

氣調系統
要使氣調庫達到所要求的氣體成分并保持相對穩定,除了要有符合要求的氣密性庫體外,還要有相應氣體調節設備、管道、閥門所組成的系統,即氣調系統。整個氣調系統包括脫氧機或制氮系統、二氧化碳脫除系統、乙烯脫除系統、溫度、濕度及氣體成分自動檢測控制系統。
1、脫氧機
是目前最為先進的氣調庫降氧設備,其工作原理是采用壓力低于24KPa的風機進行循環脫氧,再使用真空泵解析活化,電機采用變頻調速技術。這種技術往往被人們誤以為是VSA制氮機。脫氧機與VSA制氮機的最大區別在于,VSA制氮機仍然使用壓縮空氣為動力源(盡管壓力較低),這種含油氣源仍然將導致VSA制氮機原料的失效,而脫氧機使用的是無油微壓風機,原料不存在油污染的情況,其循環風量是VSA制氮機的5倍以上,這種降氧設備比膜制氮機、PSA制氮機效率高40%,比VSA制氮機高30%,比制氮機節能40%
制氮系統
制氮機大體上經歷了催化燃燒制氮→碳分子篩吸附制氮、中空纖維膜分離制氮、以及真空低壓吸附脫氧制氮(即VSA)的發展過程。普遍采用碳分子篩、中空纖維膜分離制氮及VSA制氮。
2.1碳分子篩吸附制氮機碳分子篩制氮是采用變壓吸附原理制氮,由于氧分子與氮分子的動力學直徑不同,氧分子的擴散速度比氮分子快數百倍。而吸附量與壓力成正比,利用氧、氮短時間內吸附量差異甚大的特點,由程序控制器按特定的時間程序在兩個塔之間進行快速切換,結合加壓氧吸附、減壓氧解吸的過程,將氧從空氣中分離出來。碳分子篩制氮機具有制氮純度高(可達到99.9%)、設備簡單、價格低的特點,但設備中閥門多,切換頻繁,每年每只閥門需開關20—40萬次,設備噪聲大。因此要求保證閥門的質量,否則會影響設備的可靠性。
2.2中空纖維膜分離制氮機膜分離制氮是利用氧氣與氮氣透過中空纖維膜壁的速度差異特點,將氧氣從空氣中分離出來。中空纖維膜制氮機是目前氣調貯藏使用最廣泛的設備。它由壓縮機、貯罐、冷干機、過濾器、加熱器、中空纖維膜及管、閥組成。具有以下特點:(1)設備簡單、占地少、易安裝;(2)只需開動空壓機即可得到富氮空氣;(3)濃度可在95%—99%之間調節,使用靈活,能快速啟動停車;(4)安全可靠,分離器無運動部件,可連續穩定工作;(5)分離過程無相變、無壓力損失、能耗低;(6)易小型化;(7)投資小。
2.3真空低壓吸附脫氧制氮機制氮機是采用CMS活性碳吸附再生的原理來吸附大氣中的O2并向庫內注入高純度氮氣。由二個裝滿CMS活性碳的罐體、泵組、閥件、管路及控制單元組成。具有以下特點:(1)低壓(0.8bar)運行,比同性能的PSA及膜制氮機節能80%左右。(2)降氧效果提高30%以上,可將氣調庫內氧氣含量控制在1%以下,甚至可以達到0.3% (3)維護成本低。穩定可靠。設備中的主要活性炭吸附模塊壽命長達2-3年以上。(4)與庫體止漏系統配合更有效防止氣調庫氣體泄漏。(5) 氣調庫氣體內循環。更有效的節約運行成本。
二氧化碳脫除系統
主要用于控制氣調庫中二氧化碳含量。完全依靠果蔬呼吸時所釋放的二氧化碳,增加氣調庫內二氧化碳濃度,適量的二氧化碳對果蔬起保護作用,使貯藏保鮮效果良好。但是,二氧化碳濃度過高,則會對果蔬造成傷害,因此脫除(洗滌)過量的二氧化碳,調節和控制好二氧化碳濃度,對提高果蔬貯藏質量非常重要;通常的二氧化碳脫除裝置大體上有4種形式:(1)消石灰脫除裝置;(:)水清除裝置;(3)活性碳清除裝置;(4)硅橡膠膜清除裝置。活性碳清除裝置是利用活性碳較強的吸附力,對二氧化碳進行吸附,待吸附飽和后鼓入新鮮空氣,使活性碳脫附,恢復吸附性能,是當前氣調庫脫除二氧化碳普遍采用的裝置。二氧化碳脫除系統應根據貯藏果蔬的呼吸強度、氣調庫內氣體自由空間體積、氣調庫的貯藏量、庫內要求達到的二氧化碳氣體成分的濃度確定脫除機的工作能力。
乙烯脫除系統
乙烯是果蔬在成熟和后熟過程中自身產生并釋放出來的一種氣體,是一種促進呼吸、加快后熟的植物激素,對采后貯藏的水果有催熟作用。在對乙烯敏感的水果貯藏中,應將乙烯去除。因此果蔬貯藏中既要設法抑制乙烯產生,又要消除貯藏庫內乙烯積累。普遍采用且相對有效的方法為高錳酸鉀化學除乙烯法和空氣氧化去除法。化學除乙烯法是在清洗裝置中充填乙烯吸收劑,常用的乙烯吸收劑是將飽和高錳酸鉀溶液吸附在碎磚塊、蛭石或沸石分子篩等多孔材料上,乙烯與高錳酸鉀接觸,因氧化而被清除。該方法簡單,費用極低,但除乙烯效率低,且高錳酸鉀為強氧化劑,會灼傷皮膚。目前,空氣氧化去除法是利用乙烯在催化劑和高溫條件下與氧氣反應生成二氧化碳和水的原理去除乙烯,與高錳酸鉀去除法相比其投資費用高,但因具有以下明顯優點為人們所接受:
(1)除乙烯效率高,可除去庫內氣體中所含乙烯量的99%,可將貯藏間內乙烯濃度控制在l—5μL/L;
(2)減少水果霉變,在去除乙烯同時,能對庫內氣體進行高溫殺菌消毒;
(3)一機多用,去除乙烯同時,還能除掉水果釋放的芳香氣體,減輕這些氣體對水果產生催熟作用的不良影響。
注:除對乙烯敏感的水果(主要為亞熱帶、熱帶水果):獼猴桃、香蕉等外, 蘋果、梨等溫帶水果不需要乙烯脫出設備。
目前較為先進的臭氧除乙烯技術正逐步取代高溫催化型乙烯機,這種除乙烯技術最大的優勢是在低溫狀態下工作,不會引起庫溫的波動,同時耗電僅為500瓦,是高溫催化型乙烯機能耗的1/10