Ekstrakcja cieczy w stanie nadkrytycznym poprawiona przez ultradźwięki mocy
Ekstrakcja ultradźwiękowa samodzielnie lub w połączeniu z alternatywnymi metodami ekstrakcji, takimi jak ekstrakcja rozpuszczalnikowa lub ekstrakcja nadkrytycznym CO2 jest z powodzeniem stosowany do ekstrakcji pełnego spektrum kannabinoidów z roślin konopi indyjskich (konopi i marihuany). W marihuanie głównym składnikiem kannabinoidowym jest Δ9-tetrahydrokannabinol (Δ9-THC) o dobrze znanym działaniu psychotropowym. Inne ważne kannabinoidy o mniejszej lub zerowej aktywności psychotropowej można znaleźć zarówno w konopiach, jak i marihuanie, i obejmują one kwas kannabidiolowy (CBDA), kannabidiol (CBD), kannabigerol (CBG), kannabichromen (CBC), kannabinol (CBN) i kannabicyklol (CBL), wraz z innymi homologami związanymi z C19.
Ulepszony ultradźwiękowo nadkrytyczny CO2 ekstracji
Połączenie ultradźwięków o dużej mocy i ekstraktorów płynów nadkrytycznych (SFE) jest wysoce wydajną i czystą metodą przyspieszania i usprawniania procesów przenoszenia masy. Przenoszenie masy między surowcem (np. roślinami, takimi jak liście, kwiaty, pąki itp.) a rozpuszczalnikiem (np. nadkrytycznym CO2) jest czynnikiem ograniczającym podczas procesów ekstrakcji. Ze względu na ograniczony transfer masy, wydajność ekstrakcji jest zmniejszona. Aby zrekompensować brak wydajności, należy wydłużyć czas ekstrakcji lub poświęcić wydajność ekstrakcji.
Ultradźwięki o dużej mocy to sprawdzona technologia intensyfikacji powolnych reakcji poprzez poprawę transferu masy między fazami. Dzięki intensywnym wibracjom, siłom ścinającym i turbulencjom mieszającym, ultradźwięki mocy eksponują surowiec ekstrakcyjny w znacznie zwiększonym tempie na rozpuszczalnik. Skutkuje to lepszą wydajnością ekstrakcji i skróceniem czasu ekstrakcji. Ultradźwięki zwiększają wydajność ekstrakcji każdego rodzaju ekstraktora płynów nadkrytycznych:
- poprzez zwiększenie wydajności
- poprzez skrócenie czasu ekstrakcji
- poprzez zmniejszenie wymaganego ciśnienia
- poprzez poprawę ogólnej zdolności produkcyjnej
UIP2000hdT Ekstraktor ultradźwiękowy może być podłączony kołnierzowo do nadkrytycznego CO
Ultradźwiękowe wzmocnienie przenoszenia masy w nadkrytycznych procesach ekstrakcji CO2 można łatwo zrealizować poprzez wdrożenie wysokowydajnej sondy ultradźwiękowej, takiej jak Cascatrode, do ekstraktora płynu nadkrytycznego. Sondy Hielscher Ultrasonics (znane również jako rogi ultradźwiękowe, sonotrody) mogą być podłączane za pomocą standardowego uszczelnienia kołnierzowego i są kompatybilne ze złączami swedge lock. Dzięki temu instalacja i obsługa są proste i bezpieczne. Jak wszystkie ultrasonografy Hielscher znane ze swojej solidności i ciągłej wydajności, raz zainstalowany system wymaga niewielkiej konserwacji.
Ultradźwięki i sondy firmy Hielscher są dostępne dla
- ekstraktory nadkrytyczne na małą skalę / laboratoryjne
- Skala półprzemysłowa
- skala przemysłowa
Ekstraktor ultradźwiękowy zaimplementowany w nadkrytycznym systemie CO2 w celu poprawy transferu masy. Zwiększa to wydajność ekstrakcji oraz skraca czas i temperaturę ekstrakcji.
rysunek i badanie: Hu et al. 2007
Studium przypadku dla ultradźwiękowo wzmocnionego nadkrytycznego CO2 ekstracji
Ekstrakcja imbiru: Balachandran et al. (2006) zbadali skuteczność ultradźwiękowo wspomaganej ekstrakcji CO2 w stanie nadkrytycznym przy użyciu metody Hielschera. Ultradźwiękowiec UIP500hdT. Badali oni wpływ ultradźwięków na ekstrakcję nadkrytyczną przy użyciu liofilizowanego imbiru. "Wydajność ostrych związków z imbiru jest znacznie zwiększona pod wpływem ultradźwięków, z poprawą do 30% pod koniec okresu ekstrakcji". (Balachandran et al. 2006)
Przeczytaj więcej o ultradźwiękowej ekstrakcji imbiru!
Zdjęcia FESEM cząstek imbiru. (A) Eksperymenty bez sonikacji, (B) eksperymenty z sonikacją przy użyciu metody UIP500hdT .
Zdjęcie i badanie: Balachandran et al. 2006
- intensyfikacja transferu masy podczas SFE
- zwiększenie wydajności ekstraktu
- Przyspieszenie ekstrakcji SFE
- Łatwa obsługa wysokich ciśnień
- obsługa różnych surowców
- możliwość doposażenia w istniejące systemy SFE
- elastyczny montaż
- być precyzyjnie kontrolowane
- zdalne sterowanie
- być bezpiecznie obsługiwane
Ekstraktory ultradźwiękowe o dużej mocy do ekstrakcji cieczy w stanie nadkrytycznym
Ultradźwięki Hielscher można łatwo wdrożyć w każdym zwykłym nadkrytycznym CO2 w celu poprawy transferu masy, a tym samym zwiększenia wydajności ekstrakcji.
Sondy ultradźwiękowe kaskadaTM są szczególnie odpowiednie do integracji z instalacją CO2 ponieważ kaskatrody Hielschera oferują dużą powierzchnię, która emituje silną kawitację do dużych zbiorników CO2 systemy ekstrakcji i mogą w ten sposób łatwo przetwarzać duże ilości. Hielscher Ultrasonics’ Solidne i niezawodne przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczać bardzo wysokie amplitudy. Amplitudy do 200 µm mogą być z łatwością stale uruchamiane w trybie 24/7. Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są niestandardowe sonotrody ultradźwiękowe. Niezawodna ciągła praca przy wysokich amplitudach, a także solidność i niskie koszty utrzymania ekstraktorów ultradźwiękowych Hielscher sprawiają, że są one idealnym sprzętem do wdrożenia w R&D i komercyjny nadkrytyczny/podkrytyczny CO2 ekstraktory.
- stale wysoka wydajność
- Praca w trybie 24/7/365
- Precyzyjna kontrola procesu
- solidność
- niskie koszty utrzymania
- Bezpieczna i łatwa obsługa
- Zdalne sterowanie przeglądarką
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:
| Wielkość partii | natężenie przepływu | Polecane urządzenia |
|---|---|---|
| 10 do 2000mL | 20-400mL/min | UP200St, UP400St |
| 0.1 do 8L | 0.2 do 2 l/min | UIP500hdT |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| b.d. | 10-100L/min | UIP16000 |
| b.d. | większe | klaster UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Literatura / Referencje
- 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.
Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Asortyment produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum, od kompaktowych ultradźwiękowych urządzeń laboratoryjnych, przez urządzenia stołowe, po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.