Teollisessa kryogeenisessa käytetään erittäin alhaisia lämpötiloja prosessien tehostamiseksi. Kylmä tuotetaan syväkylmillä kaasuilla – joko nestemäisinä tai kiinteinä. Nämä syväkylmät nesteytetyt kaasut saadaan pääasiassa ilman hajottamisesta. Teollisen kryogeenian käyttö mahdollistaa ympäristöystävälliset, turvalliset ja tehokkaat prosessit esimerkiksi autoteollisuudessa, kemianteollisuudessa, muovinvalmistuksessa, metallinjalostuksessa, elektroniikkateollisuudessa sekä elintarvike- ja lääketeollisuudessa.
Kryogena tillämpningar av industrigaser
För industriell kryoteknik framställs djupkylda industrigaser genom en kombination av kylning, kompression och kondensation. Kväve utvinns normalt genom luftkondensering och har en temperatur på -196 °C. Koldioxid måste komprimeras och kylas. Under tryck och låga temperaturer kondenserar CO2 och blir flytande. Fast koldioxid (torris) når temperaturer på -78,5 °C. Dessa låga temperaturer påverkar materialens beteende i bemärkelsen att processen kan genomföras framgångsrikt.
Kryogena gaser används för att göra produktionsprocesser säkrare och effektivare. De ökar också ofta produktkvaliteten eller bidrar till en jämn kvalitet genom bättre kontrollerbara processer.
Kryogena industrigaser för processkylning
Exotermiska reaktioner kräver kontrollerad kylning för en kontrollerad processhantering. Detta möjliggör en snabb och effektiv kylning av reaktorer med exakt temperaturkontroll. Genom kylning till -150 °C med flytande kväve undviks oönskade biverkningar. Den kväve som används för kylning kan därefter återanvändas som inert gas. Detta minskar processkostnaderna avsevärt.
Industriella gaser för kryogen malning
Många ämnen, såsom kryddor, vissa läkemedel eller plaster, måste finmales för vidare bearbetning. Detta görs till exempel för att förbättra produktens yta och därmed dess reaktivitet. Malning vid rumstemperatur kan dock leda till klibbning eller förlust av substansernas kvalitet/smak. Kryogen malning möjliggör en smidig process för mjuka, flexibla eller oljehaltiga ämnen.
Plast bearbetas till granulat för återvinning. Denna process sker med hjälp av flytande kväve för gummimaterial, elastomerer och termoplastiska plaster, så att materialen inte klibbar ihop. I den kalla miljön blir materialen spröda och kan malas fint. Termoplaster och galvaniserade plastdelar kan malas fint med låg energiförbrukning. Flytande kväve eller koldioxid minskar risken för brand som inert gas.
Industriella gaser för kryogen återvinning
Kryogen återvinning handlar bland annat om att kyla kompositmaterial och åstadkomma en separation genom materialens olika expansionskoefficienter. För detta används flytande kväve eller flytande koldioxid.
De material som separeras på detta sätt kan återvinnas med mycket hög renhet och därmed återföras till tillverkningsprocessen eller kasseras sorterat.
Med låg energiförbrukning kan även fiber- eller metallförstärkta termoplaster och galvaniserade plastdelar återvinnas. Industriella gaser används också vid kryogen återvinning av litiumbatterier.
Flytande kväve eller koldioxid minskar som inert gas risken för brand.
Industrigaser för kryokondensation
Flyktiga organiska föreningar (VOC) är ofta beståndsdelar i avgasströmmar från kemiska eller farmaceutiska reaktioner, beläggningsprocesser och återvinningsprocesser. Enligt den aktuella ”Tekniska anvisningen för renhållning av luften” – TA Luft från 2022 – gäller nya gränsvärden för emissioner. Med kryogen avluftrening kan producenter ta bort VOC från avluftströmmarna. Djupkyld flytande kväve kyler avluftströmmen tills de gasformiga organiska komponenterna kondenserar. Med låga underhållskostnader och mycket låga driftskostnader kan de lagstadgade kraven för utsläpp uppfyllas.
Kvävet som används för kondensering kan sedan återanvändas som inert gas. Detta minskar processkostnaderna avsevärt.
Industriella gaser för aluminiumsträngsprutning
Aluminiumsträngpressning används vid aluminiumbearbetning för att forma aluminiumlegeringar till vissa former och profiler. Aluminiumet pressas med en speciell maskin. Fördelen med detta är att komplexa och precisa aluminiumprofiler med hög hållfasthet och hållbarhet kan tillverkas genom strängpressning. Strängpressning är därmed en mycket viktig teknik som gör det möjligt att tillverka en mängd olika former och storlekar.
Tekniskt sett förhindrar inertiseringen av matrisen med högren argon eller kväve vid strängpressning oxidationen av extrudatet och eliminerar därmed den huvudsakliga källan till ytfel som matrisintryck eller varmsprickor. Detta minskar avfallet och gör polering av produkten överflödig.
En annan tillämpning är kylning av matrisen med flytande kväve. Gasen kyler materialet och matrisen. På så sätt kan extruderinghastigheten ökas med upp till 30 procent och matrisernas livslängd förlängas avsevärt.
Industriella gaser för betongkylning
Betongkylning är processen att styra härdningen av nygjuten betong genom kylning. Genom att långsamt kyla betongen med kväve kan sprickor och andra kvalitetsproblem förhindras. Betongens temperatur hålls inom ett visst intervall för att säkerställa slutproduktens hållfasthet och hållbarhet och uppfylla kraven i riktlinjer och byggherrespecifikationer.
Betongkylning med kväve är en effektiv metod för att förbättra betongens kvalitet och förebygga problem vid mycket varma omgivningsförhållanden. Den används ofta vid stora, omfattande byggprojekt för att förbättra betongens kvalitet och förkorta byggtiden.
Industriella gaser för effektiv rengöring
Rengöring med koldioxid i fast form (torris) är en innovativ metod för att rengöra ytor från föroreningar. Torris används för att försiktigt och effektivt ta bort smuts, fett, färg och andra avlagringar. Den fasta koldioxiden gör föroreningarna spröda. Det fasta materialet samlas i de mikrosprickor som uppstår. Beroende på utgångsmaterialet används två olika metoder:
- Vid torrisrengöring används fast CO2 i form av pellets. Dessa sprutas med en munstycke på ytan som ska rengöras.
- Vid snöblästring används flytande koldioxid under tryck. Så snart denna frigörs omvandlas den till fast koldioxid – torris. Denna fina torris används som en fin stråle för att skonsamt avlägsna smuts från ytan.
Fördelarna med rengöring med koldioxid ligger i att rengöringsmedlet förångas helt. Detta eliminerar efterföljande processteg, vilket leder till betydande tids- och kostnadsbesparingar. Som en biprodukt från många industriella processer är CO2 ett miljövänligt rengöringsmedel. Torrisblästring som rengöringsmetod är icke-destruktiv och lämpar sig därför även för rengöring i inbyggt tillstånd.
- Torriskrengöring inom kemisk industri: Inom den kemiska industrin används torrskrengöring ofta för reaktorer, anläggningskomponenter, rörledningar, tankar och behållare.
- Snörengöring inom kemi- och plastindustrin: För känsliga anläggningar som värmeväxlare eller styrenheter föredras snörengöring inom den kemiska industrin.
- Industrigaser för plastytor: För rengöring av plastytor före beläggning används ofta en power wash-anläggning med alkaliskt rengöringsmedel. Denna process kräver flera rengörings- och sköljsteg. Snöblästring eller torrisrengöring är en effektiv och grundlig metod för komponenter från formsprutning, fiberförstärkta komponenter, men också för rengöring av verktyg.
- Torrisrengöring i gjuterier: Torrisrengöring används i gjuterier för effektiv rengöring av modellutrustning, tryckgjutningsformar och gjutformar. Bindemedelsrester, smörjmedelsrester och annan smuts löses upp på ett miljövänligt och skonsamt sätt. Torrisrengöring i gjuteriet gör ofta att demontering inte behövs. Även kärnformar med komplexa geometrier kan rengöras helt med denna metod.
- Snörengöring av icke-järnmetaller: Den miljövänliga snörengöringen möjliggör en grundlig men ändå skonsam rengöring av verktyg och tillbehör vid bearbetning av icke-järnmetaller.
“Köldåtervinning” med Eco-Chiller
Många produktionsprocesser kräver syre, kväve, argon eller koldioxid som processgas. Av transportskäl lagras dessa ämnen ofta i djupkyld flytande form i så kallade kylgasgeneratorer. Processgasen måste alltså förångas. Vid förångning av flytande industrigas frigörs en stor mängd värme i form av ”kylenergi” som kan utnyttjas av ett kylkretslopp. Återvinning av kryogen gas kan utnyttjas effektivt inom bilindustrin, maskinbyggnad, kemisk industri, livsmedels- eller läkemedelstillverkning och elektronik.
Leveransformer av industriella gaser för kryogeni
För kryogena industrigaser som flytande kväve och fast eller flytande koldioxid måste vissa punkter beaktas vid leverans och lagring. Målet är en optimal försörjning enligt dina individuella behov.
- Flytande kväve levereras vanligtvis i tankbilar. För lagring tillhandahåller Air Liquide en vakuumisolerad lagringstank i önskad storlek.
- Flytande koldioxid för torris levereras i gasflaskor eller flaskbuntar eller i lagringstankar.
- Torris levereras som pellets i lämpliga transportlådor. Dessa isolerade behållare finns i olika storlekar beroende på behov.
Service från Air Liquide för industriell kryogeni
Letar du efter kryogen gas för din process? Med våra produkter erbjuder vi högkvalitativa gaser för dina individuella applikationer. På begäran får du omfattande rådgivning om fördelarna med att använda industriell kryogeni för ditt användningsområde. Våra tekniska avdelningar står till ditt förfogande för planering, dimensionering och design. Utnyttja vår kunskap och erfarenhet för att utforma en säker och så optimal process som möjligt. Med hjälp av kontaktformuläret här intill kan du begära återkoppling från en teknisk kontaktperson för alla dina frågor.