孫建鋒,李 臻,蔣健博
(江蘇中煙徐州卷煙廠,江蘇 徐州 221111)
2021 年2 月,《國務院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》指出:建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系,確保實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,推動我國綠色發(fā)展邁上新臺階。在此背景下,“能耗雙控”的監(jiān)管措施更加嚴格。煙葉為多毛細孔物質(zhì),容易受外界溫濕度影響,在高溫高濕季節(jié),易產(chǎn)生霉變現(xiàn)象。煙草企業(yè)每年投入了大量人力、物力和資金進行倉儲煙葉防霉工作,但是倉儲煙葉霉變嚴重的狀況仍未得到有效控制,煙葉損耗仍然十分嚴重[1-2]。近年來,對倉儲煙葉霉變防治技術(shù)進行了大量研究,大規(guī)模應用的是除濕機除濕防霉,雖然效果可靠,但是能源消耗大。探索節(jié)能的控制濕度方法具有重要的意義。
在晴朗天氣,當庫內(nèi)RH 超過70%且?guī)焱釸H 低于70%時,可開啟門窗通風除濕。自然通風法對條件限制嚴格[3],對于一般性倉庫,倉間濕度容易受室外濕度的影響,室內(nèi)濕度大的時候,室外濕度小的時間段較少,無法保證隨時滿足條件,且除濕效果受濕度差、風力條件、倉間垛位布局等因素的制約。
用于倉間除濕的除濕劑有硅膠、生石灰、氯化鈣等。因生石灰在吸濕過程中放出熱量,硅膠成本較貴。在煙草行業(yè)有應用的是氯化鈣除濕。CaCl2是一種化工產(chǎn)品,呈白色塊狀,工業(yè)上用來作干燥劑使用已多年,每1 kg 氯化鈣可以吸收水分0.67 kg,吸收足量水分后成為液體,經(jīng)干燥脫水處理后即恢復原狀,可以反復利用。該方法操作繁瑣,消耗的人力較多。
煙葉倉庫常用濕度調(diào)控設(shè)備有除濕機、空調(diào)器等[4]。除濕機的吸濕性能穩(wěn)定可靠、管理方便、效果好,但是在除濕過程中,需要對冷卻的空氣再升溫,會導致庫內(nèi)溫度升高??照{(diào)器在除濕的同時,可以降低環(huán)境溫度,但是除濕的效果要低于除濕機。在部分廠家,還有采用降溫型除濕機進行除濕,在抽濕的同時,可以降低空間溫度。機械除濕效果可靠,但是均產(chǎn)生能源的消耗。
片煙倉間密封儲存是通過采用塑料薄膜,將片煙倉庫的庫房進行嚴密的封閉,目的在于防止和減少外界濕度變化對于煙葉儲存的影響[5-6],防止煙葉在醇化期間受潮霉變。
構(gòu)建全密閉倉庫,首先要進行煙葉分類存放,避免新陳煙葉混亂,以解決煙葉收、發(fā)季節(jié)不同,帶來的人員入庫問題。采用以1 000 m2分格為獨立空間,存放同年份、同產(chǎn)區(qū)煙葉存放,保證獨立空間的養(yǎng)護措施一致。對于需要密封的倉庫,在密封前必須進行一次全面徹底的檢查,便于做到賬目清晰、心中有數(shù)。檢查的重點還要關(guān)注煙葉本身的質(zhì)量情況,是否有水分超標等情況,一經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)問題,必須立即查明原因進行處理,以保證密閉期內(nèi)庫存煙葉質(zhì)量不受損害。
煙葉倉庫密閉期通常可以長達12~18 個月,必須事先準備好密封期庫內(nèi)溫濕度傳感器,實時監(jiān)測濕度變化情況,以便于針對性調(diào)控。對于條件較差的倉庫,還需要對倉庫空間進行檢查,對于可能存在的漏雨點需要配置吸濕沙包。
實現(xiàn)庫房密封通常是采用密閉門窗和通風口的方式,因此在倉庫密封前應認真地做好庫房所有門窗的檢查維修工作,通風口出現(xiàn)損壞的要及時修理,凡倉庫有接合部的地方都要做到嚴絲合縫,同時可以為門窗接合部加上橡膠等材料制成的密封壓條,以達到較好的倉庫密封效果。
整庫密閉適應剛?cè)霂斓男聼煛R驗樾枰L達18~24 個月的醇化期,煙葉基本處于靜止狀態(tài)。不需要進出、存儲時間較長可以采用這種整庫密封的方式,整庫密封方法相對簡便、勞動消耗較少、密封空間較大,所采取的方式就是用塑料薄膜封閉庫房門窗和通風口,將倉庫的某棟庫房整體密封起來,使整個庫房內(nèi)部與外部空氣實現(xiàn)隔絕。如果在整庫密閉期內(nèi)必須進出入庫或者需要進庫檢查的,最好避免開啟大門,一般可采用兩道阻斷門,開設(shè)小門或設(shè)置密閉門,最大限度地保持密封時的庫內(nèi)濕度條件。
一般來說,為了得到較好的密封效果,可以選擇在庫內(nèi)相對濕度保持較低的數(shù)值,一般為RH 40%~45%,而庫外絕對濕度開始出現(xiàn)大于庫內(nèi)絕對濕度的趨勢時,開始進行倉庫密閉,此時密閉能夠使得庫內(nèi)的濕度條件得以鞏固和保持。通常選擇在春夏交替時期,此時的庫內(nèi)外濕度一般都相差不太大,一定要抓住這個階段合適的密閉機會。需要注意的是,春季天氣干燥、風力多,過早密閉很可能失去良好的自然通風機會;過晚密閉,又可能引起庫內(nèi)濕度的回升,達不到預期的效果。因此,需要密切觀測和記錄庫內(nèi)外的溫度,以及絕對濕度和相對濕度,摸清倉庫溫度濕度的變化規(guī)律。
煙葉倉庫在密閉期,其濕度并不是絕對不變,而是在較小的區(qū)間范圍內(nèi)波動。因此,還需要加強密閉期間管理,定時觀測濕度變化,如果發(fā)現(xiàn)濕度值超過5%的波動,一定是某個密封區(qū)域脫落,此時需查明原因,及時采用糾正措施,以防止密閉失敗時造成濕度過大。
選取徐州卷煙廠蘇山煙葉倉庫標準倉間C1 和C2,長×寬×高為33 m×28 m×4.5 m,按照徐州卷煙廠煙葉倉儲規(guī)范標準,每個倉間放置2020 年度復烤煙葉各9 200 擔。倉內(nèi)放置青萍物聯(lián)無線溫濕度傳感器,每天記錄濕度值1 次。C1 倉間采用塑料薄膜進行密封,C2 倉間采用常規(guī)儲存,配置五洲CFZ6 3Y-YC 型除濕機2 臺,單臺功率3 870 W,在濕度超過70%規(guī)定值時開啟除濕機,記錄除濕機開啟時間。每月抽檢測定煙箱水分1 次,每次固定測8 個點煙葉水分。
5—9 月份濕度變化見圖1。
圖1 5—9 月份濕度變化
在徐州地區(qū)高濕季節(jié)(5—9 月份),室外(T)相對濕度最大值為95.7%,最小值為37.8%,呈劇烈變化趨勢,其中超過70%的天數(shù)為75 d;采用除濕機降濕倉庫(C2) 相對濕度最大值為75%,最小值為53%,其中超過70%的天數(shù)為42 d;采用塑料薄膜密封的倉庫(C1) 相對濕度最大值為62.2%,最小值為57.9%,其中超過70%的天數(shù)為0 d。從結(jié)果來看,C1 具有更小的波動性,完全在國標推薦的最適宜醇化濕度55%~65%。倉間濕度控制效果來看,C1 明顯優(yōu)于C2 倉間。
C1,C2 倉間煙葉水分測定值見表1。
表1 C1,C2 倉間煙葉水分測定值
從煙葉含水率看,均控制在GB/T 23220 煙葉水份11%~13%的合理范圍內(nèi),但是C1 倉間水分均值變化為11.48,11.45,11.5,11.7,12.03,高濕季節(jié)150 d 后的水分增加值為0.55;C2 倉間水分均值變化為11.60,11.60,11.73,12.08,12.35,高濕季節(jié)150 d 后的水分增加值為0.75。采用塑料薄膜密封的C1 倉間,煙葉水分上升幅度明顯低于采用除濕機的C2 倉間,塑料薄膜密封法明顯優(yōu)于除濕機控濕效果。
C1 倉間除濕機能源消耗情況見圖2。
圖2 C1 倉間除濕機能源消耗情況
從統(tǒng)計結(jié)果來看,6 月份除濕機開啟8 h,能耗為123.84 kW·h;7 月份除濕機開啟360 h,能耗為2 786.4 kW·h;8 月份除濕機開啟328 h,能耗為2 529.12 kW·h;9 月份除濕機開啟128 h,能耗為876.48 kW·h;采用除濕機控制濕度,整個高濕季節(jié)總消耗 6 315.84 kW·h。按照 0.8 元 / kW·h-1測算,每1 km2倉間可節(jié)約電費5 052.67 元。與C2 配置除濕機2 臺的費用相比,C1 倉間采用塑料薄膜密封的費用可忽略不計。從成本費用對比,采用塑料薄膜控制濕度,具有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
探究“雙碳”背景下煙葉倉庫濕度控制方法,注重低碳循環(huán),是學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想、黨的十九大精神和踐行五大發(fā)展理念的必行之路,是落實高質(zhì)量發(fā)展要求的必然選擇。塑料薄膜密封法對于煙葉倉庫控濕防霉具有重要的實用價值??梢悦黠@降低能源消耗,有效解決高濕季度對于煙葉安全貯存的養(yǎng)護壓力,保障煙葉原料安全度夏。