一种简便的烟叶仓库湿度控制方法

2022-10-17 11:10孙建锋蒋健博
农产品加工 2022年18期
关键词:塑料薄膜烟叶密封

孙建锋,李 臻,蒋健博

(江苏中烟徐州卷烟厂,江苏 徐州 221111)

2021 年2 月,《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》指出:建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,确保实现碳达峰、碳中和目标,推动我国绿色发展迈上新台阶。在此背景下,“能耗双控”的监管措施更加严格。烟叶为多毛细孔物质,容易受外界温湿度影响,在高温高湿季节,易产生霉变现象。烟草企业每年投入了大量人力、物力和资金进行仓储烟叶防霉工作,但是仓储烟叶霉变严重的状况仍未得到有效控制,烟叶损耗仍然十分严重[1-2]。近年来,对仓储烟叶霉变防治技术进行了大量研究,大规模应用的是除湿机除湿防霉,虽然效果可靠,但是能源消耗大。探索节能的控制湿度方法具有重要的意义。

1 烟叶仓库常规湿度控制方法

1.1 自然通风

在晴朗天气,当库内RH 超过70%且库外RH 低于70%时,可开启门窗通风除湿。自然通风法对条件限制严格[3],对于一般性仓库,仓间湿度容易受室外湿度的影响,室内湿度大的时候,室外湿度小的时间段较少,无法保证随时满足条件,且除湿效果受湿度差、风力条件、仓间垛位布局等因素的制约。

1.2 吸湿剂除湿

用于仓间除湿的除湿剂有硅胶、生石灰、氯化钙等。因生石灰在吸湿过程中放出热量,硅胶成本较贵。在烟草行业有应用的是氯化钙除湿。CaCl2是一种化工产品,呈白色块状,工业上用来作干燥剂使用已多年,每1 kg 氯化钙可以吸收水分0.67 kg,吸收足量水分后成为液体,经干燥脱水处理后即恢复原状,可以反复利用。该方法操作繁琐,消耗的人力较多。

1.3 机械除湿

烟叶仓库常用湿度调控设备有除湿机、空调器等[4]。除湿机的吸湿性能稳定可靠、管理方便、效果好,但是在除湿过程中,需要对冷却的空气再升温,会导致库内温度升高。空调器在除湿的同时,可以降低环境温度,但是除湿的效果要低于除湿机。在部分厂家,还有采用降温型除湿机进行除湿,在抽湿的同时,可以降低空间温度。机械除湿效果可靠,但是均产生能源的消耗。

2 仓间密封控制湿度的方法

片烟仓间密封储存是通过采用塑料薄膜,将片烟仓库的库房进行严密的封闭,目的在于防止和减少外界湿度变化对于烟叶储存的影响[5-6],防止烟叶在醇化期间受潮霉变。

2.1 储存烟叶准备

构建全密闭仓库,首先要进行烟叶分类存放,避免新陈烟叶混乱,以解决烟叶收、发季节不同,带来的人员入库问题。采用以1 000 m2分格为独立空间,存放同年份、同产区烟叶存放,保证独立空间的养护措施一致。对于需要密封的仓库,在密封前必须进行一次全面彻底的检查,便于做到账目清晰、心中有数。检查的重点还要关注烟叶本身的质量情况,是否有水分超标等情况,一经检查发现问题,必须立即查明原因进行处理,以保证密闭期内库存烟叶质量不受损害。

2.2 养护物资准备

烟叶仓库密闭期通常可以长达12~18 个月,必须事先准备好密封期库内温湿度传感器,实时监测湿度变化情况,以便于针对性调控。对于条件较差的仓库,还需要对仓库空间进行检查,对于可能存在的漏雨点需要配置吸湿沙包。

2.3 密封物资准备

实现库房密封通常是采用密闭门窗和通风口的方式,因此在仓库密封前应认真地做好库房所有门窗的检查维修工作,通风口出现损坏的要及时修理,凡仓库有接合部的地方都要做到严丝合缝,同时可以为门窗接合部加上橡胶等材料制成的密封压条,以达到较好的仓库密封效果。

2.4 密封措施

整库密闭适应刚入库的新烟。因为需要长达18~24 个月的醇化期,烟叶基本处于静止状态。不需要进出、存储时间较长可以采用这种整库密封的方式,整库密封方法相对简便、劳动消耗较少、密封空间较大,所采取的方式就是用塑料薄膜封闭库房门窗和通风口,将仓库的某栋库房整体密封起来,使整个库房内部与外部空气实现隔绝。如果在整库密闭期内必须进出入库或者需要进库检查的,最好避免开启大门,一般可采用两道阻断门,开设小门或设置密闭门,最大限度地保持密封时的库内湿度条件。

2.5 密封时机的选择

一般来说,为了得到较好的密封效果,可以选择在库内相对湿度保持较低的数值,一般为RH 40%~45%,而库外绝对湿度开始出现大于库内绝对湿度的趋势时,开始进行仓库密闭,此时密闭能够使得库内的湿度条件得以巩固和保持。通常选择在春夏交替时期,此时的库内外湿度一般都相差不太大,一定要抓住这个阶段合适的密闭机会。需要注意的是,春季天气干燥、风力多,过早密闭很可能失去良好的自然通风机会;过晚密闭,又可能引起库内湿度的回升,达不到预期的效果。因此,需要密切观测和记录库内外的温度,以及绝对湿度和相对湿度,摸清仓库温度湿度的变化规律。

2.6 密封期的管理

烟叶仓库在密闭期,其湿度并不是绝对不变,而是在较小的区间范围内波动。因此,还需要加强密闭期间管理,定时观测湿度变化,如果发现湿度值超过5%的波动,一定是某个密封区域脱落,此时需查明原因,及时采用纠正措施,以防止密闭失败时造成湿度过大。

3 仓间密封控湿防霉的效果评估

3.1 效果评估概述

选取徐州卷烟厂苏山烟叶仓库标准仓间C1 和C2,长×宽×高为33 m×28 m×4.5 m,按照徐州卷烟厂烟叶仓储规范标准,每个仓间放置2020 年度复烤烟叶各9 200 担。仓内放置青萍物联无线温湿度传感器,每天记录湿度值1 次。C1 仓间采用塑料薄膜进行密封,C2 仓间采用常规储存,配置五洲CFZ6 3Y-YC 型除湿机2 台,单台功率3 870 W,在湿度超过70%规定值时开启除湿机,记录除湿机开启时间。每月抽检测定烟箱水分1 次,每次固定测8 个点烟叶水分。

3.2 高湿季节仓间湿度变化规律

5—9 月份湿度变化见图1。

图1 5—9 月份湿度变化

在徐州地区高湿季节(5—9 月份),室外(T)相对湿度最大值为95.7%,最小值为37.8%,呈剧烈变化趋势,其中超过70%的天数为75 d;采用除湿机降湿仓库(C2) 相对湿度最大值为75%,最小值为53%,其中超过70%的天数为42 d;采用塑料薄膜密封的仓库(C1) 相对湿度最大值为62.2%,最小值为57.9%,其中超过70%的天数为0 d。从结果来看,C1 具有更小的波动性,完全在国标推荐的最适宜醇化湿度55%~65%。仓间湿度控制效果来看,C1 明显优于C2 仓间。

3.3 高湿季节仓间烟叶水分测定

C1,C2 仓间烟叶水分测定值见表1。

表1 C1,C2 仓间烟叶水分测定值

从烟叶含水率看,均控制在GB/T 23220 烟叶水份11%~13%的合理范围内,但是C1 仓间水分均值变化为11.48,11.45,11.5,11.7,12.03,高湿季节150 d 后的水分增加值为0.55;C2 仓间水分均值变化为11.60,11.60,11.73,12.08,12.35,高湿季节150 d 后的水分增加值为0.75。采用塑料薄膜密封的C1 仓间,烟叶水分上升幅度明显低于采用除湿机的C2 仓间,塑料薄膜密封法明显优于除湿机控湿效果。

3.4 成本费用对比

C1 仓间除湿机能源消耗情况见图2。

图2 C1 仓间除湿机能源消耗情况

从统计结果来看,6 月份除湿机开启8 h,能耗为123.84 kW·h;7 月份除湿机开启360 h,能耗为2 786.4 kW·h;8 月份除湿机开启328 h,能耗为2 529.12 kW·h;9 月份除湿机开启128 h,能耗为876.48 kW·h;采用除湿机控制湿度,整个高湿季节总消耗 6 315.84 kW·h。按照 0.8 元 / kW·h-1测算,每1 km2仓间可节约电费5 052.67 元。与C2 配置除湿机2 台的费用相比,C1 仓间采用塑料薄膜密封的费用可忽略不计。从成本费用对比,采用塑料薄膜控制湿度,具有明显的社会效益和经济效益。

探究“双碳”背景下烟叶仓库湿度控制方法,注重低碳循环,是学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想、党的十九大精神和践行五大发展理念的必行之路,是落实高质量发展要求的必然选择。塑料薄膜密封法对于烟叶仓库控湿防霉具有重要的实用价值。可以明显降低能源消耗,有效解决高湿季度对于烟叶安全贮存的养护压力,保障烟叶原料安全度夏。

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