Estrazione supercritica del fluido migliorata da Power Ultrasonics
L'estrazione ad ultrasuoni da sola o in combinazione con metodi di estrazione alternativi come l'estrazione con solvente o la CO2 estrattori è utilizzato con successo per estrarre l'intero spettro dei cannabinoidi dalla pianta di cannabis (canapa e marijuana). Nella marijuana, il principale costituente dei cannabinoidi è Δ9-tetraidrocannabinolo (Δ9-THC) con i suoi ben noti effetti psicotropi. Altri cannabinoidi importanti con meno o nessuna attività psicotropa possono essere trovati in entrambi, canapa e marijuana, e comprendono l'acido cannabidiolico (CBDA), cannabidiolo (CBD), cannabigerolo (CBG), cannabicromene (CBC), cannabinolo (CBN), e cannabiciciclo (CBL), insieme ad altri omologhi associati C19.
Ultrasonicamente migliorato Supercritical CO2 estrazione
La combinazione di ultrasuoni ad alta potenza e di estrattori di fluidi supercritici (SFE) è un metodo altamente efficiente e pulito per accelerare e migliorare i processi di trasferimento di massa. Il trasferimento di massa tra la materia prima (ad esempio, prodotti botanici come foglie, fiori, gemme, ecc.) e il solvente (ad esempio, la CO2) è il fattore limitante durante i processi di estrazione. A causa del limitato trasferimento di massa, l'efficienza di estrazione è ridotta. Per compensare la mancanza di efficienza, o si deve aumentare il tempo di estrazione o si deve sacrificare il rendimento dell'estrazione.
L'ultrasonicazione ad alta potenza è una tecnologia ben collaudata per intensificare le reazioni lente migliorando il trasferimento di massa tra le fasi. Con vibrazioni intense, forze di taglio e turbolenze agitanti, gli ultrasuoni di potenza espongono la materia prima di estrazione ad un tasso significativamente aumentato al solvente. Ciò si traduce in rendimenti di estrazione superiori e in un tempo di estrazione ridotto. L'ecografia migliora l'efficienza di estrazione di qualsiasi tipo di estrattore di fluidi supercritici:
- aumentando il rendimento
- accorciando il tempo di estrazione
- riducendo la pressione richiesta
- migliorando la capacità produttiva complessiva
UIP2000hdT L'estrattore ad ultrasuoni può essere flangiato ad un estrattore supercritico di CO
Il potenziamento ad ultrasuoni del trasferimento di massa nei processi di estrazione di CO2 supercritici può essere facilmente realizzato implementando una sonda ad ultrasuoni ad alte prestazioni come un Cascatrode nell'estrattore di fluidi supercritici. Le sonde ad ultrasuoni Hielscher Ultrasonics (note anche come corna ad ultrasuoni, sonotrodi) possono essere collegate tramite la guarnizione standard della flangia e sono compatibili per i connettori swedge lock. Questo rende l'installazione e il funzionamento semplice e sicuro. Come tutti gli ultrasuoni Hielscher noti per la loro robustezza e le loro prestazioni continue, un sistema una volta installato è a bassa manutenzione.
Gli ultrasuoni e le sonde Hielscher sono disponibili per
- estrattori di fluidi supercritici su piccola scala / laboratorio
- scala semi-industriale
- scala industriale
Estrattore ad ultrasuoni implementato in un sistema supercritico di CO2 per migliorare il trasferimento di massa. Questo aumenta la resa di estrazione e riduce il tempo di estrazione e la temperatura.
figura e studio: Hu et al. 2007
Caso di studio per l'Ultrasonically Enhanced Supercritical CO2 estrazione
Estrazione dello zenzero: Balachandran et al. (2006) hanno studiato l'efficienza dell'estrazione di CO2 supercritica assistita ad ultrasuoni utilizzando l'Hielscher ultrasuonatore UIP500hdT. Hanno studiato l'influenza degli ultrasuoni sull'estrazione supercritica con lo zenzero liofilizzato. "La resa dei composti pungenti dello zenzero è significativamente aumentata sotto l'influenza degli ultrasuoni, con miglioramenti fino al 30% verso la fine del periodo di estrazione". (Balachandran et al. 2006)
Per saperne di più sull'estrazione a ultrasuoni dello zenzero!
Immagini FESEM di particelle di zenzero. (A) Esperimenti senza sonicazione, (B) esperimenti con sonicazione utilizzando il UIP500hdT .
Immagine e studio: Balachandran et al. 2006
- intensificare il trasferimento di massa durante l'SFE
- aumentare i rendimenti degli estratti
- accelerare l'estrazione SFE
- gestire facilmente le alte pressioni
- gestire varie materie prime
- essere installato a posteriori in sistemi SFE esistenti
- essere installato in modo flessibile
- essere controllato con precisione
- essere controllato a distanza
- essere azionato in modo sicuro
Estrattori ad ultrasuoni ad alta potenza per l'estrazione di fluidi supercritici
Gli ultrasuoni Hielscher possono essere facilmente implementati in qualsiasi sistema di misurazione della CO2 estrattore per migliorare il trasferimento di massa e quindi aumentare la resa di estrazione.
Le sonde ad ultrasuoni del cascatrodoTM sono particolarmente adatti per l'integrazione in un impianto a CO2 estrattore, poiché i cascatrodi Hielscher offrono un'elevata superficie, che emette una forte cavitazione nei grandi serbatoi di CO2 sistemi di estrazione e può quindi elaborare facilmente grandi volumi. Hielscher Ultrasonics’ robusti ed affidabili processori industriali ad ultrasuoni possono fornire ampiezze molto elevate. Ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Per ampiezze ancora più elevate, sono disponibili sonotrodi ad ultrasuoni personalizzati. L'affidabile funzionamento continuo di ampiezze elevate, così come la robustezza e la bassa manutenzione degli estrattori ad ultrasuoni Hielscher ne fanno l'apparecchiatura ideale per l'implementazione in R&D e commerciale supercritico / subcritico CO2 estrattori.
- prestazioni costantemente elevate
- Funzionamento 24/7/365
- Controllo di processo preciso
- robustezza
- Bassa manutenzione
- sicuro e facile da usare
- controllo remoto del browser
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasuoni:
| Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
|---|---|---|
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200St, UP400St |
| 0.1 a 8L | 0.2 a 2L/min | UIP500hdT |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | più grande | cluster di UIP16000 |
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Letteratura / Referenze
- 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.
Ultrasuoni ad alte prestazioni! La gamma di prodotti Hielscher copre l'intero spettro, dal compatto ecografo da laboratorio alle unità da banco fino ai sistemi ad ultrasuoni completamente industriali.