Aumento di scala dei processi di estrazione a ultrasuoni

Per aumentare la capacità produttiva, i processi di estrazione devono essere portati a volumi maggiori / capacità di trattamento superiori. L’estrazione assistita da ultrasuoni è un metodo altamente efficace per isolare composti botanici dal materiale vegetale. Inoltre, le applicazioni di sonicazione possono essere scalate linearmente a volumi maggiori. Grazie alla possibilità di trattare il materiale vegetale sia in lotti sia in modalità a flusso continuo, l’estrazione a ultrasuoni offre la configurazione ideale per qualsiasi produttore di estratti – dalla piccola alla grandissima scala. Scoprite di più sull’aumento di scala semplice ed efficiente dell’estrazione assistita da ultrasuoni!

Aumento di scala dell’estrazione assistita da ultrasuoni

La maggior parte dei metodi di estrazione (ad es., estrazione Soxhlet, estrazione con CO₂ supercritica, macerazione) costituisce il collo di bottiglia quando si pianifica l’aumento della produzione di estratti botanici. L’impiego dell’estrazione a ultrasuoni impedisce che un aumento della produzione diventi il tallone d’Achille dell’attività. Scoprite di seguito come l’estrazione assistita da ultrasuoni possa essere scalata linearmente a qualsiasi volume di produzione.
La relazione tra aumento di scala e parametri di processo: Le tecniche di estrazione convenzionali richiedono ricerche costose e impegnative in termini di lavoro e tempo per implementare un sistema di estrazione più grande e aumentare la produzione, poiché molti fattori di processo cambiano e non possono essere adattati linearmente a una maggiore capacità di trattamento. Ciò significa che numerosi parametri di processo devono essere definiti nuovamente e che spesso la qualità degli estratti ottenuta con impianti di estrazione più piccoli non può essere raggiunta nella produzione su scala maggiore.
Il vantaggio dell’estrazione a ultrasuoni è la sua scalabilità completamente lineare. Questa scalabilità lineare consente di mantenere tutti i parametri di processo importanti, quali ampiezza, temperatura, pressione, esposizione agli ultrasuoni (tempo) e rapporto solvente:solido. Portare un processo di estrazione a ultrasuoni a volumi maggiori richiede una maggiore superficie del sonotrodo. Ciò significa che l’aumento di scala può essere realizzato utilizzando un sonicatore più potente con un sonotrodo più grande (sonda / corno a ultrasuoni) oppure installando più estrattori a ultrasuoni in parallelo.
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Esempi di scenari di aumento di scala con gli ultrasuoni

Ad esempio, in una configurazione a flusso continuo, potete aumentare la scala della vostra estrazione botanica installando in parallelo 3x estrattori a ultrasuoni UIP2000hdT da 2kW (che richiedono 3 sonotrodi e 3 celle di flusso). In questo modo ottenete una potenza di trattamento a ultrasuoni di 6kW.
In alternativa, potete installare un singolo sonicatore UIP6000hdT da 6kW, dotato di un’unica sonda di grandi dimensioni e di un reattore con cella di flusso più grande.

I vantaggi di una configurazione con più estrattori a ultrasuoni in parallelo sono la ridondanza e una maggiore flessibilità d’impiego (ad es. l’estrazione simultanea da diverse materie prime, poiché ciascun sonicatore può trattare un materiale vegetale diverso). Questo modello di aumento di scala è pratico anche quando disponete già di un tipo di sonicatore; aggiungere uno o più dispositivi dello stesso modello è comodo e può ridurre i costi di investimento.

Investire in un estrattore a ultrasuoni più grande è particolarmente indicato quando si producono contemporaneamente quantità maggiori dello stesso estratto. Un singolo sonicatore più grande è anche più adatto quando viene installato in uno stabilimento con spazio limitato.

Come affrontare l’aumento di scala dell’estrazione a ultrasuoni

Per ottenere un processo di estrazione efficiente ed economico, occorre ottimizzare i parametri di processo. L’ottimizzazione si raggiunge quando il processo viene regolato per ottenere la massima capacità di trattamento con il minimo apporto energetico, mantenendo la qualità desiderata dell’estratto. In un processo a ultrasuoni ottimizzato, il consumo energetico, il tempo di trattamento e i costi di manodopera vengono ridotti al minimo livello che consente ancora di ottenere la massima resa e qualità del prodotto finale.
L’ottimizzazione del processo a ultrasuoni si effettua testando diverse configurazioni dei parametri e restringendo progressivamente la scelta ai parametri ottimali per la vostra materia prima. Generalmente si utilizzano valori empirici generali come punto di partenza, per raggiungere rapidamente l’impostazione ideale per il caso specifico. Le prove di ottimizzazione del processo a ultrasuoni possono essere eseguite su piccoli volumi, contribuendo a ridurre l’impegno necessario, risparmiare materiale e ottenere i risultati desiderati in tempi relativamente brevi.
Hielscher Ultrasonics dispone di un centro tecnico e di un laboratorio ben attrezzati. La nostra struttura dispone non solo dell’intera gamma di sonicatori da laboratorio e industriali per la sonicazione a lotti e in linea, ma anche di sofisticati strumenti analitici per una valutazione completa dei risultati. Il nostro personale laureato, ben preparato e con molti anni di esperienza sarà lieto di assistervi nell’ottimizzazione del processo – eseguendo per voi prove a ultrasuoni e/o consigliandovi le configurazioni di processo a ultrasuoni più adatte.

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