Способ производства сухого льда Советский патент 1986 года по МПК F25J1/00 F25C1/00 

2. Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что, рассол, получен- ньй после нагрева и плавления газо1

Изобретение относится к холодильной технике и может найти применение при производстве сухого льда.

Целью изобретения является удешевление производства сухого.льда.

На чертеже представлена диаграмм цикла способа получения сухого льда

На диаграмме обозначены а - сое- тояние исходной СО, поступающей из газовой части завода , Р 110 KlIA;i5 - двухфазная смесь пара и твердой углекислоты при кПа; 8-еиа-с- смешение газообразной углекислоты перед первой ступенью сжатия с понижением ее температуры; с - состояние газообразной СО перед первой ступенью сжатия; с - d - сжатие газообразной СОг до Р 0,6-0,8 мПа; d-d - охлаждение газообразной СО цо Т ЗЗЗК и очистка от масла; двухфазная смесь пара и жидкой СОа, Р 0,6-0,3 мПй; d - е и-Г- е - смешение газообразной СОг. перед второй ступенью сжатия; е- к - сжатие газообразной COg до Р 1,7-2 мПа; к - к - охлаждение газообразной СОг. до Т ЗЗЗК и очистка от масла; 1i - двухфазная смесь пара и жидкой СОг, Р-1,7-2 мПа; h- I и к -К смешивание газообразной СОг и контактирование с насьщенньм раствором NaCl, в результате чего при отводе тепла внешним холодным источником образуются гидраты газа и гидраты соли; I- точка образования газовых гидратов и кристаллов соли (параметры суспензии перед сжатием ,75 мПа, Т 260, 15К); -т сжатие суспензии от Р 1,7-2 мПа до ,85 мПа; гг f - нагрев суспензии, плавление гидратов газа с получением жидкой COrj и рассола, растворение кристаллов соли в ра ссо ле, в результате чего укрепляется )ассол до эвтектической концентрации ;п - h - дросселирование жидкой

,вых гидратов, укрепляют кристаллами соли и рециркулируют на образование гидратов.

0

5

0

5

0

5

СОг от Р 2,85 мПа до Р.- 1 ,7-2, мПа с образованием жидкой и газообразной фаз; fi - { - дросселирование жидкой COg до ,6-0,8 мПа с образованием жидкой и газообразной фаз; {- S - дросселирование жидкой СО до , мПа с образованием твердой и газообразной фаз; п - ( - рециркуляция рассола из зоны плавления газовых гидратов в зону их образования; о, - t - охлаждение рассола в зоне.гидратообразования.

Способ осуществляют следующим образом.

Углекислый газ, поступающий из газовой части зав ода при давлении 0,1 мПа и температуре 293 К охлаждают ( а-с на диаграмме), сжимают до давления, несколько превьшаю- щего дайление тройной точки (Pt.T. 530 кПа), обычно до 0,6-0,8 мПа (.c-d). При сжатии температура его овьшается до температуры, значительно превьш1ающей температуру окружающей среды. Для уменьшения энергозатрат газообразнзпо углекислоту охлаждают до 333 К (с( - d) , 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 NaCl с концентрацией 24% NaCl (но может быть и другая соль), образуя гвдра- ты газа при давлении 1,75 м1Та и температуре 260,15 К(к -е). При этом в результате перехода части воды из раствора в состав газовых гидратов из насыщенного раствора выпадают кристаллы гидратов соли MaCt- 2НгО. Таким образом, полученная/суспензия состоит из рассола гидратов газа кристаллов соли. Теплоту фазового перехода При этом отводят внешним холодным источником например, хлад31

агентом, кипящим при 258К). Суспен-. зию сжимают до давления 2 , 85 мПа (на 0,2-0,25 мПа вьше, чем давле ние 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 N аС1 , 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 NаС12HjO разделяются под действием разности плотностей р,-. 1180 кг/м, КГ/MS

/ facfi2H,o- Кристаллы гидратов соли растворяются в рассоле, который рецирку- лирует в зону гидратообразования, а жидкая углекислота осушается от растворенной в ней воды и ступенчато дросселируется в начале до давления, равного давлению гидратообразования 1,750 мПа ( h - h), при этом образующиеся пары направляют вновь на образование гидратов, заРедактор О.Бугир

Составитель И.Шабалина Техред Ж. Кастелевич - Корректор С. Черни

Заказ 8690/40 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

06583. 4

тем до давления, несколько превышающего давление тройной точки до давления конца первого сжатия исходной углекислоты 0,6-0,8 мПа(Ъ -f).. г Образующиеся пары смешивают с охлажденной газробразной углекислотой после первого сжатия и, наконец, дросселируют до давления 0,1 мПа (f - B)j в результате чего жидкая to углекислота превращается в двухфазную смесь пара и твердой углекислоты. Твердая углекислота прессуется и периодически выводится в виде блоков сухого льда потребите- 15 лю, а парообразная смешивается с исходной углекислотой. Затем цикл повторяется.

Преимущества предлагаемого спо- 20 соба производства сухого льда по сравнению с известным заключаются в том, что при практически одинаковых основных расходах энергии (681,3 кДж/кг с.л. в предлагаемом 25 против 666,12 кДж/кг с.л. в известном ), при поддержании одинаковой разности температур на теплопередачу сокращаются теплообменные поверхности в зоне образования гид- 30 ратов на 7,25% и в зоне плавления гидратов на -13%, а также значительно сокращается давление в зоне плавления гидратов от 4750 до 2850 кПа, что позволяет сократить капитальные расходы на создание аппаратов.