Способ плавления льда Советский патент 1981 года по МПК F25C5/00 

(54) СПОСОБ ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА

1

Изобретение относится к ледотехнике и может быть использовано в тех случаях, когда возникает необходимость расплавить лед при температуре ниже 0°С без подогрева.

Известным способом плавления льда является термический способ 1.

Однако этот способ предусматривает подогрев льда.

Известен также способ плавления льда при температуре ниже 0°С без подогрева путем обработки его поверхности веществами, плавящими лед, преимущественно, растворами этиленгликоля, глицерина, поваренной соли и др. 2.

Недостатком способа является химичес кое взаимодействие веществ, плавящих лед, с молекулами воды. В результате плавления образуются гетерогенные водные растворы, а не чистая вода.

Цель изобретения - получение воды, по своему составу идентичной составу льда.

Для достижения этой цели лед обрабатывают образующим гидрат газом, под давлением выше равновесного давления гидратообразования до перекристаллизации льда

в газовый гидрат, а затем резко сбрасывают давление газа до атмосферного.

При этом происходит бурное разложение гидрата на две фазы: газ и жидкую воду, которая через определенный промежуток времени вновь затвердевает, образуя лед.

Схематически этот процесс можно представить следующим образом: МЧ- газ (под давлением) - гидрат - (сброс давления газа до атмосферного) - жидкая вода + + газ - лед.

10

Способ осуществляют в щироком диапазоне отрицательных температур, при этом используют любые газы или их смеси, за исключением гелия, водорода и неона, не способных образовывать гидраты.

Пример 1. В предварительно охлажден15ную до -12°С реактивную камеру со смотровыми окнами, снабженную манометром и вентилями для подачи и удаления газа, помещают кусок льда массой 0,3 г. Камеру герметизируют и термостатируют при - 12°С, 20 затем в ней с помощью вентиля вводят газ (метан). При достижении давления в камере 50 кГс/см подачу газа прекращают и систему выдерживают в неизменных йзотермических условиях в течение 30 мин. Затем с помощью вентиля газ из камеры удаляют резким сбросом давления до атмосферного. Лед, который за это йремя перекристаллизовывался в гидрат метана, бурно плавится на газ и жидкую воду. Освободившаяся после разложения гидратй, вода стекает по наклонной плоскости и. через несколько секунд замерзает, вновь образуя лед. Пример 2. В реакторную камеру ггри -27°С помещают капиллярную трубку из стекла длиной 60 мм и внутренним диаметром 3 мм с открытыми отверстиями с обоих концов. Внутри капилляра находится предварительно намороженньш столбик льда длиной 10 мм. Затем в камеру подают газ (кислород). При достижении давления 150 кГс/см подачу газа в камеру прекращают и систему в неизменных изотермических условиях выдерживают в течение 45 мин, после чего из камеры выпускают резким сбросом давления до атмосферного. При этом лед, который под действием газа за это время перекристаллизОвьфзлся в гидрат, плавится на газ и жидкую воду, последняя при наклоне капиллярной трубки вытекает, OCBQбождая проходное сечение капилляра. Пример 3. В реакторную камеру при -27°С помещают капиллярную трубку с намороженным внутри капилляра столбиком льда. Затем в камеру подают газ (аргон). При достижении давления 120 кГс/см, подачу газа в камеру прекращают и систему в неизменных изотермических условиях выдерживают в течение 45 мин, после чего газ из камеры удаляют резким сбросом давления до атмосферного. Лед, который под действием газа за это время перекристаллизовывался в гидрат, плавится на газ и жидкую воду, последняя при наклоне капиллярной трубки вытекает, освобождая проходное сечение капилляра. Предлагаемый способ плавления льда при температуре ниже 0°С является физическим процессом; при котором между газом и водой не происходит никакого химического взаимодействия. Образующаяся жидкая вода по химическому составу идентичная составу льда. Способ может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, например, для ликвидации ледяных пробок в трубопроводах, очистки от льда морозильных камер промышленных холодильников и в ряде других случаев. Формула изобретения Способ плавления льда при температуре риже , отличающийся тем, что, с целью получения воды, идентичной по своему составу составу льда, последний обрабатывают образующим гидрат газом, под давлением выше равновесного давления гидраторбразования до перекристаллизации льда в газовый гидрат, а затем резко сбрасывают давление газа до атмосферного. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Киреев В. А. Курс физической химии. М., «Химия, 1975, с. 226. 2. Бобков В. А. Производство и применение льда. М., изд. «Птцевая промышленность, 1977, с. 36-38.