Сельское хозяйство / 4. Технологии сохранения и переработки с/х продукции.

Костромина М.В.

Поволжский государственный технологический университет, Россия

Техническая система генерирования газовой среды.

Современная продовольственная промышленность стоит задача поиска технических решений для создания хранилищ сельскохозяйственной продукции с регулируемой газовой атмосферы. Наибольший интерес здесь представляет создание установок с использованием мембранно-контакторных систем для разделения воздушной газовой смеси, которые должны позволяют получить большую производительность и обеспечивать при этом получение высокой концентрации целевого компонента газа, по сравнению с существующими традиционными криогенными технология. В частности, целевыми компонентами искусственной газовой атмосферы задается высокая концентрация азота в пространстве хранения [1].

Искусственная газовая среда используется как приложение к низкотемпературному хранению продовольствия (плодов и овощей). Это главным образом используется, чтобы уменьшить скорость дыхания и процесс созревания, таким образом, увеличивая сопротивления продукции болезням. Для заполнения хранилищ продовольствия азотом и регулирования состава атмосферы в камерах может использоваться различное оборудование, но наиболее экономически оправданным считается использование современных газоразделительных систем. Создание установки, создающей газовую среду с высокой концентрацией азота возможно на основе системного подхода в изучении процессов мембранного разделения воздуха и взаимодействия с хранилищем. Создание системы «мембранно-абсорбционная установка - хранилище» реализуется для получения заданных газов (в данном случае азота) при создании искусственных газовых атмосфер.

Мембранные технологии получили широкое распространение в различных областях промышленности для разделения и очистки газовых смесей. Например, разработанная в ФГБОУ ВПО “ПГТУ” мембранно-абсорбционная газоразделительная система, обеспечивающая улучшение потребительских свойств биологических газов [2].

В основании вышеизложенного, создана мембранно-абсорбционная система генерирования газовой среды, конструкция которой представляет собой мембранную установку с последовательно соединенными двумя мембранными модулями. Первый модуль с малым значением коэффициента деления потока предназначен для получения газовой смеси, обогащенной кислородом. Второй модуль с большим значением коэффициента деления потока и с повышенной селективностью служит для получения смеси с высоким обогащением по азоту. Часть потока пермеата первого модуля и весь потокпермеата второго модуля по рециркуляционной схеме смешиваются с потоком питания установки и после компремирования подаются на вход первого модуля, за счет чего достигаются оптимальные режимы работы обоих модулей. Мембранно-абсорбционной системы генерирования газовой среды снабжена устройствами для регулирования рабочего давления и величин всех газовых потоков. Для контроля технологических параметров предусмотрена измерительная система, позволяющая контролировать давление, газовые расходы, температуру, влажность и концентрации кислорода и азота в контрольных точках системы.

Проведенные экспериментальные исследования мембранно-абсорбционной системы генерирования газовой среды позволили получить следующие технологические параметры работы:

- расход воздушной смеси 3–4 нм3/час

- рабочее давление 0,7–0,8 МПа.

- производительность с 1,6–2,8 нм3/час.

- концентрация азота производимой газовой смеси 95-98% об.

Параметры установки испытывались для условий ее эксплуатации в составе стенда для условий хранения и переработки различной плодоовощной продукции.

Таким образом, разработанная мембранно-абсорбционная система генерирования газовой среды обеспечивает получение газовой среды для хранения сельскохозяйственной продукции. Дальнейшие исследования необходимы для определения условий длительного хранения различной продукции в специальных камерах с регулируемой газовой атмосферой, температурой и влажностью.

Литература:

1. Ильинский A.C. Совершенствование технологий и технических средств для сортирования и хранения яблок в регулируемой атмосфере: Автореф. дис.д-ра техн. наук / Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И.Вавилова. Саратов, 2002, -42 с.

2. Сидыганов Ю.Н. Интенсивная технология производства биогаза: монография / Ю.Н. Сидыганов, Д.В. Костромин, Д.Н. Шамшуров, А.А. Медяков. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2013. -332 с