После уборки урожая фруктов в них продолжается массооб- мен, т. е. фрукты поглощают кислород и выделяют диоксид углерода; при этом происходит дозревание. Поэтому в последние годы в местах выращивания фруктов строятся фруктохранили — ща, в которых сохранность семечковых плодов увеличивается не только благодаря охлаждению и регулированию влажности, но и посредством влияния на процесс созревания через газовую фазу. Уменьшая содержание кислорода в атмосфере хранилища и повышая концентрацию диоксида углерода, можно замедлить процесс созревания. В зависимости от вида сохраняемых фруктов оптимальная газовая смесь может состоять из 5— 8 % (об.) диоксида углерода, 3 % (об.) кислорода и азота (остальной объем) [6].
I Воздух |
После загрузки фруктов и герметизации хранилища воздух внутри него регулируется до требуемого состава вдуванием диоксида углерода, получаемого термическим или каталитическим способом. Обмен веществ у фруктов может привести к тому, что в определенный момент содержание диоксида углерода в атмосфере хранилища превысит оптимальное значение,
а содержание кислорода упадет ниже минимума. Это можно предотвратить адсорбцией диоксида углерода из воздуха хранилища на активном угле. Хотя диоксид углерода адсорбируется лишь в небольших количествах (в зависимости от парциального давления) (рис. 7.7), тем не менее, равновесие устанавливается за несколько минут.
Полное разделение диоксида углерода и воздуха невозможно, однако уже через несколько минут в адсорбере происходит значительное концентрирование диоксида углерода. Затем слой активного угля продувают подогретым свежим воздухом, поступающим снаружи; диоксид углерода быстро десорбируется, и адсорбер можно снова включать в систему кондиционирования. Воздух, оставшийся в мертвом объеме адсорбера и объеме между зернами активного угля, является дополнительным источником кислорода в атмосфере хранилища. Если его присутствие нежелательно, можно вывести его наружу вместе с воздухом хранилища посредством дополнительной продувки. В крупных хранилищах такой процесс обеспечивает удаление 300—500 кг С02 в сутки.
Кроме низких энергетических затрат преимуществом адсорбционных процессов по сравнению с устаревшими абсорбционными (скрубберами) является способность активного угля связывать этилен — нежелательный «гормон созревания», который выделяют при хранении яблоки. Органические примеси, содержащиеся в воздухе хранилища и концентрирующиеся на активном угле, постепенно снижают его адсорбционную способность, поэтому примерно через 5—6 лет следует заменять уголь на свежий.
Рис. Со. |
Для описанных выше целей применяются в основном тонкопористые формованные угли. Разделяющая способность используемого угля в отношении диоксида углерода и кислорода зависит также от размера зерен — она возрастает у мелкозернистых формованных углей (рис. 7.8).
2 4 6 10 20 40 60100 и 10 20
Концентрация СОЪ°Ш) врем"- мач
7.7. Изотерма адсорбции диоксида углерода на активном угле аэросорб.
7-8. Адсорбция [0°С; 5% (об.) С02 в NJ и десорбция (20 °С; воздух, свободный от ) Диоксида углерода на активном угле с различным диаметром частиц:
" ———- проскоковая кривая; ————- ‘ кривая десорбции.