Углерода двуокись, ангидрид угольной кислоты, углекислый газ

Углерода двуокись, ангидрид угольной кислоты, углекислый газ, CO2, оксид С (IV),
высший окисел углерода. В 1756 Дж. Блэк показал, что при разложении карбоната магния
выделяется газ — «связанный воздух» (его состав установил в 1789 А. Лавуазье).
Углерода двуокись бесцветный газ, имеющий слегка кисловатые запах и вкус; плотность
0,0019 г/см3 (0 °С. 0,1 Мн/м2), tпл —56,6 °С. tkип —78,5 °С, критическая температура 31
°С, критич. давление 7,62 Мн/м2 (75,2 кгс/см2). При атмосферном давлении и —78,5 °С,
минуя жидкое состояние, затвердевает в белую снегообразную массу («сухой лёд»).
Жидкая углерода двуокись существует при комнатной температуре лишь при давлении
больше 5,85 Мн/м2 (58,5 кгс/см2). Плотность жидкой CO2 0,771 г/см2 (20 °С), твёрдой
1,512 г/см3. Молекула газообразной углерода двуокиси имеет симметричную форму
О=С=О с расстоянием С—О 1,162 Å. Твёрдая CO2 кристаллизуется в кубической
гранецентрированной решётке, а=5,62 Å. Углерода двуокись термически устойчива,
диссоциирует на окись углерода и кислород только при температурах выше 2000 °С.
Заметно растворима в воде (по массе %): 0,335 (0 °С); 0,169 (20 °С) и частично
взаимодействует с ней с образованием угольной кислоты H2CO3. Растворяется в
органических растворителях: ацетоне, бензоле, хлороформе, спиртах. Энергично
соединяется с основаниями, давая карбонаты. CO2 не горит и не поддерживает горения.
Только очень активные металлы восстанавливают её при высоких температурах
(например, магний — при 600 °С, кальций — при 700 °С). CO2 взаимодействует с
раскалённым углём: CO2 + С =2СО (реакция имеет большое значение в металлургии); с
аммиаком при 160— 200 °С и давлении 10—40 Мн/м2 (100—400 кгс/см2): CO2 + 2NH3 =
CO (NH2)2+ + H2O; в присутствии окиси меди с водородом, образуя метан.
Углерода двуокись входит в состав воздуха: 0,03 объёмных %, общее содержание
2,3×1012 т, в гидросфере, находящейся в равновесии с атмосферой, 1,4×1014 т. CO2
образуется и поступает в атмосферу при горении топлив, гниении органических остатков,
брожении, дыхании животных и человека. В результате индустриальных загрязнений
содержание углерода двуокиси в атмосфере промышленных городов намного превышает
предельно допустимые нормы. Поэтому в ряде технически развитых стран (в том числе и
в СССР) осуществляются мероприятия по снижению содержания углерода двуокиси в
атмосферном воздухе (см. Охрана природы). Углерода двуокись необходима для развития
растений, поглощающих её из атмосферы в процессе фотосинтеза. Атмосферы планет
Марса и Венеры содержат углерода двуокись в качестве основного компонента.
Получают углерода двуокись в промышленности главным образом при обжиге известняка
(900—1300 °С) с одновременным получением извести; очистку 002 осуществляют
поглощением её растворами соды, поташа или этаноламина. Хранят и перевозят углерода
двуокись в сжиженном состоянии под давлением 6 Мн/м2 (60 кгс/см2) в стальных
баллонах. В лаборатории CO2 обычно получают взаимодействием соляной кислоты с
мрамором.
Применяется углерода двуокись в производстве газированных вод, пива и сахара. CO2
идёт на изготовление «сухого льда», который служит для хранения и перевозки
скоропортящихся пищевых продуктов. В химической промышленности CO2 расходуется
на получение соды, мочевины, оксикарбоновых кислот, применяется также как
теплоноситель в графитовых реакторах. Углерода двуокись используется для тушения
пожаров и при перевозке огнеопасных веществ.
Б. А. Поповкин.
В сельском хозяйстве углерода двуокись используют как удобрение. Недостаток её в
воздухе, что часто наблюдается в условиях защищенного грунта, особенно при
гидропонной культуре (см. Гидропоника), снижает интенсивность фотосинтеза и урожай.
Для улучшения углеродного питания растений в теплицах и парниках проводят газацию,
то есть в дневное время подают в них газообразную углерода двуокись (из баллонов) или
очищенные продукты каталитического горения природного горючего газа и твёрдого
топлива (содержат до 15% CO2). Источником газообразной углерода двуокиси может
быть твёрдая углерода двуокись («сухой лед»), куски которой раскладывают в
помещении, а также органические и минеральные удобрения, выделяющие её при
разложении. Эффективность удобрения углерода двуокисью зависит от условий
минерального питания растений, освещённости, температуры почвы и воздуха.
В организме человека и животных углерода двуокись вместе с бикарбонатами образует
важную буферную систему крови. Повышение уровня парциального давления углерода
двуокиси в крови увеличивает прочность связи кислорода с гемоглобином. Бездействуя (в
том числе непосредственно) на центры продолговатого мозга, углерода двуокись
участвует в регуляции дыхания и кровообращения. Смесь кислорода (95%) и углерода
двуокиси (5%) — так называемый карбоген — используют для лечения отравлений
наркотиками, окисью углерода и др. В больших концентрациях углерода двуокись
токсична, вызывает гипоксию. Длительное (до нескольких сут) вдыхание углерода
двуокиси даже при концентрации 1,5—3% вызывает головную боль, головокружение,
тошноту. При концентрации выше 6% (так называемый критический уровень) теряется
работоспособность, появляются сонливость, ослабление дыхания и сердечной
деятельности, возникает опасность для жизни. Накопление углерода двуокиси в воздухе с
одновременным снижением содержания кислорода может наблюдаться в замкнутых,
плохо вентилируемых пространствах (например, в шахтах, сточных колодцах), в
помещениях, где осуществляются процессы брожения (например, на пивоваренных
заводах). Первая помощь: вынести пострадавшего на свежий воздух, провести
искусственное дыхание. В воздухе жилых и общественных зданий накопление углерода
двуокиси не достигает критических величин; её концентрация — один из санитарногигиенических показателей степени чистоты воздушной среды.
ОСТ 8050-85
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА
ГАЗООБРАЗНАЯ И ЖИДКАЯ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ГОСТ 8050-85
ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА ГАЗООБРАЗНАЯ И
ЖИДКАЯ
ГОСТ
8050-85
Техническиеусловия
Gaseous and liquid carbon dioxide. Specifications
Дата введения 01.01.87.
1.3. По физико-химическим показателям газообразная и жидкая двуокись углерода
должна соответствовать нормам, указанным в табл. 2.
Таблица 2
Наименование показателя
Норма
Высший
сорт
1-й сорт 2-й сорт
1. Объемная доля двуокиси углерода (СО2), %,
99,8
99,5
98,8
не менее
2. Объемная доля окиси углерода (СО)
Должна выдерживать испытание по п. 4.4
Должна
3. Массовая концентрация минеральных масел и
выдерживать
0,1
0,1
механических примесей, мг/кг, не более
испытание по п.
4.5.1
4. Наличие сероводорода
Должна выдерживать испытание по п. 4.6
5. Наличие соляной кислоты
Должна выдерживать испытание по п. 4.7
6. Наличие сернистой и азотистой кислот и
органических соединений (спиртов, эфиров,
Должна выдерживать испытание по п. 4.8
альдегидов и органических кислот)
7. Наличие аммиака и этаноламинов
Должна выдерживать испытание по п. 4.9
Должна выдерживать испытание по п.
8. Наличие запаха и вкуса
4.10
Должна выдерживать
9. Массовая доля воды, %, не более
0,1
испытание по п. 4.11
10. Массовая концентрация водяных паров при
температуре 20 °С и давлении 101,3 кПа (760 0,037
0,184
Не нормируется
3
мм рт. ст.), г/м , не более
что соответствует температуре насыщения
двуокиси углерода водяными парами при
Минус
Минус 48
Не нормируется
давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) при
34
температуре 20 °С, не выше
Должна выдерживать испытание по п.
11. Наличие ароматических углеводородов
4.13
Должна выдерживать испытание по п.
12. Наличие оксидов ванадия
4.14
Примечания:
1. Для жидкой двуокиси углерода, получаемой при спиртовом и ацетонобутиловом
брожении, наличие примесей, указанных в пп. 2, 5, 7, не нормируется.
2. Для предприятий изготавливающих двуокись углерода из экспанзерного газа очистки
коксового газа, из дымовых газов прокалки нефтяного кокса в камерных печах и
установок термического крекинга с использованием высокосернистого топлива и других
отбросных газов, содержащих окись углерода, допускается выпуск двуокиси углерода
только для технических целей, кроме сварки, с объемной долей СО не более 0,05 %.
3. Оксиды ванадия в соответствии с п. 12 следует определять только предприятиям,
изготавливающим двуокись углерода для пищевых целей из отбросных газов
производства аммиака, где в качестве ингибитора в растворах очистки применяется оксид
ванадия.
(Измененная редакция, Изм. №1).
2. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
2.1. Требования безопасности
2.1.1. Газообразная двуокись углерода - газ без цвета и запаха при температуре 20 °С и
давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.), плотность - 1,839 кг/м3.
Жидкая двуокись углерода - бесцветная жидкость без запаха.
Жидкую двуокись углерода выпускают двух видов: высокого давления от 3482 до 7383
кПа (критическое давление) при температуре от 0 до 31,05 °С; низкотемпературную - от
3482 до 518,6 кПа (тройная точка) при температурах от 0 до минус 56,5 °С.
Двуокись углерода нетоксична, невзрывоопасна.
2.1.2. Предельно допустимая концентрация двуокиси углерода в воздухе рабочей зоны не
установлена, при оценке этой концентрации можно ориентироваться на нормативы для
угольных и озокеритовых шахт, установленные в пределах 0,5 % (об.) или 9,2 г/м3.
По степени воздействия на организм человека двуокись углерода относится к 4-му классу
опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
При концентрациях более 5 % (92 г/м3) двуокись углерода оказывает вредное влияние на
здоровье человека, так как она тяжелее воздуха в полтора раза и может накапливаться в
слабопроветриваемых помещениях у пола и в приямках, а также во внутренних объемах
оборудования для получения, хранения и транспортирования газообразной, жидкой и
твердой двуокиси углерода. При этом снижается объемная доля кислорода в воздухе, что
может вызвать явление кислородной недостаточности и удушья.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.1.3. Жидкая двуокись углерода при снижении давления до атмосферного превращается в
газ и снег температурой минус 78,5 °С, которые вызывают обмораживание кожи и
поражение слизистой оболочки глаз.
2.1.4. При отборе проб жидкой двуокиси углерода необходимо работать в защитных очках
и рукавицах.
При осмотре внутреннего сосуда бывшей в эксплуатации цистерны для
транспортирования и хранения жидкой двуокиси углерода цистерна должна быть отогрета
до температуры окружающей среды, внутренний сосуд провентилирован или продут
воздухом. Работа должна проводиться в шланговом противогазе.
Работать без противогаза разрешается только после того, как объемная доля двуокиси
углерода внутри оборудования будет ниже 0,5 %.
2.1.5. Помещения для производства двуокиси углерода должны быть оборудованы
общеобменной приточно-вытяжной и аварийной вентиляцией.
2.1.6. Для определения и регистрации концентрации двуокиси углерода в воздухе
производственных помещений используют стационарные автоматические или переносные
газоанализаторы.
3. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
3.1. Газообразную или жидкую двуокись углерода принимают партиями.
В партию включают любое количество однородной по показателям качества газообразной
или жидкой двуокиси углерода, сопровождаемой одним документом о качестве.
При транспортировании по трубопроводу партией считают любое количество двуокиси
углерода, направленное потребителю за 24 ч.
При транспортировании двуокиси углерода в цистернах за партию принимают каждую
цистерну.
Документ о качестве должен содержать:
наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;
наименование, сорт продукта;
номер партии;
дату изготовления продукта;
объем газообразной двуокиси углерода в кубических метрах и массу жидкой двуокиси
углерода в тоннах или килограммах;
результаты проведенных анализов;
штамп технического контроля;
обозначение настоящего стандарта.
3.2. Для проверки качества двуокиси углерода в баллонах отбирают 2 % баллонов от
партии, но не менее чем два баллона при малых партиях.
Пробу двуокиси углерода, поставляемой по трубопроводу, отбирают не менее двух раз за
смену из рабочего трубопровода.
При наличии у изготовителя накопительной емкости пробу жидкой двуокиси углерода в
количестве 5 дм3 отбирают из емкости. Результаты испытаний относятся ко всем
транспортным цистернам, которые заполняются из этого накопителя. При отсутствии
накопительной емкости пробы отбирают из транспортной емкости.
Допускается отбирать пробы из трубопровода наполнения цистерн, спецтары и баллонов.
При этом пробы отбирают два раза в смену. Результаты анализа распространяются на весь
продукт, полученный в течение смены.
3.3. Вкус и запах двуокиси углерода, выпускаемой для технических целей согласно
примечанию 2 табл. 2, не определяются.
3.4. При получении неудовлетворительных результатов анализа хотя бы по одному из
показателей проводят повторный анализ на удвоенной выборке от той же партии.
Результаты повторного анализа распространяются на всю партию.
При отборе проб из трубопровода - наполнителя цистерн и баллонов и получении
неудовлетворительных результатов хотя бы по одному из показателей повторный отбор
проб проводится из цистерн и баллонов. Результаты повторного анализа
распространяются на всю партию.
3.2-3.4. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Физические свойства углекислоты
Углекислота (СО2, двуокись углерода, диоксид углерода) – вещество с химическое формулой
СО2 и молекулярной массой 44,011 г/моль, которое может существовать в четырёх фазовых
состояниях – газообразном, жидком, твёрдом и сверхкритическом.
Газообразное состояние СО2 носит общеупотребительное название «углекислый газ». При
атмосферном давлении это бесцветный газ без цвета и запаха, при температуре +20 ?С
плотностью 1,839 кг/м? (в 1,52 раза тяжелее воздуха), хорошо растворяется в воде (0,88 объёма в
1 объёме воды), частично взаимодействуя в ней с образованием угольной кислоты. Входит в
состав атмосферы в среднем 0,035% по объёму. При резком охлаждении за счёт расширения
(детандирование) СО2 способен десублимироваться – переходить сразу в твёрдое состояние,
минуя жидкую фазу.
Газообразный диоксид углерода ранее нередко хранили в стационарных газгольдерах. В
настоящее время такой способ хранения не применяется; углекислый газ в необходимом
количестве получают непосредственно на месте – путём испарения жидкой углекислоты в
газификаторе. Далее газ можно легко перекачать по любому газопроводу под давлением 2-6
атмосфер.
Жидкое состояние СО2 носит техническое название «жидкая углекислота» или просто
«углекислота». Это бесцветная жидкость без запаха, средней плотностью 771 кг/м3, которая
существует только под давлением 3 482…519 кПа при температуре 0…-56,5 град.С
(«низкотемпературная углекислота»), либо под давлением 3 482…7 383 кПа при температуре
0…+31,0 град.С («углекислота высокого давления»). Углекислоту высокого давления получают
чаще всего путём сжатия углекислого газа до давления конденсации, при одновременном
охлаждении водой. Низкотемпературную углекислоту, являющейся основной формой диоксида
углерода для промышленного потребления, чаще всего получают по циклу высокого давления
путём трехступенчатого охлаждения и дросселирования в специальных установках.
При небольшом и среднем потреблении углекислоты (высокого давления),т для её хранения и
транспортировки используют разнообразные стальные баллоны (от баллончиков для бытовых
сифонов до ёмкостей вместимостью 55 л). Самым распространенным является 40 л баллон с
рабочим давление 15 000 кПа, вмещающим 24 кг углекислоты. За стальными баллонами не
требуется дополнительный уход, углекислота сохраняется без потерь в течение длительного
времени. Баллоны с углекислотой высокого давления окрашивают в чёрный цвет.
При значительном потреблении, для хранения и транспортировки низкотемпературной жидкой
углекислоты используют изотермические цистерны самой разнообразной вместимости,
оснащённые служебными холодильными установками. Существуют накопительные
(стационарные) вертикальные и горизонтальные цистерны вместимостью от 3 до 250 т,
транспортируемые цистерны вместимостью от 3 до 18 т. Цистерны вертикального исполнения
требуют строительства фундамента и используются преимущественно в условиях ограниченного
пространства для размещения. Применение горизонтальных цистерн позволяет снизить затраты
на фундаменты, особенно при наличии общей рамы с углекислотной станцией. Цистерны состоят
из внутреннего сварного сосуда, изготовленного из низкотемпературной стали и имеющего
пенополиуретановую или вакуумную теплоизоляцию; наружного кожуха из пластика, оцинкованной
или нержавеющей стали; трубопроводов, арматуры и приборов контроля. Внутренняя и наружная
поверхности сварного сосуда подвергаются специальной обработке, благодаря чему снижена до
вероятность поверхностной коррозии металла. В дорогих импортных моделях наружный
герметичный кожух выполнен из алюминия. Использование цистерн обеспечивает заправку и слив
жидкой углекислоты; хранение и транспортировку без потерь продукта; визуальный контроль
массы и рабочего давления при заправке, в процессе хранения и выдачи. Все типы цистерн
оснащены многоуровневой системой безопасности. Предохранительные клапаны позволяют
производить проверку и ремонт без остановки и опорожнения цистерны.
При мгновенном снижении давления до атмосферного, происходящем при впрыске в специальную
расширительную камеру (дросселировании), жидкий диоксид углерода мгновенно превращается в
газ и тончайшую снегообразную массу, которую прессуют и получают диоксид углерода в твёрдом
состоянии, который носит общеупотребительное название «сухой лёд». При атмосферном
давлении это белая стекловидная масса плотностью 1 562 кг/м?, с температурой -78,5 ?С, которая
на открытом воздухе сублимируется – постепенно испаряется, минуя жидкое состояние. Сухой лёд
может быть также получен непосредственно на установках высокого давления, применяемых для
получения низкотемпературной углекислоты, из газовых смесей, содержащих СО2 в количестве не
менее 75-80%. Объёмная холодопроизводительность сухого льда почти в 3 раза больше, чем у
водяного льда, и составляет 573,6 кДж/кг.
Твёрдый диоксид углерода обычно выпускают в брикетах размером 200?100?20-70 мм, в гранулах
диаметром 3, 6, 10, 12 и 16 мм, редко в виде тончайшего порошка («сухой снег»). Брикеты, гранулы
и снег хранят не более 1-2 суток в стационарных заглублённых хранилищах шахтного типа,
разбитых на небольшие отсеки; перевозят в специальных изотермических контейнерах с
предохранительным клапаном. Используются контейнеры разных производителей вместимостью
от 40 до 300 кг и более. Потери на сублимацию составляют, в зависимости от температуры
окружающего воздуха 4-6% и более в сутки.
При давлении свыше 7,39 кПа и температуре более 31,6 град.С диоксид углерода находится в так
называемом сверхкритическом состоянии, при котором его плотность как у жидкости, а вязкость и
поверхностное натяжение как у газа. Эта необычная физическая субстанция (флюид) является
отличным неполярным растворителем. Сверхкритический CO2 способен полностью или
выборочно экстрагировать любые неполярные составляющие с молекулярной массой менее 2 000
дальтон: терпеновые соединения, воски, пигменты, высокомолекулярные насыщенные и
ненасыщенные жирные кислоты, алкалоиды, жирорастворимые витамины и фитостерины.
Нерастворимыми веществами для сверхкритического CO2 являются целлюлоза, крахмал,
органические и неорганические полимеры с высоким молекулярным весом, сахара, гликозидные
вещества, протеины, металлы и соли многих металлов. Обладая подобными свойствами,
сверхкритический диоксид углерода всё шире применяется в процессах экстракции,
фракционирования и импрегнации органических и неорганических веществ. Он является также
перспективным рабочим телом для современных тепловых машин.
Удельный вес. Удельный вес углекислоты зависит от давления, температуры и агрегатного
состояния, в котором она находится.
Критическая температура углекислоты +31 град. Удельный вес углекислого газа при 0 град и
давлении 760 мм рт.ст. равен 1, 9769 кг/м3.
Молекулярный вес углекислого газа 44,0. Относительный вес углекислого газа по сравнению с
воздухом составляет 1,529.
Жидкая углекислота при температурах выше 0 град. значительно легче воды, и ее можно хранить
только под давлением.
Удельный вес твердой углекислоты зависит от метода ее получения. Жидкая углекислота при
замораживании превращается в сухой лед, представляющий прозрачное , стеклообразное твердое
тело. В этом случае твердая углекислота имеет наибольшую плотность (при нормальном
давлении в сосуде, охлаждаемом до минус 79 град., плотность равна 1,56). Промышленная
твердая углекислота имеет белый цвет, по твердости близка к мелу,
ее удельный вес колеблется в зависимости от способа получения в пределах 1,3 - 1,6.
Уравнение состояния. Связь между объемом, температурой и давлением углекислого газа
выражается уравнением
V= R T/p - A,
где
V - объем, м3/кг;
R - газовая постоянная 848/44 = 19,273;
Т - температура, К град.;
р давление, кг/м2;
А - дополнительный член, характеризующий отклонение от уравнения состояния для идеального
газа. Он выражается зависимостью А =( 0, 0825 + (1,225)10-7 р)/(Т/100)10/3.
Тройная точка углекислоты. Тройная точка характеризуется давлением 5,28 ата (кг/см2) и
температурой минус 56,6 град.
Углекислота может находиться во всех трех состояниях (твердом, жидком и газообразном) только
в тройной точке. При давлениях ниже 5,28 ата (кг/см2) (или при температуре ниже минус 56,6
град.) углекислота может находиться только в твердом и газообразном состояниях.
В парожидкостной области, т.е. выше тройной точки, справедливы следующие соотношения
i' x + i'' у = i,
x + у = 1,
где,
x и у - доля вещества в жидком и парообразном виде;
i' - энтальпия жидкости;
i'' - энтальпия пара;
i - энтальпия смеси.
По этим величинам легко определить величины x и у. Соответственно для области ниже тройной
точки будут действительны следующие уравнения:
i'' у + i'' z = i,
у + z = 1,
где,
i'' - энтальпия твердой углекислоты;
z - доля вещества в твердом состоянии.
В тройной точке для трех фаз имеются также только два уравнения
i' x + i'' у + i''' z = i,
x + у + z = 1.
Зная значения i,' i',' i''' для тройной точки и используя приведенные уравнения можно
определить энтальпию смеси для любой точки.
Теплоемкость. Теплоемкость углекислого газа при температуре 20 град. и 1 ата составляет
Ср = 0,202 и Сv = 0,156 ккал/кг*град. Показатель адиабаты k =1,30.
Теплоемкость жидкой углекислоты в диапазоне температур от -50 до +20 град. характеризуется
следующими значениями, ккал/кг*град.
:
Град.С
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
Ср,
0,47
0,49
0,515
0,514
0,517
0,6
0,64
0,68
Точка плавления. Плавление твердой углекислоты происходит при температурах и давлениях,
соответствующих тройной точке (t = -56,6 град. и р = 5,28 ата) или находящихся выше ее.
Ниже тройной точки твердая углекислота сублимирует. Температура сублимации является
функцией давления: при нормальном давлении она равна -78,5 град., в вакууме она может быть 100 град. и ниже.
Энтальпия. Энтальпию пара углекислоты в широком диапазоне температур и давлений
определяют по уравнению Планка и Куприянова.
i = 169,34 + (0,1955 + 0,000115t)t - 8,3724 p(1 + 0,007424p)/0,01T(10/3),
где
I – ккал/кг,
р – кг/см2, Т – град.К,
t – град.С.
Энтальпию жидкой углекислоты в любой точке можно легко определить путем вычитания из
энтальпии насыщенного пара величины скрытой теплоты парообразования. Точно так же ,
вычитая скрытую теплоту сублимации, можно определить энтальпию твердой углекислоты.
Теплопроводность. Теплопроводность углекислого газа при 0 град. составляет 0,012
ккал/м*час*град.С, а при температуре -78 град. она понижается до 0,008 ккал/м*час*град.С.
Данные о теплопроводности углекислоты в 10 4 ст. ккал/м*час*град.С при плюсовых температурах
приведены в таблице.
Давление, кг/см2
10 град.
20 град.
30 град.
40 град.
Газообразная
углекислота
1
130
136
142
148
20
147
152
157
40
173
174
175
60
228
213
80
325
Жидкая
углекислота
50
60
70
80
848
870
753
888
776
906
795
670
Теплопроводность твердой углекислоты может быть вычислена по формуле :
236,5/Т1,216 ст., ккал/м*час*град.С.
Коэффициент теплового расширения. Объемный коэффициент расширения а твердой
углекислоты рассчитывают в зависимости от изменения удельного веса и температуры. Линейный
коэффициент расширения определяют по выражению b = a/3. В диапазоне температур от -56 до 80 град. коэффициенты имеют следующие значения: а *10*5ст. = 185,5-117,0, b* 10* 5 cт. = 61,839,0.
Вязкость. Вязкость углекислоты 10 *6ст. в зависимости от давления и температуры (кг*сек/м2)
Давление, ата
-15 град.
0 град.
20 град.
40 град .
5
1,38
1,42
1,49
1,60
30
12,04
1,63
1,61
1,72
75
13,13
12,01
8,32
2,30
Диэлектрическая постоянная. Диэлектрическая постоянная жидкой углекислоты при 50 – 125
ати, находится в пределах 1,6016 – 1,6425.
Диэлектрическая постоянная углекислого газа при 15 град. и давлении 9,4 - 39 ати
1,009 –
1,060.
Влагосодержание углекислого газа. Содержание водяных паров во влажном углекислом газе
определяют с помощью уравнения,
Х = 18/44 * p’/p – p’ = 0,41 p’/p – p’ кг/кг,
где
p’ – парциальное давление водяных паров при 100%-м насыщении;
р – общее давление паро-газовой смеси.
Растворимость углекислоты в воде. Растворимость газов измеряется объемами газа,
приведенными к нормальным условиям (0 град, С и 760 мм рт. ст.) на объем растворителя.
Растворимость углекислоты в воде при умеренных температурах и давлениях до 4 – 5 ати
подчиняется закону Генри, который выражается уравнением
Р = Н Х,
где
Р - парциальное давление газа над жидкостью;
Х - количество газа в молях;
Н – коэффициент Генри.
Жидкая углекислота как растворитель. Растворимость смазочного масла в жидкой углекислоте
при
температуре -20град. до +25 град. составляет 0,388 г в100 СО2,
и увеличивается до 0,718 г в 100 г СО2 при температуре +25 град. С.
Растворимость воды в жидкой углекислоте в диапазоне температур от -5,8 до +22,9 град.
составляет не более 0,05% по весу.
Техника безопасности
По степени воздействия на организм человека газообразный диоксид углерода относится к 4-му
классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования
безопасности». Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны не установлена, при
оценке этой концентрации следует ориентироваться на нормативы для угольных и озокеритовых
шахт, установленные в пределах 0,5%.
При применении сухого льда, при использовании сосудов с жидкой низкотемпературной
углекислотой должно обеспечиваться соблюдение мер безопасности, предупреждающих
обморожение рук и других участков тела работника.
Жидкую углекислоту высокого давления поставляют в сосудах под давлением:


баллонах по ГОСТ 949-73 вместимостью до 50 дм3 рабочим давлением 200 102
кПа (200 кгс/см2) при температуре окружающего воздуха рабочей зоны не выше
плюс 60 °С и коэффициенте заполнения 0,72 кг/дм3;
в таре другого типа и спецтаре по нормативно-технической документации для
автотранспорта.
При использовании баллонов с другим рабочим давлением коэффициент заполнения не
должен превышать: при рабочем давлении 100 102 кПа (100 кгс/см2)- 0,29 кг/л; 125 102
кПа (125кгс/см2) - 0,47 кг/л; 150 102 кПа (150 кгс/см2) - 0,60 кг/л.
Допускаемое отклонение массы нетто наполненных баллонов не должно превышать 2 %
от номинальной.
Низкотемпературную углекислоту поставляют в изотермических резервуарах по ГОСТ
19662-89.
Баллоны и другие сосуды высокого давления, поступающие от потребителей, должны
иметь остаточное давление двуокиси углерода не ниже 4 102 кПа (4 кгс/см2).
Контролю на остаточное давление должен подвергаться каждый баллон.
Баллоны. Для хранения и транспортировки сжатых и сжиженных защитных газов
используют стальные баллоны (PY<20,0 МПа). Газ в этих баллонах находится при
температуре окружающего воздуха. Баллоны изготовляют пяти типов из углеродистой и
легированной сталей. Промышленность выпускает баллоны вместимостью от 2 до 55 л.
Для транспортировки аргона, гелия, углекислого газа, смесей и других защитных газов
используют в основном баллоны вместимостью 40 л. Как было отмечено, аргон, гелий и
их смеси находятся в баллонах в газообразном состоянии при давлении 15,0 МПа, а
углекислый газ — в сжиженном при давлении 6,0-7,0 МПа. В баллон вместимостью 40 л
при давлении 15,0 МПа и температуре +20 °С накачивают 6 м3 аргона, гелия или смеси. В
такой же баллон при температуре 4-20 °С помещается 25 кг жидкого углекислого газа.
Давление в баллоне с углекислотой существенно зависит от температуры воздуха.
Так, при температуре 0 °С давление в баллоне составляет 3,554 МПа, а при +31 °С —
уже 7,496 МПа. При испарении 25 кг жидкой углекислоты образуется 12,6 м3 углекислого
газа.
Баллоны окрашивают в строго определенные цвета и делают на них надпись. Отбор
аргона, гелия и их смесей с углекислым газом из баллонов производится через
понижающий редуктор при давлении 0,2-1,5 МПа в зависимости от необходимого
расхода. Для получения углекислого газа необходим подвод теплоты к жидкой
углекислоте и ее испарение. При естественном обогреве баллона окружающим воздухом с
температурой 22-25 °С можно обеспечить непрерывный отбор 20-25 л углекислого газа в
минуту. При большем отборе газа происходит охлаждение жидкой углекислоты и
снижение давления в баллоне. При снижении давления в баллоне ниже 0,528 МПа
(тройная точка) жидкая углекислота превращается в сухой лед, и процесс газификации
практически прекращается. Поэтому для отбора газа более 30 л/мин при температуре 20
°С, а также расхода 20-25 л/мин при пониженной температуре необходимо питание поста
от двух и более баллонов. В отдельных случаях производят искусственный подогрев
баллонов. Во избежание взрыва баллона следует особенно тщательно соблюдать «Правила
устройства и безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением» и
принимать меры, предупреждающие перегрев баллонов и превышение давления в них.
Подробнее: http://www.kzeso.com/ru/biblioteque/detail.php?ID=7727
АО «Центр ВМ-Технологий» предлагает различные способы очистки и осушки
двуокиси углерода в процессе ее производства и переработки.
Ректификационная очистка двуокиси углерода от примесей
в процессе ее производства
Исходным сырьем для получения жидкой двуокиси углерода и сухого льда обычно являются
экспанзерные, отбросные газы и газы брожения (I и II группы), содержащие достаточно
большое количество СО2, а также дымовые газы и газы известковообжигательных печей (III
группа) с малым содержанием СО2.
В стандартных установках после отмывки в скрубберах сернистых и механических примесей
и абсорбционно-десорбционного извлечения углекислоты из газов III группы содержание
СО2 в исходной смеси повышается приблизительно до 98 об.%. В качестве оставшихся
примесей в смеси в основном присутствуют азот, водород, кислород, аргон, окись углерода,
аммиак и водяные пары. Дальнейшая очистка и осушка углекислоты производится
адсорбционным способом. Сжижение СО2 осуществляется по циклам высокого или низкого
давления. В первом случае конечное давление диоксида углерода, поступающего на
конденсацию, составляет 6,7-7,5 МПа, а во втором – 1,5-1,7 МПа. Температуры конденсации
СО2 находятся соответственно на уровне 20-25°С и минус 29 - минус 31°С. В процессе
сжижения углекислоты неконденсируемые примеси вместе с частью СО 2 сдуваются из
конденсатора в атмосферу. Слив жидкой СО2 осуществляется в изотермические резервуары,
где она хранится при давлении 1,5-1,6 МПа. Конечная концентрация продукта, как правило,
составляет 99,5-99,8 об.%.
С целью получения жидкой низкотемпературной двуокиси углерода с объемным
содержанием СО2 не менее 99,995 % (так называемое "пивное качество") ЗАО “Центр ВМТехнологий” предложены и запатентованы два способа ректификационной очистки
продукционной СО2 с узлами ректификации, работающими по насосной или безнасосной
схемам. Концентрация в очищенной углекислоте вредного для производства пива и
газированных напитков кислорода не превышает 2 ppm.
| дополнительная информация >
Адсорбционная осушка и очистка жидкой двуокиси углерода
от примесей в процессе ее переработки
Переработка жидкой низкотемпературной двуокиси углерода заключается в ее
кристаллизации (получение сухого льда), зарядке жидкости в баллоны (жидкая
СО2 высокого давления) и газификации с подачей газообразной СО2 в сеть или
систему смешения газов.
В пивоварении и некоторых других технологиях, как правило, рассчитанных на
использование импортного оборудования либо ориентированных на экспорт конечной
продукции или европейские стандарты, требования к качеству жидкой низкотемпературной
двуокиси углерода превышают показатели, соответствующие не только первому, но и
высшему сорту ГОСТ 8050-85.
Специалистами ЗАО «Центр ВМ-Технологий» разработаны способ и установка
адсорбционной очистки и осушки жидкой низкотемпературной двуокиси углерода, которые
позволяют получить на двойной шихте адсорбентов объемную долю СО 2 не менее 99,99 %,
очистить жидкость от высококипящих примесей до фоновых концентраций и обеспечить
точку росы СО2 не выше минус 61°С. Данная технология пригодна также для очистки и
осушки газообразной двуокиси углерода первого сорта, например, в системах смешения
газов.
| дополнительная информация >
Адсорбционно-ректификационная очистка жидкой
низкотемпературной двуокиси углерода от примесей в
процессе ее производства и переработки
После того, как пивоваренные компании стали приобретать импортные установки
рекуперации двуокиси углерода, выделяющейся в процессах брожения, руководству этих
компаний стало ясно, что от качества СО2 во многом зависит качество самого пива.
Наиболее вредными примесями углекислого газа, используемого для карбонизации и
разлива пива, считаются активные вещества, обладающие окислительными свойствами,
среди которых особое место занимает кислород. По этой причине в последнее время
значительно повысились требования производителей пива к содержанию кислорода в
двуокиси углерода: допустимой считается объемная доля О 2 в СО2 не более 2 ppm (ранее
допускалось 40 ppm).
Поскольку углекислого газа, утилизируемого в процессе брожения пива, недостаточно,
пивоваренные компании вынуждены докупать жидкую низкотемпературную двуокись
углерода. При этом качество покупной углекислоты значительно отличается от качества СО 2,
рекуперируемой самими компаниями.
Специалистами ЗАО «Центр ВМ-Технологий», на основе предыдущих достижений,
разработана технология адсорбционно-ректификационной очистки жидкой
низкотемпературной двуокиси углерода, позволяющая получать углекислоту с содержанием
СО2 не менее 99,999%, точкой росы минус 61°С и концентрацией кислорода не более 2 ppm.
Ни одно из российских химических предприятий, производящих низкотемпературную
двуокись углерода, не в состоянии предложить продукцию, отвечающую современным
требованиям к качеству СО2, поэтому реконструкция существующих углекислотных
установок с целью доочистки СО2 является непременным условием повышения
конкурентоспособности данной продукции.
Адсорбционно-ректификационный метод очистки СО2 от примесей должен найти применение
не только в технологиях производства пива и газированных напитков, но и в процессах
упаковки пищевых продуктов и создания модифицированных атмосфер, системах
приготовления лазерных и сварочных смесей, при производстве медицинских газов и в
других сферах.
Особенности сварки в углекислом газе
Преимущества сварки в углекислом газе. Преимущество этого вида сварки перед сваркой
под флюсом состоит в том, что сварщик может наблюдать за ходом процесса и горением
дуги, которая не закрыта флюсом; не нужны приспособления для подачи и отсоса флюса,
усложняющие сварочное оборудование; отпадает необходимость в последующей очистке
швов от шлака и остатков флюса, что особенно важно при многослойной сварке.
Основными достоинствами способа сварки в углекислом газе являются:
1. Хорошее использование тепла сварочной дуги, вследствие чего обеспечивается высокая
производительность сварки.
2. Высокое качество сварных швов.
3. Возможность сварки в различных пространственных положениях с применением
аппаратуры для полуавтоматической и автоматической сварки.
4. Низкая стоимость защитного газа.
5. Возможность сварки металла малых толщин и сварки электрозаклепками.
6. Возможность сварки на весу без подкладки.
Коэффициент наплавки при сварке в углекислом газе выше, чем при сварке под флюсом.
При сварке постоянным током прямой полярности этот коэффициент в 1,5-1,8 раза выше,
чем при обратной полярности. Процесс сварки отличается высокой производительностью,
достигающей 18 кг/ч наплавленного металла. Скорость сварки достигает 60 м/ч.
Производительность сварки в углекислом газе в 1,5-4 раза выше, чем производительность
ручной сварки покрытыми электродами, и в 1,5 раза выше, чем при сварке под флюсом.
Стоимость наплавки 1 кг металла при сварке в углекислом газе в 2-2,5 раза меньше, чем
при ручной сварке, и на 10-20% меньше, чем при автоматической сварке под флюсом.
Наибольшее применение сварка в углекислом газе нашла в судостроении, в
машиностроении, при сварке трубопроводов, в том числе магистральных, при выполнении
монтажных работ, изготовлении котлов и аппаратуры из теплоустойчивых и
легированных сталей, заварке дефектов стального литья, наплавке и др.
Металлургические процессы при сварке в углекислом газе. При высокой температуре дуги
молекулы углекислого газа расщепляются (диссоциируют) на СО и О по реакции СО2СО+О. Образующаяся СО в свою очередь диссоциирует на С и О по реакции С0-С + 0.
Атомарный кислород (О) обладает высокой химической активностью и способен окислять
все элементы, входящие в состав проволоки и основного металла.
Исследования показали, что температура капель жидкого металла в зоне дуги составляет
2150-2350° С, а температура газа - 2900° С. Температуры же в сварочной ванне ниже и
составляют: металла 1700° С и газа 2300° С. Как известно, чем выше температура, тем
реакции окисления идут интенсивнее. Поэтому при сварке в углекислом газе в большей
степени происходит выгорание (окисление) элементов, содержащихся в электродной
проволоке, и в меньшей степени - элементов основного металла. При таком
распределении температур большая часть углекислого газа (60%) расщепляется на окись
углерода и кислород в зоне дуги и меньшая (15%) - в месте контакта с ванной.
При указанных условиях в зоне сварки протекают следующие реакции окисления
элементов и восстановления их из окислов:
Выделение газообразной окиси углерода (СО) из жидкого металла вызывает «кипение»
сварочной ванны и приводит к образованию пор. При сварке в углекислом газе пористость
шва может возникнуть в результате: 1) недостатка элементов — раскислителей (кремния,
марганца и др.) в проволоке; 2) присутствия ржавчины и окалины, попадающих с кромок
металла и проволоки в ванну; 3) повышенного содержания влаги в углекислом газе; 4)
попадания в зону сварки азота из воздуха при недостаточной защите дуги углекислым
газом.
Для повышения количества марганца и кремния в металле шва, уменьшающихся в
результате угара, и подавления реакции окисления углерода при сварке в углекислом газе
применяют электродную проволоку с повышенным содержанием марганца и кремния.
При сварке низко- и среднеуглеродистых сталей содержание в металле шва кремния более
0,2% и марганца более 0,4% предупреждает образование пор.
На степень окисления углерода, кремния и марганца при сварке в углекислом газе влияют:
напряжение, величина и полярность сварочного тока, а также диаметр электродной
проволоки. С повышением напряжения окисление увеличивается, а при возрастании
сварочного тока и уменьшении диаметра проволоки (повышении плотности тока) —
уменьшается. Сварка на постоянном токе обратной полярности дает меньшее окисление,
чем на токе прямой полярности. При сварке проволокой диаметром 0,5—1,2 мм
происходит значительно меньшее окисление элементов, чем при сварке проволокой
диаметром 1,6—2 мм. Поэтому более тонкая проволока, имеющая низкое содержание
кремния и марганца, обеспечивает получение плотных беспористых швов. Плотность тока
при сварке в углекислом газе должна быть не ниже 80 а/мм2. При этом потери металла на
разбрызгивание не превышают 10—15%.
Применяемые материалы
Сварочная проволока. В качестве электрода применяют проволоку марок Св-08ГС, Св08Г2С, Св-12ГС и др. по ГОСТ 2246—60 в соответствии с маркой основного металла,
имеющую повышенное содержание марганца и кремния. Диаметр проволоки берут в
пределах 0,5—2,5 мм в зависимости от толщины свариваемого металла и типа сварочного
полуавтомата. Поверхность проволоки должна быть чистой, не загрязненной смазкой,
органическими антикоррозионными веществами, ржавчиной, окалиной и др.,
повышающими разбрызгивание металла и вызывающими пористость шва. Иногда
проволоку подвергают травлению в 20%-ном растворе серной кислоты с последующей
прокалкой в печи при 250-280° С в течение 2-2,5 ч. Это обеспечивает получение плотного
наплавленного металла с минимальным содержанием водорода. Хорошие результаты дает
сварка омедненной проволокой.
На Харьковском тракторосборочном заводе успешно применяют способ подготовки
проволоки, предложенный Ю. И. Нихинсоном и Л. Ф. Тесленко - травление 5-10 мин в
10—20%-ном водном растворе соляной кислоты, промывка в холодной воде и
пассивирование в смеси водных растворов 5—15% нитрита натрия (NaN02) и 1%
кальцинированной соды (Na2C03) в течение 10-15 мин. После пассивирования проволока
долго сохраняется. Кроме того, повышается стабильность горения дуги, уменьшается
порообразование и расход углекислого газа.
Углекислый газ. Углекислый газ бесцветен, неядовит. При давлении 760 мм рт. ст.
плотность углекислого газа 1,98 кг/м3. При температуре 31° С и давлении 75,3 кгс/см2
углекислый газ сжижается. Давление сжижения уменьшается при понижении
температуры. При минус 78,5° С углекислый газ переходит в жидкость при атмосферном
давлении (760 мм рт. ст.). Испарение 1 кг жидкой углекислоты дает 505 дм3 углекислого
газа (при 0° и 760 мм рт. ст.). Хранят и транспортируют углекислый газ в стальных
баллонах под давлением 60-70 кгс/см2. Баллоны окрашены в черный цвет и имеют
надпись желтого цвета «Углекислота». В стандартный баллон емкостью 40 дм3 вмещается
25 кг жидкой углекислоты, которые при испарении дают 12 625 дм3 газа. Жидкая кислота
занимает 60-80% объема баллона, остальной объем заполнен газом.
Углекислый газ, применяемый для сварки, должен быть сухим и иметь концентрацию не
ниже 98% С02, а для сварки ответственных конструкций — не менее 99% СО2. Пищевой
углекислый газ, выпускаемый по ГОСТ 8050-64, содержит: не менее 98,5% С02 и не более
0,1% свободной влаги. В нем может содержаться также вода, растворенная в сжиженном
С02, поэтому при сварке пищевой углекислый газ предварительно пропускают через
патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или через силика-гелевый
осушитель.
Если углекислый газ содержит влагу, то шов получается пористым, а наплавленный
металл менее пластичным.
При использовании неосушенного углекислого газа баллон перед началом сварки нужно
поставить на 15—20 мин в вертикальное положение, чтобы влага осела на дно. Первые
порции углекислого газа, содержащие наибольшее количество примесей
(преимущественно азота), выпускают наружу и затем начинают сварку. Отбор газа
заканчивают при остаточном давлении его в баллоне около 4 кгс/см2, так как последние
порции неосушенного газа будут содержать много влаги.
При расходе газа свыше 20 дм3/мин возможно вымерзание влаги в каналах редуктора
вследствие охлаждения газа, происходящего при понижении его давления в момент
прохождения через клапан редуктора, и закупорка последнего льдом. Для
предупреждения этого явления газ отбирают из нескольких баллонов, включенных
параллельно, или предварительно подогревают газ перед редуктором. Для подогрева газа
используют электрические подогреватели, питаемые током напряжением 36 в. Для сварки
выпускается сварочный углекислый газ по ГОСТ 8050-64, отвечающий следующим
техническим требованиям:
Характеристики
I
сорт
II
сорт
Содержание двуокиси углерода, % по объему, не менее
99,5
99,0
Содержание водяных паров в углекислом газе:
при нормальных условиях (давлении 760 мм рт. ст., температуре °C), г/м3,
не более
точка россы, °С, не выше
0,178 0,515
-34
-24
В отличие от пищевого и технического углекислого газа сварочный углекислый газ
испытывается на содержание СО2 и влаги путем отбора проб из вертикально стоящего
баллона (из газовой фазы); при этом влажность определяется конденсационным
гигрометром НИИГС.
Сварочным углекислым газом не разрешается наполнять баллоны из-под пищевого и
технического газа. Баллоны должны иметь надпись «С02 сварочный».
При количестве сварочных постов более 20 целесообразно осуществлять
централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы
баллонов или от газификационной установки. При полуавтоматической сварке
проволокой диаметром 1 -1,4 мм и диаметре выходного отверстия сопла 15 мм для
надежной защиты зоны горения дуги требуется 400-600 дм3/ч углекислого газа, если
проволока диаметром 2 мм, а сопло диаметром 25 мм- 1200-1500 дм3/ч. Увеличение
расхода газа выше этих пределов не улучшает защиту ванны и дуги, но приводит к
перерасходу газа, ухудшению процесса сварки и формирования металла шва. Практически
при сварке проволокой 1 -1,4 мм током 120-250 а расход газа можно принимать равным
1,2 кг/ч или 0,8 кг на 1 кг наплавленного металла. При сварке проволокой 2 мм расход газа
составит 0,6 кг/ч наплавленного металла. Для снижения расхода углекислого газа
необходимо давление в магистрали поддерживать минимальным, порядка 0,4-0,6 кгс/см2,
соответственно количеству работающих постов, регулируя его так, чтобы расход газов на
один пост не превышал указанных выше пределов. Сварочные посты следует оборудовать
электромагнитными клапанами, позволяющими отключать подачу газа через 2-3 сек после
гашения дуги и вновь включать ее за 0,5-1 сек перед возбуждением дуги. Такие же
клапаны целесообразно ставить и при питании газом из баллонов. Применение
расходомеров для газа обязательно. Все эти мероприятия обеспечивают экономию
углекислого газа при сварке.
Применение углекислоты (двуокиси углерода)
В настоящее время углекислота во всех своих состояниях широко используется во всех
отраслях промышленности и агропромышленного комплекса.
В газообразном состоянии (углекислый газ)
В пищевой промышленности
1. Для создания инертной бактериостатичной и фунгистатичной атмосферы (при
концентрации свыше 20%):
· при переработке растительных и животных продуктов;
· при упаковке пищевых продуктов и медицинских препаратов для значительного
увеличения срока их хранения;
· при разливе пива, вина и соков как вытесняющий газ.
2. В производстве безалкогольных напитков и минеральных вод (сатурация).
3. В пивоварении и производстве шампанского и шипучих вин (карбонизация).
4. Приготовление газированных воды и напитков сифонами и сатураторами, для
персонала горячих цехов и в летнее время.
5. Использование в торговых автоматах при продаже газ.воды в розлив и при ручной
торговле пивом и квасом, газированными водой и напитками.
6. При изготовлении газированных молочных напитков и газированных фруктово-ягодных
соков («игристые продукты»).
7. В производстве сахара (дефекация – сатурация).
8. Для длительной консервации фруктовых и овощных соков с сохранением запаха и вкуса
свежевыжатого продукта путём насыщения СО2 и хранения под высоким давлением.
9. Для интенсификации процессов осаждения и удаления солей винной кислоты из вин и
соков (детартация).
10. Для приготовления питьевой опреснённой воды фильтрационным методом. Для
насыщения бессолевой питьевой воды ионами кальция и магния.
В производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции
11. Для увеличения срока хранения пищевых продуктов, овощей и фруктов в
регулируемой атмосфере (в 2-5 раз).
12. Хранение срезанных цветов 20 и более дней в атмосфере углекислого газа.
13. Хранение круп, макарон, зерна, сухофруктов и других продуктов питания в атмосфере
углекислого газа, для предохранения их от повреждения насекомыми и грызунами.
14. Для обработки плодов и ягод перед закладкой на хранение, что препятствует развитию
грибковых и бактериальных гнилей.
15. Для насыщения под высоким давлением нарезанных или целиковых овощей, что
усиливает вкусовые оттенки («игристые продукты») и улучшает их сохраняемость.
16. Для улучшения роста и повышения урожайности растений в защищённом грунте.
На сегодняшний день в овощеводческих и цветоводческих хозяйствах России остро стоит
вопрос об осуществлении подкормок углекислым газом растений в защищённом грунте.
Дефицит СО2 является более серьёзной проблемой, чем дефицит элементов минерального
питания. В среднем, растение синтезирует из воды и углекислого газа 94% массы сухого
вещества, остальные 6% растение получает из минеральных удобрений! Низкое
содержание углекислого газа сейчас является фактором, ограничивающим урожайность (в
первую очередь при малообъёмной культуре). В воздухе теплицы площадью 1 га
содержится около 20 кг СО2. При максимальных же уровнях освещения в весенние и
летние месяцы потребление СО2 растениями огурца в процессе фотосинтеза может
приближаться к 50 кг·ч/га (т.е. до 700 кг/га СО2 за световой день). Образующийся
дефицит лишь частично покрывается за счёт притока атмосферного воздуха через
фрамуги и неплотности ограждающих конструкций, а также за счёт ночного дыхания
растений. В грунтовых теплицах дополнительным источником углекислого газа является
грунт, заправленный навозом, торфом, соломой или опилками. Эффект обогащения
воздуха теплицы углекислым газом зависит от количества и вида этих органических
веществ, подвергающихся микробиологическому разложению. Например, при внесении
опилок, смоченными минеральными удобрениями, уровень углекислого газа в первое
время может достигать высоких значений ночью, и днём при закрытых фрамугах. Однако
в целом этот эффект недостаточно велик и удовлетворяет лишь часть потребности
растений. Основным недостатком биологических источников является кратковременность
повышения концентрации углекислого газа до желаемого уровня, а также невозможность
регулирования процесса подкормки. Нередко в грунтовых теплицах в солнечные дни при
недостаточном воздухообмене содержание СО2 в результате интенсивного поглощения
растениями может упасть ниже 0,01% и фотосинтез практически прекращается!
Недостаток СО2 становится основным из факторов, ограничивающих ассимиляцию
углеводов и соответственно рост и развитие растений. Полностью покрыть дефицит
возможно только за счёт использования технических источников углекислого газа.
17. Производство микроводорослей для скота. При насыщении воды углекислотой в
установках автономного выращивания водорослей, значительно (в 4-6 раз) возрастает
скорость водорослей.
18. Для повышения качества силоса. При силосовании сочных кормов искусственное
введение в растительную массу СО2 предотвращает проникновение кислорода из воздуха,
что способствует образованию высококачественного продукта, с благоприятным
соотношением органических кислот повышенным содержанием каротина и переваримого
протеина.
19. Для безопасной дезинсекции продовольственных и непродовольственных продуктов.
Атмосфера, содержащая более 60% углекислого газа в течении 1-10 дней (в зависимости
от температуры) уничтожает не только взрослых насекомых, но их личинки и яйца.
Настоящая технология применима к продуктам с содержанием связанной воды до 20%,
как то зерно, рис, грибы, сухофрукты, орехи и какао, комбикорма и многое другое.
20. Для тотального уничтожения мышевидных грызунов путём кратковременного
заполнения газом нор, хранилищ, камер (достаточная концентрация 30% углекислого
газа).
21. Для анаэробной пастеризации кормов для животных, в смеси с водяным паром при
температуре, не превышающей 83 град.С – как замена гранулированию и
экструдированию, не требующая больших энергетических затрат.
22. Для усыпления птицы и некрупных животных (свиньи, телята, овцы) перед забоем.
Для анестезии рыбы при перевозке.
23. Для наркотизации пчелиных и шмелиных маток в целях ускорения начала яйцекладки.
24. Для насыщения питьевой воды для кур, что значительно снижает отрицательное
воздействие повышенных летних температур на птицу, способствует утолщению
скорлупы яиц и укреплению костяка.
25. Для насыщения рабочих растворов фунгицидов и гербицидов для лучшего действия
препаратов. Этот способ позволяет уменьшить расход раствора на 20-30%.
В медицине
26. а) в смеси с кислородом как стимулятор дыхания (в концентрации 5%);
б) для сухих газированных ванн (в концентрации 15-30%) в целях снижения
артериального давления и улучшения кровотока.
27. Криотерапия в дерматологии, сухие и водяные углекислотные ванны в
бальнеолечении, дыхательные смеси в хирургии.
В химической и бумажной промышленности
28. Для производства соды, углеаммонийных солей (применяются в качестве удобрений в
растениеводстве, добавок в корм жвачным животным, вместо дрожжей в хлебопечении и
в мучных кондитерских изделиях), свинцовых белил, мочевины, оксикарбоновых кислот.
Для каталитического синтеза метанола и формальдегида.
29. Для нейтрализации щелочных сточных вод. Благодаря эффекту самобуферизации
раствора, точное регулирование pH позволяет избежать коррозии оборудования и сточных
труб, нет образования ядовитых побочных продуктов.
30. В производстве бумаги для обработки пульпы после щелочного беления (повышает на
15% эффективности процесса).
31. Для увеличения выхода и улучшения физико-механических свойств и белимости
целлюлозы при кислородно-содовой варке древесины.
32. Для очистки теплообменников от накипи и предотвращения её образования
(комбинация гидродинамического и химического способов).
В строительной и прочих отраслях промышленности
33. Для быстрого химического отвердения пресс-форм для стального и чугунного литья.
Подача углекислоты в литейные формы в 20-25 раз ускоряет их твердение по сравнению с
тепловой сушкой.
34. Как вспенивающий газ при производстве пористых пластиков.
35. Для упрочнения огнеупорного кирпича.
36. Для сварочных полуавтоматов при ремонте кузовов пассажирских и легковых
автомобилей, ремонте кабин грузовых автомобилей и тракторов и при эл.сварке изделий
из тонколистовых сталей.
37. При изготовлении сварных конструкций с автоматической и полуавтоматической
электросваркой в среде углекислоты как защитного газа. По сравнению со сваркой
штучным электродом возрастает удобство работы, производительность повышается в 2-4
раза, стоимость 1 кг наплавленного металла в среде СО2 в два с лишним раза ниже по
сравнению с ручной дуговой сваркой.
38. В качестве защитной среды в смесях с инертными и благородными газами при
автоматизированной сварке и резке металла, благодаря которой получаются швы очень
высокого качества.
39. Зарядка и перезарядка огнетушителей, для противопожарного оборудования. В
системах пожаротушения, для заполнения огнетушителей.
40. Зарядка баллончиков для газобаллонного оружия и сифонов.
41. Как газ-распылитель в аэрозольных баллончиках.
42. Для заполнения спортивного инвентаря (мячей, шаров и т.п.).
43. В качестве активной среды в медицинских и промышленных лазерах.
44. Для точной калибровки приборов.
В горно-добывающей промышленности
45. Для разупрочнения углепородного массива при добыче каменного угля в
удароопасных пластах.
46. Для проведения взрывных работ без образования пламени.
47. Повышение эффективности нефтедобычи при добавлении углекислоты в нефтяные
пласты.
В жидком состоянии (низкотемпературная углекислота)
В пищевой промышленности
1. Для быстрого замораживания, до температуры -18 град.С и ниже, пищевых продуктов в
контактных скороморозильных аппаратах. Наряду с жидким азотом жидкий диоксид
углерода наиболее подходит для прямого контактного замораживания различных видов
продуктов. Как контактный хладагент, он привлекателен дешевизной, химической
пассивностью и термической стабильностью, не коррозирует металлических узлов, не
горюч, не опасен для персонала. На движущийся на ленте транспортёра продукт из сопел
подаётся определёнными порциями жидкая углекислота, которая при атмосферном
давлении мгновенно превращается в смесь сухого снега и холодного углекислого газа, при
этом вентиляторы постоянно перемешивают газовую смесь внутри аппарата, которая в
принципе способна охладить продукт от +20 град.С до -78,5 град.С за несколько минут.
Использование контактных скороморозильных аппаратов имеет ряд принципиальных
преимуществ по сравнению с традиционной технологией заморозки:
· время заморозки сокращается до 5-30 минут; быстро прекращается ферментативная
активность в продукте;
· хорошо сохраняется структура тканей и клетки продукта, поскольку кристаллы льда
формируются значительно меньших размеров и практически одновременно в клетках и в
межклеточном пространстве тканей;
· при медленной заморозке в продукте появляются следы жизнедеятельности бактерий, в
то время как при шоковой заморозке они просто не успевают развиться;
· потери массы продукта в результате усушки составляют всего 0,3-1% (против 3-6%);
· легко улетучивающиеся ценные ароматические вещества сохранятся в значительно
больших количествах. По сравнению с замораживанием жидким азотом, при
замораживании диоксидом углерода:
· не наблюдается растрескивание продукта из-за слишком большого перепада
температуры между поверхностью и сердцевиной замораживаемого продукта
· в процессе замораживания СО2 проникает в продукт и во время размораживания
защищает его от окисления и развития микроорганизмов. Плоды и овощи, подвергнутые
быстрой заморозке и фасовке на месте, наиболее полно сохраняют вкусовые достоинства
и питательную ценность, все витамины и биологически активные вещества, что дает
возможность широко применять их для производства продуктов для детского и
диетического питания. Немаловажно, что для приготовления дорогостоящих
замороженных смесей может быть успешно использована нестандартная плодоовощная
продукция. Скороморозильные аппараты на жидкой углекислоте компактны, просты по
устройству и недороги в эксплуатации (при наличии рядом источника дешёвой жидкой
углекислоты). Аппараты существуют в мобильном и стационарном варианте,
спирального, тоннельного и шкафного типа, чем представляют интерес для
сельскохозяйственных производителей и переработчиков продукции. Особенно они
удобны, когда производство требует замораживания различных пищевых продуктов и
сырья при различных температурных режимах (-10…-70 град.С). Быстрозамороженные
продукты можно подвергнуть сушке в условиях глубокого вакуума – сублимационной
сушке. Продукты, высушенные этим способом, отличаются высоким качеством:
сохраняют все питательные вещества, обладают повышенной восстанавливающей
способностью, имеют незначительную усадку и пористое строение, сохраняют
естественный цвет. Сублимированные продукты в 10 раз легче исходных за счет удаления
из них воды, они очень долго сохраняются в герметичных пакетах (особенно при
заполнении пакетов углекислым газом) и могут дёшево доставляться в самые отдаленные
районы.
2. Для быстрого охлаждения свежих пищевых продуктов в упакованном и неупакованном
виде до +2…+6 град.С. При помощи установок, работа которых похожа на работу
скороморозильных аппаратов: при инжекции жидкой углекислоты образуется
мельчайший сухой снег, которым продукт обрабатывается определённое время. Сухой
снег – эффективное средство быстрого снижения температуры, не приводящее к
высыханию продукта, как воздушное охлаждение, и не повышающее его
влагосодержание, как это происходит при охлаждении водяным льдом. Охлаждение сухим
снегом обеспечивает необходимое снижение температуры всего за несколько минут, а не
часов, как при обычном охлаждении. Сохраняется и даже улучшается естественный цвет
продукта вследствие небольшой диффузии СО2 внутрь. Одновременно значительно
увеличивается срок хранения продуктов, так как СО2 подавляет развитие как аэробных,
так анаэробных бактерий и плесневых грибов. Охлаждению удобно и выгодно подвергать
мясо птицы (разделанное или в тушках), порционное мясо, колбасы и полуфабрикаты.
Установки также применяются там, где по технологии требуется быстро охладить продукт
во время или перед формовкой, прессованием, экструдированием, измельчением или
нарезанием. Аппараты подобного типа также очень удобны для применения на
птицефабриках поточного сверхбыстрого охлаждения с 42,7 град.С до 4,4-7,2 град.С
свежеснесённых куриных яиц.
3. Для снятия кожицы с ягод методом подморозки.
4. Для криоконсервации спермы и эмбрионов крупного рогатого скота и свиней.
В холодильной промышленности
5. Для использования в качестве альтернативного хладагента в холодильных установках.
Диоксид углерода может служить эффективным хладагентом, поскольку имеет низкую
критическую температуру (31,1 град.С), сравнительно высокую температуру тройной
точки (-56 град.С), большое давление в тройной точке (0,5 мПа) и высокое критическое
давление (7,39 мПа). Как хладагент обладает следующими преимуществами:
· очень низкая цена по сравнению с другими хладагентами;
· нетоксичен, не горюч и не взрывоопасен;
· совместим со всеми электроизоляционными и конструкционными материалами;
· не разрушает озоновый слой;
· вносит умеренный вклад в увеличение парникового эффекта по сравнению с
современными галоидопроизводными хладагентами. Высокое критическое давление
имеет положительный аспект, связанный с низкой степенью сжатия, вследствие чего
эффективность компрессора становится значительной, что позволяет применять
компактные и мало затратные конструктивные решения для холодильных установок.
Вместе с этим требуется дополнительное охлаждение электромотора конденсатора,
увеличивается металлоёмкость холодильной установки из-за увеличения толщины труб и
стенок. Перспективно применения СО2 в низкотемпературных двухкаскадных установках
промышленного и полупромышленного применения, и особенно в системах
кондиционирования воздуха автомобилей и поездов.
6. Для высокопроизводительного измельчения в замороженном виде мягких,
термопластичных и упругих продуктов и веществ. В криогенных мельницах быстро и с
малым расходом электроэнергии подвергаются размолу в замороженном виде те продукты
и вещества, которые не удаётся измельчить в обычном виде, например желатин, каучук и
резина, любые полимеры, шины. Холодный размол в сухой инертной атмосфере
необходим для всех пряностей и специй, какао-бобов и кофейных зёрен.
7. Для испытания технических систем при низких температурах.
В металлургии
8. Для охлаждения труднообрабатываемых сплавов при обработке на токарных станках.
9. Для образования защитной среды для подавления дыма в процессах выплавки или
разлива меди, никеля, цинка и свинца.
10. При отжиге твердой медной проволоки для кабельной продукции.
В добывающей промышленности
11. Как слабобризантное взрывчатое вещество при добыче каменного угля, не приводящее
при взрыве к воспламенению метана и угольной пыли, и не дающее ядовитых газов.
12. Профилактика возгорания и взрывов вытеснением углекислотой воздуха из емкостей и
шахт с взрывоопасными парами и газами.
В сверхкритическом состоянии
В процессах экстракции
1. Улавливание ароматических веществ из фруктово-ягодных соков, получение экстрактов
растений и лекарственных трав с помощью жидкой углекислоты. В традиционных
методах экстракции растительного и животного сырья применяются различного рода
органические растворители, которые узко специфичны и редко обеспечивают извлечение
из сырья полного комплекса биологически активных соединений. Более того, при этом
всегда возникает проблема отделения от экстракта остатков растворителя, причем
технологические параметры этого процесса могут привести к частичному или даже
полному разрушению некоторых компонентов экстракта, что обуславливает изменение не
только состава, но свойств выделенного экстракта. По сравнению с традиционными
методами, процессы экстракции (а также фракционирования и импрегнации) с
использованием диоксида углерода в сверхкритическом состоянии имеет целый ряд
преимуществ:
· энергосберегающий характер процесса;
· высокая массообменная характеристика процесса благодаря низкой вязкости и высокой
проникающей способности растворителя;
· высокая степень извлечения соответствующих компонентов и высокое качество
получаемого продукта;
· практическое отсутствие СО2 в готовой продукции;
· используется инертная растворяющая среда при температурном режиме, не грозящем
термической деградацией материалов;
· процесс не дает сточных вод и отработанных растворителей, после декомпрессии СО2
может быть собран и повторно использован;
· обеспечивается уникальная микробиологическая чистота получаемой продукции;
· отсутствие сложного оборудования и многостадийного процесса;
· используется дешёвый, нетоксичный и негорючий растворитель. Селективные и
экстракционные свойства диоксида углерода могут меняться в широких пределах при
изменении температуры и давления, что обуславливают возможность извлечения при
низкой температуре из растительного сырья большей части спектра известных на
сегодняшний день биологически активных соединений.
2. Для получения ценных натуральных продуктов – СО2-экстрактов пряновкусовых
веществ, эфирных масел и биологически активных веществ. Экстракт практически
копирует исходное растительное сырье, что же касается концентрации входящих в него
веществ, то можно заявить об отсутствии аналогов среди классических экстрактов.
Данные хроматографического анализа показывают, что содержание ценных веществ
превосходит классические экстракты в десятки раз. Освоено получение в промышленных
масштабах:
· экстрактов из пряностей и лекарственных трав;
· фруктовых ароматов;
· экстрактов и -кислот из хмеля;
· антиоксидантов, каротиноидов и ликопенов (в том числе из томатного сырья);
· натуральных красящих веществ (из плодов красного перца и других);
· ланолина из шерсти;
· натуральных растительных восков;
· масла из облепихи.
3. Для выделения высокоочищенных эфирных масел, в частности из цитрусовых. При
экстракции сверхкритическим СО2 эфирных масел успешно экстрагируются и
легколетучие фракции, которые придают этим маслам фиксирующие свойства, а также
более полный аромат.
4. Для удаления кофеина из чая и кофе, никотина из табака.
5. Для удаления холестерина из продуктов питания (мясо, молочные продукты и яйца).
6. Для изготовления обезжиренных картофельных чипсов и соевых продуктов;
7. Для производства высококачественного табака с заданными технологическими
свойствами.
8. Для химической чистки одежды.
9. Для удаления соединений урана и трансурановых элементов из радиоактивно
заражённых почв и с поверхностей металлических тел. При этом в сотни раз сокращаются
объёмы водных отходов, и нет необходимости в использовании агрессивных
органических растворителей.
10. Для экологически чистой технологии травления печатных плат для микроэлектроники,
без образования ядовитых жидких отходов.
В процессах фракционирования
Выделение жидкого вещества из раствора, либо разделение смеси жидких веществ носит
название фракционирования. Эти процессы являются непрерывными и поэтому
значительно более эффективны, чем выделение веществ из твёрдых субстратов.
11. Для рафинации и дезодорации масел и жиров. Для получения товарного масла
необходимо провести целый комплекс мероприятий, таких как удаление лецитина, слизи,
кислоты, произвести отбеливание, дезодорацию и прочие. При экстракции
сверхкритическим СО2 эти процессы осуществляются в течение одного технологического
цикла, причем качество получаемого в этом случае масла значительно лучше, поскольку
процесс протекает при относительно низких температурах.
12. Для уменьшения содержания алкоголя в напитках. Изготовление безалкогольных
традиционных напитков (вино, пиво, сидр) имеет увеличивающийся спрос по этическим,
религиозным или диетическим соображениям. Даже если эти напитки с низким
содержанием алкоголя зачастую имеют более низкое качество, их рынок значителен и
быстро растет, так что улучшение подобной технологии представляет собой очень
привлекательный вопрос.
13. Для энергосберегающего получения глицерина высокой чистоты.
14. Для энергосберегающего получения лецетина из соевого масла (с содержанием
фосфатидил холина порядка 95%).
15. Для проточной очистки промышленных сточных вод от углеводородных
загрязнителей.
В процессах импрегнации
Процесс импрегнации – внедрение новых веществ, в сущности, является обратным
процессом экстракции. Нужное вещество растворяется в суперкритическом СО2, затем
раствор проникает в твердый субстрат, при сбросе давления углекислый газ моментально
улетучивается, а вещество остаётся в субстрате.
16. Для экологически чистой технологии крашения волокон, тканей и текстильных
аксессуаров. Окрашивание является частным случаем применения импрегнации.
Красители обычно растворены в токсичном органическом растворителе, поэтому
окрашенные материалы приходится тщательно промывать, в результате чего растворитель
либо испаряются в атмосферу, либо оказываются в сточных водах. При сверхкритическом
окрашивании вода и растворители не используется, краситель растворён в
сверхкритическом СО2. Этот метод дает интересную возможность окрашивать различные
типы синтетических материалов одновременно, например, пластиковые зубцы и тканевую
подкладку застежки-молнии.
17. Для экологически чистой технологии нанесение красок. Сухой краситель растворяется
в потоке сверхкритического СО2, и вместе с ним вылетает из сопла специального
пистолета. Углекислый газ сразу же улетучивается, а краска оседает на поверхности. Эта
технология особенно перспективна для окраски автомобилей и крупногабаритной
техники.
18. Для гомогенизированного пропитывания полимерных структур лекарственными
препаратами, обеспечивая тем самым постоянное и длительное высвобождение лекарства
в организме. Эта технология основана на способности сверхкритического СО2 легко
проникать во многие полимеры, насыщать их, вызывая раскрытие в нём микропор и
набухание.
В технологических процессах
19. Замена высокотемпературного водяного пара сверхкритическим СО2 в процессах
экструзии, при переработке зерноподобного сырья, позволяет использовать относительно
низкие температуры, вводить в рецептуру молочные ингредиенты и любые
термочувствительные добавки. Сверхкритическая флюидная экструзия позволяет
создавать новые продукты с ультрапористой внутренней структурой и гладкой плотной
поверхностью.
20. Для получения порошков полимеров и жиров. Струя сверхкритического СО2 с
растворёнными в нём некоторыми полимерами или жирами инжектируются в камеру с
более низким давлением, где они «конденсируются» в виде совершенно однородного
мелко дисперсного порошка, тончайших волокон или плёнок.
21. Для подготовки к сушке зелени и плодов путём удаления кутикулярного воскового
слоя струёй сверхкритического СО2.
В процессах проведения химических реакций
22. Перспективным направлением применения сверхкритического СО2 является
использование его в качестве инертной среды в ходе химических реакций полимеризации
и синтеза. В сверхкритической среде синтез может проходить в тысячу раз быстрее по
сравнению с синтезом тех же веществ в традиционных реакторах. Для промышленности
очень важно, что столь значительное ускорение скорости реакций, обусловленное
высокими концентрациями реагентов в сверхкритической среде с её низкой вязкостью и
высокой диффузионной способностью, позволяет соответственно сократить время
контакта реагентов. В технологическом плане это дает возможность заменить статические
замкнутые реакторы проточными, принципиально меньшего размера, более дешёвыми и
безопасными.
В тепловых процессах
23. В качестве рабочего тела для современных энергетических установок.
24. В качестве рабочего тела газовых тепловых насосов, производящих
высокотемпературное тепло для систем горячего водоснабжения.
В твёрдом состоянии (сухой лёд и снег)
В пищевой промышленности
1. Для контактного замораживания мяса и рыбы.
2. Для контактного быстрого замораживания ягод (красной и чёрной смородины,
крыжовника, малины, черноплодной рябины и других).
3. Реализация мороженого и прохладительных напитков в местах удаленных от
электросети, с охлаждением сухим льдом.
4. При хранении, транспортировке и реализации замороженных и охлаждённых пищевых
продуктов. Развивается производство брикетированного и гранулированного сухого льда
для покупателей и продавцов скоропортящихся продуктов. Сухой лёд очень удобен для
транспортировки и при реализации в жаркую погоду мяса, рыбы, мороженого – продукты
остаются замороженными весьма продолжительное время. Поскольку сухой лёд только
испаряется (сублимируется), растаявшей жидкости не бывает, и транспортные ёмкости
остаются всегда чистыми. Авторефрежираторы могут оборудоваться малогабаритной
сухолёдной системой охлаждения, которая характеризуются предельной простотой
устройства и высокой надёжностью в работе; её стоимость во много раз ниже стоимости
любой классической холодильной установки. При перевозках на короткие расстояния
подобная система охлаждения является наиболее экономичной.
5. Для предварительного охлаждения контейнеров перед загрузкой продукции. Обдувание
струей сухого снега в холодном углекислом газе является одним из самых эффективных
способов предварительного охлаждения любых контейнеров.
6. При авиационных перевозках в качестве первичного хладагента в изотермических
контейнерах с автономной двухступенчатой холодильной системой (гранулированный
сухой лёд – фреон).
При работах по очистке поверхностей
8. Очистка деталей и узлов, двигателей от загрязнений очистными установками с
применением гранул сухого льда в газовом потоке.Для очистки поверхностей узлов и
деталей от эксплуатационных загрязнений. В последнее время возник большой спрос на
безабразивную экспресс-очистку материалов, сухих и влажных поверхностей струей
мелко гранулированного сухого льда (бластинг). Без разбора агрегатов можно успешно
осуществлять:
· очистку линий сварки;
· удаление старой краски;
· очистку литейных форм;
· очистку узлов типографских машин;
· очистку оборудования для пищевой промышленности;
· очистку форм для производства пенополиуретановых изделий.
· очистку пресс-форм для производства автомобильных шин и других резинотехнических
изделий;
· очистку форм для производства пластмассовых изделий, в том числе очистку форм для
производства ПЭТ бутылок; Когда гранулы сухого льда ударяются о поверхность, они
мгновенно испаряются, создавая микровзрыв, который снимает загрязнение с
поверхности. При удалении хрупкого материала, такого как краска, процесс создает волну
давления между покрытием и основой. Эта волна достаточно сильная для того, чтобы
снять покрытие, приподняв его изнутри. При удалении тягучих или вязких материалов,
таких как масло или грязь, процесс очистки подобен смыву сильной струей воды.
7. Для очистки от заусенцев штампованных изделий из резины и пластика (галтовка).
При строительных работах
9. В процессе изготовления пористых строительных материалов с одинаковым размером
пузырьков углекислого газа, равномерно распределённых по всему объёму материала.
10. Для замораживания грунтов при строительстве.
11. Установка ледяных пробок в трубах с водой (методом их замораживания снаружи
сухим льдом), на время проведения ремонтных работ на трубопроводах без слива воды.
12. Для очистки артезианских колодцев.
13. При снятии асфальтовых покрытий в жаркую погоду.
В прочих отраслях промышленности
14. Получение низких температур до минус 100 градусов (при смешивании сухого льда с
эфиром) для испытания качества продукции, для лабораторных работ.
15. Для холодной посадки деталей в машиностроении.
16. При изготовлении пластичных сортов легированных и нержавеющих сталей,
отожжённых алюминиевых сплавов.
17. При дроблении, помоле и консервации карбида кальция.
18. Для создания искусственного дождя и получения дополнительных осадков.
19. Искусственное рассеивание облаков и тумана, борьба с градобитием.
20. Для образования безвредного дыма при проведении спектаклей и концертов.
Получение дым-эффекта, на сценах эстрады при выступлениях артистов, с помощью
сухого льда.
В медицине
21. Для лечения некоторых кожных заболеваний (криотерапия).