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十八般武艺俱全的干冰
来源:中国化工报      日期:2018-05-11     点击率:82
 

      立夏刚过,天气逐渐热了起来。今天,就给大家介绍一个听起来就很清凉的产品:干冰。

  什么是干冰

  所谓干冰,其实就是固态的二氧化碳。现在我们常见的干冰,是在6250千帕左右的压力下,通过把二氧化碳冷凝成无色的液体后,再在低压下迅速凝固而得到的。

  干冰的历史可以追述到1823年的英国。有两位化学家名叫法拉第和笛彼,他们首次实现了二氧化碳的液化。其后的1834年,德国的奇络列成功制出了固体二氧化碳,但当时只限于研究使用,并没有在生活中普及。而时隔近200年后,如今干冰已经出现在了人们生活的方方面面。

  无锡市永捷自动化设备有限公司副总经理陈华锋在中国工业气体工业协会举办的干冰生产与利用高端论坛报告中,把干冰称之为“精灵”,并幽默地赋诗一首,对其作用进行了描述:“它的身姿如此曼妙,干冰烟雾如梦如幻恍如仙境,比用-196℃的液氮,更安全!它的力量如此惊人,干冰清洗摧枯拉朽一气呵成,比用高压水枪和喷砂,更高效环保!它的温度如此冷酷,生鲜电商发展如虎添翼,比用水冰和冰袋,更保冷更清洁!”

       冷藏运输优势大

  干冰的升华点为-78.5℃,蓄冷能力是冰的2倍,用于冷藏的效果远好于冰。最重要的是,随着温度的升高,干冰不会像冰一样化成水,弄得到处都是,它只会升华成气体,无残留、无污染。因此,利用干冰进行冷藏品的运输,可代替昂贵的专业制冷车辆,降低冷链运输成本。目前,干冰的冷藏运输作用已经在多个行业实现应用。

  譬如在食品行业,利用干冰进行冷藏运输的情况就非常普遍。大家所熟悉的天猫、京东等电商的冷链运输,基本都是采用干冰来运送蔬果、海鲜水产、肉禽蛋奶、冰激凌等,让生鲜食品以最好的状态送至消费者手中。

  在医疗行业,活体器官的保存,包括血浆、疫苗、细胞标本等的低温运输,干冰也都完全能够胜任。除此之外,在电子行业,电子低温材料、精密元器件等的长短途运输,也都渐渐爱上了干冰。

  冷冻降雨是好手

  由于温度足够低,干冰在冷冻方面称得上是一把好手。

  在医疗美容行业,医生通常都会使用干冰来进行冷冻治疗,其低温灭菌的作用,可以避免伤口发炎。有的皮肤科医生还会用干冰来治疗青春痘。

       在食品行业,干冰的用处就更多了。工厂在制作冰淇淋时,会利用干冰进行冷冻,这样生产出来的冰淇淋的温度很低,不易融化,特别适合用来制作外卖冰激凌。此外,现在很多餐厅也推出了现场制作冰淇淋的服务,这种现场制作,就是利用了干冰的低温,让冰淇淋原材料在干冰中迅速降温凝固,成为了固态冰淇淋。

  此外,干冰的低温特性还能用于人工降雨。当科研人员利用热气球把干冰投放到云层中后,干冰就会吸热升华,从而使云层迅速降温,让云层中的一些水蒸气和小水滴凝结成小冰晶或大的水滴,达到迅速人工降雨的效果。

  营造云海做特效

  相信大家都见过,在很多舞台、剧场、影视拍摄、庆典、晚会等现场,经常会有云雾缭绕的景象,显得特别“高大上”。这种云海效果的呈现多半也是干冰的功劳。

  干冰的云海效果是如何呈现的呢?原来,干冰受热后不经液化而直接升华,会吸收大量的热,使周围空气温度急速下降,空气对水的溶解度变小,水蒸气凝聚成了液滴,即形成云雾。

  干冰的这种效果,能让场景瞬间变得特别梦幻和飘渺。想象一下,在如梦如幻的云海中,新郎与新娘深情对视,那幅画面是不是唯美又浪漫?目前,全国及全世界用干冰制作特效的经典剧目早已不计其数。

  随着社会与科技进步,人们对食品的追求不再是温饱,还有口感,以及高格调的氛围。当带着白色烟雾景观的菜肴、饮料端上桌时,无疑会使整个宴会的格调更高。这样的餐饮视觉享受需求,也让干冰的云海效果有了更广阔的舞台。目前,干冰在美食制作中的应用已越来越成熟,梦幻扎啤、冰镇龙虾、干冰冷饮等特色菜式,在满足人们的口腹之欲的同时,也不断丰富着人们的视觉享受。

  工业清洗显身手

  除了在日常生活中的应用,干冰在工业领域也有不凡表现,譬如工业清洗。

       可能你会想,干冰怎么能用来清洗呢?干冰清洗的过程,是利用压缩空气作为动力,把干冰颗粒以超音速喷射至被清洗对象表面,利用干冰的动能及超低温性能达到除污目的。完整的干冰清洗系统,包括二氧化碳储存系统、干冰制造系统、干冰保存运输系统、压缩空气供应系统和喷射清洗系统等。

  相比于其他传统的工业清洗方法,干冰清洗的最大优点是,干冰会在清洗过程中瞬间气化,保证了清洗现场无残留、无二次废料,环保无污染。此外,在进行工业清洗的过程中,工业生产装置无需拆卸、无须停产,可以实现在线清洗,这样就大幅提高了工厂的生产效率。此外,由于二氧化碳为惰性气体,因此干冰清洗可用于易燃易爆场合的清洗,可带电作业。用干冰进行工业清洗,还能保证不会损伤待清洗物的表面。

  目前,干冰清洗已经成功应用于石油化工、航空航天、电力、汽车、食品制药、电子、工业模具等行业。此外,干冰在消防、印刷等行业也有很多应用。

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