В индустриалната криогеника се използват екстремно ниски температури, за да се постигне по-голяма ефективност на процесите. Студът се осигурява от дълбоко охладени газове – течни или твърди. Тези дълбоко охладени втечнени газове се получават главно чрез разлагане на въздуха. Използването на индустриалната криогеника позволява екологични, безопасни и ефективни процеси в отрасли като автомобилната промишленост, химическата промишленост, производството на пластмаси, металообработката и производството на електроника, както и в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост.
Криогенни приложения на индустриални газове
За индустриалната криогения дълбоко охладените индустриални газове се произвеждат чрез комбинация от процеси на охлаждане, компресиране и кондензация. Азотът обикновено се получава чрез процеса на втечняване на въздуха и има температура от -196 °C. Въглеродният диоксид трябва да се компресира и охлади. Под налягане и ниски температури CO2 се кондензира и става течен. Твърдият въглероден диоксид (сух лед) достига температура от -78,5 °C. Тези ниски температури влияят на поведението на веществата в смисъл на успешно провеждане на процесите.
Криогенните газове се използват за по-безопасно и ефективно провеждане на производствените процеси. Те често повишават качеството на продуктите или допринасят за постоянното качество чрез по-добре контролируеми процеси.
Свръхстудени индустриални газове за охлаждане на процеси
Екзотермичните реакции изискват контролирано охлаждане за контролирано провеждане на процесите. Това позволява бързо и ефективно охлаждане на реактори с точно регулиране на температурата. Чрез охлаждане до -150 °C с течен азот се избягват нежелани странични реакции. Азотът, използван за охлаждане, може да бъде повторно използван като инертен газ. Това значително намалява разходите за процеса.
Индустриални газове за криогенно смилане
Много вещества, като подправки, някои лекарства или пластмаси, се нуждаят от фино смляно качество на продукта за по-нататъшна обработка. Например, за да се подобри повърхността и по този начин реактивността на продукта. Смилането при стайна температура обаче може да доведе до слепване или загуба на качество/вкус на веществата. Криогенното смилане позволява гладък процес при меки, гъвкави или маслени вещества.
Пластмасите се преработват в гранули за рециклиране. Този процес се извършва при каучукови материали, еластомери и термопластични пластмаси с помощта на течен азот, за да не се слепват материалите. В студената среда материалите стават крехки и могат да бъдат фино смилани. Термопластите и галванизираните пластмасови части могат да бъдат фино смилани с минимален разход на енергия. Течният азот или въглеродният диоксид като инертни газове намаляват риска от пожар.
Индустриални газове за криогенно рециклиране
Криогенното рециклиране включва охлаждане на композитни материали и разделянето им въз основа на различните коефициенти на разширение на материалите. За тази цел се използва течен азот или течен CO2.
Така отделените материали могат да бъдат възстановени с много висока чистота и да бъдат добавени отново към производствения процес или да бъдат изхвърлени по вид.
С минимален разход на енергия могат да се рециклират и термопласти, подсилени с влакна или метал, и галванизирани пластмасови части. Индустриалните газове се използват и при криогенното рециклиране на литиеви батерии.
Течният азот или въглеродният диоксид като инертни газове намаляват риска от пожар.
Индустриални газове за криокондензация
Летките органични съединения (VOC) често са съставки на отпадните въздушни потоци от химични или фармацевтични реакции, процеси на покритие и процеси на рециклиране. Съгласно актуалните „Технически указания за поддържане на чистотата на въздуха“ – TA Luft от 2022 г. – се прилагат нови гранични стойности за емисиите. С криогенно пречистване на отработения въздух производителите могат да отстранят ЛОС от отработените въздушни потоци. Дълбоко охладен втечнен азот охлажда отработения въздушен поток, докато газообразните органични компоненти се кондензират. С минимални разходи за поддръжка и много ниски експлоатационни разходи могат да се спазят законовите изисквания за емисии.
Азотът, използван за кондензация, може да бъде повторно използван като инертен газ. Това значително намалява разходите за процеса.
Индустриални газове за екструдиране на алуминий
Екструдирането на алуминий се използва в преработката на алуминий, за да се придадат определени форми и профили на алуминиевите сплави. Алуминият се пресова със специална машина. Предимството тук е, че чрез екструдирането могат да се произвеждат сложни и прецизни алуминиеви профили с висока якост и трайност. Екструдирането е много важна техника, която позволява производството на голямо разнообразие от форми и размери.
От техническа гледна точка, при екструдирането инертизирането на матрицата с високочист аргон или азот предотвратява окисляването на екструдирания материал и по този начин елиминира основния източник на повърхностни дефекти, като линии от матрицата или топлинни пукнатини. Това намалява отпадъците и прави полирането на продукта ненужно.
Друго приложение е охлаждането на матрицата с течен азот. Газът охлажда материала и матрицата. По този начин може да се увеличи скоростта на екструдиране с до 30 процента и значително да се удължи експлоатационният живот на матриците.
Индустриални газове за охлаждане на бетон
Охлаждането на бетон е процесът на контролиране на втвърдяването на прясно излят бетон чрез охлаждане. Бавното охлаждане на бетона с азот може да предотврати появата на пукнатини и други проблеми с качеството. Температурата на бетона се поддържа в определен диапазон, за да се гарантира здравината и трайността на крайния продукт и да се отговаря на изискванията на директивите и спецификациите на строителите.
Охлаждането на бетон с азот е ефективен метод за подобряване на качеството на бетона и за предотвратяване на проблеми при много топли околни условия. То се използва често при големи, масивни строителни проекти, за да се подобри качеството на бетона и да се съкрати времето за строителство.
Индустриални газове за ефективно почистване
Почистването с въглероден диоксид в твърда форма (сух лед) е иновативен метод за отстраняване на замърсявания от повърхности. Сухият лед се използва за нежно и ефективно отстраняване на мръсотия, мазнини, боя и други отлагания. Твърдият въглероден диоксид прави замърсяванията крехки. Във възникващите микропукнатини се натрупва твърдото вещество. В зависимост от изходния материал се използват два различни метода:
- При почистването със сух лед се използва твърдо CO2 под формата на пелети. Те се изстрелват с дюза върху повърхността, която трябва да се почисти.
- При почистването със сняг се използва течен въглероден диоксид под налягане. Веднага след като се освободи, той се превръща в твърд CO2 – сух лед. Този фин сух лед се използва като фина струя за почистване на повърхностите без да ги уврежда.
Предимствата на почистването с въглероден диоксид се състоят в пълното изпаряване на почистващия агент. По този начин се елиминират последващите етапи на процеса, което води до значителна икономия на време и разходи. Като страничен продукт на много индустриални процеси, CO2 е екологично чист почистващ агент. Струйното почистване със сух лед е неразрушителна метода и по този начин е подходяща и за почистване на вградени съоръжения.
- Почистване със сух лед в химическата промишленост: В химическата промишленост почистването със сух лед се използва често за реактори, компоненти на инсталации, тръбопроводи, резервоари и контейнери.
- Почистване със сняг в химическата и пластмасовата промишленост: За чувствителни съоръжения като топлообменници или контролни устройства в химическата промишленост се предпочита почистването със сняг.
- Индустриални газове за пластмасови повърхности: За почистване на пластмасови повърхности преди нанасяне на покритие често се използва инсталация за мощно измиване с алкален почистващ препарат. Този процес изисква няколко етапа на почистване и изплакване. Почистването със сняг или сух лед е ефективен и задълбочен метод за компоненти от шприцово леене, компоненти от влакнести композитни материали, но също и за почистване на инструменти.
- Почистване със сух лед в леярни: Почистването със сух лед се използва в леярни за ефективно почистване на модели, форми за леене под налягане и кокили. Остатъците от свързващи вещества, смазочни материали и други замърсявания се отстраняват по екологичен и щадящ начин. Почистването със сух лед в леярната често спестява демонтажа. С този метод могат да се почистят напълно и касети с ядра с комплексна геометрия.
- Снежно струйно почистване на нежелезни метали: Екологичното снежно струйно почистване позволява задълбочено и в същото време щадящо почистване на инструменти и принадлежности при обработката на нежелезни метали.
„Възстановяване на студа” с Eco-Chiller
Много производствени процеси изискват кислород, азот, аргон или въглероден диоксид като технологичен газ. Често тези вещества се съхраняват в дълбоко охладена течна форма в т.нар. охладители за съхранение на газ. Технологичният газ трябва да се изпари. При изпаряването на течен промишлен газ се освобождава голямо количество топлина под формата на „охлаждаща енергия“, която може да бъде използвана от охладителен цикъл. Рекуперацията на криогенен газ може да бъде ефективно използвана в автомобилната промишленост, машиностроенето, химическата промишленост, производството на храни или фармацевтични продукти и електрониката.
Форми на доставка на индустриални газове за криогения
При доставката и съхранението на криогенни индустриални газове като течен азот и твърд или течен въглероден диоксид трябва да се имат предвид някои аспекти. Целта е да се осигури оптимално снабдяване според вашите индивидуални нужди.
- Доставката на течен азот обикновено се извършва с цистерни. За съхранение Air Liquide ви предоставя вакуумно изолиран резервоар с необходимия размер.
- Течния въглероден диоксид за сух лед доставяме в газови бутилки или пакети бутилки, или в съдове за съхранение
- Сухият лед се доставя под формата на пелети в подходящи транспортни кутии. Тези изолирани контейнери се предлагат в различни размери в зависимост от нуждите Ви.
Услуги на Air Liquide за индустриална криогения
Търсите криогенен газ за вашия процес? С нашите продукти предлагаме висококачествени газове за вашите индивидуални приложения. По желание можете да получите изчерпателна консултация за предимствата на използването на индустриалната криогения за вашата област на приложение. Нашите технически отдели са на Ваше разположение за планиране, проектиране и дизайн. Възползвайте се от нашите знания и опит, за да създадете безопасен и възможно най-оптимален процес. С помощта на приложената форма за контакт можете да поискате обратна връзка от технически сътрудник за всички Ваши въпроси.