Muitas pessoas estão familiarizadas com o termo "dióxido de carbono" e sabem que é parcialmente responsável pelas mudanças climáticas globais. No entanto, eles sabem pouco sobre outra forma de dióxido de carbono, "gelo seco". Atualmente, o gelo seco é amplamente utilizado, desempenhando um papel importante em vários aspectos, dos efeitos do estágio ao transporte de cadeia fria e limpeza de equipamentos industriais. Para ajudá -lo a entender melhor o papel do gelo seco e que assistência ele pode prestar ao trabalho e ao projeto em que você está envolvido, como fabricante profissional de equipamentos de limpeza de gelo seco, apresentaremos de forma abrangente o que é gelo seco? A todos neste artigo.
O que é gelo seco?
O gelo seco é a forma sólida de dióxido de carbono (CO₂), um composto composto por um átomo de carbono e dois átomos de oxigênio (C + O₂). Ao contrário do gelo à base de água (H₂O), que derrete em um líquido de gelo seco sublimata a transição diretamente do sólido para o gasto de gás que seu nome "seco", um termo popularizado na década de 1920. Descoberto em 1835 por Charles Thilorier, o gelo seco mantém uma temperatura de -78. 5 graus (-109. 3 graus f), tornando -o significativamente mais frio que o gelo da água. Um quilo de gelo seco pode produzir 8,3 pés cúbicos de gás, contribuindo para sua utilidade em efeitos de nevoeiro e limpeza. Sua natureza sem umidade o distingue do gelo tradicional, ideal para aplicações onde o resíduo de água é indesejável.
Características de gelo seco
As propriedades exclusivas da seca gelo o tornam adequado para diversas aplicações. Abaixo estão suas características principais:
1. Extreme baixa temperatura
O gelo seco mantém uma temperatura de sublimação de {{0}}. 5 graus (-109. 3 graus f), muito mais frio que o ponto de congelamento de 0 grau da água. Isso o torna 10 vezes mais frio que os sistemas de refrigeração mecânica, permitindo preservar as vacinas contra o mRNA no grau -80 por até 48 horas. Sua baixa temperatura é crítica para a criogênica e a logística da cadeia fria.
2. Fenômeno de publicação
As transições de gelo seco diretamente de sólido para gás sem uma fase líquida, perdendo 5 a 10 libras por 24 horas em um refrigerador padrão. Isso elimina o resíduo de água, tornando -o ideal para limpar equipamentos sensíveis a semicondutores ou manter ambientes secos na logística.
3.Non-toxicidade e considerações de segurança
Enquanto o CO₂ é não tóxico, altas concentrações (acima de 5, 000 ppm) representam um risco de asfixia, conforme observado pela OSHA. A ventilação adequada é essencial, especialmente em espaços confinados.
4. Requisitos de armazenamento
O gelo seco requer recipientes isolados, como espuma de poliestireno, que reduzem a sublimação em 20% em comparação com o armazenamento não isolado (gelo seco internacional). Esses recipientes impedem a sublimação rápida e o acúmulo de pressão, garantindo manuseio seguro.
5. Fragilidade
O gelo seco, especialmente na forma de pellet (3-16 mm), é quebradiço e requer manuseio cuidadoso para evitar quebras durante o transporte ou uso. Essa fragilidade requer equipamentos robustos para aplicações industriais.
Usos de gelo seco
O gelo seco serve uma ampla gama de indústrias devido à sua temperatura fria e propriedades sem resíduos. Abaixo estão cinco aplicativos principais:
Transporte da cadeia fria
O gelo seco é fundamental para o transporte de bens perecíveis, incluindo alimentos, vacinas e amostras biológicas. Apoiou 70% da Covid global -19 remessas de vacina em 2021. Empresas como a FedEx relatam um aumento anual de 15% nas remessas de gelo seco para a entrega de alimentos, destacando sua confiabilidade na manutenção de baixas temperaturas.
Limpeza industrial (explosão de gelo seco)
O jato de gelo seco usa partículas de dióxido de carbono de alta pressão para limpar as superfícies sem causar desgaste e podem remover 99,9% dos contaminantes. Além disso, devido à característica rápida da sublimação do gelo seco, nenhum resíduo é deixado na superfície de limpeza, o que pode reduzir o tempo de inatividade do equipamento limpo e melhorar a eficiência da produção industrial. O jato de gelo seco é amplamente utilizado nas indústrias automotivas e aeroespaciais. Estima -se que, até 2027, seu tamanho de mercado atinja 450 milhões de dólares. (Saiba mais sobre oPrincípio de trabalho de máquinas de limpeza de gelo seco.)
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Efeitos especiais
O gelo seco cria neblina densa para produções, filmes e eventos, produzindo 500 litros de neblina por kg quando sublimados em água morna. É usado em 80% dos eventos e filmes de Halloween como The Nightmare antes do Natal, oferecendo um efeito seguro e visualmente marcante.
Resposta de emergência
Em alívio de desastres, o gelo seco preserva alimentos e medicamentos por até 72 horas, como visto durante o furacão IDA em 2021. Sua natureza não condutora o torna adequado para a supressão de incêndio elétrico, usado por 30% dos bombeiros dos EUA.
Pesquisa científica
O gelo seco suporta experimentos de baixa temperatura e armazenamento de amostras biológicas, mantendo -80 grau para 60% dos protocolos de DNA e RNA. Também é usado na semeadura em nuvem, com os ensaios dos Emirados Árabes Unidos mostrando aumentos de precipitação de 15%.
O gelo seco é perigoso?
Enquanto o gelo seco é seguro quando tratado corretamente, o uso inadequado pode representar riscos:
- Queimaduras frias/Frostbite:O contato sem luvas isoladas pode causar congelamento em menos de 5 segundos. Aproximadamente 1.200 visitas de emergência dos EUA envolvem queimaduras criogênicas, inclusive de gelo seco (American Burn Association).
- Risco de asfixia:O acúmulo de CO₂ em espaços confinados pode levar à asfixia. Um incidente de 2018 no Japão hospitalizou três trabalhadores devido à baixa ventilação. OSHA recomenda manter o CO₂ abaixo de 5, 000 ppm, e o NIOSH sugere que os monitores de CO₂ definem para alarmar em 1, 000 ppm.
- Risco de explosão:A sublimação em recipientes selados pode gerar 0. 5 bar de pressão em 10 minutos, arriscando ruptura.
Diretrizes de segurança:
- Use luvas isoladas (-80 classificada), óculos de segurança e mangas compridas.
- Certifique -se de ventilar para manter o CO₂ abaixo de 1, 000 ppm, usando ventiladores ou abrir janelas.
- Armazene em recipientes isolados e ventilados para evitar o acúmulo de pressão.
- Use monitores CO₂ em espaços fechados.
Como o gelo seco é feito?
A produção de gelo seco envolve várias etapas, transformando o co₂ gasoso em pellets ou blocos sólidos:
1. RAW Fontes de material
O CO₂ é proveniente de processos industriais, com 40% da produção de amônia, 30% de plantas de etanol e 20% do processamento de gás natural. O gelo seco de grau alimentar requer 99,9% de pureza CO₂
2.Ocompressão e liquefação
O gás co₂ é comprimido para 6 0 - 70 bar em -20 grau, formando líquido co₂ e consumindo 0,2 kWh por kg. Esta etapa garante armazenamento e transporte eficientes.
3.Expair resfriamento
O líquido co₂ é rapidamente despressurizado, desencadeando o efeito Joule-Thomson para resfriá-lo para -78 grau, formando co₂ "neve". Cerca de 50% converte em sólido, com o restante reciclado como gás.
4. Pressionando e moldando
A neve CO₂ é pressionada em pellets (3–16 mm) ou blocos (até 50 kg) usando prensas hidráulicas, alcançando 95% de densidade. Uma única prensa pode produzir 100 kg/hora (ASCO Carbon).
5. Embalagem e armazenamento de gelo seco
O gelo seco geralmente precisa ser embalado ou armazenado em recipientes isolados específicos. Por exemplo, oRecipiente de gelo secoO YJCO2 é feito de materiais sintéticos de borracha ou poliuretano resistentes e resistentes a desgaste e de baixa temperatura e antienvelhecimento. Esses materiais também têm um bom desempenho de baixa temperatura e podem suportar o ambiente de baixa temperatura causado pela sublimação do gelo seco, garantindo a estabilidade e a segurança do recipiente.
Conclusão
Para resumir, o gelo seco é uma forma sólida de dióxido de carbono, com uma temperatura tão baixa quanto -78. 5 graus. Ele também apresenta uma sublimação fácil e sem resíduos, e é amplamente utilizada no transporte de cadeia fria, limpeza industrial e efeitos especiais em estágio. No entanto, o gelo seco tem dificuldade operacional relativamente alta e certos riscos na produção e armazenamento, e só pode ser feita por si mesmo com equipamentos e conhecimentos profissionais.
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