Teollisuuden jäähdytyksen käyttö
Lääketeollisuudessa ja biotekniikassa toteutetaan monenlaisia eksotermisiä prosesseja. Ilman jäähdytysjärjestelmää lämmön vapautuminen johtaa nopeasti reaktorin lämpötilan nousuun. Reaktio tapahtuu hallitsemattomasti. Tämän seurauksena molekyylien rakenne tai toiminta voi muuttua, mikä heikentää niiden tehokkuutta. Samalla korkea lämpötila voi johtaa ei-toivottujen sivutuotteiden muodostumiseen. Jotkut farmaseuttiset ja bioteknologiset vaikuttavat aineet hajoavat jo huoneenlämmössä, ja mikro-organismit voivat lopettaa toimintansa. Siksi monet prosessivaiheet tapahtuvat teollisessa prosessijäähdytyksessä.
Teollisen prosessijäähdytyksen vaatimukset
Teollisuudessa tehokkaat ja kustannustehokkaat tuotantoprosessit sekä korkea laatu ovat tärkeimmät parametrit. Teollisen prosessijäähdytyksen perusvaatimukset ovat:
- Käyttöaika: tarvittavan kylmän nopea tuottaminen
- Käyttöturvallisuus: vakiolämpötilan varmistaminen vapautuvasta lämmöstä riippumatta
- Energiatehokkuus: korkean lämmönsiirtonopeuden omaavat jäähdytysaineet mahdollistavat prosessijäähdytyksen tehokkaamman toiminnan
Nykyaikaiset jäähdytysaineet teolliseen prosessijäähdytykseen
Vesijäähdytyksellä saavutetaan enintään viiden asteen jäähdytyslämpötila. Fluoratut hiilivedyt ovat jäähdytysteholtaan parempia. Monia tämän luokan aineita on kielletty, koska ne vahingoittavat otsonikerrosta. Vaihtoehtona ovat syväjäähdytetyt nesteytetyt kaasut, kuten typpi (LN2) tai hiilidioksidi (R744). Näiden kaasujen etuja ovat:
- Alhainen höyrystymislämpötila, jopa -196 °C typen tapauksessa
- Nopea lämpötilan lasku
- Inertit aineet, jotka eivät kiihdytä korroosiota
- Kaasujen haihtuminen ilman jäämiä
- Kestävät kylmäaineet
Typpi otetaan talteen ilmasta ilmanseparaattorilaitoksissa ja nesteytetään sen jälkeen. Hiilidioksidi syntyy monissa prosesseissa sivutuotteena. Tämän alkuperänsä vuoksi typpi ja hiilidioksidi katsotaan kestäviksi jäähdytysaineiksi.
Prosessijäähdytyksen sovellukset
Lämpötilan säätö sekoitus- ja sekoitusastioissa sekä reaktoreissa on yksi tärkeimmistä toimenpiteistä luotettavan, eksotermisen prosessin varmistamiseksi. Lääke- ja biotekniikan alalla yleisiä prosesseja, joissa käytetään kylmälaitteita, ovat:
- Liuottaminen ja sekoittaminen: Jotkut lääkkeiden valmistuksessa käytettävät raaka-aineet tuottavat liuottamisen yhteydessä suuria määriä lämpöä. Kryogeeniset laitteet ovat tarpeen myös lämpötilaherkkien mikro-organismien liuottamiseen ja sekoittamiseen.
- Kemialliset reaktiot: Monissa synteesivaiheissa tapahtuu eksotermisiä reaktioita. Määritellyn valmistusprosessin varmistamiseksi reaktori on siksi jäähdytettävä.
- Muut prosessit: Mikro-organismien läsnä ollessa monet prosessivaiheet edellyttävät jäähdytystä. Näitä ovat puhdistusvaiheet ja sentrifugointi. Jäähdytys voi vaikuttaa myös kiteytymiseen.
Teollisuuskaasut prosessien jäähdytykseen
Tuotevalikoimamme sisältää seuraavat syväkylmät teollisuuskaasut teolliseen kryogeeniseen käyttöön:
| Technisches Gas | Summenformel | Eigenschaften | Anwendung |
| Hiilidioksidi, nestemäinen | CO2 | Syväjäähdytys | Prosessijäähdytys -78 °C:seen (kuivajää) |
| Typpi, nestemäinen | N2 | Syväkylmä, inertti | Prosessijäähdytys -90 °C:een asti |
Teollisuuden jäähdytyksen toteutus
Syväjäähdytettyjen nesteytettyjen kaasujen käyttö teollisuusjäähdytyksessä tarjoaa monia etuja. Teollisuudelle on järkevää sovittaa laitteistotekniikka ja toimitustarpeet toisiinsa. Käytettävä kaasu riippuu prosessin tarkista vaatimuksista.
AlaskaTM-jäähdytysjärjestelmä teolliseen prosessijäähdytykseen
AlaskaTM-jäähdytysjärjestelmä tarjoaa joustavan ja tehokkaan prosessijäähdytyksen -40...-90 °C:ssa. Periaate perustuu kiertävän jäähdytysnesteen jäähdyttämiseen lämmönvaihtimessa nesteytetyn kaasun avulla. Typen korkea lämmönsiirtonopeus mahdollistaa nopean lämpötilan laskun ja prosessin turvallisen hallinnan. Lisävarusteena voidaan käyttää myös lämmityskiertoa. AlaskaTM-jäähdytysjärjestelmä on saatavana useina tehoina välillä 5–100 kW. Air Liquide tarjoaa avaimet käteen -ratkaisuja teollisen kylmätekniikan erityisvaatimuksiin.
Teknisten kaasujen toimitusmuodot prosessijäähdytykseen
Nestemäinen typpi toimitetaan ja varastoidaan erityisissä, erikokoisissa kryosäiliöissä. Säiliöt, joita kutsutaan myös Deward-säiliöiksi, eristävät nestemäisen typen lämpöisesti ympäristöstä. Toimitamme hiilidioksidia asiakkaan yksilöllisten tarpeiden mukaan. Pienempään kulutukseen on saatavana 50 litran kaasupulloja ja 12 kappaleen 50 litran kaasupullopaketteja. Suurempaan tarpeeseen voidaan asentaa nestemäisen hiilidioksidin säiliö asiakkaan tiloihin.
Nesteytettyjen kaasujen käsittely
Nesteytettyjen kaasujen käsittely vaatii tehostettuja turvallisuustoimenpiteitä. Alhaiset lämpötilat voivat aiheuttaa vammoja. Höyrystyneet kaasut voivat kertyä huoneilmaan ja aiheuttaa terveysongelmia. Työntekijät on perehdytettävä näiden aineiden käsittelyyn.
Palvelumme sovelluksillesi
Oletko kiinnostunut teollisesta jäähdytyksestä ja teollisesta prosessijäähdytyksestä? Air Liquide tarjoaa kattavaa neuvontaa ja pitkäaikaista asiantuntemusta kryogeenisten sovellusten alalla. Palvelutiimimme on käytettävissäsi yksilöllisiin kysymyksiin. Keskustelemme kanssasi ja selvitämme yhdessä tehokkaimman ja kustannustehokkaimman ratkaisun tuotantoprosesseihisi. Jos haluat, että kokenut palveluhenkilöstömme soittaa sinulle takaisin, ota meihin yhteyttä oheisella yhteydenottolomakkeella.