Что такое сверхкритическая экстракция СО2?
Экстракция сверхкритической жидкостью - это метод, в котором сверхкритическая жидкость используется в качестве экстрагента для отделения экстракта от матрицы смеси. Углекислый газ (CO2) является наиболее часто используемой сверхкритической жидкостью. Сверхкритический - это сверхкритическая жидкость, которая представляет собой негазообразное и нежидкое состояние вещества между газом и жидкостью. Это вещество может существовать, когда его давление превышает, а температура превышает критическую точку. Плотность сверхкритического флюида выше, как у жидкости, а его вязкость ближе к вязкости газа. Таким образом, сверхкритическая жидкость является идеальным экстрагентом.
Принцип работы сверхкритической машины для экстракции СО2:
Принцип сверхкритической установки сверхкритической флюидной экстракции со2 и процесса разделения основан на зависимости между растворяющей способностью сверхкритического флюида и его плотностью, то есть на влиянии давления и температуры на растворяющую способность сверхкритического флюида. В сверхкритическом состоянии сверхкритическая жидкость контактирует с разделяемым веществом, она может избирательно извлекать компоненты полярности, температуры кипения и молекулярной массы по очереди. Конечно, полученный экстракт, соответствующий каждому диапазону давлений, не может быть единым, но можно управлять условиями, чтобы получить оптимальную пропорцию смешанных компонентов, и тогда сверхкритический флюид можно превратить в обычный газ путем декомпрессии и повышения температуры, и извлеченный материал представляет собой полное или основное осаждение, для достижения цели разделения и очистки очень важный процесс извлечения жидкости CO2 представляет собой комбинацию процессов извлечения и разделения.
Модели и компоненты оборудования сверхкритической экстракции СО2:
В настоящее время существует четыре типа процесса сверхкритической экстракции CO2, а именно: SFE-5L, SFE-10L, SFE-25L, SFE-50L. Оборудование для извлечения сверхкритического СО2 состоит из холодильника, резервуара для хранения газа, насоса для жидкого углекислого газа, насоса для модификатора, насоса для сырья, теплообменника, экстрактора, разгрузочного устройства, клапана подачи, клапана нагнетания, напорного клапана. предохранительный клапан, манометр, баллон с азотом, манометр, промежуточный бак сырья, бак сырья, бак модификатора, промежуточный бак модификатора. Состав насоса CO2 высокого давления.
Этапы использования сверхкритического экстрактора для извлечения эфирных масел:
Возьмите эфирное масло пиона в качестве примера:
1. Очистка: промойте корни, стебли, листья и цветы пиона, чтобы удалить загрязнения и почву, и слейте воду для последующего использования;
2. Сушка: отправьте корни, стебли, листья и цветы высушенного пиона в сушильную комнату сушильного оборудования. Закрыв дверь со стороны сушильной камеры, откройте выпускное отверстие для воздуха на двери. Другая сторона котельной оснащена смотровой дверью, которую нужно закрыть, и откройте вентилятор на смотровой двери, чтобы тепловая энергия, вырабатываемая сушильной печью в котельной, может отводить водяной пар, образованный корнями, стеблями, листьями и цветами, через выход воздуха; Датчик температуры обеспечивает температуру сушки в сушильной камере от 40 до 70 градусов, время сушки от 3 до 8 часов и содержание влаги менее 7%;
3. Измельчение: корни, стебли, листья и цветы высушенного пиона измельчаются в мякину через измельчитель соломы для получения обрезков пиона;
4. Поместите 300 кг кусочков пиона в экстрактор; затем закрыть экстрактор, проверить герметичность уплотнения, перекачать жидкость из накопительного бака в испаритель через насос высокого давления и ввести испаритель в экстрактор в критическом состоянии жидкости для извлечения;
5. отрегулируйте давление и температуру в экстракторе, соответственно 10 МПа~45 МПа, 32 ℃~80 ℃; CO после экстракции Сепаратор подачи смешанной жидкости эфирного масла пиона выполняет декомпрессионное разделение, контроль давления в сепараторе составляет от 4 МПа до 10 МПа, диапазон температур составляет 20 ℃ ~ 80 ℃;
6. Во время экстракции и сепарации следите за тем, чтобы давление в экстракторе не было слишком высоким. Когда давление в экстракторе превышает конструктивные требования, отрегулируйте выпускной клапан экстрактора, увеличьте перелив в экстракторе и уменьшите давление в экстракторе, чтобы обеспечить выполнение проектных требований. , жидкость, богатая маслом пионовой квинтэссенции, поступает в сепаратор после разгерметизации выпускного регулирующего клапана в экстракторе, а в сепараторе низкое давление и высокая температура находятся соответственно в условиях 4 мл ~ 10 Па, 20 ℃ ~ 80 ℃, масло квинтэссенции пиона и (X) 2 разделяются, а чистое эфирное масло после разделения охлаждается разжижителем, наконец, стекает обратно в резервуар для хранения жидкости и завершает циклический процесс экстракции,
7. После сверхкритической установки сверхкритической флюидной экстракции СО2 газообразный СО2 в хвостовом газгольдере может быть восстановлен компрессором в процессе экстракции и поступать в резервуар для хранения жидкого СО2 для дальнейшей экстракции. В процессе экстракции эфирное масло пиона в сепараторе регулярно выбрасывается в бочки. И измерьте, чтобы отслеживать процесс экстракции, чтобы можно было точно определить содержание масла в обрезках пиона; извлеченные обрезки пиона выгружаются через нижнюю крышку экстрактора.
Особенности сверхкритической установки сверхкритической флюидной экстракции СО2:
1. Сверхкритическая установка сверхкритической флюидной экстракции СО2 может осуществляться при комнатной температуре (35-40°С) и под прикрытием газа СО2, что эффективно препятствует окислению и диссипации термочувствительных веществ. Поэтому активные вещества лекарственных растений сохраняются в экстракте, а вещества с высокой температурой кипения, низкой летучестью и легким пиролизом могут извлекаться при температуре значительно ниже их температуры кипения;
2. Использование SFE является самым чистым методом экстракции. Поскольку во всем процессе не используется органический растворитель, экстракт не имеет остаточных растворяющих веществ, что предотвращает наличие вредных веществ для организма человека и загрязнение окружающей среды в процессе экстракции, обеспечивая 100% чистую натуральность;
3. Экстракция и разделение объединены в одно целое. При попадании в сепаратор флюида СО2 насыщенного растворенного вещества из-за падения давления или изменения температуры СО2 и экстракт быстро становятся двухфазными (газожидкостное разделение) и сразу же разделяются. Не только высокая эффективность извлечения, но и меньшее потребление энергии, что повышает эффективность производства и снижает затраты;
4. CO2 – инертный газ, не вступающий в химическую реакцию в процессе экстракции, негорючий, без запаха, без запаха, нетоксичный и высокобезопасный газ;
5. Газ CO2 дешев, имеет высокую чистоту, прост в приготовлении и может быть повторно использован в производстве, что эффективно снижает затраты;
6. В качестве параметров для настройки процесса экстракции можно использовать как давление, так и температуру. Цель экстракции может быть достигнута изменением температуры и давления. Давление также можно зафиксировать, изменив температуру для разделения веществ; наоборот, можно зафиксировать температуру и снизить давление. Таким образом, процесс прост и легок в освоении, а скорость извлечения высокая.
Преимущества машины для извлечения сверхкритической жидкости CO2:
1. CO2 является недорогим, негорючим, невзрывоопасным, стерилизующим, не содержащим бактерий и обладающим высокой селективностью и мобильностью.
2. Бережное обращение с термочувствительными материалами.
3. Продукт и остатки не содержат растворителей.
4. Растворимость можно изменить.
5. Масло может обеспечить превосходный вкусовой профиль.
6. Произведите чистый экстракт с несколькими технологическими этапами.
7. Аромат и аромат остаются прежними.
8. Возможна селективная экстракция и фракционирование.
9. CO2 перерабатывается в растениях, что безвредно для физиологии и не наносит вреда окружающей среде. проблемы, такие как некоторые традиционные растворители.
Применение оборудования для извлечения сверхкритической жидкости CO2:
Характеристики сверхкритической экстракции определяют широкий спектр ее применения. Например, в фармацевтической промышленности его можно использовать для экстракции масла CBD, очистки термочувствительных биологических продуктов и разделения смесей липидов; в пищевой промышленности при добыче хмеля, добыче пигментов и т. д.; в парфюмерной промышленности натуральные и синтетические отдушки; разделение смесей в химической промышленности и др. Специализированное применение можно разделить на следующие категории:
1. Экстракция биологически активных молекул из лекарственных растений, экстракция и выделение алкалоидов;
2. Липидные липиды из различных микроорганизмов, используемые либо для восстановления липидных липидов, либо для удаления липидных липидов из гликозидов и белков;
3. Противораковые вещества извлекаются из различных растений, в частности, паклитаксел получают из коры и ветвей Taxus chinensis для профилактики и лечения рака;
4. Витамины, в основном экстракция витамина Е;
5. Очищать различные активные вещества (природные или синтетические) для удаления нежелательных молекул (например, пестицидов из растительных экстрактов) или «мусора» для получения очищенных продуктов;
6. Обработка различных натуральных антибактериальных или антиоксидантных экстрактов, таких как базилик, красная нить, тимьян, чеснок, лук, ромашка, порошок чили, семена солодки и фенхеля и т. д.