Zwiększanie skali ultradźwiękowych procesów ekstrakcji

W celu zwiększenia wydajności produkcji procesy ekstrakcji muszą być skalowane do większych objętości / wyższej przepustowości. Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękami jest bardzo skuteczną metodą izolacji związków botanicznych z materiału roślinnego. Dodatkowo, zastosowania sonikacji można liniowo skalować do większych objętości. Dzięki możliwości traktowania materiału roślinnego partiami lub w trybie przepływowym, ekstrakcja ultradźwiękowa stanowi idealne rozwiązanie dla każdego producenta ekstraktów. – od małej do bardzo dużej skali. Dowiedz się więcej o prostym i wydajnym zwiększaniu skali ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami!

Powiększenie skali ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami

Większość metod ekstrakcji (np. ekstrakcja Soxhleta, nadkrytyczny CO₂ ekstrakcja, maceracja) są wąskim gardłem, jeśli chodzi o planowanie zwiększenia produkcji ekstraktów botanicznych. Zastosowanie ekstrakcji ultradźwiękowej zapobiega sytuacji, w której wzrost produkcji staje się piętą achillesową firmy. Poniżej dowiesz się, jak można liniowo skalować ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami do dowolnej wielkości produkcji.
Zależność między skalowaniem a parametrami procesu: Konwencjonalne techniki ekstrakcji wymagają kosztownych, pracochłonnych i czasochłonnych badań, aby wdrożyć większy system ekstrakcji w celu zwiększenia produkcji, ponieważ wiele czynników przetwarzania zmienia się i nie można ich liniowo dopasować do większego zakresu. Oznacza to konieczność ustalenia na nowo wielu parametrów procesu i często jakość ekstraktu uzyskanego w mniejszych instalacjach ekstrakcyjnych nie może być osiągnięta w większej produkcji.
Piękno ekstrakcji ultradźwiękowej polega na jej całkowicie liniowej skalowalności. Ta liniowa skalowalność umożliwia zachowanie wszystkich ważnych parametrów procesu, takich jak amplituda, temperatura, ciśnienie, czas ekspozycji na ultradźwięki i stosunek rozpuszczalnika do ciała stałego. Skalowanie procesu ekstrakcji ultradźwiękowej do większych objętości wymaga większej powierzchni sonotrody. Oznacza to, że skalowanie można przeprowadzić, stosując ultradźwiękowiec o większej mocy z większą sonotrodą (sondą ultradźwiękową / tubą) lub instalując równolegle kilka ekstraktorów ultradźwiękowych.

Przykładowe scenariusze rozbudowy ultradźwiękowej

Na przykład, w układzie ciągłego przepływu można zwiększyć skalę ekstrakcji botanicznej, instalując równolegle 3x ekstraktory ultradźwiękowe UIP2000hdT o mocy 2kW (wymagające 3 sonotrod i 3 cel przepływowych). Daje to moc przetwarzania ultradźwięków równą 6 kW.
Alternatywnie można zainstalować pojedynczy ultradźwiękowy aparat UIP6000hdT o mocy 6 kW, który jest wyposażony w jedną dużą sondę i większy reaktor z celą przepływową.

Zaletą równoległej konfiguracji kilku ekstraktorów ultradźwiękowych jest nadmiarowość i większa elastyczność zastosowań (np. jednoczesna ekstrakcja różnych surowców, ponieważ każdy z ultradźwiękowców może przetwarzać inny materiał roślinny). Ten model rozbudowy jest wygodny także wtedy, gdy użytkownik ma już jeden typ ultradźwiękowca; dodanie jednego lub kilku urządzeń tego samego modelu jest wygodne i może obniżyć koszty inwestycji.

Inwestycja w jeden większy ekstraktor ultradźwiękowy jest szczególnie korzystna, gdy jednorazowo produkowane są większe ilości tego samego ekstraktu. Pojedynczy większy ultradźwiękowiec jest również bardziej odpowiedni w przypadku instalacji w zakładzie o ograniczonej przestrzeni.

Jak zwiększyć skalę ekstrakcji ultradźwiękowej?

Aby proces ekstrakcji był wydajny i ekonomiczny, należy zoptymalizować jego parametry. Optymalizację uzyskuje się wtedy, gdy proces jest dostrojony do najwyższej wydajności przy najniższym nakładzie energii, a jednocześnie uzyskuje się docelową jakość ekstraktu. W zoptymalizowanym procesie ultradźwiękowym energia, czas obróbki i koszty pracy są minimalizowane do punktu, w którym nadal uzyskuje się najwyższą wydajność i jakość produktu końcowego.
Optymalizacja procesu ultradźwiękowego polega na testowaniu różnych konfiguracji parametrów i zawężaniu ich do parametrów optymalnych dla danego surowca. Ogólne wartości empiryczne są zwykle stosowane jako punkt startowy, co pomaga szybko dojść do indywidualnych ustawień idealnych. Testy optymalizacji procesów ultradźwiękowych można przeprowadzać na małych ilościach, co pozwala ograniczyć wysiłek, zaoszczędzić materiał i stosunkowo szybko uzyskać pożądane wyniki.
Firma Hielscher Ultrasonics dysponuje dobrze wyposażonym centrum technicznym i laboratorium. Dysponujemy nie tylko pełnym zakresem ultradźwięków laboratoryjnych i przemysłowych do sonikacji wsadowej i liniowej, ale także zaawansowanymi urządzeniami analitycznymi do kompleksowej oceny wyników. Nasz doświadczony i dobrze wyszkolony personel (z wyższym wykształceniem) z przyjemnością pomoże Ci w optymalizacji procesu. – prowadzenie prób ultradźwiękowych i/lub doradztwo w zakresie najbardziej odpowiednich konfiguracji procesu ultradźwiękowego.

Zwiększanie skali za pomocą ekstraktorów ultradźwiękowych Hielscher: Szybkie, niezawodne i wydajne

Pokonaj wąskie gardło ekstrakcji dzięki ultradźwiękom!
Firma Hielscher Ultrasonics oferuje idealne ultradźwięki i akcesoria do większych mocy produkcyjnych, niezależnie od tego, czy chcą Państwo zwiększyć wydajność produkcji w trybie wsadowym czy ciągłym (inline). Pomagamy również w przeniesieniu ekstrakcji wsadowej na proces inline.
Skontaktuj się z nami już teraz! Z przyjemnością omówimy Twoje potrzeby produkcyjne i przekażemy Ci specyfikacje techniczne, szczegółowe wskazówki dotyczące skalowania ekstrakcji ultradźwiękowej oraz odpowiednie propozycje!
W poniższej tabeli podano orientacyjne dane dotyczące przybliżonej wydajności przetwarzania naszych ultradźwiękowców: