I industriell kryogeni brukes ekstremt lave temperaturer for å gjøre prosesser mer effektive. Kulden tilføres ved hjelp av dypkalde gasser – enten flytende eller faste. Disse dypkalde flytende gassene utvinnes hovedsakelig ved å splitte luft. Bruk av industriell kryogeni muliggjør miljøvennlige, sikre og effektive prosesser i bransjer som bilindustrien, kjemisk industri, plastproduksjon, metallbearbeiding og elektronikkproduksjon, samt næringsmiddel- og farmasøytisk industri.
Kryogene anvendelser av industrigasser
For industriell kryogeni produseres dykkaldt industrigass gjennom en prosesskombinasjon av kjøling, kompresjon og kondensering. Nitrogen utvinnes vanligvis gjennom luftkondensering og har en temperatur på -196 °C. Karbondioksid må komprimeres og kjøles ned. Under trykk og lave temperaturer kondenserer CO2 og blir flytende. Fast karbondioksid (tørris) når temperaturer på -78,5 °C. Disse lave temperaturene påvirker stoffers oppførsel i den forstand at prosessene gjennomføres på en vellykket måte.
Kryogene gasser brukes for å gjøre produksjonsprosesser sikrere og mer effektive. De øker også ofte kvaliteten på produktene eller bidrar til en jevn kvalitet gjennom bedre kontrollerbare prosesser.
Dypkalde industrigasser for prosesskjøling
Eksotermiske reaksjoner krever kontrollert kjøling for kontrollert prosessstyring. Dette muliggjør rask og effektiv kjøling av reaktorer med nøyaktig temperaturkontroll. Ved kjøling til -150 °C med flytende nitrogen unngås uønskede bivirkninger. Nitrogenet som brukes til kjøling, kan deretter gjenbrukes som inert gass. Dette reduserer prosesskostnadene betydelig.
Industrielle gasser for kryogen maling
Mange stoffer, som krydder, noen medisiner eller plast, må finmales for videre bearbeiding. For eksempel for å forbedre overflaten og dermed reaktiviteten til produktet. Malingen ved romtemperatur kan imidlertid føre til sammenklumping eller tap av kvalitet/smak hos stoffene. Kryogen maling muliggjør en jevn prosess med myke, fleksible eller oljeholdige stoffer.
Plast blir bearbeidet til granulat for gjenvinning. Denne prosessen foregår ved hjelp av flytende nitrogen for gummi, elastomerer og termoplastiske materialer, slik at materialene ikke klumper seg sammen. I det kalde miljøet blir stoffene sprø og kan males fint. Termoplaster og galvaniserte plastdeler kan males fint med lavt energiforbruk. Flytende nitrogen eller karbondioksid reduserer risikoen for brann som inert gass.
Industrielle gasser for kryogen gjenvinning
Kryogen gjenvinning handler blant annet om å kjøle ned komposittmaterialer og skille dem fra hverandre ved hjelp av materialenes forskjellige utvidelseskoeffisienter. Til dette brukes flytende nitrogen eller flytende CO2.
Materialene som skilles på denne måten, kan gjenvinnes med svært høy renhet og dermed tilføres produksjonsprosessen på nytt, eller kastes som ren sortering.
Med lavt energiforbruk kan også fiber- eller metallforsterkede termoplaster og galvaniserte plastdeler gjenvinnes. Industrielle gasser brukes også ved kryogen gjenvinning av litiumbatterier.
Flytende nitrogen eller karbondioksid reduserer risikoen for brann som inert gass.
Industrielle gasser for kryokondensering
Flyktige organiske forbindelser (VOC) er ofte bestanddeler i avtrekksluftstrømmer fra kjemiske eller farmasøytiske reaksjoner, beleggingsprosesser og resirkuleringsprosesser. I henhold til den gjeldende «Tekniske veiledningen for renhold av luften» – TA Luft fra 2022 – gjelder nye grenseverdier for utslipp. Med kryogen avtrekksluftrensing kan produsenter fjerne VOC-er fra avtrekksluftstrømmene. Dypfryst flytende nitrogen kjøler avtrekksluftstrømmen til de gassformige, organiske komponentene kondenserer. Med lite vedlikehold og svært lave driftskostnader kan de lovfestede kravene til utslipp overholdes.
Nitrogenet som brukes til kondensering kan deretter gjenbrukes som inert gass. Dette reduserer prosesskostnadene betydelig.
Industrielle gasser til ekstrudering av aluminium
Aluminiumstrangpressing brukes i aluminiumforedling for å gi aluminiumlegeringer bestemte former og profiler. Aluminiumet presses med en spesiell maskin. Fordelen med dette er at strangpressing gjør det mulig å produsere komplekse og presise aluminiumprofiler med høy styrke og holdbarhet. Strangpressing er dermed en svært viktig teknikk som gjør det mulig å produsere en rekke former og størrelser.
Teknisk sett forhindrer inertisering av matrisen med høyrent argon eller nitrogen oksidasjon av ekstrudatet og eliminerer dermed den viktigste kilden til overflatefeil som matriseinnrykk eller varmesprekker. Dette reduserer avfallet og gjør polering av produktet overflødig.
En annen anvendelse er kjøling av matrisen med flytende nitrogen. Gassen kjøler materialet og matrisen. Dette kan øke ekstruderingshastigheten med opptil 30 prosent og forlenge matrisens levetid betydelig.
Industrielle gasser til betongkjøling
Betongkjøling er prosessen med å kontrollere herding av nystøpt betong ved hjelp av kjøling. Ved å kjøle betongen langsomt ned med nitrogen kan man forhindre sprekker og andre kvalitetsproblemer. Betongens temperatur holdes innenfor et bestemt område for å sikre endproduktets styrke og holdbarhet og oppfylle kravene i retningslinjer og byggherrens spesifikasjoner.
Betongjøling med nitrogen er en effektiv metode for å forbedre betongens kvalitet og forhindre problemer ved svært varme omgivelsesforhold. Det brukes ofte i store, massive byggeprosjekter for å forbedre betongens kvalitet og forkorte byggetiden.
Industrielle gasser for effektiv rengjøring
Rengjøring med karbondioksid i fast form (tørris) er en innovativ metode for å fjerne forurensninger fra overflater. Tørris brukes til å fjerne smuss, fett, maling og andre avleiringer på en skånsom og effektiv måte. Det faste karbondioksidet gjør forurensningene sprø. Det faste stoffet samler seg i de mikroskopiske sprekkene som oppstår. Avhengig av utgangsmaterialet brukes to forskjellige metoder:
- Ved tørrisrengjøring brukes fast CO2 i form av pellets. Disse sprøytes med en dyse på overflaten som skal rengjøres.
- Ved snørengjøring brukes flytende karbondioksid under trykk. Så snart dette frigjøres, omdannes det til fast CO2 – tørris-snø. Denne fine tørris-snøen brukes som en fin stråle for å fjerne smuss på en overflatevennlig måte.
Fordelene med rengjøring med karbondioksid ligger i at rengjøringsmidlet fordamper fullstendig. Dette eliminerer behovet for etterfølgende prosessetrinn, noe som gir betydelige tids- og kostnadsbesparelser. Som et biprodukt fra mange industrielle prosesser er CO2 et miljøvennlig rengjøringsmiddel. Tørrisblåsing som rengjøringsmetode er ikke-destruktiv og egner seg derfor også for rengjøring i innbygget tilstand.
- Tørrisrengjøring i kjemisk industri: I kjemisk industri brukes tørrisrengjøring ofte til reaktorer, anleggskomponenter, rørledninger, tanker og beholdere.
- Snøblåsing i kjemisk industri og plastindustri: For sensitive anlegg som varmevekslere eller styreenheter foretrekkes snøblåsing i kjemisk industri.
- Industrielle gasser for plastoverflater: For rengjøring av plastoverflater før belegging brukes ofte et kraftig vaskesystem med alkalisk rengjøringsmiddel. Denne prosessen krever flere rengjørings- og skylletrinn. Snøblåsing eller tørrissrengjøring er en effektiv og grundig metode for komponenter fra sprøytestøping, fiberkomposittkomponenter, men også for rengjøring av verktøy.
- Tørrisrengjøring i støperier: Rengjøring med tørris brukes i støperier for effektiv rengjøring av modellutstyr, trykkstøpeformer og støpeformer. Bindemiddelrester, smøremiddelrester og annet smuss løses på en miljøvennlig og skånsom måte. Tørrisrengjøring i støperiet gjør det ofte unødvendig å demontere utstyret. Selv kjernebokser med komplekse geometrier kan rengjøres fullstendig med denne metoden.
- Snøblåsing av ikke-jernholdige metaller: Den miljøvennlige snøblåsingen muliggjør en grundig, men likevel skånsom rengjøring av verktøy og tilbehør ved bearbeiding av ikke-jernholdige metaller.
«Kaldgjenvinning» med Eco-Chiller
Mange produksjonsprosesser krever oksygen, nitrogen, argon eller karbondioksid som prosessgass. Av transportmessige årsaker lagres stoffene ofte i dypfryst flytende form i såkalte kaldforgassere. Prosessgassen må derfor fordampes. Ved fordampning av flytende industrigass frigjøres en stor mengde varme i form av «kjøleenergi», som kan utnyttes av et kjølekretsløp. Gjenvinning av kryogent gass kan utnyttes effektivt i bilindustrien, maskinbygging, kjemisk industri, mat- og legemiddelproduksjon og elektronikk.
Leveringsformer for industrielle gasser til kryogeni
For kryogene industrigasser som flytende nitrogen og fast eller flytende karbondioksid må det tas hensyn til noen punkter ved levering og lagring. Målet er optimal forsyning i henhold til dine individuelle behov.
- Flytende nitrogen leveres vanligvis i tankbiler. For lagring stiller Air Liquide til rådighet en vakuumisolert lagertank i ønsket størrelse.
- Flytende karbondioksid til tørris leveres i gassflasker eller flaskepakker, eller i lagertanker
- Tørris leveres som pellets i passende transportbokser. Disse isolerte beholderne er tilgjengelige i forskjellige størrelser, avhengig av behov.
Service fra Air Liquide for industriell kryogeni
Leter du etter kryogent gass til prosessen din? Med våre produkter tilbyr vi høykvalitetsgasser til dine individuelle bruksområder. På forespørsel får du omfattende rådgivning om fordelene ved å bruke industriell kryogeni til ditt bruksområde. Våre tekniske avdelinger står til din disposisjon for planlegging, utforming og design. Benytt deg av vår kunnskap og erfaring for å utforme en sikker og så optimal prosess som mulig. Med kontaktformularen ved siden av kan du be om tilbakemelding fra en teknisk kontaktperson for alle dine spørsmål.