富氮氣調儲糧工藝的介紹

The introduction of nitrogen-rich grain storage technology transfer

◎王亞磊，閔學習（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南　鄭州　450053）

Wang Yalei，Min Xuexi（COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) CO.,Ltd，Zhengzhou 450053，China）

富氮氣調儲糧工藝的介紹

The introduction of nitrogen-rich grain storage technology transfer

◎王亞磊，閔學習
（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南鄭州450053）

富氮氣調儲糧是通過把高純度氮氣通入糧食里面，逐步提高密封糧堆里的氮氣的濃度，待氮氣濃度達到一定程度時，停止向糧堆里充氮并按要求保持密閉一定的時間，來破壞害蟲及霉菌等的生存環境，使害蟲窒息死亡，同時可以抑制糧食生理呼吸，延緩糧食劣變，保證儲糧品質，實現綠色無公害儲糧的目標。隨著目前人們生活水平的不斷提高，對綠色食品的需求也不斷增加，糧食儲藏正向著低溫、氣調等綠色環保的儲糧方向發展，尤其是近年來制氮技術的日益成熟及制氮成本的不斷下降，富氮氣調在儲糧中的應用也越來越廣泛［1］。

1　糧食直屬庫概況的介紹

（1）地理位置、氣候條件等情況。本文以中儲糧某直屬庫的新上的富氮氣調項目為例進行說明。該直屬庫擁有32座高大平房倉，總倉容21.63萬t，儲備以小麥、大豆、玉米為主。主要蟲種為玉米象、銹赤扁谷盜、書虱。目前已建14個廒間氣調倉，氮氣儲糧總規模達9.52萬t，各氣調倉的情況見表1。

表1　氣調倉基本情況表

（2）制氮機的配備情況。配備一套310 m3/h的制氮機組，氮氣的制取方法主要是采用變壓吸附法［2］，通過實現空氣中氮氣和氧氣的分離，來獲取供氮所需的氣源。根據該直屬庫制氮機產氣量，主供氣管道地下部分計劃選用壓力不小于1.25 Mpa的PPR管，供氣PPR管道直徑選擇90 mmPPR管，其他參數要符合GB/T18742的要求。

2　氮氣進倉管道和氧氣濃度檢測的布置形式

（1）氮氣進倉管道建設方式。氮氣進倉管道的布置有單倉雙面四通風口與三通風口兩種形式，其工藝流程是一致的，充氮儲糧工藝流程模式如圖1和圖2所示。

圖1　單倉雙面三通風口氮氣進倉管道工藝模式示意圖

圖2　單倉雙面四通風口氮氣進倉管道工藝模式示意圖

（2）倉內氣體分配管道。該直屬庫糧食充氮過程中采用薄膜壓蓋，為順利形成氣囊，需在糧面布置PVC氣體分配管道，開孔率為：糧面膜下布置有PVC氣體分配管道，管道開孔率40%左右，管道布置示意圖如圖3所示，雙側通風口倉開孔管布至糧面中間位置。

圖3　單倉雙面倉內氮氣氣體分配管道布設示意圖

（3）倉內氧氣濃度檢測傳感器的布置情況。在糧面密閉前，按下圖的要求布置氧氣濃度傳感，濃度檢測布點示意圖如圖4所示。測氣點布置要求：④、⑤、⑧、⑩氮氣濃度檢測點位于堆高1/5處；⑥號點位于氣囊空間中部的糧堆表面上：①、②、③為每個通風口管道的內置氮氣濃度檢測點，各氮氣濃度檢測點的氧氣濃度傳感器分別用0.5平方銅芯護套線分別與控制箱內PLC的10組模擬量進行連接即可。、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩號測氣點位于倉房對角線上，⑨、⑩氮氣濃度檢測點距兩墻體3 m左右；④、⑤氮氣濃度檢測點距兩墻體7 m左右；④⑦⑨氮氣濃度檢測點位于堆高3/4處；

圖4　倉內氮氣濃度檢測點布設示意圖

3　充氮氣的條件及濃度要求

該直屬庫根據當地的氣候條件，通常每年7月～11月進行倉內的充氮氣。根據糧情和倉房氣密性，完成氣調儲藏及氣調殺蟲功能，具體要求如下。

（1）氣調儲藏。對于無蟲糧，當表層糧溫升高到25℃時開始充氣，維持糧堆內氮氣濃度90%～95%。

（2）氣調防蟲。對于基本無蟲糧，當表層糧溫升高到25℃時開始充氣，維持糧堆內氮氣濃度95%左右。

（3）氣調殺蟲。對于蟲糧，條件允許時，及時進行氮氣濃度98%以上維持不低于28天殺蟲處理，殺蟲完成后，維持濃度自然衰減。

（4）補氣。當氮氣濃度低于工藝濃度時及時補氣。

4　充氮工藝流程的介紹

在往倉內充氮氣前要通過在糧堆周圍覆蓋薄膜，把糧堆密封起來，保證倉內有良好的密封性。通過氮氣主供氣管道與進倉管道及環流管道連接，氣體從倉房上部或通風口進入糧堆，薄膜下充氣形成氣囊，然后等壓邊充邊排置換糧堆空間內的空氣。

在充氮過程中主要完成的工藝流程由以下幾種形式。

（1）平房倉邊充邊排工藝。平房倉邊充邊排工藝：從糧面充氣→定期檢測糧堆氮氣濃度→氣囊鼓起→從氮/氧置換模塊或多個通風口同時強排抽氣→定期檢測各通風口氮氣濃度→各通風口出現氮濃度差值時，停止從濃度高的通風口抽氣→抽氣時充氣不停機→氣囊接近消失→停止強排抽氣→重復上述過程→當各通風口均達到目標濃度時→停止制氮機組。

（2）平房倉上充下排工藝。平房倉上充下排工藝：從糧面充氣→定期檢測糧堆氮氣濃度→氣囊鼓起→從氮/氧置換模塊或多個通風口同時強排抽氣→定期檢測各通風口氮氣濃度→當各通風口出現氮濃度差值時，停止從濃度高的通風口抽氣→氣囊接近消失→停止強排抽氣→重復上述過程→當各通風口均達到目標濃度時→停止制氮機組。

（3）平房倉下充上排工藝。平房倉下充上排工藝：從各通風口充入等量體積氮氣→定期檢測糧堆氮氣濃度→氣囊鼓起→從該糧面氣囊抽氣→氣囊接近消失→停止強排抽氣→重復上述過程→達到設定目標氮濃度→停止制氮機組。

（4）平房倉負壓充氮工藝。平房倉負壓充氮工藝：環流風機將糧面氣囊抽成適度負壓→從各通風口充入等量體積氮氣→定期檢測糧堆氮氣濃度→抽氣時充氣不停機→重復上述過程→達到設定目標氮濃度→停止制氮機組。

（5）平房倉上充補氣工藝。平房倉上充補氣工藝：從糧面充入定量體積氮氣→達到設定充入目標氮氣體積→停止制氮機組。

（6）平房倉下充補氣工藝。平房倉下充補氣工藝：從各通風口充入等量體積氮氣→達到設定充入目標氮氣體積→停止制氮機組。

（7）平房倉排氣工藝。平房倉排氣工藝：環流風機從糧面氣囊將氣體排出→達到設定排氣壓力→停止環流風機排氣。

5　氣調智能控制系統

通過現場控制柜的信號與遠程控制模塊連接傳輸完成之后，可以實現富氮氣調系統的遠程操作和控制，通過操作界面可以迅速完成控制的開啟和關閉功能，可以對現場的設備狀況進行遠程的監控，還可根據氧氣濃度傳感器檢測的氧氣濃度，及時掌握當前狀況，決定采用的工藝流程，方便快捷地實現充氣、殺蟲、保鮮儲藏、排氣等功能，很好地實現了人機交互功能。充氮氣調控制系統操作界面見圖5。充氮氣調控制系統檢測數據界面見圖6。充氮氣調控制系統參數設置界面見圖7。

圖5　充氮氣調控制系統操作界面圖

圖6　充氮氣調控制系統檢測數據界面圖

圖7　充氮氣調控制系統參數設置界面圖

6　結論

通過借助自控系統對富氮氣調系統進行遠程控制，操作起來方便、快捷。同時還可以實時監測當前的倉內氧氣濃度和現場配套的機械裝置的運行情況，操作人員根據當前屏幕的顯示情況，判斷下一步的工作流程，實現了控制過程的自動化和智能化。富氮氣調作為一項新技術殺蟲效果明顯，可以抑制糧食呼吸，并且不會對空氣造成污染，實現了綠色無公害的儲糧目標，在糧食儲藏領域將不斷得到推廣應用。

參考文獻：

［1］李云霄，陳宏斌.富氮氣調在儲糧應用中的問題探討［J］.糧食流通技術，2012（5）：3-4,23.

［2］鄭理芳.在中央直屬糧庫應用充氮氣調儲糧新技術的探討［J］.糧油倉儲科技通訊，2009（1）：53-56.

王亞磊（1988-），男，專業方向為工程監理。

閔學習（1984-），男，工程師；專業方向為糧食倉儲物流工藝設計與研究。

Wang Yalei，Min Xuexi
（COFCO Engineering & Technology (Zhengzhou) CO.,Ltd，Zhengzhou 450053，China）

摘要：本文通過對高大平房倉富氮氣調系統的構成部分，以及所要實現的殺蟲和糧食保鮮的工藝流程進行了深入的介紹，使人們對富氮氣調系統的原理有一定的了解，有助于以后該項技術的推廣和應用。

關鍵詞：富氮氣調；工藝流程；殺蟲；保鮮

Abstract：In this paper, it introduces the components of the nitrogen-rich large warehouse conditioning systems, as well as pesticides and food preservation ,which helps people to have a certain understanding the principles of the nitrogen rich people tune systems, can be helpful to later promotion and application of the technology.

Key words：Nitrogen-rich tone；Craft process；Insecticidal；Preservation

作者簡介：

中圖分類號：S379.2