Procédé de production de glace carbonique
La présente invention a pour objet un procédé de préparation ou de production de dioxyde de carbone solide ou sous forme de glace.
De nos jours, le procédé utilisé industriellement pour préparer du dioxyde de carbone sous forme de glace consiste à détendre du dioxyde de carbone liquide à pression atmosphérique, de manière à former de la neige carbonique. Cette neige carbonique est ensuite comprimée pour former des blocs ou des pellets de dioxyde de carbone sous forme de glace. Ce procédé présente l'inconvénient que lors de l'étape de détente du dioxyde de carbone liquide, environ 50% du dioxyde de carbone est transformé en gaz carbonique, ce gaz carbonique étant relâché dans l'atmosphère. Enfin, l'étape de compression ne permet pas une production continue ou sensiblement continue de glace carbonique, en particulier de bonne qualité et/ou de haute densité.
On connaît également le diagramme de phases du CO2 en fonction de la température et de la pression. Selon ce diagramme, le CO2 sous forme liquide n'existe qu'à des températures supérieures à -56,6[deg.]C et à des pressions supérieures à environ 5 10<5> Pa.
La présente invention a pour objet un procédé de production de dioxyde de carbone solide ou sous forme de glace à partir de dioxyde de carbone liquide en évitant sensiblement toute formation de neige carbonique peu dense et/ou de dioxyde de carbone sous forme de gaz. Ce procédé est donc économique d'un point de vue consommation ou perte de gaz carbonique.
Le procédé suivant l'invention permet ainsi d'obtenir une conversion importante du CO2 liquide en CO2 solide (glace) présentant une densité supérieure à 1,1 kg/1, en particulier supérieure à l,3kg/l, de préférence comprise entre 1,5 kg/1 et 2,5 kg/1. La densité de la glace ainsi produite est très homogène. Par exemple, la variation de densité de la glace carbonique produite pour un élément de glace de 1 litre, avantageusement de 10 litres ou pour des éléments correspondant à un volume de 1 litre, avantageusement de 10 litres, varie de moins de 10%, de préférence de moins de 5% en particulier de moins de 3% par rapport à la densité moyenne en volume dudit éléments ou desdits éléments.
Le procédé suivant l'invention a permis de produire du CO solide ou en glace dont une tranche d'épaisseur de 1cm est transparente ou translucide. L'homogénéité du CO2 solide ou glace peut alors être contrôlée par un simple examen visuel.
Selon l'invention, le procédé de production de glace de dioxyde de carbone à partir de dioxyde de carbone liquide s'opère dans au moins une enveloppe présentant au moins une première ouverture pour l'admission de dioxyde de carbone liquide dans ladite enveloppe et au moins une deuxième ouverture pour la sortie de dioxyde de carbone sous forme de glace, ladite enveloppe présentant une paroi extérieure associée à au moins un échangeur thermique alimenté au moyen d'un réfrigérant, avantageusement de l'azote liquide, le ou lesdits échangeurs étant adaptés pour abaisser la température du dioxyde de carbone présent dans la partie de l'enveloppe adjacente de la deuxième ouverture à une température inférieure à environ -78[deg.]C et étant adaptés pour éviter un contact direct entre le dioxyde de carbone liquide et le réfrigérant ou l'azote liquide ou gazeux.
Dans le procédé suivant l'invention, on introduit de manière contrôlée du dioxyde de carbone dans ladite enveloppe de manière continue ou sensiblement continue et on extrait de manière contrôlée hors de ladite enveloppe du dioxyde de carbone sous forme de glace de manière continue ou sensiblement continue, et on contrôle la pression de la phase liquide de dioxyde de carbone à l'intérieur de l'enveloppe à plus de 5 10<5> Pa, de manière à comprimer le dioxyde de carbone sous forme de glace lors de sa formation.
Puisque la pression de la phase liquide dans l'enveloppe est très aisée, et puisque la production de glace carbonique ou de dioxyde de carbone solide est sensiblement continue, le contrôle de la densité de la glace carbonique ou dioxyde de carbone solide peut être opéré sensiblement en continu en ajustant par exemple la pression dans l'enveloppe et/ou en ajustant le débit de glace carbonique sortant par la deuxième ouverture.
De façon avantageuse, on introduit dans ladite enveloppe du dioxyde de carbone liquide sous pression et présentant une température inférieure à -10[deg.]C, avantageusement inférieure à -20[deg.]C, de préférence inférieure à -30[deg.]C, en particulier inférieure à -40[deg.]C. La pression sera naturellement adaptée pour que dioxyde de carbone soit liquide à la température d'admission du dioxyde de carbone dans l'enveloppe, sans transformation en dioxyde de carbone gazeux.
La température du dioxyde de carbone liquide introduit dans l'enveloppe sera supérieure à -56[deg.]C, pour une pression de plus de 5 10<5> Pa.
Selon une particularité avantageuse, on introduit dans le dioxyde de carbone liquide des germes favorisant la cristallisation du dioxyde de carbone et/ou la solidification de dioxyde de carbone. De préférence, on introduit dans le dioxyde de carbone liquide des particules solides de dioxyde de carbone, avant et/ou après son introduction dans l'enveloppe, de préférence avant son introduction dans l'enveloppe.
De façon particulièrement avantageuse, on introduit dans le dioxyde de carbone liquide une quantité de particules solides de dioxyde de carbone comprise entre 1 et 25% en poids, avantageusement entre 3 et 15% en poids, de préférence entre 4 et 10% en poids.
On a remarqué que l'introduction de germes de dioxyde de carbone solide ou d'autres germes solides (refroidis à basse température) permettait de favoriser la formation de glace solide, en particulier de glace compacte ou dense. Le cas échéant, ces germes solides sont des additifs ajoutés à la glace sous forme de fines particules, par exemple de particules de granulométrie inférieure à lO[mu]m, avantageusement inférieure à 5[mu]m, par exemple comprise entre 0,01 [mu]m et 2[mu]m, voire sous forme de nanoparticules. Lorsqu'on utilise des particules solides de CO2 , la granulométrie est avantageusement inférieure à lOO[mu]m, de préférence inférieure à lO[mu]m, en particulier inférieure à 5[mu]m.
Au plus la granulométrie est petite, il semble que la quantité de particules à adjoindre est faible pour assurer une prise en masse rapide de la glace au voisinage de la deuxième ouverture.
Le procédé suivant l'invention permet de mélanger, par exemple au moyen d'un mélangeur magnétique, divers additifs dans le dioxyde de carbone liquide. Ces additifs peuvent être liquides, solides ou gazeux. On peut citer à titre d'exemples les additifs suivants : particule de glace d'eau, particules de silice, particules de lave, sels, NaCl, bicarbonate de soude, oxyde de cérium, carbone, pierre ponce, dérivés de calcium et/ou magnésium, carbonate, carbonate de calcium, oxyde de zirconium, poudres de diamant, particules abrasives, azote liquide, tensio-actifs, poudres métalliques, particules de dioxyde de carbone solide, etc., et leurs mélanges.
Les particules solides auront avantageusement une granulométrie moyenne en poids inférieure à lOO[mu]m, de préférence inférieure à environ 20[mu]m, plus spécifiquement inférieure à 5[mu]m, en particulier inférieure à l[mu]m. Par exemple, les particules seront des nanoparticules, telles que par exemple des nanoparticules de carbone, d'oxyde de cérium, etc. En particulier, on mélangera au dioxyde de carbone liquide à la fois des particules de dioxyde de carbone solide et au moins un autre additif qui n'est pas du dioxyde de carbone, avantageusement un autre additif solide à température ambiante et à pression atmosphérique, tel que par exemple des poudres abrasives ou des sels ou des oxydes ou des hydroxydes, en particulier des oxydes ou hydroxydes ou sels alcalins ou alcalino-terreux ou métalliques ou de terres rares.
Lorsque l'on mélange le ou les additifs au dioxyde de carbone liquide avant son introduction dans l'enveloppe, il est possible d'assurer un meilleur contrôle de la répartition des additifs dans le dioxyde de carbone liquide, et donc d'assurer un meilleur contrôle de l'homogénéité de la densité de la glace carbonique additivée (c'est-à-dire comprenant un ou plusieurs additifs solides autres que le dioxyde de carbone en une quantité qui est avantageusement de plus de 0,1% en poids, de préférence de plus de 0,5 % en poids, en particulier compris entre 1% en poids et 25% en poids, tel que 2, 3, 5, 8, 10, 15, 18, 20% en poids, par rapport au poids total de la glace carbonique additivée).
Selon une particularité, on contrôle le débit de réfrigérant, avantageusement d'azote liquide, introduit dans un ou des échangeurs thermiques, de manière à ce que la température du dioxyde de carbone sous forme de glace au voisinage de la deuxième ouverture de l'enveloppe soit inférieure à - 78[deg.]C, avantageusement inférieure à -85[deg.]C, de préférence inférieure à - 90[deg.]C, de manière encore plus préférée inférieure à - 100[deg.]C, par exemple comprise entre -100[deg.]C et -150[deg.]C.
Selon une autre particularité, la glace sortant par la deuxième ouverture de l'enveloppe peut être soumise à une pression supérieure à 0,5 10<5> Pa, avantageusement supérieure à 0,8 10<5> Pa, de préférence supérieure à 1 10<5> Pa, en particulier supérieur à 2 10<5> Pa. La pression dans l'enveloppe est par exemple contrôlée à une pression comprise entre 5 10<5> Pa et 50 10<5> Pa, voire plus si requis, en particulier entre 7 10<5> Pa et 60 10<5> Pa.
Pour initialiser la production en continu de glace carbonique, on pressurise le volume intérieur de l'enveloppe au moyen de gaz carbonique à une pression par exemple supérieure à 15 10 Pa, voire plus, par exemple supérieure à 30 10<5> Pa, avantageusement supérieure à 50 10<5> Pa, en particulier supérieure ou égale à 60 10<5> Pa.
Pour cette étape de pressurisation initiale de l'enveloppe, on munit avantageusement la deuxième sortie d'un bouchon sensiblement hermétique. Selon un détail d'une forme de réalisation, le bouchon hermétique est un bouchon créé par la solidification d'un liquide à température ambiante. Ce bouchon est par exemple un bouchon de glace d'eau. Dans ce cas, l'enveloppe est avantageusement placée sensiblement verticale avec la deuxième ouverture dirigée vers le bas.
L'invention a encore pour objet une glace carbonique apte à être préparée par un procédé selon l'invention. En effet, on a remarqué, par exemple qu'en introduisant des germes de glace carbonique dans le CO2 liquide et/ou des particules solides (par exemple abrasives), il était possible de préparer des glaces carboniques de haute densité, en particulier de densité égale ou supérieure à 1 ,1 kg/1, avantageusement supérieure à 1,3 kg/1, voire supérieure à 1,6 kg/1, telle que dans des exemples de réalisation une densité comprise entre 1,7 et 3 kg/1.
La densité de la glace selon l'invention est avantageusement très homogène. Par exemple, la variation de densité de la glace carbonique produite pour un élément de glace de 1 litre, avantageusement de 10 litres ou pour des éléments correspondant à un volume de 1 litre, avantageusement de 10 litres, varie de moins de 10%, de préférence de moins de 5% en particulier de moins de 3% par rapport à la densité moyenne en volume dudit éléments ou desdits éléments.
La glace carbonique selon l'invention, qui peut être produite par un procédé selon l'invention, est avantageusement caractérisée en ce qu'une tranche de glace carbonique de 1 cm d'épaisseur est sensiblement transparente ou translucide.
La glace carbonique selon l'invention comprend avantageusement un ou plusieurs additifs liquides (formant une phase liquide ou solide dispersé dans la glace en fonction de la température de solidification de l'additif liquide), pâteux ou solides (avantageusement solides à 20[deg.]C et à 1 10<5> Pa) autres que le dioxyde de carbone en une quantité qui est avantageusement de plus de 0,1% en poids, de préférence de plus de 0,5 % en poids, en particulier compris entre 1% en poids et 25% en poids, tel que 2, 3, 5, 8, 10, 15, 18, 20% en poids, par rapport au poids total de la glace carbonique additivée). Le ou les additifs sont par exemple ceux cités ciavant pour la description du procédé selon l'invention. Lorsque la glace carbonique est transparente ou translucide, la dispersion des additifs dans la glace peut être contrôlée par simple examen visuel.
La glace obtenue par le procédé selon l'invention, en particulier de haute densité, est particulièrement utile dans des procédés de nettoyages de surfaces diverses, par exemples d'éléments ou composants électroniques, des procédés de traitement de surfaces diverses, par exemple de surfaces en acier, par exemple pour durcir les surfaces, pour former une couche anti-corrosion, etc.
L'invention a encore pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cette installation comprend une enveloppe présentant une première ouverture pour l'admission de dioxyde de carbone liquide dans ladite enveloppe et une deuxième ouverture pour la sortie de dioxyde de carbone sous forme de glace, ladite enveloppe présentant une paroi extérieure associée à au moins un échangeur thermique alimenté au moyen d'un réfrigérant, avantageusement de l'azote liquide,
le ou lesdits échangeurs étant adaptés pour abaisser la température du dioxyde de carbone présent dans la partie de l'enveloppe adjacente de la deuxième ouverture à une température inférieure à environ -78[deg.]C et étant adaptés pour éviter un contact direct entre le dioxyde de carbone liquide et le réfrigérant ou l'azote liquide ou gazeux présent dans l'échangeur thermique, ladite installation comprenant en outre au moins un système de contrôle pour introduire de manière contrôlée du dioxyde de carbone dans ladite enveloppe de manière continue ou sensiblement continue et pour extraire de manière contrôlée hors de ladite enveloppe du dioxyde de carbone sous forme de glace de manière continue ou sensiblement continue, le ou lesdits systèmes de contrôle étant adapté(s)
pour assurer une pression de la phase liquide de dioxyde de carbone à l'intérieur de l'enveloppe de plus de 5 10<5> Pa.
Avantageusement, l'installation comporte en outre un moyen (par exemple un système d'injection sous pression) pour introduire dans le dioxyde de carbone liquide des germes favorisant la cristallisation du dioxyde de carbone et/ou la solidification de dioxyde de carbone, avant et/ou après l'introduction de CO2 liquide dans l'enveloppe.
Selon une forme de réalisation préférée, l'installation comporte une cuve de mélange du dioxyde de carbone liquide avec un ou des additifs, ladite cuve étant reliée par un conduit à la première ouverture de l'enveloppe sur lequel est associé le moyen de contrôle pour contrôler la quantité d'oxyde de carbone liquide introduite dans l'enveloppe. La cuve est avantageusement équipée d'un moyen de contrôle de la pression et d'un agitateur, en particulier d'un agitateur magnétique.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'installation suivant l'invention, l'invention comprend un moyen pour introduire un ou des additifs dans l'enveloppe ou dans un système d'amenée ou de préparation de dioxyde de carbone liquide pour l'enveloppe. De préférence, le moyen pour introduire un ou des additifs comprend une cuve réfrigérée apte à être maintenue sous pression, cette cuve étant associée à un mélangeur, avantageusement du type magnétique et présentant une amenée de dioxyde de carbone liquide et un sas pour l'admission de particules ou additifs dans la cuve.
En particulier, le sas présente une porte étanche qui une fois ouverte permet la communication du sas avec la cuve, et une porte étanche pour l'introduction de particules ou additifs dans le sas, lesdites portes étanches étant avantageusement contrôlées par un mécanisme empêchant l'ouverture simultanée des portes lors de la production de glace carbonique.
L'ouverture par laquelle est extrait le dioxyde de carbone solide est avantageusement profilée, de préférence sous une forme sensiblement conique, ladite ouverture étant avantageusement associée à une ou des bagues d'étranglements réglables pour assurer un frein au passage du dioxyde de carbone solide. Selon une particularité, l'ouverture est munie d'une ou de protubérances s'étendant dans le canal de passage de dioxyde de carbone solide.
Selon une autre particularité, l'ouverture est associée à une pièce mobile par rapport à l'enveloppe, cette pièce présentant avantageusement un canal avec des protubérances hélicoïdales. De préférence, la pièce est au moins rotative par rapport à l'enveloppe.
Selon une autre particularité avantageuse de l'installation, l'enveloppe comprend ou est associée à une soupape ou à un évent pour évacuer le gaz éventuellement formé dans ladite enveloppe.
Selon encore une autre particularité avantageuse de l'installation, l'enveloppe présente un axe central incliné par rapport à un plan horizontal, l'angle d'inclinaison étant tel que la portion de l'axe central de l'enveloppe au voisinage de l'ouverture est située à un niveau inférieur de la portion de l'axe central de l'enveloppe au voisinage de l'ouverture.
De préférence, l'axe central de l'enveloppe est sensiblement vertical, la deuxième ouverture étant alors tournée vers le bas.
L'enveloppe peut également être associée d'un système de réfrigération s'étendant à l'intérieur même de l'enveloppe. Avantageusement, un tel système de réfrigération intérieur s'étendant à l'intérieur de l'enveloppe est avantageusement associé à une vis sans fin, tel une vis d'extrusion.
Des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés. Dans ces dessins, la figure 1 est une représentation schématique d'une installation apte à produire de la glace carbonique selon un procédé préféré de l'invention. L'installation représentée à la figure 1 à titre d'exemple uniquement comprend :
- une enveloppe 1 présentant une première ouverture 2 pour l'admission de dioxyde de carbone liquide dans ladite enveloppe 1 et une deuxième ouverture 3 pour la sortie de dioxyde de carbone sous forme de glace, ladite enveloppe présentant une paroi extérieure 4;
- au moins un échangeur thermique 5 alimenté au moyen d'azote liquide, ledit échangeur ou échangeurs étant adapté(s) pour refroidir la paroi extérieure 4, ledit échangeur étant par exemple du type à contre-courant par rapport au déplacement du CO2 dans l'enveloppe, de manière à appliquer la température la plus basse au voisinage de la sortie 3,
- un système de contrôle 6 pour introduire de manière contrôlée du dioxyde de carbone dans ladite enveloppe de manière continue ou sensiblement continue,
- un système de contrôle 7 pour extraire de manière contrôlée hors de ladite enveloppe du dioxyde de carbone sous forme de glace de manière continue ou sensiblement continue, lesdits systèmes de contrôle 6,7 étant adaptés pour assurer une pression de la phase liquide de dioxyde de carbone à l'intérieur de l'enveloppe à plus de 5 10 Pa.
L'installation préférée comporte en outre un moyen 8 et/ou 9 pour introduire dans le dioxyde de carbone liquide des germes favorisant la cristallisation du dioxyde de carbone et/ou la solidification de dioxyde de carbone, avant et/ou après l'introduction de CO2 liquide dans l'enveloppe. L'introduction de germes de CO2 est avantageusement effectuée au voisinage de la première ouverture 2.
Le moyen 8 comprend une cuve 10 réfrigérée apte à être maintenue sous pression, par exemple sous une pression supérieure à 5 10<5> Pa, voire plus. Cette cuve est associée à un mélangeur magnétique 11 et présente une amenée de dioxyde de carbone liquide et un sas 12 pour l'admission de particules ou additifs dans la cuve. Le sas 12 présente une porte 12A étanche qui une fois ouverte permet la communication du sas avec la cuve 10, et une porte étanche 12B pour l'introduction de particules ou additifs dans le sas 12. Lorsque la porte 12 A est ouverte, la porte 12B doit être en position fermée, tandis que lorsque la porte 12B est en position ouverte, la porte 12A est en position fermée, le sas 12 est avantageusement muni de moyen apte à le mettre sous pression et/ou de moyen de réfrigération.
Avantageusement, les additifs à ajouter au dioxyde de carbone liquide sont pressurisés (par exemple à une pression au moins sensiblement égale à la pression régnant dans la cuve 10) et/ou refroidis avant leur passage dans la cuve 10 (par exemple à une température proche de la température du dioxyde de carbone liquide présent dans la cuve). La cuve présente avantageusement une soupape ou un évent pour évacuer l'excès de gaz éventuellement formé dans la cuve 10.
L'ouverture 3 par laquelle est extrait le dioxyde de carbone solide est avantageusement profilée, sous une forme sensiblement conique, avec une ou des bagues d'étranglements réglables pour assurer un frein au passage du dioxyde de carbone solide. Une telle bague sert de moyen de contrôle pour la vitesse d'extraction de glace carbonique.
Selon une particularité, l'ouverture 3 est munie d'une ou de protubérances s'étendant dans le canal de passage de dioxyde de carbone solide. Selon une particularité avantageuse, l'ouverture est associée à une pièce 15 mobile par rapport à l'enveloppe, cette pièce présentant avantageusement un canal avec des protubérances hélicoïdales 16. La pièce 15 est de préférence rotative par rapport à l'enveloppe pour contrôler la quantité de glace carbonique amenée vers l'ouverture 3 et pour contrôler la mise sous pression de la glace carbonique.
L'enveloppe présente une soupape 13 pour évacuer le gaz éventuellement formé dans celle-ci.
Pour éviter que du gaz ne s'échappe par l'orifice 3, l'axe central 14 de l'enveloppe est avantageusement incliné par rapport à un plan horizontal, de manière à ce que le gaz éventuellement formé puisse être évacué par la soupape 13 et/ou par le moyen de contrôle 6. L'angle d'inclinaison est tel que la portion de l'axe central de l'enveloppe 1 au voisinage de l'ouverture 3 est située à un niveau inférieur de la portion de l'axe central 14 de l'enveloppe 1 au voisinage de l'ouverture 2.
L'angle est par exemple compris entre 3[deg.] et 90[deg.], avantageusement entre 5[deg.] et 30[deg.], par exemple entre 10[deg.] et 25[deg.].
Selon une forme de réalisation avantageuse l'axe central 14 est sensiblement vertical, l'ouverture 3 étant alors tournée vers le bas. Dans ce cas, la cuve 10 est alors avantageusement située dans le prolongement vertical de l'enveloppe 1, au dessus de celle-ci.
Le sas 12, au voisinage de son clapet 12A est avantageusement muni d'un système soit pour décoller les particules les unes des autres, soit pour former des particules à partir d'un bloc. Ce système est par exemple un système avec râpe rotative apte à produire directement des particules à partir d'un bloc. Par exemple, on pourra recycler avec un tel système la glace carbonique produite ne répondant pas à certains critères de qualité ou de forme. Le système de râpe est avantageusement un système tel que décrit dans le brevet US6626737 et le brevet EPI 197297 du même inventeur pour fabriquer des particules solide de CO2 d'un appareil de projection desdites particules.
Cette installation a été utilisée pour la préparation de glace carbonique de densité comprise entre 1,1 kg/1 et 2,5 kg/1, par exemple en fonction des additifs ajoutés.
Exemple 1
Dans cet exemple, on a introduit dans l'enveloppe 1 du CO2 liquide présentant une température d'environ -40[deg.]C et une pression d'environ 10 10<5> Pa. Dans l'échangeur 5 on a introduit de l'azote liquide pour réduire la température du CO2 présent au voisinage de la sortie 3 à moins de -100[deg.]C. On a produit ainsi en continu un boudin de glace carbonique de densité homogène (densité supérieure à 1,1 kg/ litre). A sa sortie le boudin a été coupé en tronçons à pression atmosphérique.
Exemple 2
On a répété l'exemple 1, si ce n'est qu'on a introduit dans l'enveloppe des germes de CO2 solide au voisinage de la portion de l'enveloppe adjacente de la sortie 3, cette admission est par exemple réalisée au moyen d'un injecteur injectant une phase de CO liquide prémélangée à des particules de CO2 solide (granulométrie inférieure à 20[mu]m). On a contrôlé l'admission de CO2 solide pour que la teneur en particules de CO2 solide dans la phase totale de CO liquide présente dans l'enveloppe soit d'environ 1% en poids. On a obtenu ainsi une glace présentant une densité de l'ordre de 1,3 kg/1. Une densité plus importante aurait pu être obtenu en assurant une pression dans l'enveloppe supérieure à 20 10<5> Pa.
Exemple 3
On a répété l'exemple 1, si ce n'est qu'on a introduit dans l'enveloppe des germes de CO solide au voisinage de la portion de l'enveloppe adjacente de la sortie 3, cette admission est par exemple réalisée au moyen d'un injecteur injectant une phase de CO2 liquide prémélangée à des particules de CO2 solide. On a contrôlé l'admission de CO2 solide pour que la teneur en particules de CO2 solide (granulométrie inférieure à 20 [mu]m) dans la phase totale de CO2 liquide présente dans l'enveloppe soit d'environ 1% en poids. La pression dans l'enveloppe était d'environ 20 10<5> Pa.
De la glace de très haute densité a ainsi pu être obtenue (densité supérieure à 1,3 kg/1) Exemple 4
On a répété l'exemple 1, si ce n'est qu'on a introduit dans la cuve 10 des germes de CO2 solide. Ces germes (granulométrie moyenne de lOO[mu]m) ont été mélangés de manière sensiblement homogène dans le CO2 liquide, avant d'être introduire ce mélange homogène dans l'enveloppe 1 par l'ouverture 2. L'admission des germes dans l'enveloppe a été réalisée en utilisant le sas 12. La teneur en particules de CO2 solide dans la phase totale de CO2 liquide présente dans la cuve était d'environ 1% en poids. On a obtenu ainsi une glace carbonique homogène en densité présentant une densité moyenne de l'ordre de 1,3 kg/1. Une densité plus importante aurait pu être obtenue en assurant une pression dans l'enveloppe supérieure à 20 10<5> Pa. Des tranches de 1 cm d'épaisseur de la glace carbonique était translucide transparente.
Exemples 5, 6, 7 et 8
On a répété l'exemple 4, si ce n'est qu'on a contrôlé l'admission de germes dans la cuve pour obtenir une teneur en particules de CO2 solide dans la phase totale de CO2 liquide présente dans la cuve respectivement d'environ 3% en poids, d'environ 5% en poids, d'environ 10% en poids et d'environ 15% en poids.
Exemples 9 à 13
On a répété les exemples 4 à 9, si ce n'est qu'on a utilisé des grains grossiers de glace carbonique, grains d'une taille supérieure à 1mm.
Exemples 14
L'exemple 4 a été répété, si ce n'est qu'on a utilisé d'autres additifs. Le tableau non limitatif suivant donne la nature des additifs, leur granulométrie, et la teneur en poids des additifs dans la glace carbonique.
exemple additif(s) granulométrie teneur en poids moyenne en dans la glace poids carbonique
14A CaCO3 < 50[mu]m 5%
14B poudre de lave < 5[mu]m 3%
14C poudre de lave (nanoparticules) <l[mu]m 3%
14D oxyde de cérium <3[mu]m 7%
14E oxyde de cérium (nanoparticules) <l[mu]m 3% glace carbonique (particules) environ 300[mu]m 5%
14 F poudre de pierre ponce < 3[mu]m 10%
14G oxyde de zirconium <5[mu]m 5%
14H poudre de carbone < 10[mu]m 5%
141 carbone (nanoparticules) < l[mu]m 3%
14J sel de sodium (NaCl) <20[mu]m 5%
14K bicarbonate de soude <20[mu]m 5%
14L poudre de glace d'eau <50[mu]m 5%
14M poudre désinfectante/anti parasite <100[mu]m 3%
14N SiO2 <10[mu]m 10%
140 carbonate (particules) <50[mu]m 5%
14P poudre d'acier <10[mu]m 10%
14Q solvant congelé (particules) <50[mu]m 5%
<EMI ID=15.1>