Opschaling van ultrasone extractieprocessen

Om de productiecapaciteit te verhogen, moeten extractieprocessen worden opgeschaald naar grotere volumes / hogere verwerkingscapaciteiten. Ultrasoon ondersteunde extractie is een zeer doeltreffende methode om plantaardige verbindingen uit plantmateriaal te isoleren. Bovendien kunnen sonicatietoepassingen lineair worden opgeschaald naar grotere volumes. Met de mogelijkheid om het plantmateriaal zowel in batches als in doorstroommodus te behandelen, biedt ultrasone extractie de ideale opstelling voor elke extractproducent – van kleine tot zeer grote schaal. Lees meer over de eenvoudige en efficiënte opschaling van ultrasoon ondersteunde extractie!

Opschaling van ultrasoon ondersteunde extractie

De meeste extractiemethoden (bijv. Soxhlet-extractie, extractie met superkritisch CO₂ en maceratie) vormen het knelpunt bij het plannen van een verhoging van de productie van plantaardige extracten. Het gebruik van ultrasone extractie voorkomt dat een productieverhoging de achilleshiel van het bedrijf wordt. Lees hieronder hoe ultrasoon ondersteunde extractie lineair kan worden opgeschaald naar elk productievolume.
Het verband tussen opschaling en procesparameters: Conventionele extractietechnieken vereisen duur, arbeidsintensief en tijdrovend onderzoek om een groter extractiesysteem voor een productieverhoging te implementeren, omdat veel procesfactoren veranderen en niet lineair kunnen worden aangepast aan een hogere verwerkingscapaciteit. Dit betekent dat talrijke procesparameters opnieuw moeten worden vastgesteld en dat de extractkwaliteit die in kleinere extractieopstellingen wordt verkregen, vaak niet kan worden bereikt bij productie op grotere schaal.
Het mooie van ultrasone extractie is de volledig lineaire schaalbaarheid. Dankzij deze lineaire schaalbaarheid kunnen alle belangrijke procesparameters behouden blijven, zoals amplitude, temperatuur, druk, blootstelling aan ultrageluid (tijd) en de verhouding oplosmiddel:vaste stof. Het opschalen van een ultrasoon extractieproces naar grotere volumes vereist een groter sonotrodeoppervlak. Dit betekent dat opschaling mogelijk is door een krachtigere sonicator met een grotere sonotrode (ultrasone sonde / hoorn) te gebruiken of meerdere ultrasone extractoren parallel te installeren.
Lees meer over Hielscher Sonicators voor laboratorium en productie!

Voorbeelden van scenario’s voor ultrasone opschaling

In een opstelling met continue doorstroming kunt u bijvoorbeeld uw extractie van plantaardige stoffen opschalen door 3x 2kW ultrasone extractoren UIP2000hdT parallel te installeren (waarvoor 3 sonotroden en 3 doorstroomcellen nodig zijn). Dit geeft u een ultrasoon verwerkingsvermogen van 6kW.
Als alternatief kunt u één sonicator UIP6000hdT van 6kW installeren, die is uitgerust met één grote sonde en een grotere doorstroomcelreactor.

De voordelen van een parallelle opstelling van meerdere ultrasone extractoren zijn redundantie en een flexibeler gebruik (bijv. gelijktijdige extractie uit verschillende grondstoffen, aangezien elke sonicator ander plantmateriaal kan verwerken). Dit opschalingsmodel is ook praktisch wanneer u al één type sonicator hebt; het toevoegen van één of meerdere apparaten van hetzelfde model is handig en kan uw investeringskosten verlagen.

Investeren in één grotere ultrasone extractor is vooral geschikt wanneer grotere hoeveelheden van hetzelfde extract in één keer worden geproduceerd. Eén grotere sonicator is ook geschikter voor installatie in een faciliteit met beperkte ruimte.

Aanpak voor de opschaling van ultrasone extractie

Voor een efficiënt en economisch extractieproces moeten de procesparameters worden geoptimaliseerd. Optimalisatie wordt bereikt wanneer het proces is afgestemd op de hoogste verwerkingscapaciteit bij de laagste energietoevoer, terwijl de beoogde extractkwaliteit wordt verkregen. In een geoptimaliseerd ultrasoon proces worden energie, behandeltijd en arbeidskosten geminimaliseerd tot het punt waarop de hoogste opbrengst en kwaliteit van het eindproduct nog steeds worden verkregen.
Ultrasone procesoptimalisatie vindt plaats door verschillende parameterconfiguraties te testen en deze terug te brengen tot de optimale parameters voor uw grondstof. Algemene empirische waarden worden doorgaans als uitgangspunt gebruikt om snel tot de ideale instelling voor uw specifieke situatie te komen. Tests voor ultrasone procesoptimalisatie kunnen met kleine volumes worden uitgevoerd, wat de benodigde inspanning vermindert, materiaal bespaart en relatief snel de gewenste resultaten oplevert.
Hielscher Ultrasonics beschikt over een goed uitgerust technisch centrum en laboratorium. Onze faciliteit heeft niet alleen het volledige assortiment sonicatoren voor laboratorium en industrie voor batch- en inlinesonicatie, maar ook geavanceerde analyseapparatuur voor een uitgebreide beoordeling van de resultaten. Onze goed opgeleide medewerkers met jarenlange ervaring (en universitaire diploma’s) helpen u graag bij de procesoptimalisatie – door ultrasone proeven voor u uit te voeren en/of u te adviseren over de meest geschikte ultrasone procesopstellingen.

Opschaling met ultrasone extractoren van Hielscher: snel, betrouwbaar en efficiënt

Overwin het knelpunt bij extractie met sonicatie!
Of u nu uw productiecapaciteit in batchmodus of in continue doorstroommodus (inline) wilt verhogen, Hielscher Ultrasonics heeft de ideale sonicator en accessoires voor grotere productiecapaciteiten. Wij helpen u ook om uw batchextractie om te zetten naar een inlineproces.
Neem nu contact met ons op! Wij bespreken graag uw productiebehoeften en bieden u technische specificaties, uitgebreide begeleiding bij de opschaling van ultrasone extractie en bijbehorende voorstellen!
Als eerste globale richtlijn geeft de onderstaande tabel u een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze sonicatoren bij benadering: