Superkritisk vätskeextraktion förbättrad med Power Ultrasonics
Ultraljud extraktion ensam eller i kombination med alternativa extraktionsmetoder såsom lösningsmedel extraktion eller superkritisk CO2 Extractors används framgångsrikt för att extrahera hela spektrumet av cannabinoider från cannabisväxten (hampa och marijuana). I marijuana är den huvudsakliga cannabinoidbeståndsdelen Δ9-tetrahydro-cannabinol (Δ9-THC) med dess välkända psykotropa effekter. Andra viktiga cannabinoider med mindre eller ingen psykotrop aktivitet kan hittas i både hampa och marijuana, och inkluderar cannabidiolsyra (CBDA), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC), cannabinol (CBN) och cannabicyclol (CBL), tillsammans med andra C19-associerade homologer.
Ultraljudsförbättrad superkritisk CO2 Extraktion
Kombinationen av högeffekts ultraljud och superkritiska vätskeextraktorer (SFE) är en mycket effektiv och ren metod för att påskynda och förbättra massöverföringsprocesser. Massöverföring mellan råmaterial (t.ex. växter som blad, blommor, knoppar etc.) och lösningsmedlet (t.ex. superkritisk CO2) är den begränsande faktorn under extraktionsprocesser. På grund av den begränsade massöverföringen minskar extraktionseffektiviteten. För att kompensera för den bristande effektiviteten måste antingen utvinningstiden ökas eller så måste utvinningsutbytet offras.
Ultraljud med hög effekt är en väl beprövad teknik för att intensifiera långsamma reaktioner genom att förbättra massöverföringen mellan faserna. Genom intensiva vibrationer, skjuvkrafter och omrörande turbulens exponerar kraftultraljud extraktionsråmaterialet i en betydligt ökad hastighet för lösningsmedlet. Detta resulterar i överlägset extraktionsutbyte och en minskad extraktionstid. Ultraljud förbättrar extraktionseffektiviteten hos någon typ av superkritisk vätska extractor:
- genom att öka avkastningen
- genom att förkorta utvinningstiden
- genom att minska det tryck som krävs
- genom att förbättra den totala produktionskapaciteten
UIP2000hdT ultraljudsextraktor kan flänsas till superkritisk CO
Ultraljudsförbättring av massöverföring i superkritiska CO2-extraktionsprocesser kan enkelt realiseras genom att implementera en högpresterande ultraljudssond som en Cascatrode i den superkritiska vätskeextraktorn. Hielscher Ultrasonics-sonder (även kända som ultraljudshorn, sonotrodes) kan anslutas via standard flänstätning och är kompatibla för swedge lock-kontakter. Detta gör installation och drift enkel och säker. Som alla Hielscher ultraljudsapparater kända för sin robusthet och kontinuerliga prestanda, är ett en gång installerat system av lågt underhåll.
Hielscher ultraljudsapparater och sonder finns tillgängliga för
- Storskaliga / labb superkritiska vätskeextraktorer
- Semi-industriell skala
- Industriell skala
Ultraljud extraktor implementerad i ett superkritiskt CO2-system för att förbättra massöverföringen. Detta ökar extraktionsutbytet och minskar extraktionstiden och temperaturen.
figur och studie: Hu et al. 2007
Fallstudie för ultraljudsförstärkt superkritisk CO2 Extraktion
Extraktion av ingefära: Balachandran et al. (2006) undersökte effektiviteten av ultraljudsassisterad superkritisk CO2-extraktion med hjälp av Hielscher Ultraljudsapparat UIP500hdT. De studerade ultraljudets inverkan på superkritisk extraktion med hjälp av frystorkad ingefära. "Utbytet av skarpa föreningar från ingefära ökar avsevärt under påverkan av ultraljud, med förbättringar på upp till 30 % mot slutet av extraktionsperioden." (Balachandran et al. 2006)
Läs mer om ultraljud ingefära extraktion!
FESEM bilder av ingefärapartiklar. (A) Experiment utan ultraljudsbehandling, (B) experiment med ultraljudsbehandling med hjälp av UIP500hdT .
Bild och studie: Balachandran et al. 2006
- intensifiera massöverföringen under SFE
- Öka extraktavkastningen
- påskynda SFE-extrahering
- Enkel hantering av höga tryck
- hantera olika råvaror
- eftermonteras i befintliga SFE-system
- installeras flexibelt
- kontrolleras exakt
- vara fjärrstyrd
- användas på ett säkert sätt
Ultraljudsutdragare med hög effekt för superkritisk vätskeextraktion
Hielscher ultraljudsapparater kan enkelt implementeras i alla vanliga superkritiska CO2 extraktor för att förbättra massöverföringen och därigenom öka extraktionsutbytet.
Ultraljudssonderna i CascatrodeTM är särskilt lämpliga för integrering i en CO2 extraktor, eftersom Hielscher-kaskadroder erbjuder en hög yta, som avger stark kavitation i de stora tankarna med CO2 utvinningssystem och kan därmed enkelt bearbeta stora volymer. Hielscher Ultraljud’ Robusta och pålitliga industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. Den tillförlitliga kontinuerliga driften av höga amplituder samt robustheten och lågt underhåll av Hielscher ultraljudsutdrag gör dem till den perfekta utrustningen för implementering i R&D och kommersiell superkritisk/subkritisk CO2 Utsug.
- Kontinuerligt hög prestanda
- Drift 24/7/365
- Exakt processtyrning
- robusthet
- Lågt underhåll
- Säker och enkel att använda
- Fjärrstyrning av webbläsaren
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
|---|---|---|
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/min | UP200St, UP400St |
| 0.1 till 8L | 0.2 till 2L / min | UIP500hdT |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
| N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Litteratur / Referenser
- 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.
Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta laboratorieultraljudsapparaten över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.