Контрольні запитання

1. Поясніть спосіб заготівлі льоду з водоймищ.

2. Поясніть пошарове заморожування льоду.

3. Поясніть заморожування льоду в градирнях.

Література: (Л-11 с. 18-21), (Л-1 с. 268-272), (Л-2 с. 543-545).

3.4. Властивості діоксиду вуглецю і отримання вуглекислого газу

СО₂ має назви: диоксид вуглецю (двоокис вуглецю), вугільний ангідрид.

Назва “Сухий лід” привласнена в техніку СО₂ в твердому стані, основна властивість якого полягає в тому, що він здатний сублімувати при атмосферному тиску, тобто переходити з твердого стану в газ минувши рідку фазу.

Рідку фазу СО₂ називають вуглекислотою.

Властивості сухого льоду:

р=(1,3...1,6) кг/дм³;

r = 573 кДж/кг при температурі -78,9 °С (у середовищі СО₂);

Q₀ = 646 кДж/кг (віднесене до 0°С) 1,9 разу більше льоду Н₂О.

У суміші з ефіром або при обдуві температуру сухого льоду можна понизити до-100 °С і нижче.

О Тройннннннна тримання со2

Джерела сировини для отримання СО₂:

1. Димові гази (вміст (10... 18)% СО₂).

2. Гази спиртного і метанового бродіння (містять майже 100% СО₂).

3. Експандерні гази при виробництві аміаку (містять близько 88% СО₂).

4. Гази, що утворюються при випаленні карбонатів СаСО₃, МgСО₂; при отриманні негашеного вапна, цементу, магнезії (містять 40% СО₂).

5. Вуглекислота природних джерел (≈100% СО₂) і ін.

При виборі джерела сировини для отримання СО₂ слід враховувати:

• домішки в газі % СО₂, витрата палива і т.п.;

• вартість апаратури, будівельні витрати;

• вартість води і електроенергії;

• відстань до пунктів споживання СО₂.

Основні стадії процесу виробництва СО₂ при використанні димових газів:

1. спалювання палива з метою отримання димових газів і пари;

2. охолодження димових газів, очистка їх від механічних домішок і сірчистих з’єднань;

3. поглинання (абсорбція) СО₂ з димових газів;

4. виділення (десорбція) СО₂ із насиченого розчину абсорбента;

5. охолодження, попередня осушка і очистка СО₂;

6. стискання, очистка, осушка і зріднення СО₂;

7. перетворення рідкого СО₂ в твердий стан.

Контрольні запитання

1. Які основні фізичні властивості СО₂?

2. Які джерела сировини для отримання СО₂?

3. Які основні стадії процесу виробництва СО₂ при використанні димових газів?

Література: (Л-11 с. 25-26), (Л-1 с. 283), (Л-2 с. 558-559).

3.5. Отримання сухого льоду і рідкої вуглекислоти

Розрізняють три основні схеми отримання сухого льоду і рідкої вуглекислоти, які відрізняються один від одного тиском конденсації СО₂. При охолоджуванні конденсатора водою реалізується схема високого тиску (рис.102). При конденсації СО₂ за рахунок відведення теплоти киплячим аміаком реалізується схема середнього тиску (рис. 103) і низького тиску (рис. 104).

У схемах середнього і низького тиску застосовують низькотемпературні аміачні установки 2-х ступінчастого стиснення.

Схеми використовують, якщо на підприємстві є що діє аміачна установка (наприклад, на м’ясопереробному підприємстві).

Слід зазначити, що в схемі високого тиску чим краще осушення СО₂ тим менше порушень роботи установки від закупорки труб і апаратів льодом. Перші промпосудини працюють поперемінно для періодичного очищення їх від льоду.

Рис.102. Схема виробництва сухого льоду з циклом високого тиску і проміжним відбором пари:

1 — 3-х ступінчастий вуглекислотний компресор; 2 — проміжний охолоджувач; 3 — масловологовідділювач; 4 — блок очищення і осушення СО₂; 5 - конденсатор; 6 - стапельна батарея; 7 - теплообмінники; 8 - перша промпосудина; 9 - резервуар зберігання рідкої СО₂ при низькому тиску; 10 – друга промпосудина; 11 — сухолідний льодогенератор.

Рис. 103. Схема виробництва сухого льоду з циклом середнього тиску і проміжним відбором пари.

Установка каскадна , аміачна частина схеми не показана.1 - Двоступінчатий вуглекислотно-аміачний компресор; 2 - проміжний охолоджувач (водяний); 3 - масловологовідділювач; 4 - осушувач - виморожувач вологи; 5 - конденсатор - випарник; 6 - місткість для зберігання СО₂; 7- промпосудина; 8 – сухолідний льодогенератор

t_NH3=(-28...-30) ^oC.

Рис. 104. Схема отримання сухого льоду при низькому тиску 1 - конденсатор випарник (кожухотрубний), t_NH3=(-47...-50) °С; 2 - ресивер CО₂.

У схемах середнього і низького тиску застосовують низькотемпературні аміачні установки 2-х ступінчастого стиснення.

Схеми використовують, якщо на підприємстві є що діє аміачна установка (наприклад, на м’ясопереробному підприємстві).

Слід зазначити, що в схемі високого тиску чим краще осушення СО₂ тим менше порушень роботи установки від закупорки труб і апаратів льодом. Перші промпосудини працюють поперемінно для періодичного очищення їх від льоду.

Сухолідний льодогенератор

Маса блоку льоду (25...50) кг, =(35...50) хв.

Після заповнення форми рідким СО₂ відкривають мембрани (регулюючі вентілі), тиск падає до 5,28 ата, після чого утворюється в зоні мембрани сухий лід (кільцями) розповсюджуючись на весь об'єм.

Рідину спочатку додають, потім закривають рідинний вентиль, відсмоктують пари і відкривають дверці вивантаження блоку льоду.

Рис. 105. Схема сухолідного льодогенератора