I industriel kryogeni anvendes ekstremt lave temperaturer til at skabe mere effektive processer. Kulden leveres af dykkede gasser – enten flydende eller faste. Disse dykkede flydende gasser fremstilles hovedsageligt ved nedbrydning af luft. Anvendelsen af industriel kryogeni muliggør miljøvenlige, sikre og effektive processer i brancher som bilindustrien, kemisk industri, plastproduktion, metalforarbejdning og elektronikproduktion samt fødevare- og medicinalindustrien.
Kryogene anvendelser af industrigasser
Til industriel kryogeni fremstilles dykkølede industrigasser ved en kombination af køling, kompression og kondensation. Nitrogen fremstilles normalt ved luftkondensering og har en temperatur på -196 °C. Kuldioxid skal komprimeres og afkøles. Under tryk og lave temperaturer kondenserer CO2 og bliver flydende. Fast kuldioxid (tøris) når temperaturer på -78,5 °C. Disse lave temperaturer påvirker stoffernes adfærd i forhold til en vellykket processtyring.
Kryogene gasser bruges til at gøre produktionsprocesser sikrere og mere effektive. De øger også ofte produktkvaliteten eller bidrager til en ensartet kvalitet gennem bedre kontrollerbare processer.
Dykkede industrigasser til proceskøling
Eksoterme reaktioner kræver kontrolleret køling for at sikre en kontrolleret processtyring. Dette muliggør hurtig og effektiv køling af reaktorer med præcis temperaturstyring. Ved at køle ned til -150 °C med flydende nitrogen undgås uønskede bivirkninger. Den nitrogen, der bruges til køling, kan derefter genbruges som inert gas. Dette reducerer procesomkostningerne betydeligt.
Industrielle gasser til kryogen formaling
Mange stoffer, såsom krydderier, visse lægemidler eller plastmaterialer, skal formalet til en fin produktkvalitet for at kunne videreforarbejdes. F.eks. for at forbedre produktets overflade og dermed reaktivitet. Malning ved stuetemperatur kan dog føre til sammenklæbning eller tab af kvalitet/smag i stofferne. Kryogen malning muliggør en problemfri proces med bløde, fleksible eller olieholdige stoffer.
Plast forarbejdes til granulat med henblik på genbrug. Denne proces finder sted ved hjælp af flydende nitrogen for gummi, elastomerer og termoplastiske plastmaterialer, så materialerne ikke klæber sammen. I det kolde miljø bliver materialerne sprøde og kan formalet fint. Termoplaster og galvaniserede plastdele kan formalet fint med et lavt energiforbrug. Flydende nitrogen eller kuldioxid reducerer som inaktivt gas risikoen for brand.
Industrielle gasser til kryogen genanvendelse
Kryogen genbrug handler blandt andet om at afkøle kompositmaterialer og frembringe en adskillelse ved hjælp af materialernes forskellige udvidelseskoefficienter. Til dette formål anvendes flydende nitrogen eller flydende CO2.
De således adskilte materialer kan genvindes i meget høj renhed og dermed tilføjes produktionsprocessen igen eller bortskaffes sorteret.
Med et lavt energiforbrug kan også fiber- eller metalforstærkede termoplaster og galvaniserede plastdele genanvendes. Industrielle gasser anvendes også til kryogen genanvendelse af litiumbatterier.
Flydende nitrogen eller kuldioxid reducerer som inaktivt gas risikoen for brand.
Industrielle gasser til kryokondensation
Flygtige organiske forbindelser (VOC) er ofte bestanddele af udstødningsluftstrømme fra kemiske eller farmaceutiske reaktioner, belægningsprocesser og genanvendelsesprocesser. I henhold til den aktuelle "Tekniske vejledning om renholdelse af luften" – TA Luft fra 2022 – gælder der nye grænseværdier for emissioner. Med kryogen udluftningsrensning kan producenter fjerne VOC'er fra udluftningsstrømme. Dybfrosset flydende nitrogen køler udluftningsstrømmen, indtil de gasformige, organiske komponenter kondenserer. Med lav vedligeholdelsesomkostninger og meget lave driftsomkostninger kan de lovmæssige krav til emissioner overholdes.
Den nitrogen, der bruges til kondensering, kan derefter genbruges som inert gas. Dette reducerer procesomkostningerne betydeligt.
Industrielle gasser til ekstrudering af aluminium
Ekstrudering af aluminium anvendes i aluminiumsforarbejdning til at forme aluminiumslegeringer til bestemte former og profiler. Aluminiummet presses med en speciel maskine. Fordelen herved er, at ekstrudering gør det muligt at fremstille komplekse og præcise aluminiumsprofiler med høj styrke og holdbarhed. Ekstrudering er således en meget vigtig teknik, der gør det muligt at fremstille en lang række former og størrelser.
Teknisk set forhindrer inertisering af matricen med højren argon eller nitrogen ved ekstrudering oxidationen af ekstrudatet og eliminerer dermed den vigtigste kilde til overfladefejl såsom matricenridser eller varme revner. Dette reducerer spild og gør polering af produktet overflødig.
En anden anvendelse er afkøling af matricen med flydende nitrogen. Gassen afkøler materialet og matricen. Dette kan øge ekstruderingshastigheden med op til 30 procent og forlænge matricens levetid betydeligt.
Industrielle gasser til betonkøling
Betonkøling betegner processen, hvor hærdningen af friskstøbt beton styres ved hjælp af køling. Ved langsom afkøling af betonen med nitrogen kan revner og andre kvalitetsproblemer forhindres. Betonens temperatur holdes inden for et bestemt interval for at sikre det færdige produkts styrke og holdbarhed og opfylde kravene i retningslinjer og bygherrens specifikationer.
Betonkøling med nitrogen er en effektiv metode til at forbedre betonens kvalitet og forhindre problemer under meget varme omgivelsesforhold. Det bruges ofte i store, massive byggeprojekter for at forbedre betonens kvalitet og forkorte byggetiden.
Industrielle gasser til effektiv rengøring
Rengøring med kuldioxid i fast form (tøris) er en innovativ metode til at fjerne forureninger fra overflader. Tøris bruges til at fjerne snavs, fedt, maling og andre aflejringer skånsomt og effektivt. Det faste kuldioxid gør forureningerne sprøde. Det faste stof samler sig i de mikroskopiske revner, der opstår. Afhængigt af udgangsmaterialet anvendes to forskellige metoder:
- Ved tørisrensning anvendes fast CO2 i form af pellets. Disse sprøjtes med en dyse på den overflade, der skal renses.
- Ved sneblæsning anvendes flydende kuldioxid under tryk. Så snart dette frigives, omdannes det til fast CO2 – tøris-sne. Denne fine tøris-sne bruges som en fin stråle til at fjerne snavs på en overfladeskånsom måde.
Fordelene ved rengøring med kuldioxid ligger i den fuldstændige fordampning af rengøringsmidlet. Dette eliminerer efterfølgende processtrin, hvilket medfører betydelige tids- og omkostningsbesparelser. Som et biprodukt fra mange industrielle processer er CO2 et miljøvenligt rengøringsmiddel. Tørrisblæsning som rengøringsmetode er ikke-destruktiv og er derfor også velegnet til rengøring i indbygget tilstand.
- Tørrisrensning i kemien: I den kemiske industri anvendes tørrisrensning ofte til reaktorer, anlægskomponenter, rørledninger, tanke og beholdere.
- Sneblæsning i den kemiske og plastindustri: Til følsomme anlæg som varmevekslere eller styreenheder foretrækkes sneblæsning i den kemiske industri.
- Industrielle gasser til plastoverflader: Til rengøring af plastoverflader før belægning anvendes ofte et power-wash-anlæg med alkalisk rengøringsmiddel. Denne proces kræver flere rengørings- og skylletrin. Sneblæsning eller tørisrensning er en effektiv og grundig metode til rengøring af sprøjtestøbte komponenter, fiberforbundne komponenter, men også til rengøring af værktøjer.
- Tørrisrensning i støberier: Rensning med tørris anvendes i støberier til effektiv rengøring af modeludstyr, trykstøbeforme og støbeforme. Bindemiddelrester, smøremiddelrester og andet snavs opløses på en miljøvenlig og skånsom måde. Tørrisrensning i støberiet sparer ofte for udskiftning. Selv kernekasser med komplekse geometrier kan rengøres fuldstændigt med denne metode.
- Snesprøjtning af ikke-jernholdige metaller: Den miljøvenlige snesprøjtning muliggør en grundig og alligevel skånsom rengøring af værktøj og tilbehør ved bearbejdning af ikke-jernholdige metaller.
"Koldegenvinding" med Eco-Chiller
Mange produktionsprocesser kræver ilt, nitrogen, argon eller kuldioxid som procesgas. Af transportmæssige årsager opbevares stofferne ofte i dybfrossen flydende form i såkaldte koldforgassere. Procesgassen skal derfor fordampes. Ved fordampning af flydende industrigas frigives en stor mængde varme i form af "køleenergi", som kan udnyttes af et kølekredsløb. Rekuperering af kryogent gas kan udnyttes effektivt i bilindustrien, maskinindustrien, den kemiske industri, fødevare- eller lægemiddelproduktion og elektronik.
Leveringsformer for industrielle gasser til kryogeni
Ved levering og opbevaring af kryogene industrigasser som flydende nitrogen og fast eller flydende kuldioxid skal der tages højde for en række forhold. Målet er at sikre en optimal forsyning, der imødekommer dine individuelle behov.
- Flydende nitrogen leveres normalt i tankvogne. Til opbevaring stiller Air Liquide en vakuumisoleret opbevaringsbeholder i den ønskede størrelse til rådighed.
- Flydende kuldioxid til tøris leveres i gasflasker eller flaskebundter eller i opbevaringsbeholdere.
- Tøris fås som pellets i passende transportkasser. Disse isolerede beholdere fås i forskellige størrelser afhængigt af behovet.
Service fra Air Liquide til industriel kryogeni
Leder du efter kryogent gas til din proces? Med vores produkter tilbyder vi højkvalitetsgasser til dine individuelle anvendelser. På forespørgsel får du en omfattende rådgivning om fordelene ved at bruge industriel kryogeni til dit anvendelsesområde. Vores tekniske afdelinger står til rådighed for planlægning, dimensionering og design. Udnyt vores viden og erfaring til at skabe en sikker og så optimal proces som muligt. Med vedlagte kontaktformular kan du anmode om at blive kontaktet af en teknisk kontaktperson, der kan besvare alle dine spørgsmål.