Peralatan karbon dioksida superkritis adalah sejenis perangkat pemisahan canggih yang menggunakan karbon dioksida dalam keadaan superkritis sebagai pelarut untuk mengekstraksi bahan target tertentu (misalnya, lemak dan minyak, rasa, pigmen, bahan aktif obat, dll.) Dari produk alami atau bahan sintetis.

Prinsip Inti Peralatan Karbon Dioksida Superkritis

Karbon dioksida memasuki keadaan superkritis di atas suhu kritis (31,1 derajat) dan tekanan kritis (7,38 MPa). Pada titik ini, ia menggabungkan difusivitas tinggi dan viskositas rendah gas dengan kepadatan tinggi dan solvabilitas cairan yang kuat. Properti unik ini menjadikannya pelarut ekstraksi yang sangat baik, ramah lingkungan, bebas residu.

Komponen utama peralatan karbon dioksida superkritis

Tangki penyimpanan CO₂

Menyimpan cairan co₂ (biasanya kelas makanan atau kelas industri).
Membutuhkan isolasi atau pendinginan untuk mempertahankan keadaan cair.

Pompa bertekanan tinggi

Salah satu komponen inti. Tekanan cairan co₂ ke tekanan operasi (biasanya 8-40 MPa, terkadang lebih tinggi).
Jenis Umum: Pompa piston, pompa diafragma. Membutuhkan laju aliran yang stabil, ketahanan tekanan tinggi dan penyegelan yang baik.

Preheater

Memanaskan cool co₂ di bawah tekanan tinggi ke suhu superkritis (biasanya di atas 31,1 derajat, dalam kisaran 35-80 derajat tergantung pada prosesnya).

Ketel ekstraksi

Kapal reaksi inti. Memegang bahan baku yang akan diekstraksi (biasanya perlu dihancurkan dan diobati).
Kapal bertekanan tinggi, tahan korosi (biasanya digunakan baja tahan karat 316L).
Dilengkapi dengan struktur terbuka cepat (mudah dimuat dan dibongkar), perangkat pelepas tekanan pengaman, sensor suhu dan tekanan.
Mungkin ada pelat layar internal atau struktur pendukung untuk memastikan aliran CO₂ yang seragam melalui lapisan material.
Beberapa dapat dihubungkan secara paralel atau seri untuk meningkatkan efisiensi.

Ketel Pemisahan

Komponen Pemisahan Inti. Menerima cairan CO₂ superkritis yang kaya terlarut dari ketel ekstraksi.
Mengurangi kelarutan CO₂ superkritis untuk zat terlarut target dengan menyesuaikan tekanan dan/atau suhu (biasanya dengan depresurisasi), memungkinkan zat terlarut untuk mengendap dan puas dengan pengumpulan.
Biasanya juga dilengkapi dengan jaket pemanas/pendingin, katup pengatur tekanan, kacamata penglihatan, tangki pengumpulan.
Mungkin ada beberapa ceret pemisahan (satu atau lebih tahap pemisahan), di mana pemisahan (fraksinasi) komponen polaritas yang berbeda atau titik didih dicapai dengan pengurangan tekanan bertahap atau perubahan suhu.

Sistem Pemulihan/Daur Ulang CO₂

CO₂ dari ketel pemisahan (biasanya dikurangi menjadi keadaan gas atau subkritis) dikondensasi dan dicairkan oleh pendingin.
CO₂ cair kembali ke tangki penyimpanan untuk didaur ulang, secara signifikan mengurangi biaya operasi dan dampak lingkungan.
Termasuk kondensor, tangki pemulihan, perpipaan, dll.

Sistem pemanas/pendingin

Berikan kontrol suhu yang tepat untuk ceret ekstraksi, ceret pemisahan, pemanas lebih awal, perpipaan, dll.
Pemandian air yang umum digunakan, rendaman minyak, sabuk pemanas listrik, penukar panas, dll.

Sistem Kontrol

Otak peralatan. Biasanya sistem PLC atau DCS.
Pemantauan real-time dan kontrol suhu, tekanan, aliran, waktu, dan parameter proses utama lainnya.
REALIT OPERASI OTOMATIS, PERINGATAN DATA, AKTIF DAN KETERLALAN KESELAMATAN.

Sistem bantu

Pompa entrainer: Jika sejumlah kecil pelarut bersama (misalnya, etanol, air) perlu ditambahkan untuk meningkatkan kelarutan zat kutub.
Pemurni/Filter: Untuk menghilangkan kotoran dan air sebelum CO₂ memasuki pompa atau di loop resirkulasi.
Pipa dan katup: Garis bertekanan tinggi, katup penutup, katup tekanan belakang (untuk kontrol tekanan ketel yang tepat), katup pengaman, dll.
Tangki pengumpulan: Terletak di bawah ketel untuk mengumpulkan ekstrak yang diendapkan.

Deskripsi singkat alur kerja peralatan karbon dioksida superkritis

Bahan baku dimuat ke dalam ketel ekstraksi dan disegel.

Liquid CO₂ diberi tekanan dari tangki penyimpanan oleh pompa bertekanan tinggi.

COL Cairan bertekanan dipanaskan hingga suhu superkritis oleh preheater dan menjadi cairan co₂ superkritis.

Cairan CO₂ superkritis memasuki ketel ekstraksi dan mengalir melalui tempat tidur bahan baku untuk melarutkan komponen target.

Cairan CO₂ superkritis (cairan dimuat), yang telah melarutkan komponen target, meninggalkan ketel ekstraksi dan memasuki ketel pemisahan.

Dalam ketel pemisahan, kelarutan CO₂ dikurangi dengan menurunkan tekanan (mode primer) dan/atau menyesuaikan suhu, dan konstituen target diendapkan dan diendapkan ke dalam tangki pengumpulan.

Gas CO₂ (atau keadaan subkritis) setelah memicu zat terlarut dikondensasi dan dicairkan oleh pendingin dan dikembalikan ke tangki penyimpanan untuk menyelesaikan siklus ..

Pada akhir proses ekstraksi, produk dihapus dari tangki pengumpulan.

Keuntungan dari peralatan karbon dioksida superkritis

Hijau

CO₂ tidak beracun, lembam, tidak mudah terbakar, murah dan mudah diperoleh. Tidak ada residu pelarut setelah ekstraksi, produk ini murni dan aman.

Ekstraksi ringan

Suhu operasi dekat dengan suhu kamar (terutama di bawah tekanan rendah), terutama cocok untuk ekstraksi zat sensitif panas, dan dapat mempertahankan aktivitas dan aroma produk alami.

Selektivitas tinggi

Dengan menyesuaikan tekanan dan suhu secara tepat, kelarutan CO₂ superkritis dapat diubah untuk mewujudkan ekstraksi dan fraksinasi selektif.

Efisiensi dan kecepatan ekstraksi tinggi

Koefisien difusi yang besar, viskositas rendah, laju transfer massa cepat.

Pelarut mudah dipisahkan

Hanya perlu menurunkan tekanan yang dapat membuat curah hujan zat terlarut, CO₂ dapat didaur ulang.

Operasi fleksibel

Dapat digunakan dalam kombinasi dengan agen entraining untuk memperluas ruang lingkup aplikasi.

Sebagai kesimpulan, peralatan ekstraksi co₂ superkritis adalah platform teknologi pemisahan yang sangat efisien dan ramah lingkungan, memiliki berbagai aplikasi dalam bidang makanan, farmasi, kosmetik dan lain dan keunggulan unik, terlepas dari investasi awal yang tinggi dan persyaratan operasional untuk teknologi pemisahan modernnya.

Tag populer: Peralatan Karbon Dioksida Superkritis, Produsen Peralatan Karbon Dioksida Superkritis China, Pemasok, Pabrik