3.3. Отримання сухого льоду та рідинної вуглекислоти.

Мал. 17. Схема виробництва сухого льоду з циклом високого тиску і проміжним відбором пару:

1 – 3-х ступінчатий вуглекислотний компресор; 2 – проміжний охолоджувач; 3 – масловологовіддільник); 4 – блок очищення і осушення СО₂; 5 – конденсатор; 6 – стапельна батарея; 7 – теплообмінник; 8 – перша промпосудина; 9 – резервуар зберігання рідкої СО₂ при низькому тиску ; 10 – друга промпосудина; 11 – сухо льодяний льодогенератор.

Мал. 18. Схема виробництва сухого льоду з циклом середнього тиску і проміжним відбором пару:

Установка каскадна , аміачна частина схеми не показана.

1 – Двоступінчатий вуглекисло-аміачний компресор; 2 – проміжний охолоджувач (водяний); 3 – масловологовіддільник; 4 – осушувач – виморожувач вологи; 5 – конденсатор – випарник; 6 – місткість для зберігання СО₂; 7 – промпосудина; 8 – сухольодяний льодогенератор, t_NH3 = (-28…-30)C.

Мал. 19. Схема отримання сухого льоду при низькому тиску:

1 – конденсатор – випарник (кожухотрубний), t_NH3 = (-47…-50)C; 2 – ресивер СО_2.

Розрізняють три основних схеми отримання сухого льоду та рідкої вуглекислоти, які відрізняються один від одного тиском конденсації СО₂. При охолодженні конденсатора водою виконується схема високого тиску (мал.17). При конденсації СО₂ за рахунок відведення теплоти киплячим амоніаком виконується схема середнього тиску (мал.18) та низького тиску (мал.19). [Пояснити роботу цих схем].

У схемах середнього та низького тиску застосовують низькотемпературні аміачні установки 2-х ступінчатого стиснення.

Схеми використовують, якщо на підприємстві є діюча NH₃ установка (наприклад, на м’ясопереробному підприємстві).

Слід відзначити, що у 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.

Недоліки схеми високого тиску – великі втрати СО₂ (тому що P_к  (60...70) кг/см²), а також дуже низький ексергетичний ККД вуглекислотних циклів.

Переваги схем середнього та низького тиску у порівнянні зі схемою високого тиску:

• схема простіше та легкіше у застосуванні (добре роблять РВ та проміжна посудина);

• менші витрати СО₂, тому що тиск конденсації нижче;

• краще очищення від масла (застосовують вуглекислотні компресори без змащування циліндрів з фтор-графітовими кільцями);

• приблизно на 10% менше витрати електроенергії.

У великих установках замість льодогенераторів застосовують сухольодяні преси).

Вуглекислота дроселюється у камеру преса, де утворюється снігоподібний СО₂. Після цього відбувається пресування отриманого снігу та розрізування блоку льоду на частини.

Сухольодяний льодогенератор (мал.20)

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

Після заповнення форми рідким СО₂ прочиняють мембрани, 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 пару і відкривають дверці вивантаження блоку льоду.

Мал. 20. Схема сухо льодяного льодогенератора.