Opskalering af ultralydsekstraktionsprocesser

For at øge produktionskapaciteten skal ekstraktionsprocesser opskaleres til større volumener / højere gennemløbskapacitet. Ultralydsassisteret ekstraktion er en yderst effektiv metode til at isolere botaniske forbindelser fra plantemateriale. Desuden kan sonikeringsprocesser opskaleres lineært til større volumener. Med muligheden for at behandle plantematerialet både i batchdrift og i gennemstrømningsdrift tilbyder ultralydsekstraktion den ideelle opstilling til enhver ekstraktproducent – fra lille til meget stor skala. Læs mere om den enkle og effektive opskalering af ultralydsassisteret ekstraktion!

Opskalering af ultralydsassisteret ekstraktion

De fleste ekstraktionsmetoder (f.eks. Soxhlet-ekstraktion, superkritisk CO₂ -ekstraktion, maceration) udgør flaskehalsen, når man planlægger at øge produktionen af botaniske ekstrakter. Brug af ultralydsekstraktion forhindrer, at en produktionsforøgelse bliver virksomhedens akilleshæl. Læs nedenfor, hvordan ultralydsassisteret ekstraktion kan opskaleres lineært til enhver produktionsmængde.
Sammenhængen mellem opskalering og procesparametre: Konventionelle ekstraktionsteknikker kræver dyr, arbejds- og tidskrævende forskning for at implementere et større ekstraktionssystem med henblik på at øge produktionen, da mange procesfaktorer ændrer sig og ikke kan tilpasses lineært til en højere gennemløbskapacitet. Det betyder, at adskillige procesparametre skal fastlægges på ny, og at den ekstraktkvalitet, der opnås i mindre ekstraktionsopstillinger, ofte ikke kan opnås i større produktion.
Fordelen ved ultralydsekstraktion er dens fuldstændig lineære skalerbarhed. Denne lineære skalerbarhed gør det muligt at bevare alle vigtige procesparametre såsom amplitude, temperatur, tryk, ultralydseksponering (tid) og forholdet mellem opløsningsmiddel og faststof. Opskalering af en ultralydsekstraktionsproces til større volumener kræver et større sonotrodeoverfladeareal. Det betyder, at opskalering kan ske ved at bruge et kraftigere ultralydsapparat med en større sonotrode (ultralydssonde / horn) eller ved at installere flere ultralydsekstraktorer parallelt.
Læs mere om ultralydsapparater fra Hielscher til laboratoriet og produktionen!

Eksempler på scenarier for opskalering af ultralydsprocesser

I en opstilling med kontinuerlig gennemstrømning kan du eksempelvis opskalere din botaniske ekstraktion ved at installere 3x 2kW ultralydsekstraktorer UIP2000hdT parallelt (hvilket kræver 3 sonotroder og 3 flowceller). Det giver dig en ultralydseffekt til behandling på 6kW.
Alternativt kan du installere et enkelt 6kW ultralydsapparat UIP6000hdT, som er udstyret med en enkelt stor sonde og en større flowcellereaktor.

Fordelene ved en parallel opstilling med flere ultralydsekstraktorer er redundans og mere fleksibel anvendelse (f.eks. samtidig ekstraktion fra forskellige råmaterialer, da hvert ultralydsapparat kan behandle et forskelligt plantemateriale). Denne opskaleringsmodel er også praktisk, når du allerede har én type ultralydsapparat; det er nemt at tilføje et eller flere apparater af samme model, og det kan reducere dine investeringsomkostninger.

Investering i én større ultralydsekstraktor er særligt velegnet, når der produceres større mængder af det samme ekstrakt på én gang. Et enkelt større ultralydsapparat er også mere velegnet ved installation i et anlæg med begrænset plads.

Sådan griber du opskalering af ultralydsekstraktion an

For at opnå en effektiv og økonomisk ekstraktionsproces skal procesparametrene optimeres. Optimering opnås, når processen indstilles til den højeste gennemløbskapacitet med den laveste energitilførsel, samtidig med at den ønskede ekstraktkvalitet opnås. I en optimeret ultralydsproces minimeres energiforbrug, behandlingstid og arbejdsomkostninger til det punkt, hvor det højeste udbytte og den højeste kvalitet af slutproduktet stadig opnås.
Optimering af ultralydsprocesser sker ved at afprøve forskellige parameterkonfigurationer og indsnævre dem til de optimale parametre for dit råmateriale. Generelle erfaringsværdier bruges normalt som udgangspunkt og hjælper med hurtigt at finde den ideelle indstilling i det enkelte tilfælde. Forsøg til optimering af ultralydsprocesser kan udføres med små volumener, hvilket bidrager til at reducere arbejdsindsatsen, sparer materiale og giver de ønskede resultater relativt hurtigt.
Hielscher Ultrasonics har et veludstyret teknisk center og laboratorium. Vores anlæg har både det fulde udvalg af ultralydsapparater til laboratorie- og industribrug til sonikering i batchdrift og inline-drift samt avancerede analyseapparater til en omfattende vurdering af resultaterne. Vores veluddannede medarbejdere med mange års erfaring (og universitetsgrader) hjælper dig gerne med procesoptimering – ved at udføre ultralydsforsøg for dig og/eller rådgive dig om de bedst egnede opstillinger til ultralydsprocesser.

Opskalering med ultralydsekstraktorer fra Hielscher: Hurtigt, pålideligt og effektivt

Overvind ekstraktionens flaskehals med sonikering!
Uanset om du ønsker at øge din produktionskapacitet i batchdrift eller kontinuerlig gennemstrømningsdrift (inline), har Hielscher Ultrasonics det ideelle ultralydsapparat og tilbehør til større produktionskapacitet. Vi hjælper dig også med at overføre din batchekstraktion til en inline-proces.
Kontakt os nu! Vi drøfter gerne dine produktionsbehov og giver dig tekniske specifikationer, grundig vejledning i opskalering af ultralydsekstraktion og relevante tilbud!
Som en første grov vejledning giver nedenstående tabel dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet: