Strahlreinigen mit CO2 - Landesamt für Verbraucherschutz Sachsen

CRYOCLEAN®
Strahlreinigen mit Kohlendioxid
Silvia Henke, Jörg Hilker
Halle (Saale), 19.03.2014
Inhalt
CRYOCLEAN®
Strahlreinigen mit Kohlendioxid
1 Persönliche Vorstellung
2 The Linde Group weltweit
3 Kohlendioxid und Trockeneis – Herstellung und Eigenschaften
4 CRYOCLEAN® Strahlreinigung
5 Versorgungskonzepte
6 Anwendungsbeispiele
4/11/2014
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Persönliche Vorstellung
Dipl.-Ing. Silvia Henke
Leiterin Marktentwicklung Food Linde Gas Deutschland
Anwendungen:
Frosten, Verpacken unter Inertgas, Kühlen
Kontaktdaten:
Linde AG
Geschäftsbereich Linde Gas
Seitnerstr. 70
82049 Pullach
Telefon: 089-7446-2028
Mobil: 0151-58245675
E-mail: [email protected]
http://www.linde-gas.de
4/11/2014
3
Persönliche Vorstellung
Dipl.-Ing. Jörg Hilker
Marktentwicklung Chemie & Energie Linde Gas Deutschland
Anwendungstechnik
Verantwortlich für Alternative Energieträger, Kunststofftechnik,
Oberflächentechnik, CO2-Reinigung
Kontaktdaten:
Linde AG
Geschäftsbereich Linde Gas
Reisholzer Bahnstrasse 4
40599 Düsseldorf
Mobile: +49(0)170-8504712
E-mail: [email protected]
http://www.linde-gas.de
4/11/2014
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Group profile
Unsere Geschichte
Organisational structure
The Linde Group: 125 Jahre technologischer Fortschritt.
Carl von Linde war ein Pionier in der Entwicklung von Kühlsystemen.
Heute ist das von ihm gegründete Unternehmen ein führender Technologiekonzern.
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Meilensteine der Linde AG
21.06.1879
Gründung der Gesellschaft für Linde‘s Eismaschinen AG in Wiesbaden
Entwicklung des Industriezweiges Kältetechnik
ab 1880
Führende Position im internationalen Markt für Eismaschinen
Die ersten Kältemaschinen kommen vorwiegend in Brauereien, Schlachthöfen und Eisfabriken zum Einsatz
1902
Entwicklung des Rektifikationsverfahrens
Herstellung von Sauerstoff durch Luftzerlegung gelingt erstmals
1953
Fertigstellung des größten Luftzerlegers bisher in Europa
1965
Änderung des Firmennamens in „Linde Aktiengesellschaft“
1994
Einweihung eines der größten Gasezentren Europas in Leuna
2000
Übernahme des schwedischen Unternehmens AGA
Linde rückt zu einem der größten Gaseanbieter der Welt auf
2006
Übernahme des britischen Unternehmens BOC
Zusammenschluss von Linde AG und The BOC Group zum Industrie- und Technologiekonzern
The Linde Group
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The Linde Group
Globale Präsenz >100 Länder, +62’ Mitarbeiter & EUR 15.2 Mrd.
(2013)
Linde Gas
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Linde Engineering
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Linde Angebot für die Lebensmittel- und
Getränkeindustrie
Aufzucht/Ernte
Lagerung/
Transport
Produktion
Aufbewahren
Reinigen
Verpacken
Distribution
MAP
Transportkühlung
Handel/
Kunde
Rotfleisch
Keulen
Geflügel
Seafood
Kühlen
Belüftung
Fertigmahlzeit
Früchte
Gemüse
Frosten und
Kühlen
Gewächshausdüngung
Backwaren
Entwesung
MoPro
CA/Einperlen
Snacks
Entwesung
Inertisierung
Öle und Fette
kontrollierte
Atmosphäre
Teigkühlung
frisch im
Einzelhandel
Abwasserbehandlung
Sprühkristall.
Sprühkristall.
Inertisierung
Hydrolyse
MAP
Karbonisierung
Sauerstoffentzug
N2-Droppler
&
Inertisierung
Soft Drinks
Brauerei
Weingut
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Kühlung
Gastronomie
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Kohlendioxid hat viele Gesichter
CO2
O
C
O
O=C=O
4/11/2014 Fußzeile
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Phasendiagramm vom Kohlendioxid
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Trockeneis
Trockeneis ist festes Kohlendioxyd.
Das flüssige CO2 wird auf Atmosphärendruck entspannt, dabei kühlt es sich ab. Während dieser Entspannung
wird der Tripelpunkt (–56,6 °C und ca. 5,2 bar) von CO2 unterschritten und der Aggregatzustand wechselt von
flüssig zu fest in Form von CO2-Schnee. Dieser Schnee wird dann unter hohem Druck komprimiert und zu
Blocks, Scheiben oder Pellets geformt.
Eigenschaften von Trockeneis
Geschmacksneutral und geruchlos
Temperatur -78,5C
Bakterien- und keimfrei
Nicht giftig
Nicht brennbar
Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) 5.000 vol. ppm (0.5 vol.) %
1,5 mal schwerer als Luft
Bei vergleichbarem Volumen hat Trockeneis 3,3 mal mehr Kühlkapazität als Wassereis
Bei Wärmezufuhr sublimiert CO2 rückstandsfrei von festem direkt in den gasförmigen Zustand
Wegen seiner Eigenschaften kann Trockeneis zum Kühlen und Gefrieren in der Lebensmittel-, Chemischen-,
Biologischen-, Medizinischen-Industrie wie auch im Transportwesen verwendet werden.
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Entstehung von Trockeneis
1. Schritt:
Produktion von Schnee
1 kg
LIC
550 g
CO2
+
450 g
2. Schritt:
Produktion von Trockeneis-Barren
200
bar
+
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450 g
420 g
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Konfektionierung von Pellets
0
150
50
3.3 kg
0
5
20
Scheiben
-1
5.0 kg
10.0 kg
Block
5
75
-5
0
150
150
15
0
30
0
30
150
30
3
0
15
30
16
150
18
Nuggets
1.0 kg
Pellets
150
0.6 kg
Scheiben
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CRYOCLEAN® – Trockeneisstrahlen
CRYOCLEAN® pellet
CRYOCLEAN® snow
Trockeneis-Strahltechnik
CRYOCLEAN®
Verfahrensweise
Strahlen mit CO2-Partikeln ist ein
Reinigungsverfahren, das im
Verfahrensablauf gewisse
Ähnlichkeiten mit dem herkömmlichen
“Sandstrahlen” hat. Das Strahlmittel
wird in einer Strahlanlage in einen
Luftstrom eindosiert und mit diesem zu
einer Strahlpistole mit aufgesetzter
Düse transportiert. In der Düse wird
die Partikel-Luft-Strömung stark
beschleunigt und auf den zu
reinigenden Gegenstand gerichtet.
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Trockeneis-Reinigung — Verfahrensprinzip
Aufprallenergie
E = ½ m v²
1 mm
Spontane Sublimation

Volumenzunahme
x 500
Thermische
Spannung
Versprödung
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Arbeitstemperatur
der Oberfläche
90°C
60°C
Kurzfristiger
Temperaturabfall
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Trockeneis-Reinigung — Verfahrensprinzip
Steuerbar durch
Reinigungstechnik
Kaltgas (-40°C) +
Trockeneis (-78°C)
Thermospannungen
Materialien
und Schichtdicke
+
Versprödung
Lockern des
Verbunds
In jedem Anwendungsfall tragen
alle diese Effekte
mehr oder weniger zum Erfolg
der Reinigung bei.
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Beeinflusst
durch...
Art des Belags
und Intensität
der Kühlung
Kinetische Energie
E = ½ m v²
Aufbrechen der
Oberfläche
Energie
der Pellets
+
Schnelle
Pellets
„explosive“
Volumenzunahme
Perfekte Reinigung
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Oberflächentechnik
CRYOCLEAN® pellet: Reinigung mit Trockeneispellets
Pellets-Strahlmaschinen
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MD
Blockeis-Strahlmaschine
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Trockeneis-Strahltechnik
CRYOCLEAN®
Vorteile
1. Keinen Abtrag beim Werkstoff.
2. Verunreinigungspartikel völlig ohne
Strahlmittelreste auffangbar.
3. Keine Entsorgungs- und
Aufbereitungsmaßnahmen.
4. Reinigungsleistung sehr fein an die
Aufgabe anpaßbar.
5. Keine Behinderung des
Produktionsprozesses
bei Integration des
Reinigungsverfahrens.
6. Verkürzung von Stillstandszeiten.
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Versorgungskonzepte Pellets
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Trockeneis-Strahltechnik
CRYOCLEAN® complete
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CO2-Schneereinigung
CRYOCLEAN® snow
Funktionsprinzip
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Oberflächentechnik
CRYOCLEAN® Snow: Reinigung mit Trockeneisschnee
Strahlmaschine die Hochdruck-LIC (40 – 60 bar) aus einer Tankversorgung nutzt.
 Die Verwendung von LIC erlaubt
eine voll automatisierbare
Reinigung.
 Strahldüsen können in der Regel
von Robotern geführt werden.
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Equipment
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Versorgungskonzepte
Versorgungskonzept für Anwendungen mit mittleren bis
großen Verbräuchen
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Vorteile der Reinigung mit CRYOCLEAN®snow
Reinigung von Oberflächen mit CO2 - Schneestrahl
•
Reinigt effektiv, kostengünstig und umweltfreundlich
•
Kann manuell und automatisiert betrieben werden
•
Bietet geringe Investitions- und Betriebskosten, einfache Betriebsstofflogistik sowie
minimale Wartungsaufwand
•
Sinnvolle Alternative zu konventionellen Reinigungsverfahren
•
Reduktion der Emissionen, keine Lösemittel
•
Universell einsetzbar zum Reinigen und Vorbehandeln von Bauteilen,
Werkzeugen und Formen sowie Maschinen und Anlagen
•
Schont das zu reinigende Substrat, da die Oberfläche weder thermisch noch
chemisch beeinträchtigt wird.
•
Entfernt unterschiedlichste Arten von Verunreinigungen von einer Vielzahl an
verschiedenen Substraten
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Oberflächentechnik
CRYOCLEAN® Trockeneisstrahlen
Druckluft [bar]
12
8
CRYOCLEAN®
pellet
CRYOCLEAN®
snow
6
Pellets
4
LIC
Staub
Trennmittel
Ruß
Grease
Öl, Fett
Lack,
ReifenPUR Formen formen
Rost
Reinigungsanforderungen
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Schutzmaßnahmen
4/11/2014
28
Sicherheit
4/11/2014 Fußzeile
29
Anwendungen
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Cryoclean® in der Lebensmittelindustrie
4/11/2014
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Cryoclean®
Reinigung eines Siebes
Lochdurchmesser: 2 mm
Wandstärke: 10 mm
4/11/2014
32
Cryoclean®
4/11/2014
33
Cryoclean®
4/11/2014
34
Cryoclean®
4/11/2014
35
Cryoclean®
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CRYOLEAN®
Reinigung von Kühlhäusern
Quelle: Coolco
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Reinigung von raumlufttechnischen Anlagen
Die Vorteile sind:
- Reinigung auch an schwer zugänglichen
Leitungsabschnitten (minimaler
Rohrdurchmesser 300 mm)
- Reinigung in senkrechten Anlagenteilen
- rückstandslose Entfernung sämtlicher
Schmutzablagerungen
- hohe desinfizierende Wirkung der
Trockeneisstrahltechnik (Beseitigung von
Milben, Legionellen, Pilz- und
Bakterienbelastung)
-Verminderung oder sogar Vermeidung
zusätzlicher chemischer
Desinfektionsmittel
-Vermeidung von erhöhtem
Energieverbrauch und Leistungsverlust
© Eiskaltsauber GmbH
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Desinfektion
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Desinfektion
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40
Desinfektion
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BIOGON® Trockeneis Pellets/Nuggets (E290)
für Lebensmittel.
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Fragen
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