Trockeneis – Herstellungsprozess und Handhabung

Trockeneis wird hergestellt, indem man unter Druck stehendes Flüssig-CO₂ (LCO₂) in die Umgebung entweichen lässt. Dabei wird aus dem LCO₂ gasförmiger Dampf und fester Schnee. Der Schnee wird dann komprimiert, um Blöcke zu formen. Mittels Komprimierung und Extrusion entstehen Pellets oder Nuggets. Die Anlage zur Herstellung von Trockeneis besteht also aus einem LCO₂-Tank und einem Pelletizer bzw. einer Blockpresse.

Herstellungsprozess im Überblick

Der Herstellungsprozess setzt sich folgendermaßen zusammen:

• LCO₂-Tank:
  Horizontaler oder vertikaler Lagertank (30–60 Tonnen) in der Nähe der Produktionseinheit, aber außerhalb des eigentlichen Produktionsbereichs


• Isolierte Leitungen, LCO₂-Filter und Druckregler:
  Kupferleitung des Typs K mit einem Nennwert von 600 psi (40 bar) und einer 5- oder 10-cm-Isolierung (2 Zoll oder 4 Zoll) vom Lagertank zur Produktionseinheit


• Einspritzung:
  LCO₂ wird in die Kammern der Produktionsmaschinen gespritzt, das LCO₂ dehnt sich aus, aus ~2,3 bis 2,5 kg LCO₂ wird etwa 1 kg Trockeneis


• Produktionseinheit (Pelletizer, Presse, Reformer):
  CO₂-Schnee wird dann den Anforderungen des Verbrauchers/der Branche entsprechend komprimiert, extrudiert oder umgeformt (Pellet, Nugget, Scheibe oder Block)


• Ablüften/Rückgewinnen des gasförmigen CO₂:
  Entweichendes gasförmiges CO₂ kann aus dem Produktionsbereich ventiliert oder rückgewonnen, komprimiert und wieder als LCO₂ verflüssigt werden


• Sammler:
  Um die Sublimationsverluste zu minimieren, wird das Trockeneis in isolierten Sammlern aufbewahrt – zum Transport oder für den sofortigen Gebrauch

Transport und Lagerung

Aufgrund seiner niedrigen Temperatur von -78 °C (-109 °F) wird Trockeneis in vielen Branchen als Kühlmedium eingesetzt. Es kann in Abhängigkeit von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Branche bzw. Produktion in Form von Schnee, Pellets, Nuggets, Scheiben oder Blöcken bereitgestellt werden. Ein Haupteinsatzgebiet für Trockeneis ist das Kühlen von Produkten während des Transports.

Beim Transport mit Trockeneis sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen:

1. Unterschiedliche Anforderungen und Einsatzbereiche für die verschiedenen Trockeneisarten
   • Trockeneis-Pellets und -Nuggets werden üblicherweise für kleinere Behältnisse und Kurzstrecken verwendet
   • Trockeneisscheiben sind ideal für das Luftfahrtcatering geeignet, weil sie in die Trolleys passen und eine geringe Sublimationsrate aufweisen


2. Hochwertig isolierte Behälter sind erforderlich, um die Sublimation zu reduzieren und die Produkte zu schützen
   • Haltbare Polystyrenbehälter funktionieren am besten
   • Polystyrolschaumbehälter brechen leicht und sind deshalb keine guten Isolatoren


3. Pro 24 Stunden ist eine Reduzierung der Trockeneismenge um 3% - 8% aus Sublimation
   • Die Sublimationsrate hängt von der Trockeneisart, der Außentemperatur, dem Luftdruck und der Qualität der Verpackung ab


4. Produkte sind im Behälter eng mit Trockeneis zu umgeben, die Hohlräume mit Polstermaterial aufzufüllen
   • Verbleibende Hohlräume steigern die Sublimationsrate

Hinweis: Für jeden weiteren Transporttag sind 3,6–6,8 kg hinzuzufügen

Trockeneis-Sicherheitstipps

Handhabung

• Trockeneis ist extrem kalt und darf nicht mit der ungeschützten Haut berührt werden (kann Erfrierungen verursachen)
• Handhabung von Trockeneis mit Handschuhen oder Tüchern, um Hautkontakt zu minimieren

Lager

• Trockeneis sollte in einem isolierten Behälter aufbewahrt werden, um die Sublimation zu minimieren (dickere und bessere Isolierung = weniger Sublimation)
• Die Lagerung darf nicht in unbelüfteten Bereichen erfolgen, da Trockeneis in große Mengen CO₂ sublimiert, dabei den Sauerstoff verdrängt und so eine Erstickungsgefahr begründet
• Trockeneis darf nicht in vollständig luftdichten Behältern gelagert werden, da diese aufgrund der bei der Sublimation auftretenden CO₂-Ausdehnung platzen können
• Nicht in Gefriergeräten lagern, die Kälte des Trockeneises kann den Thermostat auslösen und das Gefriergerät abschalten

Belüftung

• Trockeneis ist in belüfteten Bereichen zu verwenden, um das Entstehen giftiger CO₂-Konzentrationen zu verhindern