防虫的快速环流机械充氮方法，其特征在于：在快速环流机械充氮系统中植入“正向热力吹扫提纯”工艺，首先在原料气进气口(A1)和产品气输气管道(L2)之间接入带有控制阀的产品气回输管路(L4)，当快速环流机械充氮系统开机运行并按照编制的程序完成吸附塔(A3
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1)对原料气中氮气及水分子的吸附步骤并转入对其所吸附的氮气与水分子进行抽真空解吸工艺的间歇，接续启动“正向热力吹扫提纯”工艺，此时快速环流机械充氮系统中的吸附塔(A3
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2)仍处于抽真空解吸工艺步
骤，快速环流机械充氮系统中的产品气回输管路(L4)、风机的出风口与吸附塔(A3
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1)之间的支管(L11
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1)、支管(L33
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1)、支管(L22
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2)上的控制阀自动打开，风机(A2)将干式真空泵(A5)对吸附塔(A3
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2)进行抽真空解吸过程中形成的混合产品气中的一部分通过产品气回输管路(L4)、支管(L11
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1)回输至吸附塔(A3
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1)中，这部分回输进入吸附塔(A3
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1)中的、处于高温态的混合产品气发挥出对分子筛吸附层内残存的氧气进行有效的赋予热能激活、解吸和正向的吹扫置替作用，吹扫出的氧气通过支管(L33
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1)、吸附塔的氧气排放端口(A4)排空而脱除；上述回输进入吸附塔(A3
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1)中的高温混合产品气在对分子筛吸附层内残存氧气进行吹扫置替的同时，其中大部分的氮气与水分子会被吸附层再次吸附并在交替切换到对吸附塔(A3
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1)抽真空解吸时再次形成高温混合产品气并通过产品气排出口(A6)、产品气输气管道(L2)输入进密闭仓间(1)中。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：来振利，李翊玮，
申请(专利权)人：李翊玮，
类型：发明
国别省市：