Экстракция – извлечение вещества из раствора с применением для этого растворителя. В качестве растворителей могут использоваться сверхкритичные CO2 флюиды, которые нашли широкое применение во многих областях химической промышленности. Переработка природного сырья с извлечением из него нужных компонентов используется при производстве лекарств, косметических препаратов, в парфюмерии, в пищевых производствах. В качестве заменителей органических растворителей для выделения из растительного сырья нужных компонентов используются сверхкритичные CO2 экстракторы: сверхкритическая вода и сверхкритический диоксид углерода.
На чем основана работа сверхкритичных экстракторов?
При температуре и давлении, превышающих параметры критической точки, газы приобретают особые свойства, промежуточные между свойствами жидкости и газа, и становятся сверхкритичными флюидами, которые могут использоваться как заменители органических растворителей. Величина коэффициента диффузии этих веществ более чем в десять раз больше, чем у жидкости. Благодаря этому сверхкритические флюиды в большей степени может поглощать и перемещать растворяемые составляющие исходного растительного сырья. В результате экстракции получается чистый продукт без примесей, приближенный по составу к природному исходному сырью, в котором в максимальной степени сохраняются летучие и термолабильные компоненты.
Что из себя представляют сверхкритический CO2 экстрактор?
Это установка, включающая рабочую камеру, емкость для сжиженного углекислого газа и насос для его подачи, нагреватель рабочего растворителя, блок управления, автоматизированную систему контроля температуры и давления, устройство для рециркуляции CO2 и системы, обеспечивающие безопасность работы установки.
В герметичную рабочую камеру из баллона или по трубопроводу насос нагнетает под определенным давлением сверхкритический флюид двуокись углерода (CO2), нагреватель нагревает газ до нужной температуры (от 20°С до 100°С), происходит процесс экстракции.
Преимущества сверхкритической флюидной экстракции
Метод сверхкритической флюидной экстракции относится к технологиям «Зеленой химии», потому что воздействие его на окружающую среду минимально, вредные отходы отсутствуют. При этом применение этого способа обеспечивает большие объемы готовых компонентов из растительного сырья. Очистка активных субстанций таким способом отличается высокой эффективностью и экологичностью. Критической температурой для углекислого газа при давлении 70 бар является 310C, поэтому при обработке в растительном сырье сохраняется большая часть витаминов и питательных веществ. Процесс происходит в условиях отсутствия кислорода и света, что максимально затормаживает окислительные реакции и снижает риск фотодеградации от воздействия ультрафиолета.
Еще одним важным преимуществом сверхкритичной флюидной экстракции является экономичность процесса. Углекислый газ – дешевый продукт, при этом химически инертный, что позволяет не проводить дополнительную обработку для очистки готового продукта. Возможно повторное использование CO2, что значительно снижает производственные расходы.
Затраты на покупку оборудования для сверхкритической флюидной экстракции, как правило, окупаются в течение трех лет, что является очень хорошим показателем. Для каждого конкретного производства подбирается нужная комплектация установок для сверхкритической флюидной CO2 экстракции: углекислотные экстракторы, сепараторы, дистилляционные колонны и т.д. Метод показал себя как сверхпродуктивный, что объясняет все возрастающую его популярность во многих отраслях промышленности.
«Новости Горного Алтая» © 2007-2024