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(huì)融化，而是升華，這意味著當(dāng)溫度升高并且固體開始消散時(shí)，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(huì)導(dǎo)致煙霧效果，干冰在升華時(shí)似乎會(huì)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(dāng)空氣中的二氧化碳濃度超過5％時(shí)，二氧化碳變得有毒。因此，使用干冰的任何區(qū)域必須通風(fēng)良好。

16mm顆粒干冰

將二氧化碳從氣體轉(zhuǎn)化為固體相對(duì)簡(jiǎn)單。中國(guó)存在許多干冰制造商，列入國(guó)內(nèi)知名干冰廠家TOOICE突馳科技。干冰被運(yùn)往該國(guó)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(xì)菌在運(yùn)輸過程中生長(zhǎng)。用于冷卻或冷凍食物的干冰必須非常干凈并被認(rèn)為是“食品級(jí)”，以確保它可能接觸的食物不會(huì)被污染。因?yàn)楣腆w升華而不實(shí)熔化，所以可以將大量干冰放入運(yùn)輸容器中，而不必考慮當(dāng)冰用作制冷劑時(shí)積聚的熔化水的體積。與食品有關(guān)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(zhǎng)，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(zhǎng)，使消費(fèi)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(yīng)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(jì)初發(fā)現(xiàn)了固體二氧化碳的特性。它首先在20世紀(jì)20年代在美國(guó)商業(yè)化生產(chǎn)。一個(gè)商業(yè)企業(yè)的商標(biāo)名稱 在1925年以 干冰 ，固體二氧化碳從那時(shí)起被稱為干冰。直到最近，干冰通常被稱為熱冰， 這是指當(dāng)一個(gè)人觸摸冷表面時(shí)手氈被燒毀的事實(shí)。

顆粒干冰

紐約長(zhǎng)島的一家設(shè)備公司于1925年首次成功生產(chǎn)干冰。在二十世紀(jì)中葉，干冰比今天更廣泛地用于冷藏和冷凍食品。實(shí)際上，世界上每個(gè)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(dòng)制冷變得經(jīng)濟(jì)實(shí)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(duì)簡(jiǎn)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(yùn)輸醫(yī)學(xué)標(biāo)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(xì)化的副產(chǎn)品。在美國(guó)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(jí)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(chǔ)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(yùn)輸，有時(shí)重達(dá)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(yùn)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(dāng)需要制造時(shí)，液體直接進(jìn)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(jī)中。當(dāng)液體從高壓環(huán)境移動(dòng)到大氣壓時(shí)，它會(huì)高速膨脹并蒸發(fā)，使液體冷卻到-109°F（-78.3°C）的凝固點(diǎn)。一個(gè)噴嘴將液體放入干冰壓機(jī)的頂部，該冰壓機(jī)高約16英尺（4.9米）。這臺(tái)壓機(jī)包括一個(gè)頂部的大塊，可以對(duì)產(chǎn)品施加極大的壓力。當(dāng)液態(tài)二氧化碳撞擊干冰壓塊時(shí)，它立即凝固，因?yàn)樗F(xiàn)在處于室溫。現(xiàn)在二氧化碳就像雪一樣。

現(xiàn)在位于壓榨機(jī)上部的這種雪必須被壓縮成一塊干冰。因此，壓機(jī)的這個(gè)頂部以非常大的壓力（約60噸）上下移動(dòng)，將雪壓成堅(jiān)固的干冰塊。這大約是五分鐘的過程。當(dāng)塊體是實(shí)心的時(shí)，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(jī)中推出并壓到輥?zhàn)由?。氣?dòng)鋸將塊切成兩半，塊被推到另一個(gè)鋸上，再次切割較小的塊。因此，在干冰壓機(jī)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(yùn)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(xué)反應(yīng)。

通常包括四個(gè)塊，內(nèi)部允許的空氣很少，以減少升華。如果在運(yùn)輸過程中移除了一個(gè)塊，其他塊將很快開始消散。許多干冰制造商使用機(jī)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(jí)干冰制造中使用的二氧化碳等級(jí)。中國(guó)制定了相當(dāng)嚴(yán)格的干冰制造二氧化碳純度標(biāo)準(zhǔn)，使制造商對(duì)所用的液態(tài)二氧化碳以及制成品的純度進(jìn)行認(rèn)證和測(cè)試。

其他質(zhì)量控制問題包括確保儲(chǔ)罐和設(shè)備正常工作。如果壓力未得到適當(dāng)保持，則無法生產(chǎn)產(chǎn)品。從切割到儲(chǔ)存快速有效地移動(dòng)產(chǎn)品非常重要，因?yàn)楦杀谑覝叵卵杆偕A，從而減少了可銷售產(chǎn)品的重量和價(jià)格。運(yùn)輸必須密集地包裝塊以減少運(yùn)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(xué)物質(zhì)。由于產(chǎn)品僅由二氧化碳制成，當(dāng)產(chǎn)品升華時(shí)，氣體會(huì)排放到大氣中。唯一可檢測(cè)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(chǔ)存中使用干冰可能會(huì)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(jī)械操作員對(duì)小型干冰顆粒感興趣，因?yàn)樗鼈兡軌蛟诟杀逑礄C(jī)，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(jī)生產(chǎn)企業(yè)使用TOOICE干冰顆粒清洗技術(shù)安全地清潔敏感的電子測(cè)試設(shè)備，從而不使用危險(xiǎn)溶劑。車身維修店發(fā)現(xiàn)，將干冰應(yīng)用于車身凹陷有時(shí)可以消除變形。此外，對(duì)干冰塊的測(cè)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(yuǎn)離人類。