Способ производства сухого льда

 

COlO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51}4. Г 25 J 1/00 F 25 С 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbiTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

M ЙЦ 2Q 2Ю 2ЭЗ 293 253 .М,У 27J 2Ю !УЗ Ti < (2 i ) 3714369/28-13 ,(22) 23.03.84 (46) 23.01.86. Бюл. N- 3 (71) Одесский технологический институт холодильной промьппленности (72) Э.А.Бакум (53) 621.565.5 (088.8) (56) Чуклин СЛ., Мартыновский В.С.

Иельцер Л.З.Холодильные установки.

M. Пищевая промышленность, 1961, с.384.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1112202, кл. Р 25 J 1/00,1983. (54)(57) 1.СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО ЛЬДА, предусматривающий сжатие газообразной углекислоты до давления 0,6-0,8 мПа, ее охлаждение, очистку от масла, сжатие до давления 1,7-2,0 мПа, охлаждение, очистку от масла, сжижение газообразной углекислоты путем перевода ее в

„„SU„„1206583 А газовые гидраты, сжатие суспензии, ее нагрев с обеспечением плавления газовых гндратов, отделение и ступенчатое дросселирование жидкой углекислоты до давления образования сухого льда, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью удешевления производства сухого льда сжижение газообразной углекислоты путем перевода ее в газовые гидраты осуществляют при контактировании с рассолом насыщенной концентрации с получением суспензии, состоящей из рассола, гидратов газа и кристаллов соли, и сжимают полученную суспензию до давления, превьппающего давление газогидратной эвтектики, при этом при нагреве с обеспечением плавления газовых гидратов одновременно со сжиженной угле" кислотой получают рассол, 12065 3

2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, рассол, полученный после нагрева и плавления газоИзобретение относится к холодильной технике и может найти применение при производстве сухого льда.

Целью изобретения является удешевление производства сухого льда.

На чертеже представлена диаграмма цикла способа получения сухого льда, На диаграмме обозначены а — состояние исходной СО, поступающей из газовой части завода T=293K

P = 110 кПА; о — двухфазная смесь пара и твердой углекислоты при

P=100 ; и - е и а — с — смешение газообразной углекислоты перед первой ступенью сжатия с понижением ее температуры; с — состояние газообразной СО перед первой ступенью сжатия; с — д — сжатие газообразной СО до Р 0,6-0,8 мПа;

d — d — охлаждение газообразной СО цо Т 333К и очистка от масла; двухфазная смесь пара и жидкой СО, P 0,6-0,3 мПа; д — е и 1- е — смешение газообразной COz перед второй ступенью сжатия; е- к — сжатие газообразной СО до P 1,7-2 мПа; — К- охлаждение газообразной СО до Т - 333К и очистка от масла; h — - двухфазная смесь пара и жидкой

СО, P - 1,7-2 мПа; Ь вЂ” Г и K смешивание газообразной СО и контактирование с насьпценным раствором

НаС1, в результате чего при отводе тепла внешним холодным источником образуются гидраты газа и гидраты соли; ь — точка образования газо вых гидратов и кристаллов соли параметры суспензии перед сжатием

Р=1,75 мПа, T= 260, 15К ); 8 - N сжатие суспензии от P 1,7-2 мПа до P 2,85 мПа; т - и — нагрев суспензии, плавление гидратов газа с получением жидкой СО и рассола, растворение кристаллов соли в рассоле, в результате чего укрепляется рассол до эвтектической концентрации; и — h — дросселирование жидкой,вых гидратов, укрепляют кристаллами соли и рециркулируют на образование гидратов.

СОп от Р 2,85 мПа до Р 1,7-2 мПа с образованием жидкой и газообразной фаз; ft — f — дросселирование жидкой

СО до P 0,6-0,8 мПа с образова-нием жидкой и газообразной фаз; и — дросселирование жидкой СО1„ до P - 0,1 мПа с образованием твердой

М газообразной фаз; и — ф — рециркуляция рассола из зоны плавления

10 газовых гидратов в зону их образования; О, — — охлаждение рассола в зоне гидратообразования.

Способ осуществляют следующим образом.

Углекислый газ, поступающий иэ газовой части завода при давлении 0,1 MIIa и температуре 293 К охлаждают (а-с на диаграмме), сжимают до давления, несколько превьппающего давление тройной точки (Р д, =

= 530 кПа), обычно до 0,6-0,8 мПа (с- d), При сжатии температура его повьппается до температуры, значительно превьппающей температуру окружающей среды. Для уменьшения энергозатрат газообразную углекислоту oxt лаждают до 333 К М вЂ” с1), отводя тепло в окружающую среду, после чего ее очищают от масла и сжимают До давления 1,7-2,0 мПа (е- к). Затем газообразную углекислоту охлаждают до 333 К (к- К ), отделяют от масла и контактируют с насьпценным раствором, например раствором NaC1 с конЗ5 центрацией - 243 N aC I (но может быть и другая соль), образуя гидраты газа при давлении 1,75 мПа и тем" пературе 260,15 К (y,- е ). При этом в результате перехода части воды из раствора в состав газовых гидратов из насьпценного раствора выпадают кристаллы гидратов соли йаСЕ- 2Нп0.

Таким образом, полученная суспензия состоит из рассола гидратов газа и кристаллов соли. Теплоту фазового перехода при этом отводят внешним холодным источником например, хлад1206583

Составитель И.Шабалина

Редактор О.Бугир ТехредЖ.Кастелевич - Корректор С.Черни

Заказ 8690/40 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4 агентом, кипящим при 258Kj. Суспензию сжимают до давления 2, 85 мПа

3 в «п(йа 0,2-0,25 мПа выше, чем давление в точке газогидратной эвтектики), нагревают и плавят при 265,5 К с получением рассола и сниженной углекислоты. Эта температура связана с использованием в качестве раствора насыщенной концентрации gаС1, температура газогидратной эвтектики которого 263,55 К, а для проведения процесса плавления с технически приемлемой скоростью достаточно обеспечение движущей силы -1,5-2К.

При использовании же рассолов других солей параметры газогидратной эвтектики другие, а следовательно, и температура плавления тоже другая.

Для нагрева и плавления гидратов используют теплоту конденсации хладагента. Жидкие рассол и углекислота и гидраты соли йаС1 2Н О разделяются под действием разности плотностей 0;- 1180 кг/M, /co 975 кг/м

УКаИ Ен о .а.Н,О

Крйсталлы гидратов соли растворяются в рассоле, который рециркулирует в зону гидратообразования, а жидкая углекислота осушается от растворенной в ней воды и ступен чато дросселируется в начале до давления, равного давлению гидратообразования 1,750 мПа(Н вЂ” h), при этом образующиеся пары направляют вновь на образование гидратов, за тем до давления, несколько превышающего давление тройной точки— до давления конца первого сжатия исходной углекислоты 0,6-0,8 мПа(Ь -f)..

5 Образующиеся пары смешивают с охлажденной газробразной углекислотой после первого сжатия и, наконец, дросселируют до давления 0,1 мПа ($ — 3), в результате чего жидкая углекислота превращается в двухфазную смесь пара и твердой углекислоты. Твердая углекислота прессуется и периодически выводится в виде блоков сухого льда потребите15 лю, а парообразная смешивается с исходной углекислотой. Затем цикл повторяется.

Преимущества предлагаемого спо20 соба производства сухого льда по сравненню с известным заключаются в том, что при практически одинаковых основных расходах энергии (681,3 кДж/кг с.л. в предлагаемом против 666,12 кДж/кг с.л. в известном ), при поддержании одинаковой разности температур на теплопередачу сокращаются теплообменные поверхности в зоне образования гид30 ратов на 7,25Х. и в зоне плавления гидратов на .137, а также значительно сокращается давление в зоне плавления гидратов от 4750 до 2850 кПа, что позволяет сократить капитальные расходы на создание аппаратов.