Заказать сухой лед сейчас +7 977 691 30 40 +7 963 787 69 43

Сухой лед и его производство

Технологический процесс, оборудование и установочные линии

Сухой лед и его производство
Сухой лед и его производство

Технологический процесс

Сухим льдом принято называть твердую форму углекислого газа. Она представляет собой вещество, которое, как и обычный лед, не имеет ни вкуса, ни запаха. В процессе таяния оно переходит в газообразную форму и попросту улетучивается, не оставляя никаких следов (отсюда и название). Сам углекислый газ, или CO2, в большом количестве содержится в атмосфере. Однако для нужд промышленности обычно используется побочный продукт бензиновых, спиртовых и некоторых других производств (существующие на сегодняшний день технологии позволяют улавливать его и хранить до востребования в специальных резервуарах).

Сухой лед применяется в самых разных областях в виде гранул, которые могут иметь различный размер. Существует два основных метода их получения. Первый из них называется скоблением. На сегодняшний день он считается устаревшим и используется сравнительно редко. Суть данного метода заключается в механической обработке больших блоков, получаемых в специальных камерах. В результате образуются мелкие гранулы, которые напоминают кристаллы сахара или обычный снег. Из-за неудачного соотношения между объемом и площадью наружной поверхности они быстро переходят в газообразную форму (данный процесс называется сублимацией), что не очень практично.

Технологический процесс производства сухого льда - видео 1

В связи с этим большей популярностью пользуются гранулы высокой плотности, чей диаметр составляет 2-3 миллиметров, а длина 2,5-10,2 миллиметров. Для их производства применяется устройство, называемое пеллетайзером. Процесс протекает в несколько этапов:

Получение исходного сырья

Сжиженная углекислота превращается в так называемый сухой снег. Чтобы повысить эффективность данного процесса, следует снижать ее температуру постепенно (для этого используются теплообменники), а также обеспечить выход испарений углекислого газа.

Гранулирование

Конченый продукт может быть получен двумя основными способами. Первый предусматривает использование специального пресса, оснащенного матрицей. От размера ее ячеек зависит и размер будущих ранул. Однако более эффективным методом считается экструдирование, при котором сухой снег под давлением проходит через специальную форму.

Готовые гранулы можно использовать сразу. Однако чаще всего их помещают в изолированные контейнеры, где и осуществляется процесс хранения.

Оборудование

Минимальный набор оборудования, необходимого для производства сухого льда, включает в себя следующие наименования:

  • Пеллетайзер.
  • Изотермический модуль для хранения жидкой двуокиси углерода.
  • Термоизоляционный контейнер.
Виды оборудования для производства сухого льда в домашних условиях
Виды оборудования для производства сухого льда в домашних условиях

Основную роль играет все же пеллетайзер. В его конструкцию обязательно входит камера пеллетации. Именно в нее заливается жидкая двуокись углерода. Далее через инжекторные клапаны (их число может быть различным) она поступает в компрессионные камеры. Здесь давление начинает понижаться до тех пор, пока оно практически не сравняется с атмосферным. При этом примерно половина поступившей жидкости превращается в газообразное состояние и улетучивается (в некоторых модулях имеется система, отвечающая за ее рекуперацию), а другая превращается в сухой снег. С помощью приводных поршней и коленчатого этот материал либо проталкивается через экструзионную матрицу (образующиеся при этом длинные нити ломаются на отдельные гранулы), либо попадает под специальный пресс, оснащенный матрицей с отверстиями различного размера. Количество производимых гранул напрямую зависит от времени, в течение которого были открыты инжекторные клапаны, а также от их пропускной способности.

Технологический процесс производства сухого льда - видео 2

Изотермический модуль для хранения жидкой двуокиси углерода представляет собой резервуар цилиндрической формы, внутри которого поддерживаются постоянное давление и температура. В результате двуокись углерода остается в жидком состоянии. Благодаря этому, а также некоторым другим конструктивным особенностям изотермического модуля имеется возможность перевозить данное вещество от места производства до места, где на его основе изготавливаются гранулы сухого льда. Безопасность обеспечивает специальная предохранительная арматура. Наличие измерительных приборов позволяет контролировать массу и рабочее давление продукта. Для его выдачи используются шаровые краны, а также гибкие рукава высокого давления. Защитный кожух предохраняет как сам изотермический модуль, так и его содержимое от неблагоприятных внешних воздействий (в первую очередь нагревания).

Если вы не планируете использовать гранулы сухого льда сразу же после получения, то придется приобрести оборудование для их хранения. Для этой цели подойдет термоизоляционный контейнер. Данное устройство состоит из крышки и корпуса. Пространство между двойными стенками заполняется веществом, которое обеспечивает эффективную термоизоляцию, помогая поддерживать температуру на нужном уровне и тем самым предотвратить таяние сухого льда до тех пор, пока он не будет использован по назначению. Также не следует забывать о фурнитуре, в состав которой входят петли, замки и подъемники, позволяющие фиксировать крышку в поднятом состоянии.

Установка линии

Для эффективной организации производства имеет смысл объединить перечисленное выше оборудование в одну линию. При этом следует соблюдать определенные условия. Так помещение должно быть достаточно хорошо вентилируемым. Если система рекуперации в конструкции пеллетайзера не предусмотрена, а объемы производства велики, то концентрация углекислого газа может заметно возрасти (нормальный уровень составляет от 0,04 до 0,08%), что в свою очередь оказывает негативное влияние на здоровье человека. Могут появляться такие симптомы, как повышенная утомляемость, чувство беспокойства, умеренная гипертензия. Со временем также изменяется pH крови.

Технологический процесс производства сухого льда - видео 3

В процессе монтажа также следует предусмотреть, каким именно способом будет доставляться и как храниться сырье, т.е. жидкая двуокись углерода. В этих целях удобно использовать сам изотермический модуль. Однако для этого в его конструкции должна быть предусмотрена возможность использовать изотермический модуль в качестве полуприцепа. В противном случае придется обзавестись специальной цистерной, а также установкой, которая будет поддерживать требуемый уровень давления во время того, как жидкая двуокись углерода будет сливаться в стационарный резервуар.

Еще одним важным моментом является загрузка готовых гранул в термоизоляционные контейнеры. Если нет возможности установить данное устройство таким образом, чтобы сухой лед сразу попадал в него, можно использовать обычный конвейер. При этом следует иметь в виду, что в процессе его использования не удастся избежать нагрева гранул. Из-за этого часть вещества будет потеряна в результате его испарения. Другие особенности монтажа напрямую зависят от технических характеристик используемого оборудования, которые содержатся в инструкции к нему, а также от целей, с которыми планируется использовать сухой лед.