Del CO₂ líquido a los pellets de hielo seco
El hielo seco es dióxido de carbono sólido a aproximadamente −78,5 °C en condiciones atmosféricas. Para producir pellets consistentes de alta densidad se requiere la conversión controlada de CO₂ líquido en nieve de CO₂, seguida de compresión mecánica y extrusión.
La peletizadora de hielo seco YTC integra estas etapas en un proceso de producción automatizado:
Suministro de CO₂ líquido → Expansión de CO₂ → Formación de nieve de hielo seco → Compresión hidráulica → Extrusión → Pellets de hielo seco
El proceso se controla de forma automática para garantizar una formación repetible de pellets y un funcionamiento estable bajo las condiciones de suministro de CO₂ líquido especificadas.
Funcionamiento de la peletizadora de hielo seco
1. Suministro de CO₂ líquido
El CO₂ líquido se suministra a la peletizadora desde un sistema de almacenamiento de CO₂ líquido adecuado.
Las condiciones estables de entrada son fundamentales para mantener una producción fiable de hielo seco. La presión, temperatura, tuberías y disposición de conexión requeridas para el suministro de CO₂ se seleccionan según la configuración de la peletizadora y las condiciones del emplazamiento.
2. Expansión de CO₂ y formación de nieve
El CO₂ líquido entra en la sección de generación de nieve, donde una expansión controlada hace que parte del CO₂ líquido se convierta en nieve sólida de CO₂, mientras que la porción restante pasa a estado gaseoso de CO₂.
La nieve de hielo seco se acumula dentro de la cámara de conformado para el posterior proceso de compresión.
3. Compresión hidráulica
Un potente sistema hidráulico comprime la nieve de CO₂ suelta hasta obtener hielo seco sólido y denso.
La presión hidráulica y los ciclos de prensado controlados permiten alcanzar una densidad de producto constante y una formación fiable de pellets.
4. Extrusión de pellets
El hielo seco comprimido se hace pasar por una matriz de extrusión de diseño especial, formando filamentos continuos de CO₂ sólido.
Estos filamentos se rompen generando pellets de hielo seco al salir de la sección de extrusión.
Se pueden fabricar pellets de distintos diámetros seleccionando la matriz de extrusión adecuada según la aplicación prevista.
5. Control automático de producción
El sistema de control PLC coordina el suministro de CO₂, el proceso de generación de nieve, el sistema hidráulico, el ciclo de prensado y la secuencia de funcionamiento.
Los parámetros operativos clave se pueden supervisar de forma continua para favorecer una producción estable y simplificar la operación rutinaria.
Sistema de prensado hidráulico
El sistema hidráulico es el núcleo del proceso de peletización de hielo seco.
Una vez generada la nieve de CO₂, se requiere una fuerza de compresión suficiente y repetible para transformar la nieve suelta en hielo seco denso antes de la extrusión.
El sistema hidráulico YTC está diseñado para operación industrial continua y se coordina automáticamente con los procesos de generación de nieve de CO₂ y extrusión.
El sistema de control integrado gestiona:
- Presión hidráulica
- Ciclo de prensado
- Temperatura del aceite
- Formación de nieve de CO₂
- Secuencia de producción
- Estado de funcionamiento
- Condiciones de alarma
Esta operación coordinada ayuda a mantener una producción constante de hielo seco y reduce la necesidad de ajustes manuales continuos.
Tamaños flexibles de pellets de hielo seco
Distintas aplicaciones requieren tamaños diferentes de pellets de hielo seco.
Los pellets finos se suelen elegir para usos que demandan una mayor superficie de contacto o un impacto controlado, mientras que los pellets de mayor tamaño resultan adecuados generalmente para refrigeración, transporte y aplicaciones de control de temperatura.
La peletizadora de hielo seco YTC se puede configurar con diferentes matrices de extrusión según el diámetro de pellet necesario.
Los tamaños de pellets disponibles deben seleccionarse según la configuración concreta de la máquina y la aplicación prevista.
Control automático PLC
La peletizadora incorpora un control automático basado en PLC para simplificar la operación y mejorar la consistencia de la producción.
Una vez establecidas las condiciones de funcionamiento requeridas, el sistema de control gestiona la secuencia de producción y supervisa los parámetros críticos de la máquina.
Dependiendo de la configuración seleccionada, el sistema de control puede ofrecer:
- Secuencia automática de arranque y parada
- Supervisión del estado de producción
- Supervisión del sistema hidráulico
- Supervisión de la temperatura del aceite
- Supervisión del suministro de CO₂
- Indicación de alarmas
- Configuración de parámetros de producción
- Visualización del estado de funcionamiento
El objetivo es disponer de un sistema de producción sencillo para los operadores, manteniendo al mismo tiempo un rendimiento estable y repetible.
Diseñado para la producción continua de hielo seco
Para los usuarios industriales, la fiabilidad y la disponibilidad son tan importantes como la capacidad de producción nominal.
La peletizadora de hielo seco YTC se basa en un robusto proceso de conformado hidráulico y una secuencia de funcionamiento automático para soportar la producción continua de hielo seco.
Su configuración compacta permite instalar la máquina cerca de la zona de almacenamiento de CO₂ líquido y de las áreas de manipulación posterior del hielo seco, lo que simplifica el esquema general de producción.
Los puntos de servicio rutinario están dispuestos para facilitar la inspección y el mantenimiento de los sistemas hidráulico, eléctrico y de suministro de CO₂.
¿Por qué producir hielo seco en las instalaciones?
La producción de hielo seco en el propio centro otorga a los usuarios un mayor control sobre la disponibilidad y frescura del producto.
Hielo seco fresco bajo demanda
El hielo seco sublima de forma continua durante su almacenamiento. Producirlo cerca del punto de uso reduce el tiempo de almacenamiento y maximiza la cantidad de hielo seco utilizable para la aplicación.
Menor dependencia del suministro externo
La producción en sitio reduce la dependencia de entregas programadas por parte de proveedores externos de hielo seco.
Menores requisitos logísticos
Producir hielo seco en el lugar donde se consume reduce las necesidades de transporte, manipulación y almacenamiento.
Producción flexible
Los usuarios pueden programar la producción de hielo seco según la demanda real, sin necesidad de mantener inventarios innecesariamente grandes.
Integración con el suministro de CO₂ existente
Las instalaciones que ya cuentan con un sistema de almacenamiento de CO₂ líquido o una planta de recuperación de CO₂ pueden integrar la producción de hielo seco directamente en su infraestructura de suministro de CO₂.
Recuperación de gas de retorno de CO₂
Durante la producción de hielo seco, solo una parte del CO₂ líquido se convierte en hielo seco sólido. Una porción considerable se libera del proceso de peletización en forma de CO₂ gaseoso, comúnmente denominado gas de retorno de CO₂.
En lugar de ventilar este gas, la peletizadora de hielo seco YTC se puede integrar con un sistema de recuperación de gas de retorno de CO₂.
Se puede configurar un ciclo de recuperación completo de la siguiente forma:
Almacenamiento de CO₂ líquido
↓
Peletizadora de hielo seco
↓
Hielo seco + Gas de retorno de CO₂
↓
Recolección de gas de retorno
↓
Compresión de CO₂
↓
Reliquefacción de CO₂
↓
Almacenamiento de CO₂ líquido
Recuperar y reutilizar el gas de retorno mejora de forma notable la utilización global del CO₂ y reduce el consumo de CO₂ líquido nuevo.
La tasa de recuperación y utilización alcanzable depende de las condiciones de producción de hielo seco, la configuración del sistema de recuperación y los parámetros de operación.
Aplicaciones
Las peletizadoras de hielo seco YTC permiten producir hielo seco para una amplia gama de aplicaciones, entre ellas:
- Transporte de cadena de frío
- Refrigeración de alimentos y bebidas
- Procesado de alimentos congelados
- Logística farmacéutica y biológica
- Refrigeración industrial
- Limpieza por chorro de hielo seco
- Limpieza de equipos y componentes
- Transporte con control de temperatura
- Aplicaciones de laboratorio e investigación
- Producción y distribución comercial de hielo seco
El tamaño de pellet y la configuración de producción deben seleccionarse según la aplicación prevista.
Integración con plantas de recuperación de CO₂ YTC
Para clientes que generan CO₂ líquido a partir de fermentación, gases industriales u otras fuentes recuperables de CO₂, la peletizadora de hielo seco puede formar parte de un sistema completo de utilización de CO₂.
Una solución totalmente integrada de YTC puede incluir:
Recuperación de CO₂
↓
Purificación y secado
↓
Liquefacción de CO₂
↓
Almacenamiento de CO₂ líquido
↓
Producción de hielo seco
↓
Recuperación y reliquefacción del gas de retorno de CO₂
Esto constituye un enfoque de ciclo cerrado en el que el CO₂ recuperado se purifica y licúa, se convierte en un producto de hielo seco con valor comercial y se vuelve a recuperar parcialmente del propio proceso de producción de hielo seco.
Solución de producción de hielo seco YTC
YTC ofrece soluciones integradas que cubren la recuperación, purificación, licuefacción, almacenamiento de CO₂, producción de hielo seco y recuperación de gas de retorno de CO₂.
La peletizadora de hielo seco se puede suministrar como equipo independiente o integrada dentro de un proyecto completo de recuperación y utilización de CO₂ de YTC.
Para clientes que operan sus propias plantas de recuperación de CO₂, YTC puede diseñar la interconexión entre el almacenamiento de CO₂ líquido, la producción de hielo seco, la recolección de gas de retorno, la compresión y la reliquefacción como un único proceso integrado.
Cada solución se desarrolla teniendo en cuenta la capacidad de hielo seco requerida por el cliente, la aplicación de los pellets, las condiciones de suministro de CO₂ líquido, el calendario de operación, la disposición del emplazamiento y los requisitos de recuperación de CO₂.
Desde el CO₂ recuperado hasta los pellets terminados de hielo seco, YTC proporciona una solución integrada concebida para ayudar a los clientes a producir hielo seco de forma fiable y hacer un uso más eficiente de su suministro de CO₂ líquido.
