简介

尽管干冰起初仅仅是氨处理的副产品，但其用途广泛，特别是在食品生产，医疗，工业和运输领域。在本指南中，我们将详细研究干冰的制造方式，可用的不同形式及其工业应用。但是，首先我们将简要介绍什么是干冰。

块状干冰

什么是干冰？

干冰是冷冻二氧化碳的另一个名称。这种材料可在-109华氏度左右冻结，因此很受欢迎，因为它的固体形式在正常大气压下直接升华为气体，不留任何湿气。由于干冰仅仅是二氧化碳，因此它也是无毒的，并且在擦洗时在食物周围安全。但是，由于温度低，接触裸露的皮肤会引起灼伤，应在通风良好的地方进行处理，以免造成窒息的危险。

液态二氧化碳储罐

干冰是如何制造的？

干冰作为副产品开始生命；它是从精制氨，石油或其他化学品中收获的。这种气体通常取自氨生产过程，因为这是生产二氧化碳的最有效方法，但在美国，它也主要来自乙醇生产过程。燃烧天然气以分离碳原子和氢原子，然后将氢与氮结合形成氨。然后，剩余的碳可以与氧气混合以产生二氧化碳。

收获后，将与食物接触的二氧化碳擦洗以使其达到食品级。这是通过使其通过带有CO 2吸附剂的腔室来完成的。随着二氧化碳的吸附，剩余的气体被排出，以通过热氧化剂或火炬处理。一旦腔室中除了充满二氧化碳的吸附剂之外什么都没有了，就用吸附的清洗CO 2吹扫吸附剂以释放清洗的气体。然后可以除去多余的二氧化碳，然后将其继续液化。这是通过在大约870 lbs / in 2的压力下压缩和冷却CO 2来实现的。液化后，可将其送到工厂加工成最终固体形式。

液态二氧化碳通过减压变成固体。CO 2通过膨胀阀进入正常大气压的储罐，该膨胀阀消除液体的压力，使其再次气化。随着气体膨胀，它降低了储罐内部的温度，将不到一半的二氧化碳冻结成固体，然后才变成气体。这46％的二氧化碳变成了干冰雪，凝结在压机的上板上，然后在60吨的力下将其压缩约5分钟，从而形成一块。对于干冰颗粒，则是将干冰雪通过制粒机中的模具挤出。

如果干冰雪被压缩成块状，则两英尺宽的块状部分会在传送带上滑出燃烧室。气动锯从那里将其切成所需的尺寸。制成粒料或块状物后，必须将其紧密包装在绝缘包装中，以免升华成气体。有时，块也会用纸或其他材料包裹起来，以提供额外的保护。

完整干冰生产制造流程示意图

干冰的形式

根据用途，干冰有几种形状：

高密度干冰持续时间更长，更易于处理。这是喷砂清理的最佳类型，因为它比常规的干冰更坚硬，并且可以使结皮表面冻结，使其变脆。

颗粒由于表面积大而融化最快，可用于冷冻食品，肉类加工，实验室实验以及实验室标本和血浆的运输。消费者和剧院公司还使用它们来创建雾效果。药丸有多种尺寸。最小的大米颗粒用于爆破。

切片或大块也用于食品和医疗用品的冷藏和运输，以及用于食品保存的飞机。它们通常为10x10x2英寸，但也可以采用自定义尺寸。

积木通常重约60磅，尺寸为10x10x12英寸。由于它们具有最小的表面积和最大的体积，因此熔化最慢。它们通常用于装配有整块的冷喷射机。

干冰制造机

干冰制造机外观

干冰制造机有几种不同的类型，但从根本上说，它们都采用上述相同的基本原理进行操作，即以液态形式引入二氧化碳的相变并将其通过膨胀阀，从而使其膨胀在大气压下，会形成气体，并产生干冰干冰雪（冻结的二氧化碳）。相变产生的汽化热使温度下降，并产生干冰干冰雪。多余的CO 2气体可以回收以备后用（在更大，更先进的生产设备中使用），也可以排放到大气中（在具有简单设计和较低产量的较小设备中）。

一种类型的干冰制造机称为制粒机，顾名思义，它可以生产干冰颗粒。造粒机根据其生产能力有不同尺寸，通常以千克/小时或磅/小时为单位进行测量。生产能力还可以包含压力单位（例如bar或psi）的CO 2入口压力规格。生产能力越大，机器的占地面积就越大，干冰生产中消耗的CO 2液体也就越多。选择使用的模型基本上取决于生产能力和干冰的所需样式，这取决于预期的应用。

这些机器的操作原理非常简单。将液态CO 2注入制粒机的干冰压榨机中，在其中迅速膨胀并蒸发成气体，冷却至其冰点-109 o F（-78.3 oC）。一旦形成了干冰干冰雪，就可以使用液压活塞压缩干冰，并迫使其通过挤出机板或颗粒模具。可提供具有不同模具开口尺寸的板，从而可形成不同的颗粒尺寸，例如1/8”，¼”，3/8”，5/8”或¾”。较小尺寸的颗粒可用于喷砂，较大尺寸的颗粒可用于冷却。粒料通常被排入可用于干冰的储存/运输的隔热容器中。干冰制造机的某些型号具有多个挤出机板，可以根据需要自动更换，而其他型号则需要手动转换。专用的重整机能够将干冰颗粒压向模腔，从而获取干冰颗粒并生产致密的干冰块。2饲料。块通常被切成特定的尺寸，并根据其特定的规格出售给客户。

许多干冰制造机设计为使用液态二氧化碳进行操作，液态二氧化碳存储在罐中，并通过卡车或有轨电车在加压罐中输送。在其他情况下，用于干冰的生产设施位于靠近石油或氨精炼厂的地方，在这里，二氧化碳气作为乙醇或氨生产的副产品而产生。这种邻近使成本最小化并且可以容易地获得CO 2气体供应的距离。在那些情况下，管线可以直接从精炼厂通往干冰生产设施。干冰机的某些型号设计有双并行冗余功能，允许在机器的一侧继续进行操作，而对另一侧进行维修。

当无法获得CO 2气源时，用于干冰大规模生产的高端系统将为干冰制造机器增加额外的功能，使它们在生产操作中变得更加自给自足和效率更高。这包括增加CO 2发生器，使工厂从化石燃料（例如柴油，煤油或天然气）的直接燃烧中产生二氧化碳气体。

突驰干冰保存疫苗

干冰应用

CO 2蒸发而不会留下水坑的能力使其成为多个行业中流行的制冷工具。干冰还用于橡胶和食品制造中的速冻，清理氨制冷泄漏，喷砂，这使用户比起沙子或其他介质更容易喷砂，而无需进行大量清理。

运输。这种材料可用于小包装或运输容器，用于需要冷藏的任何物品，包括活植物，食品，化学药品和医疗用品。它甚至用于在工厂和工作场所之间将沥青保持在恒定温度下。

食品与饮品。干冰用于保存各种食品，从水果和蔬菜到谷物，从肉和鱼到冰淇淋。饮料制造商对生产碳酸饮料（如苏打水）的需求量很大。干冰还用于杀死商业厨房中的细菌和霉菌。

医疗。在其温度与无法在常压下保持水分的状态之间，干冰会阻止细菌和霉菌的生长。这就是为什么除了食物外，它还用于存储疫苗，医疗样本，器官移植和医疗用品。它也常用于去除皮肤瑕疵，例如疣或冷帽，以使化疗患者减慢脱发的速度。

干冰可以存储长达一周

制造业。干冰用于塑料和橡胶制造中，以使成型零件脱毛，因为干冰会使毛边变脆并收缩。它具有收缩材料的能力，因此也可用于在轴承和套筒内安装橡胶和金属配件。化学制造商还使用这种材料来减缓或停止盐，二恶烷，苯甲醇和丙酮中的化学反应，以及中和碱。

其他工业用途。冷冻的二氧化碳在石油工业和食品工业中用作清洗剂。工人将其与其他成分混合，以将石蜡和油与罐内其余沉积物分离，以便对其进行处理。当需要修理时，它也可用于将氧气从易燃容器中排出，或在使用时使氧气远离易燃化学品。

结论

通过分离，冷冻和压缩，冷冻的二氧化碳可以成型为各种必要的形式，用于疫苗保存运输，食品保鲜，皮肤处理和塑料制造等各种应用。在探索了干冰的生产和使用方式之后，我们希望您将利用这些知识来更有效地采购贵公司的需求。