干冰是固态的二氧化碳,在6250.5498千帕压力下,把二氧化碳冷凝成无色的液体,再在低压下*凝固而得到。
有关干冰的历史可以追溯到1823年英国的法拉*和笛彼,他们液化了二氧化碳,其后的1834年德国的奇络列成功地制出了固体二氧化碳。但是当时只是限于研究使用,并没有被普遍使用。
折叠冒烟
二氧化碳是看不到的,其实那也不是(二氧化碳)烟,是(水)雾,二氧化碳由固体变成气体时吸收大量的热,使周围空气的温度降的很快,空气温度降了,它对水蒸气的溶解度变小,水蒸气发生液化反应,放出热量,就变成了小液滴,就是雾了。这个和夏天冰棍冒"白雾"是一个意思,都是小水滴,而不是气态的其他物质。
即我们看到的是白雾而不是白烟。
入水干冰比水的温度低很多,所以相当于将干冰加热,干冰吸热升华,使水的温度降低,甚至结冰。
基本信息
分子量:44.01
与水的溶解度为 1 :1
密度(固态):1560kg/m3(-78℃)
沸点:-57℃
熔点:-78.5℃
三相点-56.6℃ 5.17*10^5帕斯卡
临界点31℃ 7.37*10^6帕斯卡
无色无味气体。
溶于水(体积比1:1),部分生成碳酸。
液体转化为气体比率 8.726SCF(气体)/LB (液体-17.8℃,压力21kg/cm)
液体转化为固体比率 0.46(-17.8℃)0.57(-48℃)
使用历史
干冰被成功地工业性大量生产是在1925年的美国设立的干冰股份有限公司。当时将制成的成品命名为干冰,但其正式的名称叫固体二氧化碳。1928年日本从干冰股份有限公司得到了制造销售权,成立了日本干冰株式会社,也就是现在的昭和碳酸株式会社的前身。
干冰清洗机是清洗机的一种,干冰清洗方式已经在**范围内得到迅猛的发展。清洗系统通过高压空气将干冰清洗机的干冰粒喷射到需要清洗的工作表面,利用温差的物理反映使不同的物质在不同的收缩速度下产生脱离。当-78摄氏度的干冰粒接触到污垢表面后会产生脆化爆炸现象,从而使污垢收缩及松脱,随之干冰粒会瞬间气化并且膨胀800倍,产品强大的剥离力,将污垢快速,彻底的从物体表面脱落,从而达到快速、、安全、节能的清洗效果。干冰清洗所用到二氧化碳来源于工业废气,高空空气分离等。干冰清洗本身并没有制造出二氧化碳。
清洗方式
与喷钢砂,喷玻璃砂,喷塑料砂和喷苏打相似,干冰喷射介质干冰颗粒在高压气流中加速,冲击要清洗的表面。干冰清洗的特之处在于干冰颗粒在冲击瞬间气化。干冰颗粒的动量在冲击瞬间消失。干冰颗粒与清洗表面间*发生热交换。致使固体CO2*升华变为气体。干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800倍,这样就在冲击点造成"微型爆炸"。由于CO2挥发掉了,干冰清洗过程没有产生任何二次废物,留下需要收集清理的只是清除下来的污垢。
象其它喷射介质一样,干冰颗粒的动量取决于其质量和速度,由于干冰密度相对较低,要达到所需要的冲击能量主要取决于干冰颗粒的速度。
与其它喷射介质不同,干冰颗粒温度较低(-78℃)。这样的低温使干冰清洗具有特的热力学性能,影响粘附污垢的机械性能。由于干冰颗粒与清洗表面间的温度差,就发生热冲击现象。材料温度降低、脆性,干冰颗粒 能够将污垢层冲击破碎
优势对比
干冰清洗机的问世给制造行业带来了福音,干冰清洗机相对其他清洗方式而言有六个方面的优势。
1、节约费用 因为二氧化碳是大气的组成成分,取用十分便捷,价格*,耗电设备只有空气压缩机,干冰在清洗过程中直接挥发,没有清理清洗介质的费用。
2、干燥的清洗过程 与蒸汽和高压水清洗不同,干冰清洗对电线,控制元件,开关都没有损伤。清洗后,设备生锈的可能性与水清洗相比也大大降低。在行业应用中,干冰清洗与水清洗相比大大降低了滋生的可能性。
3、环境安全性 CO2是一种无毒的物质,符合美国农业部(USDA),与药物管理局(FDA),环境保护局(EPA)的安全要求。用干冰清洗替代有毒化学物质清洗,员工可以从根本上避免化学物质的侵害。由于CO2比空气重,在封闭空间或下沉部位操作干冰清洗时保证通风,注意安全。
4、延长设备使用寿命 与砂粒,核桃壳,塑料粒和其它磨损性介质不同,干冰颗粒不具磨损性。干冰清洗不损伤模具,不破坏公差,对轴承和机械都没有损伤。另外,在线清洗避免了模具拆装过程中的意外损伤。
5、 干冰清洗可以进行在线清洗,大大降低停车时间,避免了传统方法所需要的遮护、冷却、拆卸及污水、污沙的处理工作,省去了干燥时间,从而具有的生产效率和较小的时间消耗。
6使用范围广 对于不同的清洗工况,只要更换不同干冰清洗喷嘴,改善了清洗工作距离既可满足不同的需要,操作简易、安全、成本低,综合效益可观,[1]
所谓人造冰通常是指人们科学地运用制冷设备来吸收水或水溶液中的热量并使之冻结成固体的一个过程。
分类
一.人造冰的分类
人造冰按其物质组成可分为水冰,防腐冰,溶液冰,干冰等几种。
水冰又称普通水,简称冰,是用普通的水制成的冰。根据冰的透明度,冰又可分为和透明冰。用未经处理的普通水制成的冰即为,其颜色发白,透明度差。将原料水进行沉淀和软化处理,并在冻结过程中将从水中析出的气泡除掉,就是透明冰。水冰还可以按用途不同制成各种形状,如雪花冰,粒冰,片冰,板冰。防腐冰是用水和防腐剂的混合溶液经冻结后制成的。其大的特点是具有杀菌能力,常用与鲜活尤其是水产品的加工保鲜,可防止鱼,虾等鲜活水产的腐烂变质。溶液冰是一种均匀的盐类和水的共晶体,是用盐类的共晶溶液制成,也称为低共溶冰。它的大特点是具有较低而恒定的融化温度及较大的溶化热。有些溶液冰具有较强的腐蚀性或毒性,使用是应注意。干冰即固体二氧化碳。他是用人工制冷的方法,将气态的二氧化碳经液化冻结而成。干冰通常为透明雪状固体,也可根据需要压制成冰。因其具有吸热后不经过液态额直接气化(既升华)的特点,故称为干冰。
性质
二.人造冰的性质
水在冻结的过程中,分子间存在两种相反的作用力:一种是分子聚合力,促使结晶的形成;另一种是分子热运动力,阻碍结晶的形成。水要冻结成冰,克服后一种作用力。因此,在水的冻结过程中,要设法将水的热量移走,使其温度降低而减弱分子热运动力。当水与低于0℃的冷媒体(如空气,管道,冰桶等)接触时,冷媒体将处于接触界面的一层水的热量取走,使该层水首先冻结。首先冻结的薄冰层又成为热的传导体,将未冻结的水的热量不断地传给冷媒体。这样使水一层一层地冻结,冻结的冰量越来越大,冰层越来越厚,直到水全部冻结或某一冰水界面处的温度维持在0℃时冻结过程终止。
冰是水的结晶体,其晶体构造属透明六方晶系,但冰块系多向结晶。根据其形成的条件不同,透明度,形状亦各不相同。
水冰的密度与形成时的环境温度和压力以及内部的空气和杂质含量等有关。在常压下,水冰的密度大约为0.917*10m³,比水的密度小,故水冻结成冰后,体积大约要增加9%。水冰形成时的温度越低,密度越大。
水冰的熔点即水的熔点,也和形成时的环境压力有关。在大气压力状态下,其熔点为0℃。在一的哥的压力范围内,随着形成时的压力升高,冰的熔点降低。冰的密度和纯度决定了其在常温范围内的融化速率,密度越大,纯度越高,融化的时间就越长;反之,则融化时间短。
水冰的质量比热容与其温度有关,在-20~~0℃的范围内,其平均质量比热容约为2.09kJ/(kg.k).其平均融化热为335kJ/kg.
水冰的导热系数也与温度有关,温度越低,导热系数越大。在-20~~0℃的范围内,其平均导热系数为2.326W/(m.K)。
水冰的抗压强度与温度有关。在一定温度范围内,温度越低,抗压强度越大。
应用范围
模具行业清洗
轮胎模具、橡胶模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金压铸模、铸造用热芯盒、冷芯盒,可清除余树脂、失效脱膜层、炭化膜剂、油污、打通排气孔,清洗后模具光亮如新。
干冰清洗*降温和拆卸模具,避免了化学清洗法对模具的腐蚀和损害、机械清洗法对模具的机械损伤及划伤,以及反复装卸导致模具精度下降等缺点。关键的是,可以免除拆卸模具及等待模具降温这两项耗时间的步骤,这样均可以减少停工时间约80%-95%。
干冰清洗的益处: 干冰清洗可以降低停工工时;减少设备损坏;较有效的清洗高温的设备;减少或降低溶剂的使用;改善工作人员的安全;增进保养效率;减少生产停工期、降低成本、提高生产效率。
石油化工电力
清洗主风机、气压机、烟机、汽轮机、鼓风机等设备及各式加热炉、反应器等结焦结炭的清除。清洗换热器上的聚氯乙烯树脂,清除压缩机、储罐、锅炉等各类压力容器上的油污、锈污、烃类及其表面污垢,清理反应釜、冷凝器,复杂机体除污,炉管清灰等。可对电力锅炉、凝汽器、各类换热器进行清洗;可直接对室内外变压器、绝缘器、配电柜及电线、电缆进行带电载负荷(37KV以下)清洗;发电机、电动机、转子、定子等部件无破损清洗;汽轮机、透平上叶轮、叶片等部件锈垢、烃类和粘着粉末清洗,不需拆下桨叶,省去重新调校桨叶的动平衡。
干冰清洗的益处:使被清洗的污染物有效地分解;由于这些污染物被清除减少了电力损失;减少了外部设备及其基础设备的维修成本;提高电力系统的可靠性;非研磨清洗,保持绝缘体的完整;更适合预防性的维护保养。
行业
可以成功去除烤箱中烘烤的残渣、胶状物质和油污以及未烘烤前的生鲜制品混合物。有效清结烤箱、混合搅拌设备、输送带、模制品、包装设备、炉架、炉盘、容器、辊轴、冷冻机内壁、饼干炉条等设备。
干冰清洗的益处:排除有害化学药剂的使用,避免生产设备接触有害化学物和产生*二次垃圾;拟制或除掉沙门氏菌、利斯特菌等,更彻底的消毒、洁净;排除水刀清洗对电子设备的损伤;小程度的设备分解;降低停工时间。
印刷工业
清除油墨很困难,齿轮和导轨上的积墨会导致低劣的印刷质量。干冰清洗可去除各种油基、水基墨水和清漆,清理齿轮、导轨及喷嘴上的油污、积墨和染料,避免危险废物和溶液的排放,以及危险溶剂造成的人员伤害。
汽车船舶行业
清洗门皮、蓬**、车厢、车底油污等无水渍,不会引致水污染;汽车化油器清洗及汽车表面除漆等;清除引擎积碳。 如处理积碳,用化学药剂处理时间长,少要用48小时以上,且药剂对人体有害。干冰清洗可以在10分钟以内彻底解决积碳问题,即节省了时间又降低了成本,除垢率达到 。船壳体;海水吸入阀;海水冷凝器和换热器;机房、机械及电器设备等,比一般用高压水射流清洗更干净。
电子及核工业清洁机器人、自动化设备的内部油脂、污垢;集成电路板、焊后焊药、污染涂层、树脂、溶剂性涂覆、保护层以及印刷电路板上光敏抗腐蚀剂等清除。8.干冰在航空航天的应用范围
、飞机喷漆和总装的前置工序;复合模具、*行器的除漆;引擎积碳清洗;维修清洗(特别是起落架-轮仓区);飞机外壳的除漆;喷气发动机转换系统。可直接在机体工作,节省时间。
核工业设备的清洗若采用水、喷砂或化学净化剂等传统清洗方法,水、喷砂或化学净化剂等介质同时也被放射性元素污染,处理被二次污染的这些介质需要时间和资金。而使用干冰清洗工艺,干冰颗粒直接喷射到被清洗物体,瞬间升华,不存在二次污染的问题,需要处理的仅仅是被清洗掉的有核污染的积垢等废料。
行业
有的皮肤科用干冰来青春痘。这种就是所谓的冷冻,因为它会轻微的把皮肤冷冻。
有一种青春痘的冷冻材料就是混合磨碎的干冰,有时候会混合一些。液态氮及固态干冰也可以用来作冷冻的材料。冷冻可以减少发炎,前段时间报道刘翔就是用这种冷冻疗法来脸上的青春痘的。这种方法可以减少青春痘的产生,但并不用来去除。
行业
1、在葡萄酒、鸡尾酒或饮料中加入干冰块,饮用时凉爽可口,杯中烟雾缭绕,十分怡人。
2、制作冰淇淋时加入干冰,冰淇淋不化。干冰特别适合外卖冰淇淋的冷藏及运输。
3、星级宾馆、酒楼制作的海鲜特色菜肴,在上桌时加入干冰,可 以产生白色烟雾景观,提高宴会档次,如制作龙虾刺身。
4、龙虾、蟹、鱼翅等海产品冷冻冷藏。干冰不会化水,较水冰冷藏更清洁、干净,在欧、美、日本等国得到广泛应用。
冷藏运输领域
1、低温冷冻用途以及血浆、疫苗等的低温运输。
2、电子低温材料,精密元器件的长短途运输。
3、的保鲜运输如牛羊肉等。
领域
广泛用于舞台、剧场、影视、婚庆、庆典、晚会等制作云海效果,全国及全世界用干冰制作的经典剧目不计其数。
消防领域
干冰用来作消防灭火,如部分低温灭火器,但干冰在这一块的应用较少,即市场程度较低。
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