Droogijs speelt een cruciale rol in moderne industrieën. Het wordt veel gebruikt voor industriële reiniging, koelketentransport, voedselconservering en medische logistiek. In tegenstelling tot gewoon ijs sublimeert droogijs bij –78,5 graden (–109,3 graden F) direct van een vaste stof naar een gas, waardoor er geen vocht of residu achterblijft.
Deze unieke eigenschap maakt het van onschatbare waarde voor processen waarbij water of geleidbaarheid moeten worden vermeden.
Maar heb je je ooit afgevraagd hoe vloeibare CO₂ wordt omgezet in vaste droogijspellets?
Het antwoord ligt in een gespecialiseerd stuk industriële apparatuur dat bekend staat als eendroogijspelletiseermachine.
In deze gids bekijken we volledig hoe droogijspelletiseermachines werken - en onderzoeken we hun werkingsprincipes, belangrijkste componenten, productieproces en industriële toepassingen.
Wat is een droogijspelletiseermachine?
Een droogijspelletiseermachine is een machine die is ontworpen om vloeibaar kooldioxide (LCO₂) om te zetten in vaste droogijspellets via een proces van snelle drukverlaging en mechanische compressie.
In wezen wordt er vloeibaar CO₂, opgeslagen onder hoge druk, omgezet in dichte, cilindrische pellets, klaar voor gebruik in verschillende industrieën.
Fysische eigenschappen van droogijs
Droogijs is de vaste vorm van kooldioxide en gedraagt zich heel anders dan ijs op water-basis.
Bij –78,5 graden (–109,3 graden F) smelt droogijs niet in vloeistof - het sublimeert direct in CO₂-gas, wat betekent:
- Het laat geen vloeistofresten achter,
- Het is niet-geleidend, en
- Het is niet-giftig en veilig voor indirect contact met producten.
Dit "droge" koelgedrag is de reden waarom het wordt gebruikt in toepassingen zoals precisiereiniging, biomedische verzending en koude opslag.
Pellets versus blokken versus plakjes
Droogijs is er in verschillende vormen:
- Pellets – kleine cilindrische stukjes (gewoonlijk 3 mm, 6 mm of 9 mm in diameter). Deze worden gebruikt voor droogijsstralen, koelketenlogistiek en on-koeling op aanvraag.
- Blokken – grote, compacte stukken voor lange- koeling of verzending van bulkgoederen.
- Plakjes of plakken – platte platen ontworpen voor voedselverwerkingslijnen of koelvitrines.
Pellets zijn de meest populaire vorm omdat ze gemakkelijk te hanteren zijn, minder afval produceren en continu kunnen worden gemaakt met behulp van een geautomatiseerde pelletiseermachine.
De wetenschap achter de vorming van droogijs
Om te begrijpen hoe droogijspelletiseermachines werken, moeten we eerst kijken naar de fysica van CO₂-faseverandering.
Bij het proces wordt kooldioxidegas omgezet in een vloeistof en vervolgens in een vaste stof -, terwijl de vloeibare fase bij normale druk wordt overgeslagen.
Fase 1: Vloeibaar maken
Het proces begint wanneer gasvormig CO₂ wordt gecomprimeerd en afgekoeld tot vloeibaar koolstofdioxide (LCO₂).
Dit gebeurt doorgaans bij een druk van ongeveer 6.250 kPa (ongeveer 900 psi) en een temperatuur van ongeveer –17 graden (1 graden F).
De vloeistof wordt vervolgens opgeslagen in een geïsoleerde CO₂-tank, klaar om naar de pelletiseermachine te worden gevoerd.
Fase 2: Expansie (snelle drukval)
In de pelletiseermachine komt het vloeibare CO₂ vrij via een expansiekamer waar de druk plotseling daalt.
Wanneer dit gebeurt:
- Een deel van de vloeistof verdampt onmiddellijk (wordt gas),
- Deze verdamping absorbeert warmte,
- Het resterende deel van de vloeistof stolt tot fijne CO₂-sneeuw -, ook wel droogijssneeuw genoemd.
Dit ‘flash-freezing’-proces vormt de basis voor de manier waarop droogijs wordt gemaakt uit CO₂.
Fase 3: Verdichting (stolling tot pellets)
De CO₂-sneeuw wordt vervolgens onder hoge druk - doorgaans tussen 15 en 25 MPa - in de vormingskamer samengeperst.
Onder deze druk compacteert de sneeuw en smelt samen tot dicht, vast droogijs.
Dit vaste materiaal wordt vervolgens door een extrusiematrijs geduwd, waardoor continue strengen worden gevormd die later in pellets worden gesneden.
Het hele proces maakt gebruik van het unieke vermogen van droogijs om de - overgang rechtstreeks van vast naar gas te sublimeren, zonder te smelten.
Deze eigenschap maakt droogijs "droog", schoon en perfect voor gevoelige industriële en logistieke toepassingen.
Hoofdcomponenten van een droogijspelletiseermachine
Een moderne droogijspelletiseermachine is een complex systeem dat cryogene techniek, hydraulische mechanica en automatiseringscontrole integreert.
Elke component werkt samen om ervoor te zorgen dat de CO₂ efficiënt wordt omgezet in pellets met een hoge- dichtheid.
Vloeibaar CO₂-opslag- en afgiftesysteem
Dit systeem houdt CO₂ in vloeibare toestand voordat het wordt verwerkt.
Het omvat geïsoleerde tanks, drukregelaars en aanvoerleidingen die de vloeibare CO₂ naar de pelletiseermachine transporteren.
Stabiele vloeibare voeding zorgt voor een consistente pelletdichtheid en output.
Uitbreidingskamer
Hier ondergaat de vloeibare CO₂ een snelle drukverlaging en verandert in CO₂-sneeuw.
De expansiekamer is nauwkeurig ontworpen om de drukval veilig aan te kunnen en om gas te scheiden van de nieuw gevormde vaste CO₂.
Een goed kamerontwerp verbetert de conversie-efficiëntie en voorkomt CO₂-verlies.
Hydraulisch compressiesysteem
Dit is het "hart" van de pelletiseermachine.
De hydraulische pers perst de CO₂-sneeuw onder extreem hoge druk tot een dichte massa.
Het bepaalt de dichtheid, vorm en hardheid van de pellet, waardoor de prestaties van droogijs bij reinigings- of koeltoepassingen rechtstreeks worden beïnvloed.
Een hydraulisch systeem van hoge-kwaliteit zorgt voor stabiliteit, energie-efficiëntie en een lange levensduur.
Extrusiematrijs en vormkop
Na compressie gaat het vaste droogijs door een matrijsplaat met meerdere gaten.
Deze gaten bepalen de pelletdiameter -, doorgaans 3 mm, 6 mm of 9 mm -, afhankelijk van het beoogde gebruik.
De matrijs is gemaakt van gelegeerd staal met hoge-sterkte en is bestand tegen voortdurende druk- en temperatuurschommelingen.
Snij- en opvangsysteem
Wanneer droogijsstrengen de matrijs verlaten, snijdt een snijmechanisme ze in uniforme pellets.
De pellets vallen in een geïsoleerde opvangbak, waardoor sublimatieverlies tot een minimum wordt beperkt.
Sommige systemen integreren ook geautomatiseerde verpakkings- of transporteenheden voor continu gebruik.
Automatisering en controlesysteem
Moderne pelletiseermachines zijn uitgerust met touchscreen-bedieningspanelen, sensoren en PLC-systemen.
Deze beheren de druk, voedingssnelheid, extrusiesnelheid en veiligheidsmonitoring in realtime.
Automatisering zorgt voor een stabiele productie, vermindert de werklast van de operator en verbetert de algehele veiligheid.
Stap-voor-Stapproductieproces voor droogijspellets
De productie van droogijspellets is een continu industrieel proces dat cryogene fysica en hogedrukmechanica combineert. Hieronder vindt u een vereenvoudigd overzicht van de zes belangrijkste fasen die plaatsvinden in een moderne droogijspelletiseermachine.
CO₂-invoer
Het proces begint met het toevoeren van vloeibare CO₂ vanuit een geïsoleerde opslagtank naar de pelletiseermachine via een cryogene aanvoerleiding. Het in een stabiele vloeibare toestand houden van de CO₂ is cruciaal voor een consistente pelletdichtheid en productie-efficiëntie.
Snelle drukval (flitsexpansie)
In de expansiekamer ondergaat het vloeibare CO₂ een snelle drukverlaging. Deze plotselinge daling zorgt ervoor dat een deel van de CO₂ onmiddellijk verdampt, terwijl de rest bevriest tot fijne CO₂-‘sneeuw’.
Dit fenomeen staat bekend als flash-vriezen, waarbij de grondstof wordt gevormd die droogijspellets worden.
CO₂-sneeuwinzameling
De nieuw gevormde CO₂-sneeuw hoopt zich op in een compressiekamer, terwijl overtollig gas veilig wordt afgevoerd of teruggewonnen. Een goede opvang zorgt voor een gelijkmatige toevoer tijdens de verdichtingsfase en voorkomt energieverlies.
Hogedrukverdichting.-
Het hydraulische systeem comprimeert vervolgens de CO₂-sneeuw tot een dichte vaste massa.
Dit proces werkt doorgaans tussen 15 en 25 MPa en vormt een vaste kolom droogijs met een dichtheid van ongeveer 1,3 – 1,45 g/cm³.
De verdichtingsdruk bepaalt de hardheid, de sublimatiesnelheid en de algehele kwaliteit van de pellet.
Extrusie en snijden
De gestolde droogijskolom wordt door een extrusiematrijs - een plaat met meerdere gaten geperst die het droogijs in doorlopende strengen vormt.
Deze strengen worden onmiddellijk in pellets gesneden met een diameter van 3 mm tot 19 mm, afhankelijk van de matrijsconfiguratie.
De YJCO2'sYJ.GB500P Droogijspelletiseermachinekan bijvoorbeeld tot 500 kg droogijs per uur produceren met behulp van een hydraulisch systeem van 15 kW.
Verzameling en opslag
De pellets vallen in geïsoleerde verzamelcontainers, waar ze in zakken worden gedaan voor transport of rechtstreeks worden getransporteerd naar -of- gebruikssystemen zoals straalmachines of koude- kettingkasten.
Een goede isolatie minimaliseert sublimatieverlies en behoudt de integriteit van de pellets voor langer gebruik.
Toepassingen van droogijspellets
Droogijspellets zijn veelzijdige, schone en krachtige koelmedia. Hun compacte vorm en uniforme dichtheid maken ze geschikt voor een breed scala aan industriële en commerciële toepassingen.
Industriële reiniging (droogijsstralen)
Pellets van 3 mm worden vaak gebruikt in droogijsstraalsystemen.
Deze pellets worden aangedreven door perslucht en verwijderen olie, verf, koolstof en verontreinigingen zonder slijtage of secundair afval.
Ze worden op grote schaal toegepast in de automobielindustrie, elektronica en matrijsonderhoud.
Voedsel en koude-Kettingtransport
Omdat droogijs geen vocht bevat en niet smelt, is het ideaal voor het conserveren van bederfelijke levensmiddelen en diepvriesproducten tijdens transport.
Het zorgt voor temperatuurstabiliteit over lange afstanden in de logistiek van zeevruchten, bakkerijen en kant-en-klaar-maaltijden.
Medisch en farmaceutisch gebruik
Ziekenhuizen, laboratoria en farmaceutische bedrijven vertrouwen op droogijspellets voor de opslag en verzending van vaccins, biologische monsters en reagentia waarvoor ultra-lage temperaturen nodig zijn.
De uniforme vorm van de pellets maakt nauwkeurige temperatuurregeling in medische koelers mogelijk.
Productie en industriële koeling
Droogijs wordt gebruikt voor het snel afkoelen van de matrijs, het ontbramen van rubberen onderdelen en het regelen van de procestemperatuur bij de kunststof- en metaalproductie.
Pellets zorgen voor een snelle thermische overdracht zonder vocht in gevoelige apparatuur te brengen.
Speciale effecten en evenemententoepassingen
In entertainment worden droogijspellets gebruikt om laag-misteffecten te creëren voor podia, pretparken en filmsets.
Wanneer ze worden gemengd met warm water, genereren ze onmiddellijk dikke, witte mist terwijl de luchtvochtigheid laag blijft.
Hoe u de juiste droogijspelletiseermachine kiest
Het selecteren van de juiste pelletiseermachine hangt af van uw productieschaal, operationele doelstellingen en kostenoverwegingen.
Productiecapaciteit
Bepaal uw vereiste output - kleine- eenheden kunnen 30 kg/u produceren, terwijl industriële systemen 300 – 500 kg/u of meer bereiken.
Kies een capaciteit die past bij uw dagelijkse verbruik om verspilling en kosten te minimaliseren.
Druk- en aandrijfsysteem
De meeste industriële modellen maken gebruik van hydraulische systemen voor een hogere dichtheid en stabiliteit, terwijl kleinere mechanische typen minder onderhoud en eenvoudiger installatie bieden.
Opties voor matrijs- en pelletgrootte
Als uw toepassing verschillende pelletdiameters vereist (3 mm voor stralen, 9 mm voor koelen), kies dan een machine met verwisselbare matrijzen om de veelzijdigheid te maximaliseren.
Energie-efficiëntie en CO₂-gebruik
Zoek naar machines die zijn ontworpen met geoptimaliseerde gasterugwinning en een lager energieverbruik, waardoor de bedrijfskosten direct worden verlaagd.
Automatisering en controle
Moderne pelletiseermachines zijn voorzien van touchscreenpanelen, PLC-systemen en bewaking op afstand voor een veilige en consistente werking.
Automatisering is vooral waardevol voor 24/7 industriële productie.
Kosten- en onderhoudssaldo
Hoewel geavanceerde modellen mogelijk hogere initiële kosten met zich meebrengen, leiden hun duurzaamheid, automatisering en CO₂-efficiëntie doorgaans tot een betere ROI op de lange- termijn.
Voor laboratoria of kleine faciliteiten kan een compacte semi{0}}automatische eenheid voldoende zijn.
Veiligheids- en onderhoudstips
Het veilig bedienen van een droogijspelletiseermachine vereist aandacht voor zowel CO₂-verwerking als mechanisch onderhoud.
Ventilatie
Zorg altijd voor een goede luchtstroom in de productieruimte. CO₂-gas kan zuurstof verdringen en in besloten ruimtes verstikkingsgevaar opleveren.
Koude bescherming
Operators moeten geïsoleerde handschoenen en oogbescherming dragen bij het hanteren van droogijs om bevriezing te voorkomen.
Apparatuurinspectie
Controleer hydraulische slangen, afdichtingen en fittingen regelmatig op lekkage of slijtage. Preventief onderhoud voorkomt kostbare stilstand.
Elektrische veiligheid
Zorg ervoor dat alle apparatuur goed geaard is. Op koude oppervlakken kan zich condens vormen, dus elektrische componenten moeten worden beschermd.
Drukontlastingssystemen
Pelletiseermachines moeten altijd zijn voorzien van gecertificeerde overdruk-ontlastkleppen om overdruk- te voorkomen en een veilige werking te garanderen.
Regelmatige reiniging van de extrusiematrijs en het hydraulisch systeem draagt ook bij aan het behoud van optimale prestaties en pelletkwaliteit.
Conclusie
Simpel gezegd is het werkingsprincipe van een droogijspelletiseermachine het omzetten van vloeibare CO₂ in vaste pellets door snelle drukverlaging, compressie en extrusie. Vervolgens worden verschillende pelletgroottes geproduceerd met behulp van verschillende extrusiematrijzen.
Terwijl industrieën blijven zoeken naar milieu-vriendelijke, vocht-vrije en kosten-effectieve koel- en reinigingsmethoden, zal de droogijstechnologie voorop blijven lopen. Als uw bedrijf afhankelijk is van droogijs voor reiniging, koeling of opslag, overweeg dan om geavanceerde pelletiseersystemen te onderzoeken die zijn ontworpen voor uw productieschaal.
Over de auteur
DeYJCO2brand integreert de meest complete ketenbronnen in de droogijsreinigingsindustrie in China en biedt een volledige -stop-aankoopservice-van grondstoffen tot apparatuur. Zelfs als klanten lokaal geen toegang hebben tot droogijs- of luchtcompressoren, kan YJCO₂ nog steeds een complete oplossing bieden van "droogijs + apparatuur + ondersteunende systemen", waardoor alle operationele zorgen worden geëlimineerd.
Met zijn hoge mate van automatisering, pelletopties in meerdere- formaten en hoge productiecapaciteit, wordt onze YJ.GB500P droogijspelletiseerder algemeen gewaardeerd door gebruikers en levert hij continu betrouwbaar droogijs met hoge- dichtheid voor moderne industriële behoeften.
Neem nu contact met ons op voor een gratis offerte voor onze droogijspelletiseermachine.
