(4852) 71-73-00 •

Сухой лед

Сухой лед

Сухой лед – уникальное вещество, получаемое искусственным путем. Для его изготовления используется современное специализированное оборудование. Оно способно придавать двуокиси углерода твердую форму. Пелетайзер сухого льда преобразует исходное сырье в рыхлый снег. Далее он подвергается прессованию под высоким давлением. Таким образом субстанция становится твердой и очень плотной.

Открытие вещества

Рассматриваемый продукт начали активно использовать ближе к середине XIX века. Он был открыт в результате многочисленных опытов и испытаний. Первый эффективный образец удалось получить 1835 году. Новатором стал французский ученый К. Тидорье. Изначально продукт не приобрел широкого распространения. Лишь с 1925 года в границах США сухой лед стали использовать при замораживании пищевых продуктов во время хранения и перевозки.

Двуокись углерода, представленная в твердой форме, позволяла транспортировать продукцию продовольственной группы на большие расстояния в железнодорожных контейнерах. Быстрая заморозка открыла широкие перспективы в сфере продаж. Ее преимущества были по достоинству оценены властями Соединенных Штатов Америки. В 1932 году объемы изготовления данного вещества существенно увеличились – до 55 тысяч тонн.

Виды, особенности и свойства сухого льда

Углекислоту, имеющую твердую форму, стали именовать «сухим льдом» неслучайно. Указанное вещество обладает уникальным свойством – под воздействием тепла оно приобретает газообразное состояние, минуя состояние жидкости. Уровень холодопроизводительности сухого льда вдвое выше обычного при идентичной температуре. Кусок подобного вещества внешне напоминает плотный снежный ком. При внимательном рассмотрении можно убедиться, что он вовсе не имеет ничего общего с заледенелой водой.

Производство сухого льда практически полностью автоматизировано. Ведущие компании, занимающиеся изготовлением данного продукта, выпускают его в нескольких видах – порошкообразном, блочном и гранулированном. При этом изначально сухой лед существовал только в виде больших кусков. Несколько десятилетий назад на рынке можно было встретить глыбы массой в 25 либо 100 килограмм.

Со временем технологический процесс усовершенствовался. Эксперты научились выпускать гранулированный продукт. Элементы нужного размера формируются в процессе прохождения спрессованной смеси через фильеру. Как правило, кусочки льда имеют диаметр в пределах 1-16 миллиметров. Этот материал получил широкое распространение. Он отличается более плотной структурой. В применении гранулы удобнее, практичнее и экономичнее. Более того, в некоторых сферах использование блоков является невозможным. Их приходится подвергать дроблению при помощи крешера. Процесс доставляет определенные хлопоты и влечет за собой временные потери, отвлекая сотрудников производства от основных трудовых задач.

Сухой лед в несколько раз тяжелее обычного. При помещении в воду он непременно пойдет ко дну. Температура подобного вещества составляет -78,5 градусов. Его можно спокойно удерживать в руках, так как холод ощущается слабо. При взаимодействии с теплыми предметами, в том числе с человеческим организмом, сухой лед выделяет углекислый газ. Последний обволакивает кожу, оберегая ее от пагубного воздействия сильного мороза.

Гранулы маленького размера способы лучше поддерживать необходимую температуру в течение продолжительного времени, что объясняется минимальным количеством воздуха между элементами. Более крупные кусочки льда эффективнее справляются с задачами быстрой заморозки.

Техника для получения сухого льда

Изготовление сухого льда осуществляется при помощи таких агрегатов:

  • пеллетайзер;
  • изотермический модуль;
  • контейнеры с термоизоляцией.

Основные задачи возлагаются на пеллетайзер. Конструкция указанной установки предполагает наличие камеры пеллетации. Сюда помещается двуокись углерода, имеющая жидкую структуру. Сквозь инжекторные клапаны (их количество варьируется), сырье подается в компрессионные отсеки. В этих камерах давление постепенно снижается, достигая уровня атмосферного. Порядка 50 % жидкости приобретает газообразное состояние, а остальная часть превращается в снежную массу, лишенную влаги.

Благодаря поршням приводного, а также коленчатого типа вещество проталкивается через специальную матрицу экструзионного типа. Таким образом формируются нити, которые секутся на гранулы. Число последних зависит от пропускной способности клапанов и от продолжительности их нахождения в открытом состоянии. Посредством пресса удается получить крупные ледовые блоки. Гранулятор сухого льда позволяет обеспечивать потребности небольшого производственного цеха. Для выпуска больших объемов продукции используются дополнительно преобразователи.

Изотермический модуль – резервуар, имеющий цилиндрическую форму. Он предназначен для продолжительного сберегания двуокиси углерода. Внутри этого контейнера поддерживается стабильное давление и температурный режим. Благодаря этому вещество сохраняет жидкую форму. Резервуар используется для транспортировки исходного сырья на значительные расстояния – от места производства к пункту изготовления сухого льда.

Надежная предохранительная арматура, имеющаяся в конструкции изотермического модуля, обеспечивает высокий уровень безопасности. Также в конфигурации предусмотрены измерительные приборы, при помощи которых осуществляется контроль массы и рабочего давления. Вещество закачивается и выдается посредством шаровых кранов и гибких рукавов, способных выдерживать высокие нагрузки. От негативного воздействия внешних факторов контейнер и его содержимое защищены специальным кожухом.

Резервуары с термоизоляцией применяются для хранения готовой продукции. Конструкция данного устройства состоит из цельного корпуса и крышки. Полость между двойными стенками заполнена специальным веществом. Именно оно и отвечает за термоизоляцию. Поддержание стабильной температуры на заданных пределах предупреждает таяние и испарение двуокиси углерода.

Чтобы наладить бесперебойный и эффективный производственный процесс, указанные выше элементы оборудования объединяются в единую линию. Особые требования предъявляются к помещению. Оно должно иметь хорошую вентиляционную систему. Некоторые модели пеллетайзеров не предусматривают наличие встроенных рекуператоров. Использование их при производстве больших объемов сухого льда может быть опасным для человека. Это связано с увеличением концентрации углекислого газа. Если уровень последнего превышает 0,04-0,08 %, то у работников могут возникнуть такие симптомы: быстрая утомляемость, необъяснимое беспокойство, гипертензия, отклонение показателей pH крови.

Распространенные сферы использования сухого льда

Стоит отметить, что область использования сухого льда является очень обширной. Она не ограничивается хранением и транспортировкой продукции. Вещество активно применяется в следующих случаях:

  • криогенный бластинг – эффективная очистка поверхностей различного типа;
  • установка клейм на животных;
  • замедление роста и размножения дрожжевых бактерий, необходимость которого возникает в определенных хлебопекарных технологиях;
  • производство напитков – карбонизация газированных вод и коктейлей;
  • формирование высокого давления в герметичных емкостях;
  • замедление определенных химических реакций;
  • уничтожение грызунов путем засыпания смеси сухого льда в норы;
  • создание спецэффектов во время концертов и съемок;
  • приостановка процесса распускания бутонов цветов;
  • упрощение процедуры демонтажа керамической плитки и деталей металлических конструкций;
  • хранение, производство и перевозка лекарственных препаратов;
  • приостановление процессов разложения, что необходимо в области ритуальных услуг и криминалистики;
  • хранение продуктов во время замены либо восстановления холодильного оборудования;
    производство и ремонт транспорта;
  • предотвращение перегревания процессоров, имеющихся в конструкции компьютерной техники;
  • проведение опытов – создание туманных пузырей, эффекта выстрела, звуковой линзы и т.д.

Как правило, спрос на сухой лед существенно увеличивается в теплое время года. Кроме того, это вещество является незаменимым в регионах, где его получение естественным путем является невозможным.