高效、安全、環(huán)保是糧油倉儲技術(shù)永恒的主題。在我國儲糧技術(shù)發(fā)展初期,熏蒸技術(shù)處于主導(dǎo)地位,但隨著害蟲抗藥性上升和人們對于食品安全意識日益提高,熏蒸技術(shù)優(yōu)勢在不斷下降。隨著儲糧技術(shù)的不斷創(chuàng)新,氣調(diào)技術(shù)逐漸走入儲糧人的視線。
氮氣氣調(diào)技術(shù)是公認(rèn)的綠色儲糧技術(shù),既能保證糧食品質(zhì)、延緩儲糧品質(zhì)劣變、還能抑制蟲霉孳生,對于處理對象也無殘留,備受推崇。地球上那么多種氣體,為何氮氣備受推崇?氣調(diào)技術(shù)的應(yīng)用,首先要解決選氣的問題。那么什么樣的氣體才能入選呢?當(dāng)前主流的氣調(diào)技術(shù)用氣主要有氮氣、二氧化碳等。然而在應(yīng)用效果與成本的較量中,氮氣以絕對優(yōu)勢勝出。
氮氣分子式N2,分子量28,分子結(jié)構(gòu)式N≡N,單質(zhì)氮在常況下是一種無色無嗅的氣體,在標(biāo)準(zhǔn)情況下的氣體密度是1.25g·dm-3,熔點63K(-209.8℃),沸點75K(-195.6℃),臨界溫度為126K,它是難于液化的氣體,在水中的溶解度很小,在283K時,一體積水約可溶解0.02體積的氮氣,不能燃燒,也不支持燃燒。
一段簡單的描述,道出了氮氣的各項特性。這些特質(zhì)正是氣調(diào)用氣的不二選擇。首先,先說一下他的分子結(jié)構(gòu),由于N2分子中存在叁鍵,將它分解為原子需要941.69kJ/mol的能量,所以N2分子穩(wěn)定性較高。N2分子是已知的雙原子分子中最穩(wěn)定的,不易與接觸物發(fā)生反應(yīng)。然后說說物理性質(zhì),不易液化。在儲糧常規(guī)溫度范圍內(nèi),氮氣基本不發(fā)生相變。這表明氮氣在糧堆空隙中穿行或停留時,不會因液化而發(fā)生吸附或沉著,進(jìn)而降低效果或失效。再說一下他的化學(xué)性質(zhì)。不易燃、無毒(相對)。氮氣在氣體分子中雖談不上是惰性氣體,但其不易燃的穩(wěn)定特性讓它足以勝任。此外(相對)無毒的特性也使人們在操作時傷亡風(fēng)險很低。最后說一下制取。制取的難易程度是和使用成本息息相關(guān)的。高濃度的氮氣需要專業(yè)的富集設(shè)備或制備設(shè)備來獲取。當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的專用制氮設(shè)備每小時產(chǎn)氮量大約220m3左右。從制取效率來看,氮氣具備較高的生產(chǎn)應(yīng)用可行性。