干冰清洗技術(shù)的全面詳解

1、干冰清洗技術(shù)的全面詳解2019.06.03簡(jiǎn)介如今，干冰清洗技術(shù)正在有效地應(yīng)用于從重渣去除到精密半導(dǎo)體和電路板清潔的 各種應(yīng)用中。想象一個(gè)可以在線使用而不會(huì)損壞設(shè)備或需要機(jī)器“拆卸”的過(guò) 程。與傳統(tǒng)的有毒化學(xué)品，高壓水噴射和磨料噴砂處理不同，干冰噴射使用高 速氣流中的干冰顆粒去除表面上的污染物，而不會(huì)增加二次廢物處理和處置的成本和不便。什么是干冰？干冰是二氧化碳（CO2）的固體形式，它是我們大氣中天然存在的無(wú)色，無(wú)味， 無(wú)味的氣體。干冰固體具有-78.5（ -190F）的低溫，具有可以輕拍的固有熱 能。在大氣壓下，固體CO2直接升華為沒(méi)有液相的蒸汽。這種獨(dú)特的性質(zhì)意 味著噴射介質(zhì)簡(jiǎn)單地消失，只

2、留下原始污染物被處理掉。此外，現(xiàn)在可以在水 敏感區(qū)域進(jìn)行清潔。二氧化碳是一種無(wú)毒的液化氣體，既便宜又易于儲(chǔ)存在工 作現(xiàn)場(chǎng)。同樣重要的是，它不導(dǎo)電且不易燃。干冰怎么制造在干冰噴射中，有幾種方法用于制造干冰噴射介質(zhì)。一種技術(shù)是在噴砂機(jī)上從固 體干冰塊中刮干冰顆粒。這通常產(chǎn)生糖晶大小的干冰顆粒，由于其快速升華（由 于它們的高表面積與體積比）而必須快速使用。另一種技術(shù)是在造粒機(jī)中制造干 冰的硬顆粒，然后立即用顆粒將顆粒儲(chǔ)存在隔熱容器中，直到需要顆粒。這些粒 料通常約為2-3毫米。直徑，2,5-10毫米。長(zhǎng)度。在該方法中，通過(guò)將加壓的 液態(tài)CO2閃蒸到雪中，然后將雪壓縮成固體形式來(lái)制造干冰。雪或者直接成

3、型 為顆粒（機(jī)械壓縮），或者在液壓下通過(guò)模具擠出成固體顆粒形式。后一種方法 允許更有效地從液相轉(zhuǎn)化為固相。通常，希望具有良好壓實(shí)的粒料，以最小化可 能影響產(chǎn)品質(zhì)量的氣態(tài)CO 2和/或空氣的截留。從表1中可以看出，當(dāng)液態(tài)二 氧化碳閃蒸到雪中時(shí)所達(dá)到的產(chǎn)率隨著液態(tài)二氧化碳的溫度降低而增加，因此通 過(guò)熱交換器預(yù)先輸入的液態(tài)二氧化碳與排出的二氧化碳蒸汽是很重要的。制造商生產(chǎn)干冰造粒機(jī)，這對(duì)于具有高顆粒需求的客戶來(lái)說(shuō)可能是有益的。這 種安排所需的設(shè)施通常如下：冷凍液體CO2罐，造粒機(jī)和液體CO2管線到達(dá) 設(shè)備。一生產(chǎn)組合干冰造粒機(jī)/干冰清洗機(jī)，它們?cè)谝淮尾僮髦兄圃旄杀颓逑础?這種安排所需的設(shè)施是：空氣

4、壓縮機(jī)（7 bar時(shí)5 mc / min），液體CO2罐， 造粒機(jī)/清洗機(jī)，壓縮空氣軟管和液體CO2管線到達(dá)設(shè)備，從機(jī)器到噴射軟管清 洗操作，以及適用于該應(yīng)用的噴嘴。該設(shè)備最適合于大批量，連續(xù)爆破應(yīng)用， 其中現(xiàn)場(chǎng)制造顆粒的成本節(jié)省證明了系統(tǒng)的資本支出。干冰清洗如何工作？基本過(guò)程 干冰顆粒噴射類似于噴砂，塑料珠噴砂或蘇打噴射，其中介質(zhì)在加壓空氣流（或 其他惰性氣體）中加速以沖擊待清潔或制備的表面。通過(guò)干冰噴射，影響表面 的介質(zhì)是固體二氧化碳（CO2）顆粒。使用干冰顆粒作為噴射介質(zhì)的一個(gè)獨(dú)特 方面是顆粒在與表面撞擊時(shí)升華（蒸發(fā)）。顆粒與表面之間的綜合沖擊能量耗 散和極快的熱傳遞導(dǎo)致固體CO2瞬間升

5、華為氣體。氣體在幾毫秒內(nèi)膨脹到顆粒 體積的近八百倍，這實(shí)際上是在撞擊點(diǎn)處的微爆”。由于二氧化碳蒸發(fā)，干 冰噴射過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生任何二次廢物。剩下要收集的是被除去的污染物。與其他噴砂介質(zhì)一樣，與干冰噴射相關(guān)的動(dòng)能是顆粒質(zhì)量密度和沖擊速度的函數(shù)。由于CO2顆粒具有相對(duì)低的硬度，因此該過(guò)程依賴于高粒子速度來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的 沖擊能量。高粒子速度是超音速推進(jìn)劑或氣流速度的結(jié)果。與其他噴砂介質(zhì)不同，二氧化碳顆粒的溫度非常低，為-78.5C。這種固有的低 溫使干冰噴射過(guò)程具有獨(dú)特的熱力學(xué)誘導(dǎo)表面機(jī)制，可以或多或少地影響涂層或 污染，具體取決于涂層類型。由于干冰顆粒與被處理表面之間的溫差，可能發(fā) 生稱為壓裂”或熱沖擊的現(xiàn)象。當(dāng)材料的溫度降低時(shí)，它會(huì)變脆，使顆粒撞 擊破壞涂層。而且，具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種不同材料之間的熱梯度或差異可用于破壞兩種 材料之間的結(jié)合。當(dāng)噴涂非金屬涂層或粘合到金屬基材上的污染物時(shí)，這種熱 沖擊最明顯。很多時(shí)候，研究這一過(guò)程的公司都關(guān)注熱沖擊對(duì)母