環(huán)流熏蒸裝置主要由專用環(huán)流風(fēng)機(防爆型)、循環(huán)管道、氣體分配器等組成。利用環(huán)流風(fēng)機強制磷化氫氣體在倉內(nèi)和循環(huán)管道中流動,使磷化氫氣體在糧堆中分布均勻,避免熏蒸時出現(xiàn)死角,使倉內(nèi)呈正壓狀態(tài),以阻止外界空氣進入倉內(nèi)稀釋磷化氫的濃度。氣體在糧堆中流動的方向有從上向下和從下向上兩種方式。
1 環(huán)流熏蒸技術(shù)的主要技術(shù)要求
1.1 糧倉的氣密性
由于進行環(huán)流熏蒸時倉內(nèi)處于正壓狀態(tài),為防止磷化氫氣體散失過多,所以要求糧倉要有一定的氣密性,通常使用的氣密性標(biāo)準(zhǔn)是:糧倉密封后,向倉內(nèi)打壓至500pa,當(dāng)倉內(nèi)壓力由500pa降至250pa時,所用時間應(yīng)大于5分鐘。
1.2 環(huán)流風(fēng)機
1.2.1 由于磷化氫是易燃易爆氣體,所以要求環(huán)流風(fēng)機必須是防爆的;
1.2.2 風(fēng)機葉輪的線速度:V<40m/s。
1.3 循環(huán)管道
由于磷化氫氣體對銅、鐵等金屬有腐蝕作用,所以循環(huán)管道應(yīng)采用防腐材料。
2 環(huán)流熏蒸技術(shù)在筒倉和淺筒倉中的應(yīng)用
2.1 糧倉的密封
2.1.1 筒倉 建倉時倉的內(nèi)壁已采用聚酰胺環(huán)氧樹脂涂料和全棉無紡布進行一步四料密封工藝處理,熏蒸時只需將進糧口德氣密閥門關(guān)閉,將進入孔德密封蓋板蓋上,待投藥后將藥口密封蓋蓋上。
2.1.2 淺筒倉 倉門用PVC布密封,進入孔、進糧孔、自然散氣孔用密封蓋板密封,倉底和倉頂風(fēng)機口用密封閥門密封,對其它孔洞也進行相應(yīng)密封。
2.2 氣密性檢測
經(jīng)檢測各倉的壓力半衰期分為:筒倉的小麥倉:7分40秒;筒倉的玉米倉:5分20秒;淺圓倉的小個體倉:3分20秒。
2.3 糧食及害蟲情況
2.3.1糧食
筒倉小麥:糧食溫度20~25℃,糧倉溫度27℃,糧食水分11.8%
筒倉玉米:糧食溫度19~26℃,糧倉溫度28℃,糧食水分12.6%
淺圓倉小麥:糧食溫度15~29℃,糧倉溫度30℃,糧食水分11.4%
2.3.2蟲種 玉米象、雜擬谷盜、書虱、印度谷蛾。
2.4 糧倉體積及投藥量
2.4.1 筒倉 體積1565m³,直徑8m 高34m,單位投藥量1.9g/m³,總投藥量3kg.
2.4.2淺筒倉 體積12648m³,直徑30m 檐高 15m, 單位投藥量 1.9kg/m³,總投藥量24kg。
2.5 投藥方式
2.5.1 筒倉 每個筒倉配有兩個放置磷化鋁的藥籠,將藥片或藥丸均勻倒在藥籠上,將藥籠懸掛在倉內(nèi),并將投藥口密封后,打開環(huán)流風(fēng)機進行環(huán)流(見圖1)
2.5.2 淺圓倉 每個淺圓倉設(shè)計有兩套放射狀地槽風(fēng)網(wǎng)、兩臺環(huán)流風(fēng)機和兩個投藥口,使用倉外投藥機產(chǎn)生磷化氫氣體,以二氧化碳作為載體將磷化氫氣體帶入環(huán)流管道中進行環(huán)流(見圖2)

2.6 磷化氫在糧堆中的流動方向
PH3在筒倉中從上向下,在淺圓倉中從下向上流動。
2.7 測氣點的布置
筒倉倉底和倉頂各一個點;淺圓倉糧堆上層均勻的布置10個檢測點
2.8 環(huán)流風(fēng)機的參數(shù)
筒倉風(fēng)機壓力120~1500Pa,風(fēng)量878~295m³/h;
淺圓倉風(fēng)機壓力43~121Pa,風(fēng)量137514m³/h。
2.9 環(huán)流風(fēng)機
筒倉采用連續(xù)式環(huán)流(熏蒸期間環(huán)流風(fēng)機不停);淺圓倉采用間歇式環(huán)流。
2.10熏蒸密閉時間
熏蒸密閉14天。
2.11 磷化氫濃度檢測儀
磷化氫濃度檢測儀為澳大利亞制造。
3 環(huán)流熏蒸結(jié)果
3.1 熏蒸效果
密閉熏蒸14天內(nèi),筒倉和淺圓倉的磷化氫濃度均保持在100ppm以上,達到了預(yù)期目標(biāo),熏蒸后經(jīng)取樣檢查沒有發(fā)現(xiàn)活蟲,同時取熏蒸后的糧食樣品(有被殺死的蟲子)放在室內(nèi)觀察3個月,沒有發(fā)現(xiàn)有幼蟲出現(xiàn),3個月內(nèi)倉內(nèi)糧食沒有蟲害發(fā)生,且糧溫變化正常。
3.2 磷化氫濃度的變化(見圖3、圖4)
投藥24小時后筒倉糧堆底部與倉糧堆上層的濃度差減小到10%以內(nèi),糧堆上層即糧堆內(nèi)部磷化氫氣體濃度分布達到了均勻狀態(tài);淺圓倉在投藥24小時后各測點的磷化氫氣體濃度差也降低到10%以內(nèi),即在磷化氫氣體環(huán)流移動過程中同一氣層上各測點氣體濃度分布很均勻。
從圖3磷化氫濃度變化曲線可以看出,利用在藥籠上放置磷化鋁片劑的投藥方式,小麥、倉磷化氫濃度達到最高值475ppm需要5天時間,玉米倉需要2~3天可達到最高值630ppm,磷化氫濃度達到最高值后,隨著熏蒸、時間的推移,磷化氫濃度在均勻的降低,至14天時玉米倉和小麥倉的磷化氫濃度分別降為141ppm和125ppm。
圖4顯示了利用倉外投藥機產(chǎn)生氣體對淺圓倉進行一次性投藥熏蒸的磷化氫濃度變化曲線,變化曲線近似于波浪形,沒有明顯的下降趨勢,磷化氫的最高點為302ppm熏蒸14天時磷化氫的濃度降低為191ppm。
4 討論與分析
4.1 糧種對磷化氫濃度的影響
圖3顯示利用磷化鋁片劑在倉內(nèi)潮解進行熏蒸,磷化鋁與空氣中的水反應(yīng)生成磷化氫的速度在玉米倉中比在小麥倉中快(同一反應(yīng)時間內(nèi)玉米倉比小麥倉的磷化氫濃度高),可能是因為玉米比小麥水分高,導(dǎo)致玉米倉中空氣濕度比小麥倉中的大,從而影響了磷化鋁的反應(yīng)速度。
4.2 糧食吸附及環(huán)流方式對熏蒸的影響
從圖3和圖4中看出熏蒸14天后小麥筒倉中磷化氫濃度從最高值175ppm降至125ppm,降幅達73.7%;小麥淺圓倉中的磷化氫濃度從最高值302ppm降至191ppm,降幅達37%。在熏蒸期間,筒倉的磷化氫損失率73.7%遠遠大于淺圓倉的37%。


筒倉的氣密性(半衰期為7分40秒)高于淺圓倉氣密性(半衰期為3分20秒),所以熏蒸期間磷化氫的泄露率筒倉應(yīng)比淺圓倉小,但實際上筒倉磷化氫的損失率高于淺圓倉,其中一個原因可能是糧食吸附,另一個原因可能是糧食環(huán)流方式造成的。由于環(huán)流熏蒸的另一個顯著特點是利用環(huán)流風(fēng)機使倉內(nèi)呈正壓以避免外界空氣進入倉內(nèi)稀釋磷化氫濃度,這說明在環(huán)流熏蒸的過程中倉內(nèi)磷化氫氣體向外泄露幾率要比外界空氣進入倉內(nèi)的幾率大,由于這種原因筒倉采用連續(xù)式環(huán)流可能是造成筒倉磷化氫損失率高的另一個原因,與之相反淺筒倉采用間歇式環(huán)流造成磷化氫損失要好一些。
4.3 不同投藥方式對熏蒸的影響
淺圓倉的投藥方式是利用倉外發(fā)生器使磷化鋁片劑與水反應(yīng)生成磷化氫氣體直接進入環(huán)流管道進行循環(huán),24kg磷化鋁在2小時內(nèi)完全反應(yīng)生成磷化氫氣體進入倉內(nèi),所以投藥后24小時后糧堆上層各測點之間的磷化氫濃度差值在10%以內(nèi),即在磷化氫氣體環(huán)流移動過程中同一氣層上各測點磷化氫濃度分布很均勻。圖4中的曲線是各測點的磷化氫濃度平均值繪制而成,其變化曲線近似波浪形,可能是由于大量的磷化氫在短時間內(nèi)進入倉內(nèi)進行環(huán)流有一個再分布過程造成的,在氣體環(huán)流移動的過程中各層磷化氫氣體的濃度不同,開始熏蒸時各七層磷化氫濃度值相差較大,隨著熏蒸時間的延長各氣層之間的磷化氫濃度差值逐漸減小。
筒倉的投藥方式是利用磷化鋁片劑與空氣中的水分進行緩慢的反應(yīng)生成磷化氫氣體進行熏蒸,夏季磷化鋁片劑一般在幾天內(nèi)可完全反應(yīng),在投藥后24小時內(nèi)筒倉上部的磷化氫濃度高于筒倉底部磷化氫濃度很多,24小時后筒倉上部與底部的磷化氫濃度差值達到了10%以內(nèi),即整個糧堆內(nèi)磷化氫氣體已分布均勻,由于生成磷化氫氣體是一個緩慢的過程,所以達到最高磷化氫濃度值也是一個緩慢的過程,它沒有象利用倉外投藥機那樣造成磷化氫聚集在某一氣層上,從圖3可以看出當(dāng)磷化氫的濃度很均勻的逐漸降低,在降低過程中沒有出現(xiàn)波浪形曲線,與圖4曲線的對比和明顯。
5 結(jié)論
5.1 筒倉和淺圓倉經(jīng)密封處理達到一定氣密性后,進行環(huán)流熏蒸效果很好,都能達到預(yù)期目標(biāo)。
5.2 在倉溫接近的情況下,磷化鋁片劑與空氣中水分的反應(yīng)速度在糧食水分高的倉中比在糧食水分低的倉中快。
5.3 利用磷化鋁片劑潮解的方式生成磷化氫進行環(huán)流熏蒸,倉內(nèi)磷化氫濃度變化趨勢很穩(wěn)定;利用倉外投藥機生成磷化氫進行環(huán)流熏蒸,倉內(nèi)各氣層磷化氫氣體濃度再分布時間較長,變化曲線呈波浪線。
5.4 采用連續(xù)式環(huán)流熏蒸造成的磷化氫損失高于間歇式環(huán)流熏蒸。
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