Scale-up de processos de extração ultrassônica

Para aumentar as capacidades de produção, os processos de extração devem ser dimensionados para volumes maiores/rendimentos mais elevados. Extração ultrasonicamente assistida é um método altamente eficaz para isolar compostos botânicos de material vegetal. Além disso, as aplicações de sônica podem ser dimensionadas linearmente para volumes maiores. Com a opção de tratar o material vegetal em lotes, bem como no modo de fluxo, a extração ultrassônica oferece a configuração ideal para qualquer produtor de extrato – pequena a grande escala. Leia mais sobre a escala simples e eficiente da extração assistida por ultrassom!

Scale-Up da Extração Assistida por Ultrassom

A maioria dos métodos de extração (por exemplo, extração soxhlet, CO supercrítica2 extração, maceração) são o gargalo, quando se trata de planejar o aumento da produção de extrato botânico. O uso da extração ultrassônica evita que um aumento na produção se torne o calcanhar de Aquiles do negócio. Saiba abaixo como a extração ultrasonicamente assistida pode ser dimensionada linearmente para qualquer volume de produção.
A relação entre scale-up e parâmetros de processo: As técnicas convencionais de extração precisam de pesquisas caras, laborias e tempo-intensa para implementar um sistema de extração maior para o aumento da produção, uma vez que muitos fatores de processamento mudam e não podem ser adotados linearmente para um maior. Isso significa que numerosos parâmetros de processo devem ser recém-estabelecidos e muitas vezes extrair qualidades obtidas em configurações de extração menores não podem ser alcançadas em uma produção maior.
A beleza da extração ultrassônica é sua escalabilidade completamente linear. Essa escalabilidade linear permite manter todos os parâmetros importantes do processo, como amplitude, temperatura, pressão, exposição ao ultrassom (tempo), razão solvente:sólida. Dimensionar um processo de extração ultrassônica para volumes maiores requer uma área maior da superfície do sonotrode. Isso significa que a escala pode ser feita usando um ultrassônico mais poderoso com um sonotrode maior (sonda ultrassônica / chifre) ou instalando vários extratores ultrassônicos em paralelo.

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A extração botânica ultrassônica pode ser facilmente dimensionada para sônica contínua para o aumento das capacidades de produção.

A extração ultrassônica no modo de lote é usada principalmente para uma produção de pequeno a médio porte. A imagem mostra o extrator ultrassônico industrial UIP1000hdT, que pode ser operado no modo lote e flow-through (inline).

Supere o gargalo da extração botânica com hielscher ultrasonics! A extração ultrassônica pode ser escalada linearmente para qualquer tamanho de produção.

Os processos de extração ultrassônica podem ser dimensionados linearmente para qualquer capacidade de produção. Extratores ultrassônicos podem ser operados no modo lote e inline.

Cenários de scale-up ultrassônicos exemplares

Por exemplo, em uma configuração contínua de fluxo, você pode dimensionar sua extração botânica instalando extratores ultrassônicos de 3x 2kW UIP2000hdT em paralelo (exigindo 3 sonotrodes e 3 células de fluxo). Isso lhe dá um poder de processamento de ultrassom de 6kW.
Alternativamente, você pode instalar um único ultrassônico UIP6000hdT de 6kW, que é equipado com uma única sonda grande e um reator de célula de fluxo maior.

As vantagens de uma configuração paralela de vários extratores ultrassônicos são redundância, uso mais flexível (por exemplo, extração simultânea de várias matérias-primas, pois cada ultrassônico pode processar um material vegetal diferente). Este modelo de escala também é confortável quando você já tem um tipo de ultrassonicador; adicionar um ou vários dispositivos do mesmo modelo é conveniente e pode reduzir seus custos de investimento.

Investir em um extrator ultrassônico maior é especialmente adequado, quando grandes volumes do mesmo extrato são produzidos de uma só vez. Um único ultrassonicador maior também é mais apropriado quando instalado em uma instalação restrita ao espaço.

Como abordar a escala de extração ultrassônica

Para um processo de extração eficiente e econômico, o parâmetro de processo deve ser otimizado. A otimização é alcançada quando o processo é ajustado ao maior rendimento sob menor entrada de energia, obtendo a qualidade do extrato direcionado. Em um processo ultrassônico otimizado, os custos de energia, tratamento e mão-de-obra são minimizados ao ponto, onde o maior rendimento e qualidade do produto final ainda são obtidos.
A otimização do processo ultrassônico é feita testando várias configurações de parâmetros e reduzindo-se aos parâmetros ideais para sua matéria-prima. Os valores empíricos gerais são normalmente usados como ponto de partida ajudando a chegar à configuração ideal individual rapidamente. Testes de otimização de processos ultrassônicos podem ser executados em pequenos volumes, o que ajuda a reduzir esforços, economiza material e obtém relativamente rápido os resultados desejados.
Hielscher Ultrasonics possui um centro técnico e laboratório bem equipados. Nossa instalação não só possui toda a gama de ultrassonicadores de laboratório e industriais para sônica em lote e delineamento, mas também dispositivos analíticos sofisticados para uma avaliação abrangente dos resultados. Nossa equipe experiente e bem treinada (com diploma universitário) ficará feliz em ajudá-lo com a otimização do processo – executando testes ultrassônicos para você e/ou informá-lo sobre as configurações de processo ultrassônico mais adequados.

Scale-Up com Extratores Ultrassônicos Hielscher: Rápido, Confiável e Eficiente

Supere o Gargalo da Extração com Ultrassonicação!
Se você quer aumentar a capacidade de produção em lote ou modo de fluxo contínuo (inline), a Hielscher Ultrasonics tem o ultrassonicador ideal e acessórios para maiores capacidades de produção. Também ajudamos você a transferir sua extração de lote para um processo inline.
Entre em contato conosco agora! Teremos o prazer de discutir suas necessidades de produção e dar-lhe especificações técnicas, orientação aprofundada para escala de extração ultrassônica e respectivas propostas!
Para um primeiro guia áspero, a tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrasonicadores:

Volume batch Quociente de vazão Dispositivos Recomendados
1 a 500mL 10 a 200 mL / min UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 a 20L 00,2 a 4 L / min UIP2000hdT
10 a 100L 2 de 10L / min UIP4000hdT
0.3 a 60L 0.6 a 12L/min >UIP6000hdT
n / D. 10 a 100L / min UIP16000
n / D. maior aglomerado de UIP16000

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Configuração de extração ultrassônica com sonda-ultrassonicator UIP1000hdT e agitador para extração botânica

Sonda de tipo ultrassônico UIP1000hdT com agitador para a produção de extratos botânicos como canabinóides (por exemplo, CBD, THC, CBG)

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Extrator botânico ultrassônico UIP4000hdT

UIP4000hdT – Extrator ultrassônico poderoso de 4000 watts para a produção de extratos botânicos em escala industrial.



Literatura / Referências


Ultrassônicos de alto desempenho! A gama de produtos da Hielscher abrange todo o espectro desde o ultrassônico de laboratório compacto sobre unidades de bancada até sistemas ultrassônicos industriais completos.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.