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Máquina de extracción ultrasónica a prueba de explosiones más eficiente con solvente de alcohol
.
La razón por la que el equipo de extracción por ultrasonidos necesita ser a prueba de explosiones está estrechamente relacionada con el entorno de trabajo, el principio de funcionamiento y los riesgos potenciales para la seguridad del equipo. A continuación se muestra un análisis de las razones específicas:
1. Puede haber sustancias inflamables y explosivas en el entorno de
trabajo
Volatilidad del medio de extracción: En el proceso de extracción, a
menudo se utilizan disolventes orgánicos como etanol, metanol,
etc., como medios de extracción. Estos disolventes son muy
volátiles. Cuando se evaporan hasta una cierta concentración en un
espacio cerrado o semicerrado, se mezclan fácilmente con el aire
para formar una mezcla de gases inflamables y explosivos.
Requisitos especiales de escenarios industriales: Algunos
escenarios de aplicación pertenecen a entornos inflamables y
explosivos, como minas, talleres petroquímicos, molinos de harina,
etc. En estos lugares, el aire puede estar lleno de polvo
combustible (como harina, polvo de carbón) o gases combustibles
(como metano, propano), y cualquier peligro para la seguridad
generado durante el funcionamiento de equipos ordinarios puede
causar accidentes de explosión.
Generalmente, las materias primas vegetales se pretratan triturándolas para aumentar el área de contacto con el disolvente. Luego, las materias primas vegetales pretratadas se mezclan con el disolvente seleccionado en una proporción determinada y se colocan en un dispositivo de extracción por ultrasonidos. Bajo la acción de los ultrasonidos, los ingredientes activos de las células vegetales se disuelven gradualmente en el disolvente. Una vez completada la extracción, el extracto se separa del residuo por filtración, centrifugación, etc., para obtener un extracto bruto que contiene ingredientes activos, que puede purificarse y refinarse aún más según sea necesario.
El propósito principal del diseño a prueba de explosiones: prevenir
la formación de tres elementos de explosión
La ocurrencia de una explosión requiere que se cumplan tres
condiciones al mismo tiempo: materiales combustibles, ayudas a la
combustión (como el aire) y fuentes de ignición. El diseño a prueba
de explosiones corta la cadena de explosión de las siguientes
maneras:
Controlar la fuente de ignición:
Las cajas de control eléctrico, los motores y otros componentes
eléctricos a prueba de explosiones adoptan estructuras a prueba de
explosiones (como el tipo a prueba de llamas, el tipo de seguridad
aumentada), y los componentes que pueden generar chispas eléctricas
o altas temperaturas están encerrados en carcasas especiales para
evitar que las chispas entren en contacto con materiales
combustibles externos.
El diseño de puesta a tierra del equipo puede guiar la electricidad
estática y evitar la acumulación de electricidad estática para
producir fenómenos de descarga.
Optimizar el sellado del equipo: El tanque de extracción, la
tubería y otros componentes están hechos de materiales resistentes
a la corrosión y con un excelente sellado (como el acero
inoxidable) para evitar la volatilización y las fugas del
disolvente, reducir la concentración de gas o polvo combustible en
el entorno y mantenerlo alejado del rango límite de explosión.
Control de temperatura y energía: La temperatura de extracción se
ajusta con precisión a través del sistema de control de temperatura
para evitar el sobrecalentamiento; el diseño razonable de la
potencia y la frecuencia ultrasónicas también puede reducir la
anomalía de calor causada por la concentración excesiva de energía.
Proceso paso a paso
Preparar material herbal
Secar y moler la hierba hasta obtener un polvo fino.
Mezclar con solución acuosa de lecitina
Disolver la lecitina en agua (o mezcla de agua y etanol) con agitación suave.
Homogeneización ultrasónica
Sumergir la sonda ultrasónica en la mezcla.
Procesar durante 5–30 min (el modo pulsado evita el sobrecalentamiento).
Filtración y concentración
Filtrar (por ejemplo, centrifugación o filtro de malla) para eliminar los restos de plantas.
Opcional: Concentrar mediante evaporación o liofilización.
Aplicaciones
Nanoemulsiones para una mayor biodisponibilidad.
Extracción fitoquímica (por ejemplo, curcumina, ginsenósidos, cannabinoides).
Formulaciones cosméticas y nutracéuticas (la lecitina mejora la penetración en la piel).
Preparación de materias primas: Seleccionar materias primas biológicas ricas en vitaminas objetivo, como frutas frescas, verduras, granos o microorganismos, y realizar un pretratamiento, que incluye lavado, picado, secado, trituración y otras operaciones, para aumentar el área de contacto entre las materias primas y el disolvente y mejorar la eficiencia de la extracción.
Selección del disolvente de extracción: Seleccionar un disolvente
adecuado según las propiedades de la vitamina objetivo. Por
ejemplo, para las vitaminas solubles en agua, los disolventes
polares como el agua y la solución de etanol-agua se utilizan con
mayor frecuencia; para las vitaminas liposolubles, los disolventes
no polares como el n-hexano y el petróleo se utilizan a menudo.
Extracción por ultrasonidos: Mezclar las materias primas
pretratadas y los disolventes en una proporción determinada y
colocarlos en el equipo de extracción por ultrasonidos. Establecer
los parámetros ultrasónicos apropiados, como la frecuencia, la
potencia, el tiempo de extracción y la temperatura, e iniciar el
equipo para la extracción.
Separación y purificación del líquido de extracción: Una vez
completada la extracción, el extracto se separa del residuo por
filtración, centrifugación y otros métodos para obtener un extracto
bruto que contenga vitaminas. Para obtener un producto vitamínico
de mayor pureza, el extracto bruto debe purificarse aún más, por
ejemplo, mediante destilación, extracción, cromatografía y otros
métodos.
Desintegración celular: Cuando las ondas ultrasónicas se propagan
en un medio líquido, se producirán efectos de cavitación. En la
fase de presión negativa de la onda ultrasónica, se formarán
pequeñas burbujas de cavitación en el líquido, y en la fase de
presión positiva, las burbujas de cavitación se cerrarán
rápidamente, generando una alta presión instantánea y una alta
temperatura local de hasta miles de atmósferas. Esta fuerte fuerza
de impacto puede destruir las paredes celulares y las membranas
celulares de las células biológicas, y liberar sustancias como las
vitaminas en las células en el disolvente circundante.
Acelerar la transferencia de masa: La vibración mecánica de las
ondas ultrasónicas puede acelerar el proceso de transferencia de
material entre el disolvente y las materias primas biológicas.
Permite que las moléculas de disolvente penetren en las materias
primas más rápidamente, y también promueve que las vitaminas
liberadas de las células se difundan en el disolvente más rápido,
mejorando así la eficiencia de la extracción.
Reducción de la tensión superficial: Las ondas ultrasónicas pueden
reducir la tensión superficial del disolvente, lo que facilita que
el disolvente humedezca las materias primas biológicas, promoviendo
aún más el contacto y la interacción entre el disolvente y las
materias primas, y facilitando la disolución y extracción de
vitaminas.
Parámetro:
Artículo | sono-20-1000 | sono-20-2000 | sono-20-3000 | sono-15-3000 |
Frecuencia | 20khz±0.5 | 20khz±0.5 | 20khz±0.5 | 15khz±0.5 |
Potencia | 1000w | 2000w | 3000w | 3000w |
Voltaje | 110 o 220V | |||
Temperatura máxima | 300℃ | |||
Presión máxima | 35Mpa | |||
Intensidad del sonido | 20W/cm² | 40W/cm² | 60W/cm² | 60W/cm² |
Capacidad | 10L/min | 15L/min | 20L/min | 20L/min |
Material de la sonda | Titanio |
Aplicación
Industria farmacéutica: En la producción de medicamentos
vitamínicos, la extracción por ultrasonidos se puede utilizar para
extraer vitaminas de materias primas naturales como ingredientes
activos de los medicamentos, como la extracción de vitaminas B de
la levadura y la extracción de vitamina E de aceites y grasas
vegetales.
Industria de productos para el cuidado de la salud: Se utiliza para
producir productos vitamínicos para la salud, extraer vitaminas de
plantas naturales o tejidos animales y fabricar varias tabletas de
vitaminas, cápsulas, líquidos orales y otros productos para
satisfacer la demanda de suplementos vitamínicos de las personas.
Aditivos alimentarios: Las vitaminas extraídas se pueden utilizar
como aditivos alimentarios para fortificar los alimentos, como
agregar vitaminas a bebidas, productos lácteos, productos de
cereales, etc. para mejorar el valor nutricional de los alimentos.