ایده هاایده های صنعتی

تولید یخ خشک با کاربرد در صنایع غذایی ، داروئی ، نظامی

سفارش طرح توجیهی

طرح توجیهی تولید یخ خشک (گاز کربنیک جامد)

در سال 1835 میلادی شیمیدانی از کشور فرانسه به نام چارلز ایلوزیر براي نخستین بار یخ خشک را کشف کرد. او در آن دوران به نتایج و کاربردهایی درباره یخ خشک رسید که 60 سال بعد توسط دانشمندان آزمایش و مشاهده شد.

تولید یخ خشک بیرنگ (مرغوب) با فشرده کردن گاز دي اکسید کربن (CO2) امکان پذیر است. روشهاي تولید یخ خشک به طور خلاصه به ترتیب زیر است:

  1. گاز دي اکسید کربن خالص را زیر فشار و سرما قرار میدهند تا به مایع تبدیل شود.
  2. در هنگام فشرده کردن مقداري از دي اکسید مایع تبخیر میشود و با پایین آمدن درجه حرارت دي اکسید کربن مایع، مقدار باقی مانده در نهایت به طور کامل از مایع به جامد تبدیل میشوند.
  3. در نهایت دي اکسید کربن جامد را که فشرده و جامد شده است با قالبهاي کوچک یا بزرگ مکعبی، یخ خشک را بسته بندي می کنند. استانداردهاي این قالبهاي مکعبی تقریبا 30 کیلوگرم است.

بررسی کاربرد های یخ خشک

  1. استفاده براي سرد سازي بدون یخچال در موارد پزشکی، صنایع هوایی و …براي انتقال مواد خاص
  2. استفاده براي جلوه هاي ویژه و ایجاد مه یا بخار
  3. استفاده در آزمایشگاهها و مراکز علمی
  4. صنعت روغن
  5. ذخیره مواد غذایی
  6. صنعت پخت نان
  7. کندن سرامیک از کف
  8. پایین بردن دما در واکنش هاي شیمیایی
  9. تهیه نوشابه
  10. پزشکی
  11. انتقال گیاهان
  12. رشد گیاهان
  13. کند کردن واکنش هاي شیمیایی
  14. عامل تولید فشار
  15. انقباض فلزات جهت فیت شدن
  16. چاه هاي آب
  17. جذب کننده مگس ها و حشرات موذي
  18. از یخ خشک براي باران زا کردن ابرها استفاده میشود
طرح توجیهی تولید یخ خشک
دستگاه تولید یخ خشک

کاربرد یخ خشک براي تولید باران

باروري ابرها بوسیله یخ خشک بطور ناگهانی در آزمایشگاه جنرال الکتریک در نیویورك کشف شد. در 1946 شیمیدانی به نام ونسان شافر برفی را در نزدیکی شهر نیویورك، با تزریق 6 پوند یخ خشک بوسیله هواپیما به ابرها ایجاد کرد. از آن موقع بارور کردن ابرها به این روش براي تولید باران استفاده شد و در چین براي کاهش آلودگی هوا در زمان برگزاري المپیک 2008 مورد استفاده قرار گرفت .

شاید بتوان این تهمت را نیز به این روش زد که آن نوعی دزدي باران باشد. در ویتنام ارتش آمریکا از این روش براي افزایش بارانهاي موسمی با شعار ‘ گل تولید کنید نه جنگ ‘ استفاده شد. از دي اکسید کربن مایع براي از بین بردن مه در فرودگاهها مورد استفاده قرار میگیرد. روسیه از روش بارور کردن ابرها براي ایجاد باران براي دور کردن ذرات رادیو اکتیو از اطراف مسکو استفاده میکند.

طرز تهیه یخ خشک

براي ساختن یخ خشک لازم نیست وسایل سرمایش قوي داشته باشیم. تنها کافی است دي اکسید کربن (با فشار بالا) داشته باشیم. مثلا اگر کپسولی ازCO 2 با فشاري در حدود حداقل 75 بار و دماي حدود 31 درجه سانتیگراد داشته باشید، چنانچه آنرا برعکس کنید طوري که شیر خروجی آن در پایین قرار گیرد و سپس شیر را باز کنید CO2 به صورت یخ خشک از آن خارج می شود .

علت این پدیده فرآیند اختناق یا خفگی است که در آن چنانچه فشار سیالی به صورت ناگهانی کم شود دماي سیال نیز کم می شود (البته بسته به مقدار ضریبی به نام ضریب ژول-تامسون). از همین پدیده در یخچال براي خنک کردن گاز سرد کننده استفاده می شود.

مزیت هاي یخ خشک به یخ معمولی

  1. به دلیل تصعید شدن (تبدیل مستقیم از جامد به گاز) هیچ مایعی باقی نمی گذارد
  2. چیزي را تر و خیس نمی کند
  3. مزه غذا را تغییر نمی دهد
  4. هزینه تعمیرات و نگهداري را کاهش می دهد
  5. با وزن مساوي سرمایی بیش از حد ایجاد می کند
  6. دانسیته و چگالیش به مراتب بالا تر از یخ معمولی می باشد در نتیجه حمل و نقلش به مراتب آسانتر است.

مصارف یخ خشک در صنایع غذایی و صنعت نفت

صنایع غذائی براي دو منظور عمده از این ماده استفاده می شود:

  1. در قسمت بسته بندي مواد غذائی و کنسروسازي براي جلوگیري از رشد باکتري ها و ایجاد محیط غیرهوازي، فضاي خالی ظروف بسته بندي با گازکربنیک پر می گردد .دلیل این امر این است که ضمن آنکه این ماده هیچ فعالیت شیمیائی ندارد، هیچ ضرري نیز ندارد.
  2. در صنایع نوشابه سازي جهت گازدارکردن نوشابه ها، از این ماده استفاده می شود و از حضور اکسیژن در محفظه ظرف نوشابه که باعث تغییر طعم و فاسد شدن آن می شود، جلوگیري می کند.

بیشترین حجم مصرف گازکربنیک در صنایع استخراج نفت می باشد، بدین صورت که براي افزایش فشار چاه هاي نفت که باعث فوران مواد نفتی می شود، از این ماده استفاده می شود .البته به جهت آنکه براي این منظور نیاز به خلوص زیاد محصول نمی باشد، از گازکربنیک همراه گاز طبیعی استفاده می شود که غالباً در نزدیکی حوزه هاي نفتی این چنین چاه هائی وجود دارد.

سایر مصارف یخ خشک

یخ خشک یک محصول همه کاره است که تعدادي از موارد استفاده تجاري و مصرفی آن در زیر آمده است:

  • جهت جابجا کردن آجرهاي کفپوش
  • براي برداشتن عیوب پوستی
  • در صنعت ماکیان
  • در صنعت نان
  • جهت طولانی کردن عمر یخ مرطوب (یخ معمولی)
  • به منظور تولید مه در نمایش ها
  • جهت انقباض فلز
  • جهت کند کردن کاتالیست هاي شیمیایی
  • جهت بهبود خلل و فرج در دیواره هاي چاه
  • جهت بسته بندي بستنی در حمل و نقل ها
  • جهت پاکسازي تانک هاي سوخت
  • جهت داغ زدن حیوانات
  • براي آزمایش هاي دماي پایین
  • به عنوان یک پشه گیر در تله هاي دامی
  • استفاده توسط کترینگ هاي خطوط هوایی جهت خنک نگه داشتن غذا
  • استفاده توسط بانک هاي خون براي حمل و نقل
  • قالب هاي تزریق پلاستیک و لاستیک و تجهیزات پروسس (clean blast) جهت انفجار پاك کننده
  • مواد غذایی
  • استفاده در صنعت بتون
  • جهت خطوط انجماد آب بدون دریچه هاي خاموش کننده
  • ساختمان هاي آسیب دیده در آتش سوزي (clean blast) جهت انفجار پاك کننده

نحوه بسته بندي یخ خشک

معمولاً گازکربنیک پس از تهیه در خط دیگري مورد مصرف قرار می گیرد و لذا در کارخانجات تولیدکننده، تانکرهاي تحت فشاري جهت ذخیره سازي محصول مایع پیش بینی می گردد .از این قبیل کارخانجات می توان به واحدهاي تولیدکننده نوشابه اشاره نمود .درصورتی که واحد تولید کننده گازکربنیک به طور منفرد ساخته شود، محصول تولیدشده را می توان به صورت فله اي در تانکرهاي مخصوص به محل این ماده و یا در سیلندرهاي پنجاه کیلوگرمی به بازار عرضه نمود.

بررسی روش تولید یخ خشک

دستگاه یخ خشک ( سازنده یخ خشک):
دستگاه یخ ساز تولید کننده دانه هاي فشرده یخ خشک ( co2) در حالت جامد بوده ، این دستگاه تولید مدوام یخ را دارا میباشد ، مایع co2 با هدایت به سیستم و پس از عبور از شیر انبساط با افت فشار دما کاهش می یابد و برف co2 تشکیل میشود ، برف به داخل محفظه سیلندر و پیستون وارد شده و تحت ضربه پیستون در داخل سیلندر به دانه هاي فشرده یخ خشک تبدیل میگردد ، یخ خشک در حدود 79- درجه میباشد. یخ خشک تولیدی بصورت پلتهاي 3mm و mm16 می باشد.

دستگاه تولید یخ خشک
دستگاه تولید یخ خشک

تولید یخ خشک با دماي 70-

در این فرآیند گاز کربنیک مایع را بر اساس اصول ترمودینامیکی و در فشار اتمسفر به پودر کربنی تبدیل کرده و سپس با پرس هیدرولیک و با فشار 230 بار آن را به یخ خشک تبدیل میکنیم .

در خنک سازي و انجماد مواد مختلف مانند مواد غذایی در هواپیماها، خنک نگه داشتن خون و اعضا بدن انسان تا زمان انتقال و پیوند و انبساط و انقباض قطعات صنعتی مختلف دارد. ضمنا یکی از کاربردهاي نوظهور صنعتی آن به کارگیري ساچمه هاي یخ خشک و شلیک آنها به سطح آلوده در راستاي تمیز سازي آن است که می تواند جایگزینی براي روش متداول سند بلاست (آیس بلاست) باشد.

ساچمه هاي یخ خشک از طریق کمپرسور با تامین فشار مناسب باد به سمت سطح هدف از طریق یک نازل شلیک میشود و از آنجایی که ساچمه انرژي جنبشی زیادي به خود گرفته است به هنگام برخورد با سطح به سرعت تبخیرشده و مانند یک انفجار میکرونی روي سطح باعث پاکسازي سطح مورد نظر میشود.

از یخ خشک میتوان براي شستو شوي موتورهاي دیزلی و گازوئیلی شستن ماشینهاي صنعتی، زنگ زدایی و رسوب زادایی هر سطح صنعتی استفاده کرد.

دي اکسید کربن مایع در این فرآیند با دماي 80- درجه، در تانکر دو جداره و در فشار 16 تا 18 اتمسفر از طریق یک شیر مخصوص هدایت شده و درمحفظه اي با فشار یک اتمسفر هدایت میکنیم تا به پودر تبدیل شود.

پس از تبدیل میعانات گازي مورد نظر به پودر در اتمسفر آن را توسط سه بازوي هیدرولیکی به یخ خشک قالبی تبدیل میکنیم به گونه اي که پرس هاي هیدرولیکی از پایین و کنار این پودر را فشرده کرده و به یخ خشک تبدیل میکند و بازوي هیدرولیکی سومی آن را از محفظه مورد نظر خارج میکند که نهایتا حاصل این فرآیند، بلوکی با ابعاد پنج در ده در دو سانتیمتر، همان یخ خشک مورد نظر است که کاربردهاي متفاوتی در صنایع مختلف دارد.

فرآیند تولید گاز کربنیک جامد (یخ خشک)
فرآیند تولید گاز کربنیک جامد (یخ خشک)

مواد اولیه مورد نیاز تولید یخ خشک

ردیف شرح مواد اولیه
1 منواتانول امین
2 سیلیکاژن
3 سوداش
4 پرمنگنات پتاسیم
5 پلی اتیلن

بررسی نحوه تولید دی اکسید کربن در واحد تولید یخ خشک

دی اکسید کربن عمدتا به وسیله یکی از شش روش زیر تولید میشود:

  1. تولید دی اکسید کربن از احتراق سوخت های فسیلی
  2. دی اکسید کربن به عنوان محصول جانبی تولید هیدروژن ،که متان به CO2 تبدیل می شود
  3. دی اکسید کربن به عنوان محصول جانبی تخمیر قند در کارخانجات تولید کننده نوشابه های الکلی
  4. تولید دی اکسید کربن از تجزیه گرمایی کربنات کلسیم
  5. دی اکسید کربنبه عنوان محصول جانبی در تولید سدیم فسفات
  6. دی اکسید کربن مستقیما از بخارات دی اکسید کربن تولید شده وقتی که در حین عمل اسیدی کردن سنگ آهک یا دولومیت(کلسیم منیزیم کربنات)تولید می شود.
طرح توجیهی تولید یخ خشک
ژنراتور اتوماتیک co2 با سوخت گازوییل با گوگرد کم ، نفت سفید ویا گاز طبیعی
طرح توجیهی تولید یخ خشک
دیاگرام فرآیند تولید در کارخانه تولید یخ خشک

امتیاز کاربران: 4.6 ( 1 رای)
سفارش طرح توجیهی
گرد آورنده
ایـ توجیهی
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس فقط جهت سفارش طرح توجیهی