RU2748710C1 - Аппарат для производства твердого диоксида углерода - Google Patents

Аппарат для производства твердого диоксида углерода Download PDF

Info

Publication number
RU2748710C1
RU2748710C1 RU2020110428A RU2020110428A RU2748710C1 RU 2748710 C1 RU2748710 C1 RU 2748710C1 RU 2020110428 A RU2020110428 A RU 2020110428A RU 2020110428 A RU2020110428 A RU 2020110428A RU 2748710 C1 RU2748710 C1 RU 2748710C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
solid carbon
carbonic acid
production
molds
Prior art date
Application number
RU2020110428A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Николаевич Неверов
Игорь Алексеевич Короткий
Игорь Борисович Плотников
Максим Юрьевич Мокрушин
Константин Борисович Плотников
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" (КемГУ)
Priority to RU2020110428A priority Critical patent/RU2748710C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2748710C1 publication Critical patent/RU2748710C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00—Producing ice
    • F25C1/22—Construction of moulds; Filling devices for moulds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для производства твердого диоксида углерода из сжиженной углекислоты. Аппарат для отверждения углекислоты содержит внешний слой теплоизоляции и герметичный корпус, между которыми находится трубопровод с циркулирующим хладагентом, и систему каналов с дисковым распределителем для подачи жидкого СО2в формы. Техническое решение позволяет получать твердый диоксид углерода без механического воздействия на получаемый продукт, без потерь жидкого сырья и с определенной дозировкой углекислоты. 3 ил.

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для производства твердого диоксида углерода из сжиженного.
Известно устройство для получения сухого льда из диоксида углерода, состоящее из емкости с жидким диоксидом углерода, запорно-регулирующей арматуры, трубопроводов для циркуляции хладоносителя и замораживателя с камерами для кристаллизации СО2 [1].
Недостатком устройства является отсутствие процесса возврата диоксида углерода в технологический цикл, а также отсутствие возможности менять камеры замораживания для получения различной массы продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат для замораживания диоксида углерода, содержащий корпус с теплоизолирующим материалом, кожух, имеющим стенку внутренней конической формы, трубопровод для подачи диоксида углерода, проходящий внутри корпуса и имеющий отверстия на концах, трубопровод с клапанами для циркуляции вещества [2].
Недостатками данного изобретения является получение твердого диоксида углерода большим цельным блоком, что увеличивает время технологической операции, затрудняет его перемещение и фасовку, а также наличие процесса дросселирования снижает качество получаемых блоков диоксида углерода и увеличивает потери CO2.
Технической задачей изобретения является получение кристаллического диоксида углерода без механического воздействия на получаемый продукт, без потерь жидкого сырья и с определенной дозировкой диоксида углерода.
С целью реализации технической задачи, а именно для исключения механического воздействия на продукт в рабочей зоне, аппарат выполнен с отсутствием элементов механического воздействия, вместо этого предусмотрены формы, в которых происходит кристаллизация диоксида углерода. Формы охлаждаются циркулирующим по контуру аппарата хладагентом, за счет чего происходит дополнительное охлаждение и достигается постоянная температура в контуре, которая может меняться в зависимости от режима работы аппарата, тем самым изменяя его производительность. Для исключения потерь в аппарате все процессы, связанные с кристаллизацией, происходят в герметичной системе и отсутствуют процессы дросселирования, а также на каждую форму установлены термодатчики, позволяющие обеспечивать точный контроль процесса кристаллизации, кроме того в аппарате осуществлен процесс возврата диоксида углерода путем сжижения обратно в технологический цикл. Определенная дозировка достигается установкой форм другого размера, тем самым можно получать продукт любой массы, увеличивая возможность его использование во многих отраслях промышленности.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема аппарата отверждения двуокиси углерода; на фиг. 2 изображена схема аппарата отверждения двуокиси углерода; на фиг. 3 изображена 3D модель аппарата отверждения двуокиси углерода.
Из баллона (6) жидкий диоксид углерода через систему запорно-регулирующей арматуры (7) и редуктора (5), поступает в рабочую зону. По манометрам (4) осуществляется контроль давления. В рабочей зоне (13) диоксид углерода по каналам (11) с помощью дискового распределителя (18) разливается в формы (14), которые установлены па раме для крепления форм (19). Охлаждается установка за счет хладагента, который течет по трубам (10) находящимся между основным корпусом (12) и внешним слоем теплоизолирующего материала (8). Внешний слой в свою очередь защищен металлическим покрытием (9). Перед извлечением форм с твердым диоксидом углерода производится сброс давления вентилем (1), контроль давления в рабочей зоне осуществляется манометром (3). Так же в корпусе установки предусмотрен термодатчик (2). Болты (15) фиксируют крышку (17), герметичность соединения обеспечивает прокладка (16). При открытии крышки твердый диоксид углерода находится в свободном доступе. Аппарат работает следующим образом.
Находящийся под давлением в 60-70 атм сжиженный диоксид углерода поступает из баллонов (6) в рабочую зону (13) с пониженным давлением, и находится в ней также в жидкой фазе. Однако давление не должно опускаться ниже линии насыщения и тройной точки (Р=5,18 атм при температуре -56,6°С). В рабочей зоне (13) посредством дискового распределителя (18) и каналов (11) двуокись углерода заполняет специальные формы (14), в которых происходит кристаллизация. Теплоизоляция (8) обеспечивает возможность проведения технологического процесса при заданных температурных параметрах, которые создает внешняя холодильная машина. Хладагент, циркулируя по контуру установки, отнимает тепло из рабочей зоны (12), и при достижении температур кристаллизации в формах (14) образуется твердый диоксида углерода. Для мониторинга температурного уровня в рабочей зоне (13) установки предусмотрен термодатчик (2), обеспечивающий плавное регулирование производительности холодильной машины, что позволяет снизить энергозатраты. Так же термодатчики установлены на каждую форму (14), для обеспечения точного контроля начала и завершения процесса кристаллизации. При замерзании всего объема CO2 в формах (14) срабатывает термодатчик, информирующий о завершении технологического процесса. Герметичность охлаждаемой зоны обеспечивает болтовое соединение (15) крышки (17) и корпуса (12) установки, а также установленная на корпусе (12) устройства прокладка (16). После извлечения из установки, твердый CO2 помещается в охлаждаемый изотермический контейнер для хранения и транспортировки к потребителю.
Предлагаемый аппарат обеспечивает получение твердого диоксида углерода в необходимом объеме, без потерь жидкого сырья и без механического воздействия на получаемый продукт. Компактность аппарата позволяют устанавливать его на одной раме, как с холодильным контуром, так и с контуром ожижения.
Список литературы
1. Патент SU №572632, М. Кл.2 F27J 1/00, 28.09.1977. Способ получения жидкой двуокиси углерода и сухого льда.
2. Патент US №2047099, С01В 32/55, 7.07.1936. Способ и устройство для замораживания жидкой двуокиси углерода.

Claims (1)

  1. Аппарат для производства твердого диоксида углерода, состоящий из герметичного корпуса, системы трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, отличающийся тем, что для замораживания диоксида углерода используются формы, в которых происходит дозировка жидкого диоксида углерода, которые охлаждаются циркулирующим по контуру аппарата хладагентом, за счет чего происходит дополнительное охлаждение и достигается постоянная температура в контуре, которая может меняться в зависимости от режима работы аппарата, тем самым изменяя его производительность, кроме того размер форм может меняться, соответственно можно получать разную массу готового продукта.
RU2020110428A 2020-03-11 2020-03-11 Аппарат для производства твердого диоксида углерода RU2748710C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110428A RU2748710C1 (ru) 2020-03-11 2020-03-11 Аппарат для производства твердого диоксида углерода

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110428A RU2748710C1 (ru) 2020-03-11 2020-03-11 Аппарат для производства твердого диоксида углерода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748710C1 true RU2748710C1 (ru) 2021-05-31

Family

ID=76301234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110428A RU2748710C1 (ru) 2020-03-11 2020-03-11 Аппарат для производства твердого диоксида углерода

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748710C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2084403A (en) * 1934-12-03 1937-06-22 Maiurl Refrigeration Patents L Production of solid carbon dioxide
SU572632A1 (ru) * 1975-07-11 1977-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Холодильной Промышленности Способ получени жидкой двуокиси углерода и сухого льда
EP0663371A1 (en) * 1994-01-18 1995-07-19 Mg Gas Products Limited Production of solid carbon dioxide
DE102009040498A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-10 Messer Group Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen fester Kohlendioxid-Partikel
RU2707382C1 (ru) * 2019-02-06 2019-11-26 Игнат Игоревич Иванов Форма для приготовления льда

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2084403A (en) * 1934-12-03 1937-06-22 Maiurl Refrigeration Patents L Production of solid carbon dioxide
SU572632A1 (ru) * 1975-07-11 1977-09-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Холодильной Промышленности Способ получени жидкой двуокиси углерода и сухого льда
EP0663371A1 (en) * 1994-01-18 1995-07-19 Mg Gas Products Limited Production of solid carbon dioxide
DE102009040498A1 (de) * 2009-09-08 2011-03-10 Messer Group Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen fester Kohlendioxid-Partikel
RU2707382C1 (ru) * 2019-02-06 2019-11-26 Игнат Игоревич Иванов Форма для приготовления льда

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2037753B1 (en) A freezer segment for a a freezer for confectionary with segments including channels for direct evaporation of co2
BR0112950A (pt) Método e instalação para cristalização contìnua de lìquidos por congelamento
ITMI20091630A1 (it) Impianto e procedimento per produrre pellet di anidride carbonica ghiacciata
RU2748710C1 (ru) Аппарат для производства твердого диоксида углерода
AU2019385786B2 (en) Supercooling refrigerator
CN206504516U (zh) 高精度降温设备
CN206037556U (zh) 充冷式冰温冷库
CN106440630A (zh) 充冷式冰温冷库
RU180198U1 (ru) Жидкоазотно-термоэлектрический термостат лабораторного назначения
KR100498735B1 (ko) 해수빙제조장치
CN207095078U (zh) 一种co2气体冷冻装置
CN107940845A (zh) 一种无菌制冰机及方法
CN109140860A (zh) 一种液氮循环速冻制冷系统
JP2009281651A (ja) シャーベット氷製造装置およびシャーベット氷の製造方法
CN207815804U (zh) 无菌制冰机
WO2016156707A1 (fr) Systeme de production de froid a partir d'air comprimé
CN213095861U (zh) 一种牛奶降温速冷装置
JPH11294682A (ja) アイスプラグ施工方法及び施工装置
RU2651139C2 (ru) Установка для получения талой воды за счёт утилизации холода сжиженного природного газа
SU939895A1 (ru) Установка дл получени жидкой и газообразной двуокиси углерода
JPH0646813A (ja) 浸漬冷凍方法
CN216384767U (zh) 六棱柱带涡流管快速冷冻设备
CN210583741U (zh) 一种用于制备高纯氯化钡的结晶装置
CN218120286U (zh) 一种片冰机冷水循环利用管道装置
CN210214821U (zh) 生产干冰用活塞式结晶缸筒