Масштабирование процессов ультразвуковой экстракции

Для увеличения производственных мощностей процессы экстракции необходимо масштабировать на большие объёмы / более высокую производительность. Экстракция с помощью ультразвука – высокоэффективный метод выделения растительных соединений из растительного сырья. Кроме того, процессы обработки ультразвуком можно линейно масштабировать на большие объёмы. Благодаря возможности обработки растительного сырья как в периодическом, так и в проточном режиме ультразвуковая экстракция предлагает идеальную конфигурацию для любого производителя экстрактов – от небольшого до очень крупного производства. Узнайте больше о простом и эффективном масштабировании экстракции с помощью ультразвука!

Масштабирование экстракции с помощью ультразвука

Большинство методов экстракции (например, экстракция в аппарате Сокслета, экстракция сверхкритическим CO₂ , мацерация) становятся узким местом при планировании увеличения производства растительных экстрактов. Использование ультразвуковой экстракции позволяет избежать ситуации, в которой увеличение производства становится ахиллесовой пятой предприятия. Ниже вы узнаете, как экстракцию с помощью ультразвука можно линейно масштабировать до любого объёма производства.
Связь между масштабированием и параметрами процесса: Традиционные методы экстракции требуют дорогостоящих, трудоёмких и длительных исследований для внедрения более крупной экстракционной системы с целью увеличения производства, поскольку многие факторы обработки меняются и их нельзя линейно перенести на более высокую производительность. Это означает, что многочисленные параметры процесса необходимо определять заново, а качество экстрактов, получаемых в небольших экстракционных установках, зачастую невозможно обеспечить на более крупном производстве.
Преимущество ультразвуковой экстракции заключается в её полностью линейной масштабируемости. Эта линейная масштабируемость позволяет сохранять все важные параметры процесса, такие как амплитуда, температура, давление, время воздействия ультразвука и соотношение растворитель:твёрдое сырьё. Масштабирование процесса ультразвуковой экстракции на большие объёмы требует увеличения площади поверхности сонотрода. Это означает, что масштабирование можно осуществить, используя более мощный ультразвуковой аппарат с более крупным сонотродом (ультразвуковым зондом / рупором) или устанавливая несколько ультразвуковых экстракторов параллельно.
Узнайте больше об ультразвуковых аппаратах Hielscher для лабораторий и производства!

Примеры сценариев масштабирования ультразвуковой обработки

Например, в установке с непрерывным проточным режимом вы можете масштабировать экстракцию растительного сырья, установив параллельно 3x ультразвуковых экстрактора UIP2000hdT мощностью 2kW каждый (для этого требуются 3 сонотрода и 3 проточные ячейки). Это обеспечивает мощность ультразвуковой обработки 6kW.
В качестве альтернативы можно установить один ультразвуковой аппарат UIP6000hdT мощностью 6kW, оснащённый одним крупным зондом и более крупным реактором с проточной ячейкой.

Преимущества параллельной установки нескольких ультразвуковых экстракторов – резервирование и более гибкое использование (например, одновременная экстракция из различных видов сырья, поскольку каждый ультразвуковой аппарат может обрабатывать отдельный вид растительного сырья). Такая схема масштабирования также удобна, если у вас уже есть ультразвуковой аппарат определённого типа; добавление одного или нескольких устройств той же модели удобно и может снизить ваши инвестиционные затраты.

Приобретение одного более крупного ультразвукового экстрактора особенно целесообразно, когда за один раз производятся большие партии одного и того же экстракта. Один более крупный ультразвуковой аппарат также лучше подходит для установки на предприятии с ограниченным пространством.

Как подойти к масштабированию ультразвуковой экстракции

Для эффективного и экономичного процесса экстракции необходимо оптимизировать параметры процесса. Оптимизация достигается, когда процесс настроен на максимальную производительность при минимальных затратах энергии и при этом обеспечивает требуемое качество экстракта. В оптимизированном ультразвуковом процессе затраты энергии, время обработки и трудозатраты сводятся к минимуму, при котором ещё обеспечиваются максимальный выход и наивысшее качество конечного продукта.
Оптимизация ультразвукового процесса проводится путём испытания различных сочетаний параметров и последовательного выбора оптимальных параметров для вашего сырья. В качестве отправной точки обычно используются общие эмпирические значения, которые помогают быстро подобрать индивидуальные идеальные настройки. Испытания для оптимизации ультразвукового процесса можно проводить на небольших объёмах, что помогает снизить трудозатраты, экономит материал и позволяет относительно быстро получить желаемые результаты.
Hielscher Ultrasonics располагает хорошо оснащённым техническим центром и лабораторией. У нас есть не только полный ассортимент лабораторных и промышленных ультразвуковых аппаратов для обработки ультразвуком в периодическом режиме и в составе технологической линии, но и современные аналитические приборы для всесторонней оценки результатов. Наши хорошо подготовленные сотрудники с многолетним опытом работы и высшим образованием будут рады помочь вам с оптимизацией процесса – провести для вас ультразвуковые испытания и/или проконсультировать вас по наиболее подходящим конфигурациям ультразвукового процесса.

Масштабирование с ультразвуковыми экстракторами Hielscher: быстро, надёжно и эффективно

Устраните узкое место экстракции с помощью обработки ультразвуком!
Если вы хотите увеличить производственную мощность в периодическом или непрерывном проточном режиме (в составе технологической линии), Hielscher Ultrasonics предлагает идеальный ультразвуковой аппарат и принадлежности для увеличения производственных мощностей. Мы также поможем вам перевести периодическую экстракцию на процесс в составе технологической линии.
Свяжитесь с нами прямо сейчас! Мы будем рады обсудить ваши производственные потребности и предоставить вам технические характеристики, подробные рекомендации по масштабированию ультразвуковой экстракции и соответствующие предложения!
Для первоначальной ориентировочной оценки приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов: