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二氧化碳气体检测仪在粮食储藏工程中应用

储藏工程是集农业、生物、建筑、环境保护、化工、仪器仪表、计算机技术等多学科的一项系统工程,随着我国现代化建设的快速发展,“绿色粮仓”的建设是当前粮食储藏行业的一项重要课题。在粮食储藏过程中,为了保证储粮的品质质量,必须防止粮食中的储粮害虫、霉菌
储藏工程是集农业、生物、建筑、环境保护、化工、仪器仪表、计算机技术等多学科的一项系统工程,随着我国现代化建设的快速发展,“绿色粮仓”的建设是当前粮食储藏行业的一项重要课题。在粮食储藏过程中,为了保证储粮的品质质量,必须防止粮食中的储粮害虫、霉菌为害。
 
长期以来,我国通常采用磷化氢、环氧乙烷等化学药剂对粮食进行薰蒸来达到杀灭害虫的目的。二氧化碳(CO2)气调储粮技术的研究早在1917年就进行了杀虫试验,40年代后由于廉价杀虫剂的使用限制了它的发展,尔后杀虫剂的残留、对环境的污染、对生态环境的破坏及害虫抗药性增加等问题日益引起人们的重视,对天然绿色食品的需求,使CO2气调储粮方式又重新引起了人们的注意,美、日、俄、澳等经济发达国家已逐步减少化学药剂在储粮上的使用,向低温、气调、物理与生物综合防治的生态储粮方向发展,并在CO2气调储粮技术上进行了大量研究与试验,并进行了成功应用,建立了商业化使用规范。
 
CO2气调库采用CO2气调储粮技术,就是在密闭性能良好的仓房内充入CO2气体以改变粮仓内气体成分的组成,破坏害虫及霉菌生态环境,抑制粮食生理呼吸,起到防虫、杀虫、抑菌、延缓粮食品质陈化的效果,从而实现非药剂、经济、安全、环保、保鲜储粮的目的来进行粮食储藏的方法。
 
CO2气调储粮工程建设中首次在粮库中采用了大型供配气系统进行集中供气的方式,并采用了粮仓CO2浓度自动监测系统。其主要设施为CO2供气系统、CO2自动监测系统、智能通风控制系统及仓房安全装置、背负式氧呼吸器等组成。如下图所示:CO2气调系统工艺流程示意图而其中CO2自动监测系统是采用先进的检测和自控技术实现粮仓CO2浓度的全自动测量和数据处理的系统。
 
由于CO2气调库的特殊性,要求测量CO2的量程很宽,为0-100%CO2而且分辩率为0.1%,同时要有良好的重现性。气调库每个工作周期约1个月,所以要求仪器长期稳定性要达到每周漂移小于±2%。为了达到响应时间快,需要仪器内置小型抽气泵,以达到负压主动式取样。一台仪器要对库内多个采样点进行循环采样,最远的采样点管路长达几十米,这就必须在取样系统中配备大流量的抽气泵,并由计算机远程控制,切换取样点及仪器与抽气泵的开关状态,并由仪器输出的浓度值对库内CO2浓度进行调整从而达到闭环控制的目的。红外线气体分析器能分析被测气体是基于异原子分子在近红外区有选择性吸收的特点。
 
最早可以追溯到1938年德国科学家卢福特,他发明的气动式红外线气体分析器能分析被测气体是基于异原子分子在近红外区有选择性吸收的特点。异原子分子的原子间存在振动,所以当连续的红外能量照射到被测分子上时,被测分子会吸收相同波长的能量而使该波长的红外线衰减,所以红外线分析器是由异原子分子间不同的振动波长来定性的,非常准确。而同原子分子或单原子分子不吸收红外线能量,也就是说以空气为背景的被测气体,空气中的N2或O2等对被测气体不产生干扰误差。随着我国经济的迅速发展和人们物质文化生活水平的日益提高,对粮油食品的卫生、质量要求越来越高,对生态环境保护也越来越重视;我国即将加入WTO,粮食参与全球化市场贸易竞争也迫在眉睫,优质、新鲜、无污染、无公害的绿色产品将是未来粮食市场发展的必然趋势。而“绿色粮库”的概念也必将被广大人们所接受。中央储备粮绵阳直属库建成的CO2气调库只是一个示范,气调储粮这一国际先进技术还正在我国处在推广阶段,并为我国带来积极的社会效应和巨大的经济效益。
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