Extraction de fluides supercritiques améliorée par les ultrasons de puissance
L'extraction par ultrasons, seule ou en combinaison avec d'autres méthodes d'extraction telles que l'extraction par solvant ou l'extraction par CO2 est utilisé avec succès pour extraire tout le spectre des cannabinoïdes de la plante de cannabis (chanvre et marijuana). Dans la marijuana, le principal cannabinoïde est le Δ9-tétrahydro-cannabinol (Δ9-THC), dont les effets psychotropes sont bien connus. D'autres cannabinoïdes importants ayant une activité psychotrope moindre ou nulle peuvent être trouvés à la fois dans le chanvre et la marijuana, et comprennent l'acide cannabidiolique (CBDA), le cannabidiol (CBD), le cannabigérol (CBG), le cannabichromène (CBC), le cannabinol (CBN), et le cannabicyclol (CBL), ainsi que d'autres homologues associés à la C19.
Amélioration par ultrasons du CO2 Extraction
La combinaison d'ultrasons de forte puissance et d'extracteurs de fluide supercritique (SFE) est une méthode très efficace et propre pour accélérer et améliorer les processus de transfert de masse. Le transfert de masse entre la matière première (par exemple, les plantes médicinales telles que les feuilles, les fleurs, les bourgeons, etc.) et le solvant (par exemple, le CO2) est le facteur limitant des processus d'extraction. Le transfert de masse étant limité, l'efficacité de l'extraction est réduite. Pour compenser ce manque d'efficacité, il faut soit augmenter le temps d'extraction, soit sacrifier le rendement de l'extraction.
Les ultrasons puissants sont une technologie éprouvée qui permet d'intensifier les réactions lentes en améliorant le transfert de masse entre les deux phases. Grâce à des vibrations intenses, des forces de cisaillement et des turbulences d'agitation, les ultrasons de puissance exposent la matière première d'extraction au solvant à un taux nettement plus élevé. Il en résulte des rendements d'extraction supérieurs et un temps d'extraction réduit. Les ultrasons améliorent l'efficacité de l'extraction de tout type d'extracteur de fluide supercritique :
- en augmentant le rendement
- en raccourcissant le temps d'extraction
- en réduisant la pression requise
- en améliorant la capacité de production globale

UIP2000hdT L'extracteur ultrasonique peut être raccordé à un système d'injection de CO
L'amélioration par ultrasons du transfert de masse dans les procédés d'extraction de CO2 supercritique peut être facilement réalisée en intégrant une sonde ultrasonique haute performance, telle qu'une Cascatrode, dans l'extracteur de fluide supercritique. Les sondes Hielscher Ultrasonics (également connues sous le nom de cornes ultrasoniques, sonotrodes) peuvent être connectées par l'intermédiaire d'une bride standard et sont compatibles avec les connecteurs swedge lock. L'installation et l'utilisation sont ainsi simples et sûres. Comme tous les appareils à ultrasons Hielscher connus pour leur robustesse et leur performance continue, un système une fois installé ne nécessite que peu d'entretien.
Les ultrasons et les sondes Hielscher sont disponibles pour
- extracteurs de fluide supercritique à petite échelle? de laboratoire
- échelle semi-industrielle
- échelle industrielle

Extracteur ultrasonique intégré dans un système de CO2 supercritique pour améliorer le transfert de masse. Cela permet d'augmenter le rendement de l'extraction et de réduire le temps et la température d'extraction.
figure et étude : Hu et al. 2007
Étude de cas pour l'amélioration par ultrasons du CO2 Extraction
Extraction du gingembre : Balachandran et al. (2006) ont étudié l'efficacité de l'extraction de CO2 supercritique assistée par ultrasons en utilisant la méthode Hielscher Ultrasonateur UIP500hdT. Ils ont étudié l’influence des ultrasons sur l’extraction supercritique à l’aide de gingembre lyophilisé. “Le rendement en composés piquants du gingembre est considérablement augmenté sous l’influence des ultrasons, avec des améliorations allant jusqu’à 30 % vers la fin de la période d’extraction.” (Balachandran et al., 2006)
En savoir plus sur l'extraction du gingembre par ultrasons !
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Images FESEM des particules de gingembre. (A) Expériences sans sonication, (B) Expériences avec sonication en utilisant la méthode du UIP500hdT .
Image et étude : Balachandran et al. 2006
- intensifier le transfert de masse pendant l'ESF
- augmenter les rendements des extraits
- accélérer l'extraction SFE
- supporter facilement les hautes pressions
- manipuler diverses matières premières
- s'intégrer dans les systèmes SFE existants
- être installés de manière flexible
- être contrôlés avec précision
- être contrôlés à distance
- être utilisés en toute sécurité
Extracteurs ultrasoniques de grande puissance pour l'extraction par fluide supercritique
Les ultrasons Hielscher peuvent être facilement mis en œuvre dans n'importe quelle installation ordinaire de production de CO2 afin d'améliorer le transfert de masse et d'augmenter ainsi le rendement de l'extraction.
Les sondes ultrasoniques du cascatrodeTM sont particulièrement adaptés à l'intégration dans un système de contrôle des émissions de CO2 car les cascatrodes Hielscher offrent une grande surface, ce qui produit une forte cavitation dans les grands réservoirs de CO2 et peuvent ainsi traiter facilement de grands volumes. Hielscher Ultrasons’ Les processeurs ultrasoniques industriels robustes et fiables peuvent fournir des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu'à 200µm peuvent être facilement exploitées en continu, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. Le fonctionnement continu et fiable d'amplitudes élevées ainsi que la robustesse et la faible maintenance des extracteurs à ultrasons Hielscher en font l'équipement idéal pour la mise en œuvre dans les installations de recherche et de développement.&D et du CO supercritique? subcritique commercial.2 les extracteurs.
- des performances toujours élevées
- Fonctionnement 24/7/365
- un contrôle précis des processus
- robustesse
- peu d'entretien
- Sûr et facile à utiliser
- contrôle à distance du navigateur
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
---|---|---|
10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200St, UP400St |
0.1 à 8L | 0.2 à 2L/min | UIP500hdT |
0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
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Littérature? Références
- S. Balachandran, S.E. Kentish, R. Mawson, M. Ashokkumar (2006): Ultrasonic enhancement of the supercritical extraction from ginger. Ultrasonics Sonochemistry
Volume 13, Issue 6, Sept. 2006. 471-479. - Yanxiang Gao, Bence Nagy, Xuan Liu, Béla Simándi, Qi Wang (2009): Supercritical CO2 extraction of lutein esters from marigold (Tagetes erecta L.) enhanced by ultrasound. The Journal of Supercritical Fluids. Volume 49, Issue 3, 2009. 345-350.
- E. Riera, A. Blanco, J. García, J. Benedito, A. Mulet, J. A. Gallego-Juárez, M. Blasco (2010): High-power ultrasonic system for the enhancement of mass transfer in supercritical CO2 extraction processes. Ultrasonics, 50, 2010, 306-309.
- Ai-jun Hu, Shuna Zhao, Hanhua Liang, Tai-qiu Qiu, Guohua Chen (2007): Ultrasound assisted supercritical fluid extraction of oil and coixenolide from adlay seed. Ultrasonics Sonochemistry Volume 14, Issue 2, Feb. 2007. 219-224.

Ultrasons haute performance ! La gamme de produits Hielscher couvre tout le spectre, de l’ultrasoniseur de laboratoire compact aux systèmes à ultrasons industriels complets, en passant par les unités de paillasse.