二氧化碳雪洗技术.docx

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1、二氧化碳雪清洗技术　二氧化碳雪清洗剂与其它二氧化碳清洗剂的区别：目前使用二氧化碳作为清洗剂的清洗方法有四种。第一种是使用坚硬而致密的固体二氧化碳干冰，作为清洗剂。第二种是使用固体二氧化碳与二氧化碳气体的混合物作为清洗剂。第三种是以液体二氧化碳溶剂作为清洗剂。第四种是以超临界流体状态的二氧化碳作为清洗剂的清洗。上述四种清洗的区别首先在于清洗的作用机理各不相同。第一种干冰清洗技术是利用干冰小球体的高速冲击速度对污垢进行机械冲击的应力作用和低温冷冻作用进而将污垢清除的，该技术是一种物体间的能量和动量的转移

2、过程。第三种液体二氧化碳清洗技术，是利用液体二氧化碳溶剂的溶解作用将污垢清除的。第四种超临界二氧化碳清洗技术，是利用超临界流体的特殊性质将污垢清除的。而第二种二氧化碳雪清洗则是利用处于高压状态下的液体或者气态二氧化碳在减压喷雾过程中形成的二氧化碳气流，该气流含有固体二氧化碳小颗粒，二氧化碳气流的高速运动同时与污垢间的能量和动量的转移作用和高速气流的清洗作用来清除污垢的。其他的区别还表现在，二氧化碳雪清洗是一个连续的过程，不像超临界二氧化碳或液体二氧化碳清洗那样需要以间断的方式进行。另外二氧化碳“雪”清

3、洗对与污垢结合得很好的底基材料的剥离力的破坏作用也是相对比较小的。另一个显著区别表现在价格方面，二氧化碳雪清洗设备的价格要比其他二氧化碳清洗设备的价格低十倍以上。二氧化碳雪清洗系统是怎样形成的？无论使用液体二氧化碳还是气体二氧化碳都可以作为二氧化碳雪清洗剂的来源当它们从常温高压的钢瓶出口迅速膨涨喷射出来时，形成的高速流体常形成一个固体和气体二氧化碳的混合物，并集中射向被清洗的表面，这种流体在国外被称为二氧化碳“雪”。所以我们不要误解为存在一种二氧化碳的雪花，名称只是对国外用语的直译。要获得二

4、氧化碳雪的流体，通常必须使用一种称为文丘里喷嘴的特殊喷嘴。其特殊设计的孔口和喷嘴使得喷射过程中能在焓值恒定的情况下发生膨涨并获得一个高速的二氧化碳“雪”流体。文丘里管的构造如图一所示。文丘里管简称文氏管又称喉形管，既可用作测量流体流速的仪表，也可做高效率的气体冷却、净化、吸收设备。结构主要包括一段截面不同的管子，由两端向中间缩小其最小处称为喉颈，气体流过时，由于管的截面缩小，流速加大而压力降低，喉颈处流速最大，将装有高压二氧化碳的钢瓶接上文丘里喷嘴，在喷射时就可以产生出含有固体二氧化碳的高速二氧化碳

5、气流。实际上二氧化碳雪的清洗作用是靠两种清洗作用共同完成的一方面它利用的是固体二氧化碳与物体表面污染物之间的能量和动量的转移作用，这种作用使得二氧化碳雪可以去除各种尺寸的颗粒污垢，即使是微米大小的颗粒，目前可被去除的最小颗粒为0.03微米。而另一方面利用二氧化碳雪的特殊溶解作用，可将物体表面上的有机沉积物和薄膜去除。所以它对颗粒状污垢和薄膜状油污都有很好的清洗效果。二氧化碳雪清洗的机理？二氧化碳雪形成过程的相变由液体或气体二氧化碳作为来源在喷射过程中形成较小的二氧化碳固体颗粒时，发生的是二

6、氧化碳由气相或液相转变成固、气两相共存体系的相变过程。根据热力学在一定温度和压力下二氧化碳的相态和相变过程可用下面的相图表示。在此临界点以上的二氧化碳被称为超流体相或超临界相，在超临界相中没有单独存在的液相与气相，超临界相的流体既具有液体高密度的特点又具有气体流动性好扩散性强的特点。相图中的线是固、气共存线，在此线上的压力、温度条件下，固体二氧化碳可不经过液相而直接转变成气态二氧化碳即二氧化碳发生升华。同时也表示在此线上的温度、压力下，固相和气相可以共存并且两相可以相互转化而不经过液体的中间相。同样

7、在线上的温度、压力下固体二氧化碳可以与液体二氧化碳共存，并且两相可以相互转变。在线上的温度、压力下液体二氧化碳可以与气体二氧化碳共存而且两相可以相互转化。而在域内的温度和压力下二氧化碳只能以固体相存在，在区域的温度、压力范围内二氧化碳只能以液相存在。在区域内的温度、压力下，二氧化碳只能以气相存在。在常温30℃、常压1标准大气压，条件下稳定存在的二氧化碳是气态。所以在用二氧化碳雪清洗污垢后最终排出的二氧化碳是气态的，而固体颗粒和有机污垢能从排出的二氧化碳气流束中分离，气体二化碳可被排放到外面并被进一步

8、回收利用。虽然通过上述相图可以帮助我们了解二氧碳雪形成过程就是常温高压下的液体或气体二氧化碳向气、固两相共存体系转变的相变过程，但是二氧化碳的相图并不能告诉我们二氧化碳雪清洗剂是如何具体由液体或气体状态的二氧化碳转变成含固体二氧化碳的气流束的。而二氧化碳的压力焓图却可以帮助我们加深对二氧化碳雪形成过程中相变的理解。干冰是二氧化碳的固态存在形式，是在-78℃的低温下二氧化碳凝结成的固态颗粒，这就是我们所说的“干冰”。干冰在常温、常压下可直接气化成二氧化碳气