Скільки рідкого CO₂ потрібно на тонну сухого льоду

Гранулятор перетворює на сухий лід менш ніж половину рідини, яку отримує, — решта миттєво випаровується. Що це означає для рахунку за сировину, обʼєму ємності та тиску на вході.

Сухий лід — це твердий діоксид вуглецю, і роблять його з того самого рідкого CO₂, який купує пивоварня чи зварювальний цех. Несподіванкою для тих, хто планує цех, стає коефіцієнт переробки: з кілограма рідини кілограма гранул не виходить.

Чому льодом стає менше половини

Рідкий CO₂ приходить до гранулятора під тиском близько 20 бар за температури −20 °C. Коли його випускають до атмосферного тиску, частина миттєво переходить у газ, а тепло, яке забирає це випаровування, заморожує решту в сніг із температурою −78,5 °C. Далі сніг пресують у гранули або блоки.

Фізика фіксує співвідношення приблизно на рівні 40–45% снігу і 55–60% газу миттєвого скипання. На практиці це означає 2,2–2,5 кг рідкого CO₂ на кілограм сухого льоду, якщо газ скипання просто стравлюють. Виробництва, які повертають цей газ на зрідження, знижують показник до 1,1–1,2 — але для цього потрібна система рекуперації, а не самий лише гранулятор.

Цифри в правій колонці й пояснюють, чому цех сухого льоду — важкий споживач навіть за скромного випуску. Ємність на 50 м³ вміщає близько 48 тонн — це менше двох тижнів запасу для лінії 200 кг/год на повних змінах. Обʼєм зберігання тут підбирають під графік поставок значно жорсткіше, ніж у більшості інших застосувань.

Тиск — параметр, який ламається першим

Гранулятору потрібна рідина у вузькому діапазоні тиску, зазвичай близько 18–21 бар. Тривалий великий відбір охолоджує вміст ємності, і тиск падає — а гранулятор, який отримує рідину нижче свого діапазону, починає видавати мʼяку гранулу низької щільності, що швидше сублімує вже в термобоксі клієнта.

• Змійовик підняття тиску, підібраний під безперервну витрату, а не під середню.
• Ізольовані рідинні лінії, максимально короткі за компонуванням.
• Лінія скидання газу скипання, виведена назовні: це великий безперервний потік, а не цівка.
• Газоаналіз у цеху, бо CO₂ безперервно виділяють і гранулятор, і складований продукт.

Чистота: лід успадковує її від рідини

Сухий лід для охолодження харчових продуктів, перевезення фармацевтики чи очищення харчового обладнання контактує з продуктом, тож рідкий CO₂ за ним має бути харчовим за ISBT. Ніщо в процесі грануляції не очищує газ — усе, що є в рідині, потрапляє в гранулу, а потім сублімує просто на продукт. Вхідний контроль має стояти біля ємності, до того як рідина дійде до машини.

В Україні сухий лід у промислових обсягах виробляє, зокрема, IceLab — виробництва в Києві та Львові з потужністю до 400 кг/год і складом сировини на 60 тонн. Саме цей склад тут показовий: за такої продуктивності постачання CO₂ доводиться будувати як безперервне промислове живлення, а не як періодичну закупівлю.

Що порахувати до замовлення гранулятора

1. Реальний потрібний вихід гранул за зміну, включно із сезонними піками.
2. Потребу в рідкому CO₂ за нормою 2,2–2,5 кг на кілограм льоду, якщо ви не купуєте ще й рекуперацію.
3. Обʼєм зберігання, який приймає одну повну автоцистерну з робочим резервом.
4. Безперервну витрату й продуктивність системи підняття тиску, яка утримує вхідний діапазон.
5. Вентиляцію та газоаналіз для цеху й для складу готового продукту.