تهیه کربن دی اکسید | کاربردهای دی اکسید کربن| اهمیت CO2 در صنعت

سپهر گاز کاویان، دارنده گواهینامه ISO17025، تأمین کننده گاز CO₂ و سایر گازهای صنعتی و آزمایشگاهی با خلوص بالا و قیمت مناسب؛ تماس با شماره­ های 02146837950 و 02146835980 

گاز دی اکسید کربن یک گاز بی رنگ، بی بو و غیر قابل اشتعال است که در دمای اتاق به صورت گاز وجود دارد. این گاز در طبیعت به طور گسترده ای یافت می شود و همچنین می توان آن را به صورت صنعتی تولید کرد.

روش های تهیه دی اکسید کربن در صنعت

در صنعت، گاز Carbon Dioxide به روش های مختلفی تولید می شود. برخی از روش های اصلی عبارتند از:

تولید کربن دی اکسید از طریق تخمیر مواد آلی

این روش یکی از قدیمی ترین روش های تولید کربن دی اکسید است. در این روش، مواد آلی مانند قند، نشاسته یا چوب در حضور آنزیم ها تخمیر می شوند و Carbon Dioxide تولید می شود.

فرآیند تخمیر معمولاً در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول، مواد آلی توسط آنزیم ها به اسیدهای آلی تبدیل می شوند. در مرحله دوم، اسیدهای آلی توسط آنزیم ها به CO₂ و آب تبدیل می شوند.

 تولید Carbon Dioxide از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی

این روش یکی از رایج ترین روش های تولید Carbon Dioxide در صنعت است. در این روش، سوخت های فسیلی مانند نفت خام، گاز طبیعی یا زغال سنگ در حضور اکسیژن سوزانده می شوند و CO₂ تولید می شود.

فرآیند احتراق سوخت های فسیلی معمولاً در یک کوره یا مشعل انجام می شود. در این فرآیند، سوخت ها با اکسیژن واکنش داده و Carbon Dioxide، بخار آب و سایر محصولات احتراق را تولید می کنند.

تولید کربن دی اکسید از طریق تصعید کربنات ها

این روش شامل تجزیه حرارتی کربنات ها مانند سنگ آهک (CaCO₃) است که منجر به تولید Carbon Dioxide می شود.

فرآیند تصعید معمولاً در یک کوره انجام می شود. در این فرآیند، کربنات ها در دمای بالا تجزیه می شوند و CO₂ تولید می شود.

تولید CO₂ به عنوان یک محصول جانبی در فرآیند تولید آمونیاک

در فرآیند تولید آمونیاک، گاز کربن دی اکسید به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود.

فرآیند تولید آمونیاک معمولاً در یک واحد صنعتی به نام واحد سنتز آمونیاک انجام می شود. در این فرآیند، نیتروژن و هیدروژن در حضور کاتالیزور به آمونیاک تبدیل می شوند.

در این فرآیند، گاز CO₂ به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود که می تواند به عنوان یک منبع CO₂ مورد استفاده قرار گیرد.

روش انتخابی برای تولید CO₂ به عوامل مختلفی از جمله نوع کاربرد و مقدار Carbon Dioxide مورد نیاز بستگی دارد.

کاربردهای صنعتی دی اکسید کربن 

علاوه بر گیاهان، از CO₂ در بسیاری از کاربردهای خاص و فرآیندهای صنعتی در صنایع مختلف استفاده می کنند.

1. استفاده در صنایع غذایی

• CO₂ کاربردهای گسترده ای در این صنعت دارد. واضح ترین گاز مورد استفاده برای گازدار کردن نوشیدنی ها، به ویژه نوشیدنی های گازدار و نوشابه است. این گاز از رشد باکتری ها و قارچ ها جلوگیری می کند.
• از دی اکسید کربن می توان برای کافئین زدایی قهوه نیز استفاده کرد.
• به لطف خواص خنک کنندگی فوق الذکر، کربن دی اکسید محصولات غذایی را در حین حمل و نقل سرد نگه می دارد. علاوه بر این، می توان از آن برای انجماد سریع و در ترکیب با اکسید اتیلن، برای استریل کردن مواد غذایی سرد استفاده کرد.
• علاوه بر این، CO₂ یک پتوی بی اثر بسیار مفید است که از مواد غذایی در طول تولید آنها محافظت می کند، می تواند هوا را در فرآیند کنسرو جابجا کند و می تواند برای به حرکت درآوردن یا استخراج محصولات غذایی از ظروف آنها استفاده شود.

2. استفاده از CO₂ در کشاورزی

• در فرآیند تصفیه غلات، Carbon Dioxide به منظور از بین بردن حشرات و محافظت از محصولات به سیلوها یا سایر تاسیسات ذخیره سازی پمپ می شود.
• همچنین نقش مهمی در ساخت برخی از کودها دارد.
• علاوه بر این، هوای گلخانه‌ها را می‌توان با دی اکسید کربن غنی‌سازی کرد تا به محصولات زراعی اجازه دهد تا پتانسیل فتوسنتز خود را بهینه کنند.

3. استفاده در تولید

• در جوشکاری MIG/MAG، کربن دی اکسید به عنوان یک گاز محافظ عمل می کند، به این معنی که از گودال جوش در برابر اکسیداسیون محافظت می کند.
• علاوه بر این، در ترکیب با آرگون، دی اکسید کربن برای دستیابی به سرعت جوشکاری بهبود یافته و کاهش نیاز به عملیات پس از جوشکاری استفاده می شود.

4. کاربرد در صنایع شیمیایی

مقادیر بسیار زیادی Carbon Dioxide به عنوان ماده اولیه برای تولید متانول و اوره استفاده می شود.

5. استفاده در فلزکاری

دی اکسید کربن نه تنها دارای ویژگی های ضد خوردگی است، بلکه می توان از آن برای سخت کردن قالب های ریخته گری مورد استفاده در این صنعت نیز استفاده کرد.

6. دی اکسید کربن مورد استفاده در صنعت نفت

دی اکسید کربن را می توان به چاه های نفت پمپ کرد تا عملکرد آنها بهینه شود. در طول این فرآیند، Carbon Dioxide تا حدی حل می شود، که باعث شود روغن چسبناک تر شود و استخراج آن از سنگ بستر آسان تر شود.

7. استفاده در ساخت و ساز

گلوله های یخ خشک (CO2 جامد) متشکل از دی اکسید کربن برای از بین بردن رنگ از سطوح استفاده می شود. این فرآیند جایگزین سندبلاست می شود زیرا هزینه دفع و پاکسازی را کاهش می دهد.

8. استفاده در مراقبت های بهداشتی

هنگامی که کربن دی اکسید به اکسیژن گرید پزشکی اضافه می شود، می تواند به تحریک تنفس کمک کند.

9. استفاده در مصارف زیست محیطی

ممکن است به دلیل نقشی که دی اکسید کربن در تغییرات آب و هوایی ایفا می کند، این کاربرد تعجب آور باشد. با این حال، هنگامی که به عنوان پیشران در قوطی های آئروسل استفاده می شود، کربن دی اکسید در واقع برای محیط زیست بهتر از بسیاری از جایگزین های دیگر است.

بیشتر بخوانید | اطلاعات ایمنی کرین دی اکسید