چرا تقطیر معمولی برای ترکیبات با ارزش کوتاهی می کند؟

تقطیر استاندارد با فشار دادن مایعات به نقطه جوش آنها انجام می شود. این برای آب یا اتانول خوب است - اما برای روغن ماهی، ویتامین E یا عصاره CBD، دمای بالا همان ترکیباتی را که می‌خواهید حفظ کنید، از بین می‌برد. تقطیر مولکولی رویکردی اساسی متفاوت دارد: به جای جوشاندن، از تفاوت در میانگین مسیر آزاد مولکول های بخار تحت خلاء عمیق، امکان جداسازی در دمایی که مواد حساس به حرارت را کاملاً دست نخورده باقی می‌گذارد.

نتیجه یک خلوص و ملایمت است که هیچ ستون معمولی نمی تواند با آن مطابقت کند. به همین دلیل است تجهیزات تقطیر مولکولی در داروسازی، فرآوری مواد غذایی، مواد شیمیایی خوب و پتروشیمی ضروری شده است.

تقطیر مولکولی چگونه عمل می کند

اصل اصلی: کار در خلاء به اندازه ای بالا که فاصله بین سطح تبخیر و سطح تراکم کوتاه تر از میانگین مسیر آزاد مولکول های هدف باشد. در فشارهای معمولاً کمتر از 0.1 Pa، مولکول ها از اواپراتور گرم شده به کندانسور بدون برخورد با یکدیگر - بدون تلاطم، بدون تخریب حرارتی، بدون اختلاط مجدد حرکت می کنند.

یک سیستم کامل یک کشتی واحد نیست. این سیستم هفت زیرسیستم را با هم ادغام می کند: خود واحد تقطیر مولکولی، سیستم گاززدایی، سیستم تغذیه، سیستم گرمایش، سیستم خنک کننده، سیستم خلاء و یک سیستم کنترل. واحد تقطیر قلب است و برای جداسازی چند کسری، واحدها به صورت سری به هم متصل می شوند - هر مرحله برش متفاوتی را می کشد.

این طراحی سری چند مرحله ای چیزی است که سیستم های صنعتی را از کنجکاوی های آزمایشگاهی جدا می کند. یک بررسی همتا منتشر شده در Separation & Purification Reviews تأیید می‌کند که تقطیر مولکولی بسیار فراتر از مواد پتروشیمی به مواد مغذی و خالص‌سازی درجه دارویی گسترش یافته است، دقیقاً به دلیل این قابلیت جداسازی مرحله‌ای.

صنایعی که به آن وابسته هستند - و آنچه در حال پردازش هستند

این فناوری چهار بخش اصلی را در بر می گیرد که هر کدام دارای مواد اولیه و اهداف خلوص متمایز هستند:

• مواد غذایی و دارویی: غلظت ویتامین E، غنی‌سازی روغن ماهی (تجزیه EPA/DHA)، تصفیه اسید لاکتیک، الکل‌های پر کربن، روغن‌های معطر و جداسازی اسیدهای چرب. فرآوری روغن ماهی به تنهایی می‌تواند از سیستم‌های چهار مرحله‌ای برای رساندن محتوای ترکیبی امگا ۳ به بالای ۸۰ درصد استفاده کند.
• روغن‌های گیاهی و گیاه‌شناسی: روغن فلفل، روغن زنجبیل، روغن جوانه گندم، روغن آگاروود، روغن جلبک و اسانس های معطر. این فناوری اسیدهای چرب آزاد را بدون افزودن حلال یا معرف های شیمیایی حذف می کند - یک مزیت قابل توجه نسبت به پالایش قلیایی.
• مواد شیمیایی خوب: فلورو پلی‌استرها، روغن سیلیکون، پلیمرها، اسید دیمریک، اسید استئاریک و لانولین. اینها موادی با نقطه جوش بالا و فراریت کم هستند - دقیقاً ترکیبی که در آن تقطیر مولکولی بهتر از هر جایگزینی عمل می کند.
• پتروشیمی و مواد تخصصی: پالایش روغن معدنی، تبدیل زغال سنگ به نفت، تولید بیودیزل، مواد واسطه پلی اورتان، روان کننده های مصنوعی و اسیدهای آلی.

برای پردازشگرهای شاهدانه، تقطیر مولکولی مرحله تکمیل استاندارد پس از استخراج است. را خط تولید CBD تقطیر را به عنوان مرحله ای ادغام می کند که نفت خام زمستانی را به تقطیر با طیف وسیع یا آماده برای جداسازی تبدیل می کند.

مشخصات تجهیزات: اعداد به چه معنا هستند

منطقه گرمایش پارامتر اصلی اندازه است - این پارامتر توان عملیاتی را تعیین می کند، نه قطر ظرف را به تنهایی. سری SDP طیف کاملی از مقیاس آزمایشی تا مقیاس کامل صنعتی را پوشش می دهد:

جهش از SDP-6 (0.06 متر مربع) به SDP-2000 (20 متر مربع) نشان دهنده افزایش 333× در سطح تبخیر است. اکثر برنامه‌های آزمایشی با SDP-30 یا SDP-50 شروع می‌شوند تا پارامترهای فرآیند را قبل از تعهد به سرمایه در مقیاس صنعتی تأیید کنند.

نحوه انتخاب سیستم مناسب

سه تصمیم باعث انتخاب تجهیزات به ترتیب اولویت می شود:

1. منطقه گرمایش در مقابل توان عملیاتی هدف. حجم تولید سالانه خود را با توان روزانه مورد نیاز ترسیم کنید، سپس با استفاده از نرخ تبخیر مواد اولیه، به سمت منطقه گرمایشی کار کنید. کم کردن اندازه نیروهای عملیات چند شیفتی؛ بزرگی به معنای سرمایه بیکار است.
2. تعداد مراحل. سیستم های تک مرحله ای اسید زدایی یا بو زدایی ساده را مدیریت می کنند. تنظیمات سری دو یا سه مرحله ای برای اهداف خلوص دارویی یا هنگام جداسازی چند بخش (مانند ترپن ها، کانابینوئیدها، واکس ها) در یک پاس استاندارد هستند.
3. مشخصات مواد و خلاء فولاد ضد زنگ 316L خط پایه برای سطوح تماس با مواد غذایی و دارویی است. قابلیت خلاء باید حداقل 0.1 Pa برای شرایط جریان مولکولی واقعی برسد. سیستم هایی که فقط به 1-10 Pa می رسند به تقطیر خلاء معمولی نزدیک تر عمل می کنند و به همان گزینش پذیری دست نمی یابند.

اگر فرآیند شما شامل مراحل غلظت قبلی - تبخیر، استخراج یا فیلتراسیون - باشد. تجهیزات جداسازی یکپارچه برای خطوط استخراج گیاه می تواند آن عملیات بالادستی را با تقطیر در یک سیستم مهندسی واحد ادغام کند، که باعث کاهش رد پا و تلفات بین مراحل می شود.

مسیر کوتاه در مقابل فیلم پاک شده: شفاف سازی سریع

این اصطلاحات اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما هندسه های کمی متفاوت را توصیف می کنند. تقطیر با مسیر کوتاه (SPD) کندانسور را در داخل ظرف تبخیر قرار می دهد - فاصله سفر بخار را تا سانتی متر به حداقل می رساند. تقطیر فیلم پاک شده از یک کندانسور خارجی و یک برف پاک کن مکانیکی برای توزیع خوراک در سراسر دیواره گرم شده در یک فیلم نازک و یکنواخت استفاده می کند. هر دو بر اساس اصول تقطیر مولکولی عمل می کنند. فیلم پاک شده تغذیه با ویسکوزیته بالاتر و عملکرد مداوم را بهتر انجام می دهد، در حالی که سیستم های مسیر کوتاه ساخت ساده تری را برای کارهای دسته ای یا آزمایشی ارائه می دهند. را ببینید سیستم تقطیر مسیر کوتاه فولاد ضد زنگ اگر برنامه شما نیاز به پیکربندی فشرده و دسته ای دارد.

خط آخر برای تیم های تدارکات

تقطیر مولکولی یک ارتقاء جهانی نیست - این ابزار مناسبی برای یک مشکل خاص است: تصفیه ترکیبات حساس به حرارت، جوشش بالا یا با ارزش بالا که عملکرد و خلوص هر دو مهم هستند. اگر فرآیند فعلی شما شامل نرخ رد بالا، تلفات تخریب حرارتی یا مراحل مکرر تصفیه مبتنی بر حلال است که هزینه و ضایعات را افزایش می دهد، اینجاست که باید به آن نگاه کرد.

منطقه گرمایش را با توان خود تطبیق دهید، عمق خلاء مورد نیاز ترکیب مورد نظر خود را مشخص کنید و زود تصمیم بگیرید که آیا به پیکربندی تک گذر یا چند مرحله ای نیاز دارید. این سه تصمیم بیشتر واریانس هزینه بین سیستم ها و بیشتر تفاوت عملکرد در تولید را تشکیل می دهند.