【前言】：氣調庫設備主包括：催化燃燒降氧機、碳分子篩制氮機、中空纖維膜制氮機、二氧化碳脫除機、乙烯脫除機和減壓氣調設備。本篇萬能制冷解答氣調庫設備相關疑問。

Q：氣調庫設備主要由哪些設備組成？

1.催化燃燒降氧機

工作原理：催化燃燒降氧機是國內外較為先進的降氧設備之一，利用燃燒作用去除氣調庫內氧氣，達到降低氧氣濃度的目的。由于該設備中參與燃燒時有催化劑存在，整個燃燒過程在低溫下無煙、無火焰，清潔無污染。以液化石油氣為例的反應方程式如下：

C4H8+6O2+24N2→4H2O+4CO2+24N2

從反應式可知，空氣中的氮氣不參與反應，式中水蒸氣可通過冷凝的方式排除，反應后的無氧氣再返回庫內。如此循環，直到庫內的含氧量降到要求值。[1]

2.碳分子篩制氮機

碳分子篩制氮機是20世紀70年代末開發成功的，其基本原理是用表面積極大的碳分子篩將氧吸附并排除高濃度的氮。[1]

碳分子篩制氮機工作原理

碳分子篩制氮機是利用碳分子篩的吸附分離作用制取氮氣的機器。碳分子具有超微孔的結晶結構。從平衡角度看，碳分子篩對氧、氮有相近的吸附量，碳分子篩對氧、氮的吸附分離，實質上是利用氣體分子在其中的擴散速度的差異來實現。[1]

如在短時間內，直徑小的氧分子擴散速度比直徑較大的氮分子擴散速度快400多倍，數分鐘后，氣調庫內的氧分子被分子篩大量吸附，吸附量達90%以上，而氮的吸附量僅為5%。因此主要選擇適合的吸附時間進行切換，使氮分子篩內部先吸附氧，就能到富氮氣體，當吸附達到平衡時，則進行脫附，即用真空泵抽吸，一般設置雙塔往復交替吸附、脫附，產生源源不斷的氮氣。[1]

3.中空纖維膜制氮機

中空纖維膜分離制氮機是在80年代出現的，其核心部件是由上百萬根像頭發絲一樣細的中空纖維并列纏繞而成的膜組。[1]

中空纖維膜分離制氮機工作原理

利用氣體對中空纖維膜的滲透系數不同，進行氣體分離。不同種類的氣體透過膜時，滲透速率有差異，把滲透系數大的氣體稱為“快氣”，滲透系數小的氣體稱之為“慢氣”，當壓縮空氣從一段進入中空纖維管時，氧氣（快氣）很快從管內透過管壁，而氮氣（慢氣）穿過中空纖維管，有另一端輸出。

中空纖維膜分離器是由耐壓的鋼殼和中空纖維管束組成的，其中中空纖維管壁即為起分離作用的膜。[1]

4.二氧化碳脫除機

二氧化碳脫除機主要與制氮降氧機等氣調庫設備配套或單獨使用，用以控制氣調庫中二氧化碳的百分比含量，使果蔬產品處于理想的氣體成分條件下貯藏。氣調庫中保持一定濃度的低氧、適當濃度二氧化碳有抑制呼吸、 延緩果膠物質分解和葉綠素降解作用，并能抑制微生物、真菌病害的滋生和擴展的作用。[1]

二氧化碳脫除機工作原理

二氧化碳脫除機是利用活性炭作為吸附劑，活性炭具有多孔結構，吸附表面大，由于二氧化碳分子與吸附表面分子之間的吸引力，把二氧化碳分子吸附在吸附劑表面。吸附劑吸附一定量的二氧化碳氣體之后，會達到飽和，失去吸附能力，就需要進行解吸（再生）。

氣調儲藏二氧化碳脫除機所用活性炭，是一種經特殊處理過的活性炭，可以用空氣在一般環境溫度下再生，而且再后滯留在多孔結構空隙中的氧氣很少。為加快二氧化碳脫除速度，進行連續吸附，二氧化碳脫除機設有兩個吸附罐。[1]

5.乙烯脫除機

乙烯脫除機是新型高效的脫出乙烯裝置，其原理是根據乙烯在高溫和催化劑的作用下，與氧氣發生反應，生產水和二氧化碳的原理制成。反應如下：

H2=CH2+3O2（催化劑與高溫條件）→2CO2+2H2O[1]

6.減壓氣調設備

減壓儲藏的研究起步較晚，始于1957年，作為一種特殊的氣調儲藏方式，只有低氧效應，沒有像常規氣調儲藏中能保持適量二氧化碳效果，存在著經濟、技術和安全方面的多方面問題，因此使用沒有得到大規模推廣。[1]

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參考資料：

• 《冷庫設計與實例》·化學工業出版社