Tiefkühlen mit CO² - Alternative Methoden zu Trockeneis in Spiritus?

[xtorsten]

Guten Tag zusammen,

der Titel sagt es ja bereits: ich suche nach Alternativen zum TK mittels CO².

Trockeneis in Spiritus ist klar, aber entweder muss ich bestellen und genau dann auch Härten oder ich fahre hier 1,5h durch die Gegend und muss dann wochentags bis 12:00 abgeholt haben (was sich schlecht mit meinen Arbeitszeiten verträgt).

Also suche ich nach Methoden, wie ich das flexibler gestalten kann.
Heißt:. Entweder Trockeneis selber herstellen oder vlt. auch direkt das CO² aus einer Flasche als Gasstrom zur Kühlung nutzen.
Dies sind so meine laienhaften Ideen - aber ich habe (wird der Fachmann schon rausgelesen haben) keine wirkliche Ahnung, ob sowas praktikabel ist.

Der Gaslieferant um die Ecke kann sowohl eine normale als auch eine Steigrohrflasche abgeben und eine 6Kg-Füllung für rund 20€ machen, wenn die Flasche aufgefüllt werden muss. Das hört sich preislich nicht sooo verkehrt an.
Nur, ob mir so eine Flasche direkt etwas bringt? Und welche dann (normal oder Steigrohr)?

Viele Grüße und besten Dank vorab,
Torsten

 

[Ernst Voller]

Hallo Torsten,

ich habe zwar noch nie Stahl gehärtet, aber ich weiß, was Trockeneis ist.
TLDR: nur mit ein bisschen Durchblubbern ist nicht.

Trockeneis ist gefrorenes CO2, das bei ca -78°C sublimiert. Die entscheidende Eigenschaft ist sozusagen die Temperatur, nicht der Stoff.
In der Flasche nimmt das Gas die Umgebungstemperatur an, steht aber unter hohem Druck und kann daher verflüssigt werden, was unter Normaldruck nicht möglich ist, da CO2 dabei direkt vom gasförmigen in den festen Zustand übergeht.
Lässt man das Gas aus der Flasche entweichen ohne Druckminderer, kühlt sich das Gas durch die plötzliche Entspannung sehr stark unter seinen Gefrierpunkt -78,5°C ab (Joule-Thomson-Effekt) und es wird kurzzeitig fest. Es entsteht Kohlensäureschnee, der aber nicht lange fest bleibt und aufgrund seiner großen Oberfläche sehr schnell wieder gasförmig wird. Sieht man oft bei CO2-Feuerlöschern.
Man könnte das Gas also theoretisch aus der Flasche direkt in das Kältemittel entspannen (von 200 bar auf 1 bar!) und den Kühlungseffekt somit "einfangen" . Theoretisch.
Praktisch gibt es da aber einige Probleme (die ohne eine vernünftig konstruierte Apparatur nicht in den Griff zu bekommen sind) und ich schließe nicht aus, dass man mit der Methode lediglich eine Mordssauerei produziert und die möglicherweise lebensgefährlich ist.
VG

 

[xtorsten]

Danke - ich hab's mir einmal genauer durch den Kopf gehen lassen und denke, das wird so nichts.
Wenn ich's richtig zusammen habe, ist die Menge des freigesetzten CO2 pro Zeit ein wesentlicher Faktor - sprich: um mit der Temp. wesentlich runter zu kommen, muss da schon schnell eine ordentliche Menge entweichen; und dann ist man automatisch bei Trockeineisproduktion. Oder nochmal anders: der Gasstrom müsste von der Menge gezielt in der Nähe von Trockeneisproduktion sein, damit es ordentlich kühlt. Also unwesentlich weniger Verbrauch plus schlechterer Wärmeübergang zum Werkstück als in einer Flüssigkeit.
Das funktioniert so bestimmt nicht gut. Lieber dann auffangen und Trockeeisschnee machen und den in Spiritus packen. Ob das effektiv ist, das Eis selber zu produzieren, ist sehr fraglich.
Hier: Trockeneisgerät SnowPack® - Trockeneis herstellen mit CO2-Gasflasche - Probenehmer, Fasspumpen, Laborbedarf, Behälter aus Kunststoff - Bürkle GmbH (https://www.buerkle.de/de/snowpack-trockeneisgeraet#detailinfo)
ist von 16 Tabletten à 250g aus einer 22kg Flasche die Rede.
Wenn ich die Preis pro Füllung dazunehme:
CO2 Kohlensäure Kohlendioxid, 10 kg Füllung bei HORNBACH kaufen (https://www.hornbach.de/shop/CO2-Kohlensaeure-Kohlendioxid-10-kg-Fuellung/3629274/artikel.html)
(hier 10kg für 26,25€ bei Hornbach), dann sind das über 3€ pro 250g Tablette Trockeneis. Im Vergleich zu 3€ das Kg fertiges Trockeneis ist das schon eher wenig lohnend. Und: ohne das Gerät zur Herstellung ist das bestimmt noch weniger effektiv - also auch die Eigenproduktion ist kaum lohnend. Schade!

Ich hake meine fixe Idee ab - da war der Wunsch definitiv Vater des Gedankens.

Viele Grüße,
Torsten