초음파 추출 공정의 규모 확대

생산 용량을 늘리기 위해서는 추출 공정을 더 큰 볼륨/더 높은 처리량으로 확장해야 합니다. 초음파 보조 추출은 식물 재료에서 식물 화합물을 분리하는 매우 효과적인 방법입니다. 또한 초음파 처리 응용 프로그램은 더 큰 볼륨으로 선형 적으로 확장 할 수 있습니다. 식물 재료를 배치 및 플로우 스루 모드로 처리하는 옵션을 통해 초음파 추출은 모든 추출물 생산자에게 이상적인 설정을 제공합니다 – 소규모에서 매우 큰 규모까지. 초음파 보조 추출의 간단하고 효율적인 스케일업에 대해 자세히 알아보십시오!

초음파보조추출(Ultrasound-Assisted Extraction)의 스케일업

대부분의 추출 방법(예: Soxhlet 추출, 초임계 CO₂ 추출, 침용)은 식물 추출물 생산의 증가를 계획할 때 병목 현상입니다. 초음파 추출을 사용하면 생산량 증가가 비즈니스의 아킬레스 건이되는 것을 방지 할 수 있습니다. 아래에서 초음파 보조 추출을 모든 생산 볼륨에 대해 선형적으로 확장할 수 있는 방법을 알아보십시오.
스케일 업과 프로세스 매개변수 간의 관계: 기존의 추출 기술은 많은 가공 요소가 변경되고 더 큰 추출 전체에 선형적으로 채택될 수 없기 때문에 생산량 증가를 위해 더 큰 추출 시스템을 구현하기 위해 비용이 많이 들고 노동 및 시간 집약적인 연구가 필요합니다. 이는 수많은 공정 매개변수를 새롭게 설정해야 하며, 소규모 추출 설정에서 얻은 추출물 품질이 대규모 생산에서는 달성되지 않는 경우가 많다는 것을 의미합니다.
초음파 추출의 장점은 완전한 선형 확장성입니다. 이러한 선형 확장성을 통해 진폭, 온도, 압력, 초음파 노출(시간), 용매:고체 비율과 같은 모든 중요한 공정 매개변수를 유지할 수 있습니다. 초음파 추출 공정을 더 큰 부피로 확장하려면 더 큰 sonotrode 표면적이 필요합니다. 이것은 더 큰 sonotrode (초음파 프로브 / 혼)와 함께 더 강력한 초음파를 사용하거나 여러 초음파 추출기를 병렬로 설치하여 확장 할 수 있음을 의미합니다.
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예시적인 초음파 스케일업 시나리오

예를 들어, 연속 플로우 스루 설정에서는 3x 2kW 초음파 추출기 UIP2000hdT를 병렬로 설치하여 식물 추출을 확장 할 수 있습니다 (3 개의 소노트로드와 3 개의 플로우 셀 필요). 이것은 당신에게 6kW의 초음파 처리 능력을 제공합니다.
또는 단일 대형 프로브와 더 큰 플로우 셀 반응기가 장착 된 단일 6kW 초음파 발생기 UIP6000hdT를 설치할 수 있습니다.

여러 초음파 추출기의 병렬 설정의 장점은 중복성,보다 유연한 사용입니다 (예 : 각 초음파기가 다른 식물 재료를 처리 할 수 있으므로 다양한 원료에서 동시 추출). 이 스케일 업 모델은 이미 한 가지 유형의 초음파기가있는 경우에도 편안합니다. 동일한 모델의 하나 또는 여러 장치를 추가하는 것이 편리하며 투자 비용을 줄일 수 있습니다.

하나의 더 큰 초음파 추출기에 투자하는 것은 동일한 추출물의 더 큰 부피가 한 번에 생산 될 때 특히 적합합니다. 하나의 더 큰 초음파기는 공간 제한 시설에 설치할 때 더 적합합니다.

초음파 추출 스케일업에 접근하는 방법

효율적이고 경제적인 추출 공정을 위해서는 공정 매개변수를 최적화해야 합니다. 최적화는 가장 낮은 에너지 입력에서 가장 높은 처리량으로 공정을 조정하면서 목표 추출물 품질을 얻을 때 달성됩니다. 최적화 된 초음파 공정에서는 에너지, 처리 시간 및 노동 비용이 최소화되어 최종 제품의 최고 수율과 품질을 얻을 수 있습니다.
초음파 공정 최적화는 다양한 파라미터 구성을 테스트하고 원료에 대한 최적의 파라미터로 범위를 좁혀 수행됩니다. 일반적인 경험적 값은 일반적으로 시작점으로 사용되어 개별 이상적인 설정에 빠르게 도달하는 데 도움이 됩니다. 초음파 공정 최적화 테스트는 소량으로 실행할 수 있으므로 노력을 줄이고 재료를 절약하며 원하는 결과를 비교적 빠르게 얻을 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 잘 갖추어 진 기술 센터와 실험실을 갖추고 있습니다. 우리 시설에는 배치 및 인라인 초음파 처리를위한 모든 범위의 실험실 및 산업용 초음파기뿐만 아니라 결과의 포괄적 인 평가를위한 정교한 분석 장치도 있습니다. 오랜 시간 경험이 풍부하고 잘 훈련된 직원(대학 학위 소지)이 프로세스 최적화를 기꺼이 도와드릴 것입니다. – 귀하를 위해 초음파 시험을 실행하거나 가장 적합한 초음파 공정 설정에 대해 조언합니다.

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첫 번째 대략적인 가이드를 위해 아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.