Mở rộng quy mô các quy trình chiết xuất bằng siêu âm

Để tăng năng lực sản xuất, các quy trình chiết xuất phải được mở rộng quy mô để xử lý thể tích lớn hơn / đạt năng suất xử lý cao hơn. Chiết xuất có hỗ trợ siêu âm là phương pháp có hiệu quả cao để tách các hợp chất thực vật từ nguyên liệu thực vật. Ngoài ra, các ứng dụng xử lý siêu âm có thể được mở rộng quy mô tuyến tính để xử lý thể tích lớn hơn. Với khả năng xử lý nguyên liệu thực vật theo mẻ cũng như ở chế độ dòng chảy qua, chiết xuất bằng siêu âm cung cấp cấu hình lý tưởng cho mọi nhà sản xuất dịch chiết – từ quy mô nhỏ đến rất lớn. Đọc thêm về cách mở rộng quy mô chiết xuất có hỗ trợ siêu âm đơn giản và hiệu quả!

Mở rộng quy mô chiết xuất có hỗ trợ siêu âm

Hầu hết các phương pháp chiết xuất (ví dụ: chiết xuất Soxhlet, chiết xuất bằng CO₂ siêu tới hạn, ngâm chiết) đều là nút thắt khi lập kế hoạch tăng sản lượng dịch chiết thực vật. Sử dụng chiết xuất bằng siêu âm giúp ngăn việc tăng sản lượng trở thành điểm yếu chí mạng của doanh nghiệp. Tìm hiểu dưới đây cách chiết xuất có hỗ trợ siêu âm có thể được mở rộng quy mô tuyến tính đến bất kỳ mức sản lượng nào.
Mối quan hệ giữa mở rộng quy mô và các thông số quy trình: Các kỹ thuật chiết xuất thông thường đòi hỏi nghiên cứu tốn kém, cần nhiều nhân công và thời gian để triển khai hệ thống chiết xuất lớn hơn nhằm tăng sản lượng, vì nhiều yếu tố xử lý thay đổi và không thể được điều chỉnh tuyến tính để đạt năng suất xử lý cao hơn. Điều này có nghĩa là nhiều thông số quy trình phải được xác lập lại và chất lượng dịch chiết thu được từ các hệ thống chiết xuất nhỏ thường không thể đạt được khi sản xuất ở quy mô lớn hơn.
Ưu điểm của chiết xuất bằng siêu âm là khả năng mở rộng quy mô hoàn toàn tuyến tính. Khả năng mở rộng quy mô tuyến tính này cho phép duy trì tất cả các thông số quy trình quan trọng như biên độ, nhiệt độ, áp suất, thời gian tiếp xúc với siêu âm, tỷ lệ dung môi:chất rắn. Việc mở rộng quy trình chiết xuất bằng siêu âm để xử lý thể tích lớn hơn đòi hỏi diện tích bề mặt đầu siêu âm lớn hơn. Điều này có nghĩa là có thể mở rộng quy mô bằng cách sử dụng thiết bị siêu âm có công suất cao hơn với đầu siêu âm lớn hơn (đầu dò / thanh siêu âm) hoặc lắp đặt song song nhiều thiết bị chiết xuất bằng siêu âm.
Đọc thêm về các thiết bị siêu âm Hielscher dùng trong phòng thí nghiệm và sản xuất!

Các ví dụ về phương án mở rộng quy mô xử lý siêu âm

Ví dụ, trong một hệ thống dòng chảy qua liên tục, bạn có thể mở rộng quy mô chiết xuất thực vật bằng cách lắp đặt song song 3x thiết bị chiết xuất bằng siêu âm UIP2000hdT 2kW (cần 3 đầu siêu âm và 3 buồng dòng chảy). Cấu hình này cung cấp công suất xử lý siêu âm 6kW.
Một phương án khác là lắp đặt một thiết bị siêu âm UIP6000hdT 6kW duy nhất, được trang bị một đầu dò lớn duy nhất và một buồng phản ứng dòng chảy lớn hơn.

Ưu điểm của cấu hình lắp đặt song song nhiều thiết bị chiết xuất bằng siêu âm là khả năng dự phòng và tính linh hoạt cao hơn khi sử dụng (ví dụ: chiết xuất đồng thời từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau vì mỗi thiết bị siêu âm có thể xử lý một loại nguyên liệu thực vật khác nhau). Mô hình mở rộng quy mô này cũng thuận tiện khi bạn đã có một loại thiết bị siêu âm; việc bổ sung một hoặc nhiều thiết bị cùng model rất thuận tiện và có thể giảm chi phí đầu tư.

Đầu tư vào một thiết bị chiết xuất bằng siêu âm lớn hơn đặc biệt phù hợp khi cần sản xuất cùng lúc lượng lớn hơn của cùng một loại dịch chiết. Một thiết bị siêu âm lớn hơn duy nhất cũng phù hợp hơn khi lắp đặt trong cơ sở có không gian hạn chế.

Cách tiếp cận việc mở rộng quy mô chiết xuất bằng siêu âm

Để quy trình chiết xuất đạt hiệu quả và tiết kiệm chi phí, các thông số quy trình phải được tối ưu hóa. Việc tối ưu hóa đạt được khi quy trình được điều chỉnh để đạt năng suất xử lý cao nhất với mức năng lượng đầu vào thấp nhất mà vẫn thu được chất lượng dịch chiết mục tiêu. Trong một quy trình siêu âm đã được tối ưu hóa, năng lượng, thời gian xử lý và chi phí nhân công được giảm thiểu đến mức vẫn đạt được hiệu suất thu hồi và chất lượng thành phẩm cao nhất.
Việc tối ưu hóa quy trình siêu âm được thực hiện bằng cách thử nghiệm nhiều cấu hình thông số khác nhau và thu hẹp dần để xác định các thông số tối ưu cho nguyên liệu của bạn. Các giá trị thực nghiệm chung thường được sử dụng làm điểm khởi đầu, giúp nhanh chóng đạt được thiết lập lý tưởng cho từng trường hợp. Các thử nghiệm tối ưu hóa quy trình siêu âm có thể được thực hiện với thể tích nhỏ, giúp giảm công sức, tiết kiệm nguyên liệu và thu được kết quả mong muốn tương đối nhanh.
Hielscher Ultrasonics có trung tâm kỹ thuật và phòng thí nghiệm được trang bị đầy đủ. Cơ sở của chúng tôi không chỉ có đầy đủ các thiết bị siêu âm dùng trong phòng thí nghiệm và công nghiệp để xử lý siêu âm theo mẻ và trực tuyến, mà còn có các thiết bị phân tích tiên tiến để đánh giá toàn diện kết quả. Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm lâu năm, được đào tạo bài bản (có bằng đại học) của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn tối ưu hóa quy trình – thực hiện các thử nghiệm siêu âm cho bạn và/hoặc tư vấn về các cấu hình quy trình siêu âm phù hợp nhất.

Mở rộng quy mô với các thiết bị chiết xuất bằng siêu âm Hielscher: Nhanh chóng, đáng tin cậy và hiệu quả

Khắc phục nút thắt trong chiết xuất bằng xử lý siêu âm!
Dù bạn muốn tăng năng lực sản xuất ở chế độ theo mẻ hay dòng chảy qua liên tục (trực tuyến), Hielscher Ultrasonics đều có thiết bị siêu âm và phụ kiện lý tưởng để đáp ứng năng lực sản xuất lớn hơn. Chúng tôi cũng giúp bạn chuyển quy trình chiết xuất theo mẻ sang quy trình trực tuyến.
Liên hệ với chúng tôi ngay! Chúng tôi sẵn sàng trao đổi về nhu cầu sản xuất của bạn và cung cấp thông số kỹ thuật, hướng dẫn chuyên sâu về mở rộng quy mô chiết xuất bằng siêu âm cùng các đề xuất tương ứng!
Để tham khảo sơ bộ ban đầu, bảng dưới đây cho biết năng lực xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi: