干冰背景

干冰是二氧化碳的名稱。二氧化碳存在于地球大氣中； 它是人類呼出的氣體，也是植物用于光合作用的氣體。該化合物無色，無味，無味，約為空氣的1.5倍。在壓力和低溫下，二氧化碳從氣體變?yōu)椴煌该鞯陌咨腆w。

塊狀干冰

干冰主要以兩種形式制造，或者作為一塊重量超過50磅（22.7千克）的干冰塊，或者是從大米粒度到較大顆粒大小不等的小塊。干冰不會融化，而是升華，這意味著當溫度升高并且固體開始消散時，固體直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w（繞過液態(tài)）。這種不尋常的特征會導致煙霧效果，干冰在升華時似乎會冒煙。因此，干冰通常用于模擬霧或煙霧。

干冰本身沒有毒，但固體表面很冷，沒有手套就不能接觸。此外，雖然氣體穩(wěn)定且惰性，但它比空氣重，并且可以集中在低區(qū)域或封閉空間中。當空氣中的二氧化碳濃度超過5％時，二氧化碳變得有毒。因此，使用干冰的任何區(qū)域必須通風良好。

16mm顆粒干冰

將二氧化碳從氣體轉(zhuǎn)化為固體相對簡單。中國存在許多干冰制造商，列入國內(nèi)知名干冰廠家TOOICE突馳科技。干冰被運往該國的所有地區(qū)用于各種用途。它是一種重要的 制冷劑用于保持食物冷卻并防止細菌在運輸過程中生長。用于冷卻或冷凍食物的干冰必須非常干凈并被認為是“食品級”，以確保它可能接觸的食物不會被污染。因為固體升華而不實熔化，所以可以將大量干冰放入運輸容器中，而不必考慮當冰用作制冷劑時積聚的熔化水的體積。與食品有關的用途非常廣泛，包括快速冷凍食品以備將來在食品加工廠使用，延緩面包店中活性酵母的生長，以及保持食品冷藏以滿足航空業(yè)的需求。

其他用途包括：減緩苗圃花蕾的生長，使消費者保持植物新鮮，制造過程中橡膠工業(yè)的快速冷凍，吸收氨制冷泄漏，以及為戲劇制作創(chuàng)造煙霧。最近干冰的最重要應用是干冰噴射（或清潔），其中干冰顆粒以高速噴射在待清潔的表面上。顆粒剝離污染物表面，升華到大氣中，不留下有毒 氣體。唯一的殘留物是留下來處理的污垢或油漆。

歷史

沒有發(fā)明干冰，而是在二十世紀初發(fā)現(xiàn)了固體二氧化碳的特性。它首先在20世紀20年代在美國商業(yè)化生產(chǎn)。一個商業(yè)企業(yè)的商標名稱 在1925年以 干冰 ，固體二氧化碳從那時起被稱為干冰。直到最近，干冰通常被稱為熱冰， 這是指當一個人觸摸冷表面時手氈被燒毀的事實。

顆粒干冰

紐約長島的一家設備公司于1925年首次成功生產(chǎn)干冰。在二十世紀中葉，干冰比今天更廣泛地用于冷藏和冷凍食品。實際上，世界上每個冰淇淋店都使用干冰來保持冰淇淋的冷凍，直到第二次世界大戰(zhàn)后，電動制冷變得經(jīng)濟實惠且高效。干冰的制造在幾十年內(nèi)沒有顯著變化，并且是加壓和冷卻氣態(tài)二氧化碳的相對簡單的過程。隨著更好的電制冷的出現(xiàn)，干冰的用途有所減少。最近使用的一些發(fā)展包括在爆破或清潔中使用顆粒以及它在運輸醫(yī)學標本（包括心臟，四肢和組織）中的用途，用于重新附著和移植。

原料

用于制造干冰的唯一原料是二氧化碳。該原材料是在其他產(chǎn)品的制造或精制過程中排放的氣體的細化的副產(chǎn)品。在美國制造干冰中使用的大多數(shù)二氧化碳來自在精煉石油和氨期間釋放的氣體的精煉。在這些過程中排出的二氧化碳被吸走并“擦洗”以除去食品級二氧化碳的雜質(zhì)，最終變成干冰。

制造過程

通過壓縮和冷卻使二氧化碳液化， 在室溫下在約870lb / in 2 （395kg / cm 2 ）的壓力下液化 。液態(tài)二氧化碳通過管道泵入大型儲罐，以便干冰制造商可以去除所需的液體。

食品用干冰

液態(tài)二氧化碳大量運輸，有時重達數(shù)噸。因此，大多數(shù)干冰制造商選擇將他們的工廠安置在石油或氨精煉廠附近，以保證運輸成本的可承受性。將加壓的冷凍液態(tài)二氧化碳直接輸送到干冰制造商所擁有的加壓罐或軌道車中，然后前往工廠。

坦克行李箱上升到工廠，并將液態(tài)二氧化碳排放到房屋內(nèi)的巨大水箱中。這些罐在壓力下保持液體，使其保持冷藏，使其保持液態(tài)。這些罐位于工廠墻附近，并且通過管道，當需要制造時，液體直接進入工廠內(nèi)部。

液體二氧化碳再次通過管道從相鄰的罐通過工廠壁釋放到干冰壓機中。當液體從高壓環(huán)境移動到大氣壓時，它會高速膨脹并蒸發(fā)，使液體冷卻到-109°F（-78.3°C）的凝固點。一個噴嘴將液體放入干冰壓機的頂部，該冰壓機高約16英尺（4.9米）。這臺壓機包括一個頂部的大塊，可以對產(chǎn)品施加極大的壓力。當液態(tài)二氧化碳撞擊干冰壓塊時，它立即凝固，因為它現(xiàn)在處于室溫?，F(xiàn)在二氧化碳就像雪一樣。

現(xiàn)在位于壓榨機上部的這種雪必須被壓縮成一塊干冰。因此，壓機的這個頂部以非常大的壓力（約60噸）上下移動，將雪壓成堅固的干冰塊。這大約是五分鐘的過程。當塊體是實心的時，它通常約61厘米寬，25厘米高，重約100千克。

擠壓成型干冰

將這塊不透明的白色干冰從壓機中推出并壓到輥子上。氣動鋸將塊切成兩半，塊被推到另一個鋸上，再次切割較小的塊。因此，在干冰壓機中制造的單塊現(xiàn)在是四塊，每塊重約25千克。

將較小的塊放入容器中，使塊冷卻，使升華保持在最低限度。如果以未包裝的部件運輸，則必須將它們緊緊包裝在容器中， 干冰的形成是一系列化學反應。

通常包括四個塊，內(nèi)部允許的空氣很少，以減少升華。如果在運輸過程中移除了一個塊，其他塊將很快開始消散。許多干冰制造商使用機器將紙塊包裹在紙上（明智的是不要觸摸非常冷的表面）并將其送到經(jīng)銷商或批發(fā)商處。

質(zhì)量控制

質(zhì)量控制問題主要圍繞食品級干冰制造中使用的二氧化碳等級。中國制定了相當嚴格的干冰制造二氧化碳純度標準，使制造商對所用的液態(tài)二氧化碳以及制成品的純度進行認證和測試。

其他質(zhì)量控制問題包括確保儲罐和設備正常工作。如果壓力未得到適當保持，則無法生產(chǎn)產(chǎn)品。從切割到儲存快速有效地移動產(chǎn)品非常重要，因為干冰在室溫下迅速升華，從而減少了可銷售產(chǎn)品的重量和價格。運輸必須密集地包裝塊以減少運輸中的升華。

副產(chǎn)品/廢物

在干冰的生產(chǎn)中沒有產(chǎn)生重要的化學物質(zhì)。由于產(chǎn)品僅由二氧化碳制成，當產(chǎn)品升華時，氣體會排放到大氣中。唯一可檢測的廢物是以塊狀形式升華產(chǎn)品，將其保持在最低限度。

未來

雖然在制冷和食品儲存中使用干冰可能會減少，但在其他地區(qū)使用干冰具有一定的前景。如上所述，工業(yè)清洗和機械操作員對小型干冰顆粒感興趣，因為它們能夠在干冰清洗機，去除污垢或其他污染物，然后散發(fā)到大氣中。最近，一家手機生產(chǎn)企業(yè)使用TOOICE干冰顆粒清洗技術安全地清潔敏感的電子測試設備，從而不使用危險溶劑。車身維修店發(fā)現(xiàn)，將干冰應用于車身凹陷有時可以消除變形。此外，對干冰塊的測試主張將其放入地穴中 消滅害蟲或?qū)⑵浞旁诤笤阂晕米?，以使它們遠離人類。