专利名称：充氮储粮的方法
技术领域：
本发明属充氮储粮的方法领域。技术背景随着科学技术的进步和人民生活水平的提高，广大消费者越来越注重产品的质量，对 绿色产品的需求不断增加，提供具有绿色环保概念的产品越来越受到世人的重视。在粮食仓 储行业方面，粮食储藏方式也从常规化学药剂储粮方式逐步向气调、低温、物理和生物综合 防治等绿色储粮方向发展。世界粮农组织要求各成员国在二十一世纪逐步减少、直至全部禁止在粮食储藏过程中使 用化学药剂，减少化学药剂对储粮的污染，提倡开展绿色储粮，以达到最大限度地保持粮食 的品质，满足广大消费者的需求。目前，我国的粮食仓储行业大多仍以使用常规化学药剂防治储粮害虫为主，如磷化铝、 溴甲烷、氯化苦等。常规的化学药剂防治储粮害虫技术，虽然在一定程度上控制了粮食储藏 期间的虫害、保证了粮食在数量上的安全，但同时也产生了化学药剂残留物对粮食和环境的 污染、对粮食仓储保化人员的健康造成危害、储粮害虫的抗药性越来越强等问题。因此，研 究开发绿色、环保、安全、经济、有效的储粮害虫防治技术已是迫在眉睫。充氮储粮技术是目前最先进、应用前景最广阔的储粮新技术。氮气(N2)是惰性气体， 无色，无臭，气体比重为0.987，难溶于水，非常稳定。氮储粮技术对储粮害虫的防治机理 为通过向粮堆中充入高纯度氮气，人为地改变粮堆中气体成份的组成，使氧气浓度下降至 不利于储粮害虫生长繁殖的条件，从而使储粮害虫无法生长繁殖、停止危害粮食、直至窒息 死亡。所以，充氮储粮技术是先进的"无毒、绿色、无公害"的杀虫技术。在高氮低氧环 境下储粮，大大减少了氧对粮食营养物质的氧化和消耗，既可最大限度保存粮食的食用品质， 又无毒性残留，安全卫生。由于氮气在空气中占78.1%，从空气中分离提纯出氮气是制取氮 气最理想、最常见的方法之一。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种直接从空气中提取氮气供粮库解决虫害和保证储 粮品质的充氮储粮的方法。本发明以如下技术方案解决上述技术问题高纯度氮气经减压后充入需要杀虫、保鲜的粮食仓房，使用环流风机和预先铺设在粮面、粮堆底层的环流管网，对充入仓内的高纯度 氮气进行浓度的环流平衡和提高粮仓内氮的浓度，使储粮仓房内的氮气浓度均衡一致，通过 反复进行充氮、排气这一过程直至全仓的氮气浓度达到设计浓度后即完成一次充氮工作。本发明充氮储粮的方法，在粮仓密封正常的情况下，仓内氮气浓度最高可达98%，十天 内可杀死仓内所有害虫；粮仓内氮气浓度保持在92%以上的时间长达120天以上；充氮储粮 的粮食保持无虫、品质基本不发生变化、保鲜效果良好的时间达360天以上。
图1是本发明充氮储粮的方法的主要流程图。
具体实施方式
本发明采用常规的方法从空气中分离提纯得到高纯度氮气(99%以上)，高纯度氮气经 减压后通过输送管道充入需要杀虫、储存保鲜的粮食仓房；然后使用环流风机和预先铺设在 粮面和粮堆底层的环流管网，对充入仓内的氮气进行浓度的环流平衡，使储粮仓房内的氮气 浓度均衡一致，经反复向储粮仓内充氮、放气，不断提高仓内氮气的浓度，当全仓的氮气浓 度达到98%的储粮害虫致死浓度后即可停机，充氮储粮工作完成。为了保证在充氮期间高纯度氮气的连续生产和供给，在制氮生产线上一般都配备有两个 吸附塔，供轮流使用。以下结合图1简述本发明充氮储粮方法的工作过程空气压縮机1接通市电后开始工作，产生的压縮空气进入空气储罐2储存，再按序经 过滤器3、冷干机4、过滤器5和过滤器6后成为高洁净度的压縮空气；当吸附塔7工作时， 气阀K3、 K4、 K8关闭，压縮空气经气阀K1、 K2进入吸附塔7，在吸附塔7的顶部可得到 纯度高达9讽以上的高纯度氮气，氮气再经气阀K7、 K9进入氮气储罐10储存，与此同时 气阀K5开启将吸附塔8内的富氧废气经消声器9排出到大气中去。当吸附塔8工作时，气 阀K2、 K5、 K7关闭，压縮空气经气阀K1、 K3进入吸附塔8，在吸附塔8的顶部可得到纯 度高达99%以上的高纯度氮气，氮气再经气阀K8、 K9进入氮气储罐10储存，与此同时气 阀K4开启将吸附塔7内的富氧废气经消声器9排出到大气中去。球阀K6是固定式氮气再 生阀，在系统工作中其开启位置一经确定后不再变化。储存在储罐10中的高纯度氮气经气 阀KIO、减压阀11减压、流i计12计量后，经气阀Kll、 K12通过风机13被送入粮仓， 经粮面环流管16或仓底通风道15充入仓内。风机14、气阀K13、管道17和管道18供粮仓充氮时排出仓内较低氮气浓度的气体用。 在充氮之前，将粮食仓库的大门、通风口等可能漏气的部位密封好后，在粮食表面覆盖一张比其表面积略大的塑料薄膜作为充气囊，塑料薄膜的四周用塑料槽管密封好，经气密 性检测合格后，开始进行充氮工作从主管道经阀门K12向仓库内充入高纯度氮气，氮气分 别进入粮堆风道16、 15并进入密闭的粮堆空间，随着高纯度氮气越来越多被充入粮堆，覆 盖在粮食表面的气囊渐渐鼓起，当高纯度氮气充入到一定数量时即可停止充氮，关闭K12并 启动环流风机13，将粮仓内空气和高纯度氮气充分混合后，形成新的混合气体。将环流风 机13停机，打开阀门K13，启动环流风机14将气囊中的混合气体全部排出，粮堆内空气中 的部分氧气随混合气体被置换出仓，这时仓库内的氮浓度进一步上升、氧气浓度进一步下降。 经过多次重复上述步骤，最终把仓内的氮气和氧气控制到需要的浓度氮气浓度为98%、氧 气浓度在2%以下。此后，关闭所有阀门，充氮工作完成，粮仓进入杀虫和储粮阶段。 实施例1选择某国家粮储备库8号仓作为绿色充氮(N2)气调储粮试验仓，仓房长42m，宽30 m， 实仓气密性大于300秒，储粮为2003年产美国进口软质白小麦，存粮5120吨，容重811 g/L, 水份10.2%,杂质0.6%，粮温正常。仓内害虫试验前插样检测8号仓的虫口密度，主要虫种为锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟 谷盗、书虱、谷蠹、玉米象，密度为35头/kg。制氮设备及工况使用LU15E-8型螺杆空气压縮机为制氮机供应压縮空气，空气压縮机 的参数为产气量2立方米/分，输出空气压力为0.6 MPa;制氮机型号为CXG295-30，产 氮量为30立方米/小时，氮气纯度为99. 5%，输出氮气压力为0. 4 MPa;机组功率为16 KW/ 时；过滤器、冷干机及吸附塔采用常规设备。分五次共向8号仓内充入纯度为99.5%的氮气 10500立方米、制氮机工作时间约350小时。8号仓充氮前粮堆的氮气浓度为78%、氧气浓 度为21%，充氮结束后，8号仓的氮气浓度上升至98.12%、氧气浓度下降至1.82%，达到了 害虫致死浓度为98%的要求。经检查，8号仓粮堆内原有的锈赤扁谷盗、锯谷盗、赤拟谷盗、 书虱、谷蠹、玉米象等储粮害虫已全部死亡，九十天后经复查没有发现活虫，粮堆内氮气浓 度保持为93.2%，氧气浓度为6.8%， 8号仓的粮食储藏品质明显优于非充氮气调储粮仓的粮食。实施例2选择某储备库3号仓作为绿色充氮(N2)气调储粮试验仓，仓房长72 m,宽30 m，实仓 气密性大于300秒，储粮为2006年东北国产黄玉米，存粮9227吨，容重712 g/L,水份13. 1%， 杂质0.6%，粮温正常。仓内害虫试验前插样检测3号仓的虫口密度，主要虫种为玉米象、麦蛾、锈赤扁谷盗、干果露尾甲、书虱，密度为20头/kg。 制氮设备同实施例l。分五次共向3号仓内充入纯度为99. 5%的氮气18000立方米、制氮机工作时间约600小 时。3号仓充前粮堆的氮气浓度为78%、氧气浓度为21%，充氮结束后，3号仓的氮气浓度 上升至98.30%、氧气浓度下降至1.70%,达到了害虫的致死浓度98%的要求。经检查3号仓 粮堆内原有的干果露尾甲、锈赤扁谷盗、书虱、玉米象、麦蛾等储粮害虫已全部死亡，九十 天后经复査没有发现活虫，粮堆内氮气浓度保持为92.6%，氧气浓度为7.4%, 3仓的玉米储 藏品质和食用品质明显优于非充氮气调储粮仓的玉米。
权利要求
1.一种充氮储粮的方法，采用对粮仓充氮的方法储粮，其特征是高纯度氮气经减压后充入需要杀虫、保鲜的粮食仓房，使用环流风机和预先铺设在粮面、粮堆底层的环流管网，对充入仓内的高纯度氮气进行浓度的环流平衡和提高粮仓内氮的浓度，使储粮仓房内的氮气浓度均衡一致，通过反复进行充氮、排气这一过程，直至全仓的氮气浓度达到设计浓度后即完成一次充氮工作。
全文摘要
一种充氮储粮的方法，采用对粮仓充氮的方法储粮，其特征是高纯度氮气经减压后充入需要杀虫、保鲜的粮食仓房，使用环流风机和预先铺设在粮面、粮堆底层的环流管网，对充入仓内的高纯度氮气进行浓度的环流平衡和提高粮仓内氮的浓度，使储粮仓房内的氮气浓度均衡一致，通过反复进行充氮、排气这一过程，直至全仓的氮气浓度达到设计浓度后即完成一次充氮工作。本发明充氮储粮的方法，直接从空气分离提取氮气，在粮仓密封正常的情况下，仓内氮气浓度最高可达98％，十天内可杀死仓内所有害虫；充氮储粮的粮食保持无虫、保鲜效果良好的时间达360天以上。
文档编号A23B9/00GK101213990SQ20081007341
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者凌才青, 唐上强, 振 庞, 秦财辉, 罗飞天 申请人:罗飞天;唐上强;凌才青;庞 振;秦财辉