Alles über Trockeneis

Trockeneis ist CO2 in festem Aggregatzustand mit einer Temperatur von -78 °C (-109 °F). Bei atmosphärischem Druck sublimiert CO2 in den gasförmigen Zustand, ohne zuvor den flüssigen Aggregatzustand anzunehmen. Diese einzigartige Eigenschaft führt dazu, dass Trockeneis bei Erwärmung quasi „verschwindet“: es bleiben weder Reststoffe noch Abfälle übrig. Das zur Herstellung von Trockeneis verwendete CO2 ist natürliches Nebenprodukt verschiedener industrieller Produktionsprozesse wie der Fermentierung und der petrochemischen Raffination. Das im Produktionsprozess entstehende CO2 wird verlustfrei aufgefangen und gelagert, bis es benötigt wird. Bei der Verwendung von Trockeneis wird also kein neues CO2 erzeugt. Es wird nur das ursprünglich als Nebenprodukt entstandene CO2 freigesetzt. Deshalb ist die Nutzung von Trockeneis kohlenstoffneutral und umweltbewusst.



CO2-Eigenschaften

Kohlendioxid mit dem chemischen Zeichen CO2 ist natürliches Nebenprodukt von Prozessen wie der Atmung sowie der Fermentierung und anderer industrieller Prozesse. Es handelt sich um ein farb- und geruchsloses, nicht entflammbares Gas. Seine Dichte beträgt bei 25 °C 1,98 kg/m3 (0,123 lbs/ft3 bei 32 °F). Dies ist etwa der 1,65-fache Wert der Luft. CO2 verdrängt also den Sauerstoff in der Umgebung, weil das CO2 unter den Sauerstoff sinkt.

Trockeneis ist die weitgehend lichtundurchlässige feste Form von CO2. CO2 ist in fester und gasförmiger Form in gut belüfteten Bereichen aufzubewahren und zu handhaben, um eine Erstickungsgefahr auszuschließen.

Die Tabelle unten beschreibt die chemischen und physikalischen Eigenschaften von CO2.

Trockeneis sublimiert, geht also direkt aus dem festen in den gasförmigen Zustand über, ohne zuvor den flüssigen Aggregatzustand anzunehmen. Die Sublimationsrate ist beim Befüllen von Behältersystemen zu berücksichtigen, da das Volumen des Trockeneises kontinuierlich abnimmt. Trockeneis sublimiert mit einer Geschwindigkeit von 3% bis 8% pro Tag. Der exakte Wert ist von den thermischen Merkmalen des Behälters und vom Umgebungstemperaturprofil abhängig. Ein Kilogramm Trockeneis sublimiert zu etwa 0,5 Kubikmeter Kohlendioxidgas.

Trockeneisscheiben halten länger als Trockeneis-Pellets, Pellets sublimieren schneller.

* Die Skalierung in der folgenden Abbildung dient nur der Illustration




Trockeneisarten

 
Schnee

Pellet

Nugget

Scheibe

Block
Beschreibung Trockeneisschnee sieht wie aus Wasser gebildeter Schnee aus und hat eine im Vergleich zu Pellets, Nuggets, Scheiben und Blöcken sehr hohe Sublimationsrate. Trockeneisschnee lässt sich mit einfacheren Geräten herstellen, kann aber nur kurz gelagert werden. Trockeneis-Pellets ähneln Reis (3 mm oder 1/8 Zoll) und werden in erster Linie für das Trockeneisstrahlen verwendet. Aufgrund der im Vergleich zum Trockeneisschnee niedrigeren Sublimationsrate sowie des geringeren Volumens werden Pellets mehr und mehr zum Einfrieren von Lebensmitteln in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. Mit Durchmessern zwischen 6 mm (1⁄4 Zoll) und 19 mm (3⁄4 Zoll) werden Trockeneis-Nuggets typischerweise für Verpackung und Transport von Lebensmitteln und anderen Produkten eingesetzt. Trockeneisscheiben kommen in erster Linie bei Cateringbetrieben in der Luftfahrt zum Einsatz, weil die übliche Größe der Scheiben von 19 mm (3/4 Zoll) sehr gut für die Flugzeugtrolleys geeignet ist. Einige Unternehmen nutzen die Scheiben auch zu Transportzwecken. Trockeneisblöcke wurden ursprünglich hergestellt, um Gegenstände in Verpackungen oder beim Transport über längere Zeiträume zu kühlen. Heute können Trockeneisblöcke auch zum Trockeneisstrahlen verwendet werden (patentierte Cold Jet-Schabeeistechnologie). Die Standardgröße der Blöcke variiert von Kontinent zu Kontinent.
Größe n. z. 1–3 mm 6–19 mm Standardgröße = 210 x 125 x 18 mm Standardgröße = 250 x 250 x 125 mm
Sublimationsrate
  • Höchste Sublimationsrate
  • Schnelle Kühlung
  • Kürzeste Lagerungsdauer
  • Hohe Sublimationsrate
  • Schnelle Kühlung
  • Kurze Lagerungsdauer
  • Mittlere Sublimationsrate
  • Mittlere Lagerungsdauer
  • Niedrige Sublimationsrate
  • Lange Lagerungsdauer
  • Niedrigste Sublimationsrate
  • Längste Lagerungsdauer
Einsatzbereich
  • Schockgefrieren
  • Trockeneisstrahlen
  • Kurzstreckentransport kleiner Packungen
  • Lebensmittelverarbeitung
  • Langstreckentransport großer Packungen
  • Luftfahrtcatering
  • Transport
  • Leichenkühlung
  • Trockeneisstrahlen (Schabeeis)
  • Transport
  • Leichenkühlung
Primäre Anwender
  • Fleischverarbeitende Betriebe
  • Trockeneisstrahl-Unternehmen
  • Lebensmittelverarbeiter
  • Fleischverarbeitende Betriebe
  • Biologische Dienstleistungen (Labors)
  • Großbäckereien
  • Luftfahrtcaterer
  • Großhändler
  • Lebensmittellager
  • Speiseeisgroßhändler




Deposition, Sublimation und Kühlrate

Trockeneis erreicht den Depositions- bzw. Sublimationspunkt bei einer Temperatur von -78 °C (-109,3 °F). Wenn CO2 unter -78 °C abgekühlt wird, geht es direkt aus dem gasförmigen in den festen Aggregatzustand über, wird also in einem als Deposition bezeichneten Vorgang zum Trockeneis. Wird CO2 dagegen über -78 °C erwärmt, geht es in der sogenannten Sublimation direkt aus dem festen in den gasförmigen Aggregatzustand über, aus dem Trockeneis wird also CO2-Gas. Bei Deposition und Sublimation nimmt das Trockeneis nie einen flüssigen Zustand an, es fallen also weder Reststoffe noch wässrige Abfälle an.




Hinweis zu Pellets mit hoher Dichte





Pellets mit hoher Dichte werden unter Verwendung spezieller Düsen und Pelletizer hergestellt, die CO2-Pellets gleichbleibender Qualität herstellen – im Unterschied zu den verbreiteten Pellets aus gepresstem Trockeneisschnee. Die Sublimationsrate ist für Trockeneis hoher Dichte und normales Trockeneis identisch, es dauert aber bei Trockeneis hoher Dichte länger, bis das Material vollständig sublimiert ist, da die Materialmenge pro Kubikzentimeter größer ist.

Trockeneis hoher Dichte bietet:

  • verbesserte Transportmöglichkeiten
  • längere Lagerungsdauer
  • mehr Aggressivität beim Trockeneisstrahlen

TROCKENEISHERSTELLUNG

Wenden Sie sich an Cold Jet, wenn Sie weitere Informationen zur Trockeneisherstellung wünschen.