Extração de fluido supercrítico melhorada por ultrassônicos de energia
Extração ultrassônica isolada ou em combinação com métodos alternativos de extração, como extração de solventes ou CO supercrítica2 extratores são usados com sucesso para extrair todo o espectro de canabinóides da planta de cannabis (cânhamo e maconha). Na maconha, o principal constituinte canabinoide é Δ9-tetrahidro-canabinol (Δ9-THC) com seus conhecidos efeitos psicotrópicos. Outros canabinóides importantes com atividade psicotrópica ou menos podem ser encontrados em ambos, cânhamo e maconha, e incluem ácido canabidiolico (CBDA), canabidiol (CBD), canabigerol (CBG), canabiortromene (CBC), canabinol (CBN) e canabiciclon (CBL), juntamente com outros homologs associados c19.
CO supercrítica ultrasonicamente melhorada2 Extração
A combinação de ultrassom de alta potência e extratores de fluidos supercríticos (SFE) é um método altamente eficiente e limpo para acelerar e melhorar os processos de transferência de massa. Transferência em massa entre matéria-prima (por exemplo, botânicos como folhas, flores, botões etc.) e o solvente (por exemplo, CO supercrítica2) é o fator limitante durante os processos de extração. Devido à transferência limitada de massa, a eficiência de extração é reduzida. Para compensar a falta de eficiência, o tempo de extração deve ser incresed ou o rendimento da extração deve ser sacrificado.
A ultrassônica de alta potência é uma tecnologia bem comprovada para intensificar reações lentas, melhorando a transferência de massa entre as fases. Por vibrações intensas, forças de cisalhamento e turbulências agitadas, o ultrassom de energia expõe a matéria-prima de extração a uma taxa significativamente aumentada para o solvente. Isso resulta em rendimentos de extração superiores e um tempo de extração reduzido. A ultrassônica aumenta a eficiência de extração de qualquer tipo de extrator de fluidos supercríticos:
- aumentando o rendimento
- encurtando o tempo de extração
- reduzindo a pressão necessária
- melhorando a capacidade de produção global
UIP2000hdT extrator ultrassônico pode ser flanged para CO supercrítica
O aprimoramento ultrassônico da transferência de massa em processos supercríticos de extração de CO2 pode ser facilmente realizado implementando uma sonda ultrassônica de alto desempenho, como um Cascatrode no extrator de fluidos supercríticos. As sondas Hielscher Ultrasonics (também conhecidas como chifres ultrassônicos, sonotrodes) podem ser conectadas através da vedação padrão da flange e são compatíveis para conectores de bloqueio de swedge. Isso torna a instalação e a operação simples e segura. Como todos os ultrassonicadores hielscher conhecidos por sua robustez e desempenho contínuo, um sistema outrora instalado é de baixa manutenção.
Ultrassonicadores e sondas hielscher estão disponíveis para
- extratores de fluido supercríticos em pequena escala / laboratório
- escala semi-industrial
- escala industrial
Extrator ultrassônico implementado em um sistema de CO2 supercrítica para melhorar a transferência de massa. Isso aumenta o rendimento da extração e reduz o tempo e a temperatura da extração.
figura e estudo: Hu et al. 2007
Estudo de caso para CO supercrítica ultrasonicamente aprimorada2 Extração
Extração de gengibre: Balachandran et al. (2006) investigaram a eficiência da extração de CO2 supercrítica ultrasonicamente assistida usando o Hielscher ultrassônico UIP500hdT. Eles estudaram a influência do ultrassom na extração supercrítica usando gengibre congelado. "O rendimento de compostos pungentes de gengibre é significativamente aumentado sob a influência do ultrassom, com melhorias de até 30% no final do período de extração." (Balachandran et al. 2006)
Leia mais sobre extração de gengibre ultrassônico!
Fotos fesem de partículas de gengibre. (A) Experimentos sem sônica, (B) experimentos com sônica usando o UIP500hdT .
Foto e estudo: Balachandran et al. 2006
- intensificar a transferência em massa durante a SFE
- aumentar os rendimentos do extrato
- acelerar a extração de SFE
- lidar facilmente com altas pressões
- lidar com várias matérias-primas
- ser retro-equipado em sistemas SFE existentes
- ser flexível instalado
- ser precisamente controlado
- ser controlado remotamente
- ser operado com segurança
Extratores ultrassônicos de alta potência para extração de fluidos supercríticos
Ultrassonicadores hielscher podem ser facilmente implementados em qualquer CO supercrítica regular2 extrator a fim de melhorar a transferência de massa e, assim, aumentar o rendimento da extração.
As sondas ultrassônicas do cascatrodeTm tipo são especialmente adequados para a integração em um CO2 extrator, uma vez que as cascatas de Hielscher oferecem uma área de superfície alta, que emite cavitação forte nos grandes tanques de CO2 sistemas de extração e, assim, pode processar grandes volumes facilmente. Hielscher Ultrasonics’ processadores ultrassônicos industriais robustos e confiáveis podem fornecer amplitudes muito altas. Amplitudes de até 200μm podem ser facilmente executadas continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodes ultrassônicos personalizados estão disponíveis. A operação contínua confiável de altas amplitudes, bem como a robustez e baixa manutenção dos extratores ultrassônicos Hielscher fazem deles o equipamento ideal para implementação em R&D e co supercrítico/subcrático comercial2 Extratores.
- desempenho continuamente alto
- Operação 24/7/365
- controle de processo preciso
- robustez
- Baixa manutenção
- seguro e fácil de operar
- controle remoto do navegador
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200St, UP400St |
| 0.1 a 8L | 00,2 a 2 L / min | UIP500hdT |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- 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.
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.