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干冰清洗机原理应用详细分析

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干冰清洗机原理应用详细分析

发布日期:2020-03-25 作者: 点击:

干冰喷射可以安全地清除表面的涂层和污染物,而无需进行二次化学处理和其他清洁方法通常需要的二次废物处理和处置。结果,与其他清洁方法相比,它具有诸如降低成本,延长设备使用寿命,最小化基材损坏以及提高环境安全性等优点。


干冰清洗的发展

在1930年代初期,制造固相二氧化碳(CO 2)成为可能。在这段时间里,“干冰”的产生不过是一项实验室实验。随着制造干冰的程序变得容易获得,呼和浩特干冰这种创新物质的应用也在增长。最初的用途是制冷,干冰在食品工业中仍被广泛用于包装和保护易腐食品。1945年,看到了美国海军将干冰作为爆炸介质用于各种脱脂应用的故事。1972年11月,埃德温·赖斯(Edwin Rice)获得了一项专利,因为他的“通过喷涂高速干冰颗粒去除物品中不需要的部分的方法。”类似地,1977年8月,加尔文·方(Calvin Fong)获得了一项专利,内容为“用材料能够升华。”干冰造粒机和干冰喷砂机进入工业市场在80年代末期。当时,喷砂机体积庞大,价格昂贵,并且操作时需要较高的气压(压力大于200 psi或13.8 bar)。作为CO 2/干冰喷射技术先进,干冰喷射机的尺寸和成本下降。如今,最新的喷嘴技术已使喷砂在车间空气压力(80 psi或5.5 bar)下有效。


什么是干冰?

干冰是CO 2的固体形式,是一种自然存在于大气中的无色,无味,无味的气体。尽管它的存在量相对较小(约占体积的0.03%),但它是存在的最重要的气体之一。在-109°F(-78°C)的低温下,干冰具有固有的热能,随时可以利用。在大气压下,干冰不经过液相就直接升华成蒸气。这种独特的性能意味着爆炸介质会简单消失,仅留下原始污染物进行处理。另外,使用干冰可以在水敏感区域进行喷砂清理。干冰喷射中使用的二氧化碳等级与食品和饮料行业中使用的等级相同,并已获得美国食品药品管理局(FDA),环境保护署(EPA)和美国食品和药物管理局的特别批准。农业(USDA)。二氧化碳是一种无毒的液化气,干冰清洗既便宜又易于储存在工作场所。同样重要的是它的不导电和不易燃的性质。CO 2是几种工业制造过程的天然副产品,例如发酵和石油化学精制。通过上述生产过程释放出的CO 2被捕获并存储,没有损失,直到需要为止。当CO 2在喷砂过程中返回到大气中,不会产生新的CO 2。相反,仅释放原始的CO 2副产物。表1列出了各种形式的CO 2的物理性质和转化因子。


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干冰的制作

在干冰喷射中,使用几种方法来制造喷射介质。一种技术是在喷砂机上从固体CO 2(干冰)块中刮除干冰颗粒。这种方法通常生产糖晶体大小的干冰颗粒,由于快速升华(颗粒的高表面积体积比),必须立即使用。另一种技术是在制粒机中制造干冰的硬颗粒,然后立即将其炸丸或将颗粒存储在隔热容器中,直到需要它们为止。这些干冰粒的直径通常为0.08至0.12英寸(0.2至0.3厘米),长度为0.1至0.4英寸(0.25至1厘米)。粒状干冰通过闪蒸加压液体CO 2制成变成雪,然后将雪压缩成固体形式。将雪直接压成小球(机械压缩),或者在液压压力下通过冲模将其挤压成固体小球形式。后一种方法允许从液相到固相的更有效转化。通常,期望具有良好压实的干冰颗粒,以最小化可能影响产品质量的气态CO 2和/或空气的截留。如表1所示,当液态二氧化碳喷入雪中时,随着液态CO 2的温度降低,所获得的产量增加,因此,鄂尔多斯干冰重要的是通过热交换器将进入的液态CO 2与流出的CO 2蒸气一起预冷。几家制造商制造干冰制粒机,对于有高颗粒需求的公司而言,现场生产可能证明是有益的。这种布置所需的设备通常包括冷藏的液态CO 2罐,造粒机和液态CO 2管线以到达设备。一些制造商制造干冰造粒机/吹丸机的组合,先制造干冰,然后在一次操作中将其全部吹散。对于这种类型的布置所需的设施包括一个空气压缩机(通常为120磅,在250任一标准立方英尺/ 8.3巴7.1米3 /分钟,或在7.1米3 /分钟250标准立方英尺/ 24.1巴350磅),液体CO 2罐,造粒/鼓风机,压缩空气软管和液态CO 2管线到达设备,从机器到喷砂操作的喷砂软管,以及适合应用的喷嘴。该设备最适合大批量连续干冰喷射应用,在这些应用中,现场制造颗粒的成本节省证明了该系统的资本支出是合理的。


干冰喷射如何工作?

干冰喷砂类似于喷砂,塑料珠喷砂或苏打喷砂,其中介质在加压气流(或其他惰性气体)中加速以冲击要清洁或准备的表面。通过干冰喷射,介质为固体CO 2颗粒。使用干冰颗粒作为爆炸介质的一个独特方面是,颗粒在与表面碰撞时会升华(蒸发)。冲击能量的耗散以及干冰颗粒与表面之间极快速的热传递相结合,导致固体CO 2 /干冰瞬间升华为气体。然后,气体在几毫秒内膨胀到干冰粒体积的近800倍,这在撞击点处实际上是“微爆炸”。由于固体CO 2汽化后,内蒙古干冰喷射过程不会产生任何二次废物。剩下要收集的就是清除污染物。与其他爆炸介质一样,与干冰喷射相关的动能是颗粒的质量密度和撞击速度的函数。由于CO 2 /干冰颗粒具有相对较低的硬度,因此该过程依赖于高颗粒速度来获得所需的冲击能。高粒子速度是超音速推进剂或气流速度的结果。与其他爆炸性介质不同,CO 2/干冰颗粒的温度非常低,为-109°F(-78.3°C)。这种固有的低温为干冰喷射过程提供了独特的热力学诱导的表面机制,这些机制可根据涂层的类型或多或少地影响涂层或受到污染。由于干冰颗粒和被处理表面之间存在温差,因此可能会发生称为“破裂”或热冲击的现象。随着材料温度的降低,材料会变脆,使颗粒受到撞击而破坏涂层。

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关键词:干冰,鄂尔多斯干冰,内蒙古鹏纳电子

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