Криогенная продукция что это
КРИОГЕННЫЕ ПРОДУКТЫ, ИХ СВОЙСТВА. ПРИМЕНЕНИЕ
Моделирование космических условий.
6. Применение в биологии и медицине. Охлаждаемые жидким азотом контейнеры используются для долговременного хранения крови, тканей, костного мозга, спермы. Криохирургия: лечение глаз, удаление пораженных тканей, органов.
7. Хранение пищевых продуктов. Криообработка – прогрессивный технологический процесс.
8. Технологические процессы. Кислород широко используется в металлургии. Криогенные системы используются при производстве аммиака. Аммиак – рабочее тело для холодильных машин.
9. Повторное использование материала. Наиболее трудными для повторного использования изделиями являются автомобильные и тракторные шины.
Это лишь небольшой перечень областей, включающих криогенную технологию, которая постоянно развивается и находит новые приложения.
Сведения о некоторых термодинамических и транспортных свойствах криогенных жидкостей (криогенных продуктах), в основном используемых в криотехнологии, приведены в таблице 1.
Кислород – активнейший окислитель, запасы его практически неограниченны, он нетоксичен для человека. Это предопределило его широкое использование в различных отраслях, в том числе и в ракетно-космической технике. Снабжение потребителей кислородом в жидком состоянии упрощает его хранение и транспортирование. Схема потребления: производство ® транспортировка на распределительные станции ® хранение ® снабжение потребителей газообразным или жидким кислородом (газификация может быть у потребителя).
Аргон – инертный газ. Используется в машиностроении при сварке металлов как защитная среда от процессов окисления, в электроламповой промышленности. В жидком состоянии он применяется исключительно на этапе доставки в хранилища и на распределительные станции.
Азот. Жидкий азот благодаря его нетоксичности, инертности и дешевизне получения широко используется в качестве криоагента. Значительные количества жидкого азота расходуется в вакуумных камерах, предназначенных для имитации космических условий.
Водород. Использование жидкого водорода в промышленных масштабах началось в связи с созданием ракетных двигателей на топливной паре водород+кислород. В настоящее время (в связи с ограниченностью запасов нефти и природного газа) водород рассматривается как перспективное универсальное горючее для транспортных средств. Преимущества водорода как горючего заключаются в том, что при сгорании он не загрязняет окружающую среду., обладает высокими энергетическими показателями, запасы его неисчерпаемы (сырье-вода). Недостатками водорода, ограничивающими его применение, являются высокая стоимость, малая плотность, необходимость создания специального оборудования для ожижения и длительного хранения в жидком виде.
Вопросы безопасности при работе с водородом пока являются исключительно сложными, но уже накоплен опыт работы с ним. Общее предубеждение относительно высокой опасности применения водорода начинает постепенно исчезать. Начало более широкого использования водорода связывается прежде всего с внедрением его как топлива в авиацию. Использование водорода может значительно улучшить летно-технические характеристики самолетов. Эта работа в исследовательском плане давно проводится в Америке. Проводится она и в России.
Гелий. Для охлаждения и криостатирования различного рода сверхпроводящих устройств широко применяется жидкий гелий. Широко используется и газообразный гелий как хладоагнт при температуре, близкой к критической. Экспериментальные работы по промышленному использованию явления сверхпроводимости (открытого в 1911 г.) ведутся с начала 60-х годов, к этому времени относится и начало широкого применения жидкого гелия.
Криогенная технология
Криогенная технология-разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты
ИА Neftegaz.RU. Технология разделения воздуха с помощью криогенных температур на основные газовые компоненты известна очень давно.
Повторяя подобный процесс многократно на ректификационных тарелках воздухоразделительных колонн, получают жидкие кислород, азот и аргон нужной чистоты.
При относительно высокой стоимости криогенные блоки очень надежны, просты в эксплуатации, обладают высокими техническими характеристиками и позволяют получать газы высокой чистоты в очень больших объемах, например, газообразный азот сверхвысокой чистоты (до 1 ppb), который не может быть получен в адсорбционных и мембранных системах.
В то же время криогенные блоки являются экономически эффективными при долгосрочной эксплуатации за счет низкого удельного энергопотребления и низких эксплуатационных затрат.
Широкое применение нержавеющей стали, особенно для трубопроводов и клапанов, позволяет использовать простые и надежные сварные соединения, а также обеспечивает противокоррозионную стойкость. Кроме этого, само по себе сварные соединения нержавеющих трубопроводов как внутри холодного блока, так и в не его, обеспечивают долговечную плотность и не допускают протечек.
Основными техническими преимуществами криогенного способа являются гарантированная высокая чистота продукта при неизменном расходе, а также низкое удельное энергопотребление в течение всего срока эксплуатации.
Минимизация вращающихся и движущихся механизмов обеспечивает долгий ресурс работы криогенных установок.
При соблюдении проектных условий эксплуатации блока комплексной очистки (БКО) не требуется замена адсорбентов в течение всего срока службы установки.
Процесс генерации жидкого азота
Все о криогенных жидкостях: характеристики, свойства и применение
Это всё о Криогении.
Главная страница / Блог / Все о криогенных жидкостях: характеристики, свойства и применение
Все о криогенных жидкостях: характеристики, свойства и применение
Хотя все в криогенной технике вращается вокруг криогенных жидкостей, мы еще не останавливались подробно на их характеристиках, качествах и применении в наших блогах.
В этом блоге мы сосредоточимся на семи широко используемых криогенных жидкостях. Мы расскажем об их уникальных характеристиках и обсудим некоторые из наших недавних проектов, в которых различные жидкости занимали центральное место.
Криогенная жидкость 1: Жидкий азот
Применение жидкого азота очень обширно. Эта криогенная жидкость используется для усадки компонентов в автомобильной промышленности, тестирования или инертизации изделий в электронной промышленности, охлаждения продуктов питания в пищевой промышленности и сохранения лекарств или биологических материалов в фармацевтической и медицинской промышленности. Криоконсервация является хорошо известным примером этой технологии.
Компания Demaco имеет богатый опыт в разработке лучших криогенных систем для жидкого азота. Наши линии передачи с вакуумной изоляцией, продукты, повышающие качество, и криогенные установки широко используются для транспортировки и обработки жидкого азота. Наши устройства подходят для поддержания идеальной температуры криогенных жидкостей.
Крупномасштабный азотный проект, в котором компания Demaco сыграла центральную роль, — это инновационный центр FrieslandCampina в Вагенингене. Компания FrieslandCampina использует жидкий азот для проведения различных испытаний и разработки продукции на предприятии; компания Demaco была выбрана для разработки полной сети трубопроводов с вакуумной изоляцией для подачи жидкого азота. Хорошая задача для наших криогенных инженеров, в которой мы смогли эффективно использовать наш опыт в области криогенных азотных систем.
Криогенная жидкость 2: Жидкий кислород
Наконец, кислород также используется в больших количествах в сталелитейной промышленности, где этот газ применяется для удаления остатков углерода из горячего металла. Поскольку производителям стали необходима постоянная подача кислорода, поставщики газа часто строят воздухоразделительные установки на территории производителя.
Компания Demaco поставляет криогенные кислородные системы для различных отраслей промышленности. Например, наши вакуумные изолированные линии передачи обеспечивают безопасную транспортировку кислорода от резервуара для хранения к месту применения или от установки разделения воздуха к сталелитейному заводу. Как и в случае с другими криогенными жидкостями, оптимальная изоляция предотвращает потери кислорода.
Криогенная жидкость 3: Жидкий аргон
Применение газообразного аргона чрезвычайно разнообразно. Например, этот газ используется для заполнения ламп или защиты сварочной ванны при сварке MIG/MAG. Аргон также обладает изоляционным эффектом и используется, в частности, в стеклопакетах.
Компания Demaco поставляет трубопроводы и продукты, необходимые для безопасного хранения и транспортировки аргона. Мы разрабатываем комплексные индивидуальные проекты и используем вакуумные технологии и вспомогательные продукты для идеального сохранения качества и жидкой формы аргона.
Криогенная жидкость 4: Жидкий диоксид углерода (CO2)
Несмотря на то, что жидкий диоксид углерода является относительно теплой криогенной жидкостью, для переработки жидкого газа по-прежнему требуются высококачественные продукты и системы. Жидкий углекислый газ также испаряется в при нагревании, поэтому хорошая изоляция необходима.
Компания Demaco поставляет вакуумные изолированные линии передачи и дополнительные продукты и услуги для безопасной и эффективной транспортировки, хранения и использования углекислого газа. Наши клиенты представляют различные отрасли промышленности, и наша продукция идеально сконструирована для того, чтобы качество углекислого газа было как можно выше.
Криогенная жидкость 5: Водород
В последние годы интерес к жидкому водороду значительно возрос. Для таких отраслей, как транспортная, морская, промышленная и космическая, крупномасштабное производство жидкого водорода может, по сути, представлять собой значительное улучшение с точки зрения устойчивости.
Компания Demaco предлагает решения «под ключ» для водородных проектов по всему миру. Примерами решений, которые мы предлагаем нашим клиентам в водородной промышленности, являются заправочные станции и погрузочные доки для грузовиков, а также погрузочные манипуляторы с вакуумной изоляцией для судов, линии передачи с вакуумной изоляцией, криостаты, распределительные дьюары с вакуумной изоляцией, водородные очистители и малогабаритные установки для сжижения водорода.
Криогенная жидкость 6: Гелий
Гелий — это бесцветный, не имеющий запаха и инертный газ, используемый в основном в научных исследованиях и космической промышленности. Например, жидкий гелий играет важную роль в ускорителях частиц, которые создаются и поддерживаются в сверхпроводящем состоянии с помощью этой криогенной жидкости.
Несколько лет назад Демако участвовал в масштабном проекте ЦЕРН (Европейской организации ядерных исследований). ЦЕРН разработал ускоритель частиц, с помощью которого частицы в подземном туннеле длиной 26 км сталкивались друг с другом. Сверхпроводящие магниты ускоряли частицы, а для создания и поддержания сверхпроводящих магнитов использовался гелий.
Компания Demaco обеспечила доставку жидкого гелия в подземный туннель и распределение криогенной жидкости по различным магнитам. Сложнейший проект включал в себя закрытые гелиевые системы и более 3 км многочисленных линий передачи с вакуумной изоляцией.
Кроме того, в недавнем проекте ASuMED основную роль играл гелий. Целью данного проекта была разработка новой техники для создания компактного, легкого и сверхпроводящего авиационного двигателя. Для получения дополнительной информации о проекте ASuMED, пожалуйста, ознакомьтесь с нашим недавним блогом о криогенных двигателях.
Криогенная жидкость 7: СПГ
Помимо морской промышленности, сектор автомобильного транспорта также проявляет все больший интерес к СПГ в качестве топлива. Большинство заводов СПГ расположены вблизи портов, но и внутри страны можно найти различные станции заправки грузовиков СПГ.
Примером крупномасштабного СПГ-проекта, в который компания Demaco внесла значительный вклад, является бункеровочная установка для паромов компании Fjordline в норвежском порту Рисавика. В рамках этого проекта компания Demaco поставила не менее 750 метров вакуумных изолированных линий передачи СПГ диаметром от 6″ до 8″.
Хотите узнать больше?
У вас есть вопросы о применении криогенных жидкостей или об услугах и продукции компании Demaco? Не стесняйтесь обращаться к нам или просматривайте наш сайт, чтобы ознакомиться с нашей продукцией и проектами для получения дополнительной информации.
Криогенная техника
Все о криогенных технологиях
Демако — специалист по криогенной инфраструктуре. Сорок лет назад наша компания сильно увлеклась этой специализированной областью, эта страсть с тех пор только возросла. Но как именно работает криогенная техника? Что такое криогенные газы, как достигается сверхнизкая температура, какие риски и в каких отраслях промышленности криогенная техника используется больше всего? Вы можете прочитать все это и многое другое на этой странице.
Что такое криогенная технология
Криогеника происходит от греческого слова «Kryos», что означает «холодный». Это область, в которой материалы производятся, хранятся, транспортируются и используются при сверхнизких температурах. Крайний холод может вызвать интересные химические реакции. Например, вещества переходят из газового состояния в жидкое или принимают твердую форму благодаря охлаждению.
Температура, необходимая для сжижения газа, варьируется от одного газа к другому. Например, кислород разжижается при температуре минус 183 градуса Цельсия, в то время как гелий требует температуры не менее минус 269 градусов Цельсия.
Как достигается криогенная температура?
Для достижения температуры замерзания необходимы сложные технологии. В большинстве случаев для генерации криогенных температур используются 4 различных метода:
1. Тепловая проводимость
Тепловая проводимость является, пожалуй, наиболее знакомым методом. При контакте двух продуктов или материалов тепло передается от самого горячего продукта к самому холодному. Этот же принцип применим и к криогенным температурам. Крайний холод передается путем контакта газа, жидкости или твердого вещества с криогенной жидкостью. В результате этого газ, жидкий или твердый, также достигает желаемой криогенной температуры.
2. Испарительное охлаждение
Атомы или молекулы имеют меньше энергии в жидкой форме, чем в газообразной. Во время испарения жидкого продукта атомы или молекулы, находящиеся на поверхности, получают из окружающей жидкости достаточную энергию, чтобы перейти в газообразное состояние. Оставшаяся же жидкость, напротив, удерживает меньше энергии, что делает ее холоднее. Таким образом, вызывая процесс испарения, можно добиться охлаждения жидкости.
3. Охлаждение за счет быстрого расширения
Третий метод — использование эффекта Джоуль-Томпсона. Это включает в себя охлаждение газов путем резкого увеличения объема или одинаково быстрого перепада давления. Этот метод широко используется при сжижении водорода и гелия.
4. Адиабатическое размагничивание
Четвертый и последний метод в основном используется для охлаждения жидкого гелия и включает в себя парамагнитные соли для поглощения тепла. Парамагнитную соль можно рассматривать как огромное количество маленьких магнитов, которые при размещении на сильном магнитном поле и обработке электромагнитом генерируют или используют энергию. Поглощая энергию с этими материалами из газа, газ становится холоднее и холоднее.
История криогенной технологии
Появляется все больше и больше жидких газов
Когда компания Demaco была впервые представлена в криогенной отрасли около 1985 года, это была относительно новая область специализации. Однако криогенная техника получила широкую известность лишь в XIX веке, так как к тому времени все больше и больше газов можно было успешно сжигать.
Все началось еще в 1877 году, когда Кейлет и Пикте преуспели в разжижении кислорода. Примерно в это время эксперименты шли полным ходом, и вскоре появились жидкие версии других газов. Например, в 1884 году водород стал первым газом, преобразованным в водяную пыль. В 1892 году сэр Джеймс Дьюар разработал вакуумно-изолированный сосуд для хранения криогенных жидкостей, что облегчило работу со сжиженными газами.
В последующие годы специалистам удалось сжижить все большее количество газов, в том числе последний в очереди — гелий. Впервые жидкая форма этого газа была использована в 1908 году.
Криогенные методы в различных отраслях промышленности
Тем временем все больше отраслей промышленности открывали для себя полезность криогенных технологий. Например, в 1961 году криохирургия впервые практиковалась в США. Ученые обнаружили, что медленное охлаждение может разрушить нездоровые человеческие ткани. В Соединенных Штатах для этой цели использовался жидкий азот, а несколько лет спустя врачи в Южной Африке также использовали этот метод. Однако в Южной Африке вместо жидкого азота использовался окись азота.
В отрасли космических полетов в 20-м веке также были внедрены криогенные технологии. В 1961 году американская ракета «Атлас-Центавр» впервые в космической программе использовала жидкий водород и жидкий азот. Это событие считается важной вехой в криогенике и сразу же привело к крупномасштабному производству жидкого водорода для подобных проектов.
Медицинская и аэрокосмическая отрасли являются лишь примерами отраслей, в которых криогенная технология используется уже давно. Криогенная техника также долгое время занимала видное место в научных исследованиях, морской промышленности, а также в массовом производстве сжиженных газов в установках разделения воздуха.
Узнайте больше об отраслях, в которых используются криогенные технологии.
Криоконсервация: Применение, методы и продукты
Это всё о Криогении.
Главная страница / Блог / Криоконсервация: Применение, методы и продукты
Криоконсервация: Применение, методы и продукты
Криоконсервация широко используется, особенно в медицинской и фармацевтической промышленности. В этом передовом методе используются, в частности, криогенные жидкие газы для охлаждения клеточного материала и лекарств.
Но что такое криоконсервация? Каковы наиболее распространенные методы и области применения этой техники, и как Demaco помогает своим клиентам сделать проекты криоконсервации безупречными и безопасными? Мы ответим на все эти и другие вопросы в этой статье.
Что такое криоконсервация?
Криоконсервация является широко используемым методом в криогенной промышленности, при котором биологический материал или химические элементы сохраняются с помощью криогенного охлаждения. В большинстве случаев в качестве хладагента используется жидкий азот (-196 градусов), хотя это зависит от объема проекта.
Криоконсервирование может охладить огромное количество веществ. Примеры включают в себя кровяные клетки, стволовые клетки, яйцеклетки, эмбрионы, зародышевую плазму растений и некоторые лекарственные формы. Часто охлаждение происходит в биобанке, также известном как криокабинет, который специально разработан для криоконсервации в больнице или лаборатории.
Криоконсервирование имеет определенные преимущества перед «нормальным» замораживанием. Когда продукт замораживается в стандартном морозильнике, как у большинства людей дома, замораживание является относительно нерегулируемым процессом, который часто приводит к образованию кристаллов. Эти кристаллы повреждают ячейки продукта; после размораживания продукт уже не имеет той же формы и состояния, что и раньше. С пищей это не обязательно должно быть проблемой, но с биологическим материалом или лекарствами изменения в продукте могут вызвать серьезные проблемы.
Несколько методов, используемых при криоконсервировании, направленных на наилучшую защиту клеток, — это тщательный контроль процесса замораживания (замораживание с контролируемой скоростью) и добавление молекул (криопротекторов) в клетки. Последний метод в основном используется для сохранения биологического материала с целью минимизации обезвоживания и предотвращения образования внутриклеточных кристаллов льда.
Какие агенты добавляются, зависит от охлаждаемого материала. Например, глицерин используется для безопасного замораживания эритроцитов, а DMSO — для большинства других клеток и тканей. В методах сухого замораживания широко используется трегалоза. Этот агент преимущественно эффективен для предотвращения обезвоживания.
Методы криоконсервации
Как уже кратко объяснялось ранее, существует несколько методов криоконсервации. Какой из методов работает лучше всего, зависит от цели охлаждения и продукта, который охлаждается.
Некоторые известные методы включают в себя:
Контролируемое замораживание:
Во время контролируемого замораживания закрытый сосуд Дьюара доводится до чрезвычайно низких температур с использованием жидкого азота. Тщательный контроль процесса охлаждения позволяет избежать порчи ячеек и других материалов. Особенно в фармацевтической и медицинской области, этот метод популярен для охлаждения тканей и лекарств.
Нулевое незамерзающее хранилище: На низкотемпературных незамерзающих складах используются температуры ниже нуля для сохранения материалов в оптимальном качестве без риска замерзания, которое может привести к ухудшению качества. Это означает температуру ниже 0 градусов Цельсия, при которой материал еще не замерзает. В частности, исследовательский сектор регулярно использует этот метод для экспериментов по охлаждению органов и, например, стволовых клеток.