Сухой лёд

 «Сухой лёд: производство и применение»

  Получение из угля и газа не жара, а, напротив, холода не является чем-то несбыточным: это каждодневно осуществляется при производстве так называемого "сухого льда". Уголь или природный газ сжигается здесь в котлах, а образующийся дым очищается, причем содержащийся в нем углекислый газ улавливается щелочным раствором. Выделяемый затем в чистом виде путем нагревания углекислый газ при последующем охлаждении и сжатии переводится в жидкое состояние под давлением 70 атмосфер.

  Это — та всем известная жидкая углекислота, которая применяется для производства газированных напитков и употребляется для сварки металла. Она достаточно холодна, чтобы заморозить грунт, как делалось при сооружении московского метро; но для многих целей требуется располагать углекислотой в твердом виде тем, что называется сухим льдом.

  Впервые сухой лед был получен в 1835 году французским ученым К. Тидорье, но его активное коммерческое использование началось только в 1925 в США для хранения продуктов при железнодорожных перевозках. И уже к 1932году объем производства сухого льда только в США достиг 55000 тонн.

  С тех пор, во всем мире, объемы потребления сухого льда непрерывно увеличиваются.

  Сухой лед, т. е. твердая углекислота, получается из жидкой при быстром ее испарении под уменьшенным давлением. Куски сухого льда по внешности напоминают скорее прессованный снег, нежели лед, и вообще во многом отличаются от твердой воды. Углекислый лед тяжелее обыкновенного льда и тонет в воде. Несмотря на чрезвычайно низкую температуру (- 78,5°С), холод его не сильно ощущается пальцами, если бережно взять кусок в руки: образующийся при соприкосновении с нашим телом углекислый газ защищает кожу от действия холода.

  Название "сухой лед" чрезвычайно удачно подчеркивает главную физическую особенность этого льда. Он одно из тех редких веществ, которые под влиянием теплоты переходят сразу в газ, минуя жидкое состояние, так как существовать в жидком виде углекислота под давлением в одну атмосферу не может. При этом холодопроизводительность сухого льда почти в 2 раза выше чем у льда водяного при той же температуре.

  Продукты, сохраняемые при помощи углекислого льда, не только не увлажняются, но защищаются от порчи еще и тем, что образующийся углекислый газ является средой, препятствующей развитию микроорганизмов; поэтому на продуктах не появляется плесени и бактерий. Насекомые и грызуны также не могут жить в такой атмосфере. Наконец, углекислота является надежным противопожарным средством: несколько кусков сухого льда, брошенные в горящий бензин, гасят огонь. Все это обеспечило сухому льду самое широкое применение в промышленности и в домашнем обиходе.

  Сухой лед может производится в виде блоков или гранул. Первоначально практически весь сухой лед выпускался в виде блоков (в Советском Союзе чаще делали блоки по 25 или 100кг), но в последнее время наиболее востребован рынком стал сухой лед в гранулированном виде. Гранулы имеют более плотную структуру, удобнее для дозирования и кроме того для некоторых областей применения блоки необходимо дополнительно измельчать с помощью специального прибора - крешера.

  Гранулированный сухой лед производится при помощи специального устройства - Пеллетайзера.  Поступающая в пеллетайзер жидкая углекислота в процессе ее дальнейшего принудительного охлаждения переходит в рыхлое состояние - снег. Далее происходит объемное прессование рыхлого снега в более плотный и твердый продукт. При помощи давления поршневого механизма Пеллетайзера, спрессованный продукт (снег) продавливается через калиброванную фильеру, где и происходит образование гранул сухого льда.

  В зависимости от размера отверстий в фильере можно производить гранулы диаметром 1.7; 2.2, 3.0 и 8.0 мм, что практически полностью перекрывает потребности потребителей. Гранулы размером 1.7 и 2.2мм наиболее востребованы для процесса криогенной очистки (криогенном бластинге), 3-х мм гранулы более универсальны, 8-ми мм для бластинга уже не пригодны.

  Обычно принято считать, что гранулы большего размера меньше сублимируют и обеспечивают более продолжительное охлаждение благодаря меньшему отношению площади поверхности к массе. Однако практические результаты противоречат общепринятому мнению. Возможно, причиной этому является тот факт, что  между мелкими гранулами остается меньше воздушного пространства, чем между крупными гранулами, что увеличивает эффект самоохлаждения. Лабораторные исследования. показали, что гранулы диаметром 8 мм оказались гораздо менее эффективными для поддержания низкой температуры внутри контейнера, чем гранулы диаметром 3 мм. Таким образом для, продолжительного хранения эффективней использовать 3-х мм гранулы, если же вам надо что либо быстро заморозить, то 8-ми мм гранулы оптимальней.

  Но очистка поверхностей и хранение продуктов далеко не единственные сферы применения сухого льда. Все многообразие областей его использования трудно себе представить. Предлагаем вам небольшую выборку основных сфер его применения:
Криогенный бластинг (безабразивная струйная очистка различных поверхностей)
Охлаждение для  транспортировки и хранения мясной, рыбной и плодово-ягодной продукции. Сухой лед имеет замораживающую способность, многократно превышающую замораживающую способность водяного льда.
Заморозка мясной, рыбной и плодово-ягодной продукции
Хранение продуктов питания при авиаперевозках
Хлебопекарная промышленность. Сухой лед замедляет рост дрожжевых бактерий до определенного времени
Клеймение рогатого скота и лошадей
Экстренная замена неисправных холодильников и морозильных камер
Карбонизация напитков (газировка, коктейли)
Замедлитель химических реакций. Низкая температура замедляет процесс некоторых химических реакций. Например, сухой лед используется для транспортировки некоторых адгезивов или в качестве нейтрализирующего агента для щелочи.
Химический агент по нагнетанию давления. Когда сухой лед испаряется, он расширяется примерно в 800 раз и поглощает тепло. Его можно использовать для создания избыточного давления в емкостях. ТОЛЬКО ДЛЯ КВАЛИФИЦИРОВАННОГО ПРЕСОНАЛА!
Зачистка отлитых пластмасс и резин
Хранение сухой пищи. При длительном хранении сухой пищи в герметичной таре создает среду препятствующую развитию плесени и насекомых.
Создание спецэффектов в шоу-бизнесе, фотографии тд.
Борьба с грызунами. Если засыпать гранулированный сухой лед в нору грызуна, через некоторое время углекислый газ вытеснит из нее кислород.  Для достижения полного эффекта необходимо убедиться, что нора не сквозная.
Сохранение цветов. Сухой лед охлаждает цветы и задерживает момент их распускания (цветения). Поддержание стабильной низкой температуры значительно замедляет процесс цветения. Для избегания замораживания нельзя допускать прямого контакта цветов с сухим льдом.
Удаление напольной керамической плитки. Керамическую плитку можно снимать с пола, насыпав на ее поверхность немного сухого льда. Плитка снимается легче за счет охлаждения и сжатия. Эта процедура может занять много времени для снятия большого количества плитки, но для того, чтобы снять 1-2 плитки, она очень удобна.
Хранение улова и охотничьей добычи
Используется в качестве инертной среды. Так как углекислый газ тяжелее воздуха и не поддерживает горение, сухой лед используется для вытеснения кислорода из некоторых емкостей, например для демонтажа подземных резервуаров с горючими газами или жидкостями.
Демонтаж металлических деталей. Сухой лед используется для демонтажа некоторых металлических деталей, например, подшипников или втулок. Необходимо добавить сухой лед в 90% спирт чтобы он охладился примерно до -78.5 °С. Затем его можно использовать подобно жидкому азоту для демонтажа деталей.  
Медицинская промышленность. Применяется для хранения и транспортировки медицинских препаратов.
Выращивание растений. Подкормка тепличных растений углекислым газом
В сфере ритуальных услуг.
Охлаждение компьютерных процессоров
В развлекательных целях:
При прямом контакте металла с сухим льдом металл начинает издавать громкий пронзительный звук. Данный эксперимент можно провести, положив металлическую ложку в сухой лед. В ложку можно налить немного воды для того, чтобы пронаблюдать процесс ее замерзания. Будьте осторожны, так как при длительном контакте ложка охладиться настолько, что может повредить кожу при прямом контакте.
Туманные пузыри. При добавлении мыльного раствора в смесь воды и сухого льда образуются пузыри, наполненные плотным туманом.
Выстрел. Если насыпать немного гранул сухого льда в пластиковую коробку от фотопленки, закрыть её крышкой и немного подождать, крышка может выстрелить на несколько метров. Точно так же можно запускать ракеты с водой, но для этого необходимы специальные приспособления.
Надувание резинового баллона или воздушного шарика. Можно насыпать немного сухого льда в шарик, плотно закрыть его и бросить его в бассейн или какой либо водоем. Сначала шарик утонет, но по мере наполнения газом поднимется на поверхность и взорвется.
Звуковая линза. Воздушный шарик, наполненный углекислым газом, может работать как звуковая линза. Дело в том, что в углекислом газе звук движется медленнее, чем в воздухе, точно так же, как свет движется медленнее через стекло, чем через воздух или вакуум. Получить шарик, наполненный углекислым газом, можно. положив в него немного сухого льда. Держите, шарик, наполненный углекислым газом, на расстоянии примерно 30 см от уха – звуки, проходящие через него, должны усиливаться.

 

  Как видите, области применения сухого льда просто бесчисленны! Практически любое производство и многие виды бизнеса являются потенциальными потребителями сухого льда и могут с его помощью значительно увеличить свои конкурентные преимущества и преимущества своих товаров.

Заказать

      Скачать опросник