Область применения CO₂ :

Пищевая промышленность. В пищевой ромышленности углекислота применяется для газирования воды, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, а так же газированных вин.

Хранение. В последнее время особой популярностью пользуется идея хранения пищевых продуктов, овощной продукции, фруктов в углекислотной среде. Имеется в виду эффект хранения в анаэробной среде где отсутствует возможность для развития бактерий и других микроорганизмов. Хотя сама углекислотная среда никак не влияет на качество хранимой продукции. Для примера можно привести характеристики углекислотного хранилища картофеля, где условия хранения не отличаются от традиционных условий, но при этом потери обусловленные гнилью снижены до 1% на весь срок закладки.

Быстрая сухая заморозка пищевых продуктов:

С помощью сжиженной углекислоты можно производить быструю сухую заморозку пищевых продуктов, полуфабрикатов, овощей и фруктов. Особенным спросом пользуется заморозка лесных ягод и фруктов, так как при быстрой заморозке не разрушаются витамины содержащиеся в них.

Изготовление сухого льда. Сухой лед – это твердая форма углекислого газа (CO₂ ), который не имеет запаха, вкуса и цвета, не проводит электричество и не воспламеняется.

Температура сухого льда – 78,33^О С, термоэнергия, имеющаяся в веществе, может быть использована для очистки поверхностей. Количество используемого для очистки CO₂ примерно равно количеству CO_2, используемого в пищевой индустрии и производстве напитков.

Сухой лед изготавливается из сжиженной углекислоты с помощью специального оборудования (сухоледный пресс). Используется сухой лед для обеспечения поддержки низких температур в закрытых термоизоли-рованных объемах для хранения скоропортящихся или замороженных продуктов в условиях отсутствия холодильных установок. Эффект достигается в результате испарения углекислоты и отсутствия жидкости при таянии люда. Так же сухой лед используется в медицине для сходных целей.

Очистка сухим льдом. Технология очистки сухим льдом очень эффективна, не абразивная и экологически чиста. Гранулы сухого льда, попадая по объекту, создают термический удар. Как результат, покрытие или грязь сжимается и отходит с основного материала. Останутся только отошедшие с поверхности покрытие и грязь, так как гранулы сухого льда испарятся в атмосферу без появления влаги. Эта очищающая система используется во многих производствах, таких как шиномонтаж, сталелитейное, пищевое, печатное и металлообрабатывающее и т.д.

Сварка металлов. Существует специальное оборудование (сварочный аппарат полуавтоматический), которое использует сжатую углекислоту для производства сварки металлов. Известно, что при сварке металла в углекислотной «шубе» получают более качественное соединение и сварочные швы.

6. Операции

Проведем краткое описание технологии производства углекислоты из сбросных дымных газов котельной.

Подача газовой смеси:

Сбросные дымовые газы (Смесь) отбираются из газоходов котлов котельной. Через коллектор, выполненный из металлических труб и далее по газоходу, смесь поступает на узел предварительной очистки «Скрубер». Далее смесь поступает в абсорбер.

Процесс абсорбции/десорбции (А/Д):

В качестве агента А/Д используется водный раствор моноэтаноламина (МЭА). Дымный газ из «Скрубера» направляется в узел А/Д где в противотоке абсорбирующему раствору из него отбирается CO₂ путем насыщения раствора. Далее Насыщенный раствор поступает в испаритель где из него выделяется отобранный CO_2. Обедненный раствор охлаждается в охладителе и насосом обратно подается в узел А/Д. Отобранный CO₂ направляется в узел охлаждения и очистки. Очистка:

После охлаждения отобранный CO₂ поступает в узел очистки где из него удаляются пары раствора носителя, посторонние соединения и механические примеси, а так же различные запахи. На выходе образуется очищенная газовая смесь содержащая газ СО2не менее 99,8% на 1м³ и безвредные соединения в следовых количествах. Сжижение:

Для сжижения используется специальное компрессорное и холодильное оборудование, имеющее высокое рабочее давление (выше 70 бар).

Углекислота может быть сжижена под давлением при температуре ниже 31°С (критическая точка). Жидкое состояние СО2 может быть удержано повышением давления и охлаждением, в этом случае углекислый газ останется жидким, но будет стремится к газообразному состоянию, если температура превысит -31°С несмотря на повышенное давление. Хранение жидкой углекислоты:

Жидкая углекислота хранится в предназначенных для этого резервуарах, которые имеют в составе холодильное оборудование для поддержания необходимой температуры.

Производство сухого льда:

Существует несколько методов производства сухого льда.

Первый метод - прессование блочного сухого льда. Таким методом прессуется снежные хлопья образующиеся в результате редуцирования жидкой углекислоты. Второй метод - производство гранул высокой плотности в пеллетайзере. После производства гранулы могут быть использованы немедленно или сохранены в изолированном контейнере до востребования. Такие гранулы имеют диаметр от 2 до 3 мм и длину от 2.5 до 10.2 мм.

Данная схема переработки дымных газов лежит в основе оборудования многих западных и отечественных производителей. Именно на основе этой схемы сконструирована углекислотная станция «CarbonyX» . Но в отличие от других производителей в данном комплексе сделан упор на простоту монтажа оборудования, отсутствие вести строительство специального здания и простоту эксплуатации самой станции.

Наладку оборудования осуществляют специалисты производителя. После запуска станции и окончания наладочных работ созывается приемочная комиссия и составляется акт приемки. Далее через комиссию Госсанэпиднадзора получается сертификат соответствия и безопасности. В случае если при производстве углекислоты используется емкость для ее хранения, тогда требуется зарегистрироваться в местном отделении Государственного технического надзора.

Для нормальной работы станции необходимо подключить ее к подаче воды, пара и дыма. При подключении к дымоходам следует учесть, что попадание воздуха в систему влечет за собой нештатный режим работы станции, поэтому соединения должны быть максимально герметизированы. При работе аппаратов происходит естественная потеря агента (водный раствор моноэтаноламина технического) поэтому следует его добавлять в систему. Следует заметить, что потери агента составляют приблизительно 5 литров на 1 тонну углекислоты.

Режим работы углекислотной станции круглосуточный. Обслуживание станции не требует специальных навыков и может осуществляться работниками котельной.

Основные техническо-экономические характеристики углекислотной станции, необходимые для расчетов, представлены в таблице 4.

Таблица 4

Исходные данные для расчета эффективности эксплуатации