Alcune reazioni esotermiche richiedono temperature inferiori a 0º C per migliorare le loro prestazioni e impedire reazioni secondarie
Spesso le temperature da raggiungere nelle reazioni e nella velocità di produzione sono soggette ai limiti dei refrigeranti convenzionali e dell'apparecchiatura per il trasferimento di calore. L'impiego di azoto liquido o anidride carbonica liquida permette di raggiungere facilmente temperature fino a –196º C, che corrisponde al punto di ebollizione dell'azoto liquido.
Per mantenere il completo controllo della reazione, Nippon Gases ha sviluppato diversi processi basati sul contatto diretto o indiretto del fluido criogenico con il prodotto da raffreddare.
I sistemi di raffreddamento sviluppati da Nippon Gases possono trattare qualsiasi fluido organico o inorganico, senza necessità di variazioni sostanziali al design dei reattori o delle condizioni operative.
Raffreddamento da contatto diretto
I metodi di raffreddamento convenzionali sono limitati dalla superficie di scambio termico o dalla temperatura del fluido di raffreddamento.
Per evitare queste limitazioni, possiamo introdurre azoto liquido o anidride carbonica in forma di ghiaccio secco direttamente all'interno del reattore. In questo modo si sfruttano al massimo le frigorie fornite da questi due prodotti producendo un drastico calo di temperatura che varia in base alla quantità di azoto o anidride carbonica utilizzata. Il sistema di controllo della temperatura è inoltre semplice ed efficace. Una serie di valvole solenoidi consente il passaggio dei fluidi di raffreddamento nel reattore in base ai parametri limite impostati (temperatura, concentrazione, etc.).
Nei casi in cui non è consigliabile il contatto diretto tra l'azoto liquido o il ghiaccio secco e il prodotto da raffreddare, è possibile ottenere il raffreddamento tramite uno scambiatore di calore esterno.
Questo sistema consente inoltre di riutilizzare i gas impiegati in un'altra sezione dell'impianto di produzione.