Estrazzjoni Sostenibbli bid-Diossidu tal-Karbonju
Pompi Osċillanti għal Spostament
Id-dijossidu tal-karbonju jintuża b’mod partikolari fl-ikel, ix-xorb, il-kożmetiċi u l-industrija farmaċewtika għall-estrazzjoni ta ’sustanzi naturali, aromi, xaħmijiet, żjut, xama’, polimeri, enzimi u koloranti fl-istat fiżiku superkritiku tagħhom. Għax minkejja r-reputazzjoni ħażina tiegħu bħala gass serra, is-CO2 huwa solvent naturali u favur l-ambjent li għandu vantaġġi fuq mezzi sintetiċi u ta 'ħsara bħal n-hexane meta niġu għas-sostenibbiltà. Pompi li jossillaw l-ispostament huma ideali għall-estrazzjoni tas-CO2 superkritiku.
L-estrazzjoni superkritika tas-CO2 hija prattika komuni fl-ipproċessar tal-ħops għall-birra tal-birra. Għal dan il-proċess jintużaw pompi tal-planġer bi pressjoni għolja speċjalizzati ħafna.
Pompi u Sistemi
Dan il-proċess għandu tradizzjoni twila. Aktar minn 50 sena ilu, ir-riċerkaturi u l-iżviluppaturi bdew jaħdmu fuq din il-kwistjoni u l-ewwel sistemi, pereżempju għall-kafè dekaffeinat, dalwaqt ġew żviluppati. Kif nistgħu nibdew il-kaffeina mill-fażola tal-kafè? Id-dijossidu tal-karbonju huwa kkompressat taħt pressjoni għolja ħafna, u jikkawża li l-komponent mixtieq jinfired mill-materja prima. Meta l-pressjoni titnaqqas, id-dijossidu karboniku jirrilaxxa s-sustanzi mneħħija mill-ġdid u jiġi prodott estratt.
L - argumenti kontra l - proċessi ta 'estrazzjoni kimika
Sabiex tkun evitata traċċi patoġeniċi, tossiċi u għalhekk perikolużi fi prodott, huwa aktar sigur li tħalli barra l-użu ta 'kwalunkwe solvent organiku. Ir-rimi favur l-ambjent ta 'solventi kimiċi huwa madankollu kkumplikat u jinvolvi spejjeż sinifikanti. Dan joħloq għanijiet konfliġġenti għal kwalunkwe manifattur li huwa impenjat għas-sostenibbiltà.
L-argumenti favur is-solvent CO2 organiku
F'dawn l-aħħar snin, il-pressjoni fil-proċessi ta 'estrazzjoni żdiedet minn madwar. 300 bar għal madwar. 1,000 bar. Dan iwassal għal ħin ta 'proċessar imnaqqas, li jippermetti li ingredjenti aktar effiċjenti jiġu prodotti b'mod aktar ġentili. Dan jagħmel l-użu kummerċjali ġenerali aktar effiċjenti ekonomikament u aktar effettiv. Ix-xejra ġenerali kurrenti fost il-konsumaturi lejn prodotti bijoloġiċi tappoġġa dan l-iżvilupp.
Għaliex il-proċess ta 'estrazzjoni tas-CO2 għadu għaddej
Applikazzjoni klassika ta ’dan il-proċess hija l-produzzjoni tal-birra: L-estrazzjoni selettiva ta’ aċidi alfa u beta tbiddel l-ispettru ta ’sustanzi morra fil-ħops imkabbar b’mod naturali skont it-togħma mixtieqa. Dan it-tip ta '"disinn tax-xorb" jista' jinfluwenza kemm togħma birra aromatika, ħafifa jew morra. Estratt tal-ħops mingħajr sustanzi morra jippermetti li x-xorb trendy bħal “limonata tal-ħops” b'togħmiet speċjali jiġu stabbiliti fis-suq. Il-flessibilità li tirriżulta tippermetti lill-birreriji jadattaw għax-xejriet tal-konsumaturi u jimmanifatturaw prodotti b'saħħithom adattati għar-rekwiżiti tal-klijent.
Pompi li jossillaw l-ispostament huma ideali għall-estrazzjoni tas-CO2 superkritiku.
Il-prinċipju ta 'l-estrazzjoni tas-CO2
Il-proċess jista 'jiġi deskritt bi tliet kliem ewlieni: estrazzjoni, separazzjoni u kondensazzjoni.
L-ewwel, is-CO2 likwidu huwa miksi żejjed u mdaħħal fil-pompa. Minħabba kompressjoni tqila, bi pressjonijiet sa 1,000 bar, is-CO2 jissaħħan u jiġi trasferit fi stat superkritiku. Taħt dawn il-kundizzjonijiet, jippossjedi l-proprjetajiet ta 'gass u likwidu u huwa kkaratterizzat primarjament mill-kapaċitajiet eċċellenti ta' dissoluzzjoni tiegħu. Il-fluwidità għolja tas-CO2 superkritiku tippermettilha tippenetra fl-iżgħar pori ta 'l-ikel u toħroġ is-sustanzi mixtieqa mill-materja prima. Is-CO2 superkritiku jiġi mkabbar u msaħħan. Jirriżulta lura f'gass u jevapora mingħajr traċċa, u ma jħalli xejn ħlief l-estratt pur. Minħabba li s-CO2 huwa inert, la jirreaġixxi bl-estratt u lanqas jgħawweġ il-proprjetajiet tiegħu.
Dijagramma skematika tal-komponenti tal-proċess ta 'sistema ta' estrazzjoni ta 'CO2, li jista' jkollha disinni differenti skont il-proċess.
Aktar informazzjoni jekk jogħġbok sib hawn:
Tqabbil mal-birra tal-birra:
Estrazzjoni tal-ħops kimiku bl-etanol kontra s-CO2 bħala solvent
Il-paragun, li naturalment mhux eżawrjenti, iħares lejn uħud mill-fatti mill-oqsma tal-produzzjoni, il-kompożizzjoni, il-purità u l-effiċjenza ekonomika. Bħala punt tat-tluq, il-proċess kontinwu tal-estrazzjoni juża l-alkoħol tal-fermentazzjoni biex jipproċessa l-umbels tal-ħops f'temperaturi ta 'madwar. 60 ° Ċ. Meta jintuża CO2, dan jissejjaħ proċess tal-lott bid-dijossidu karboniku superkritiku bħala solvent. Pritkuni tal-ħops jintużaw bħala l-prodott primarju. Huma proċessati f'temperaturi taħt 60 ° C u bi pressjonijiet ta 'estrazzjoni sa 300 bar.
Skond il-kompożizzjoni tal-varjetà speċifika, l-estratt tal-etanol fih is-sustanzi kollha morra, filwaqt li s-CO2 jippermetti estrazzjoni selettiva tal-hekk imsejħa aċidi alfa jew beta, li jfisser li s-sustanzi morra mhux speċifiku fil-ħops ma tantx ikunu preżenti fl-estratt wara. Il-proċess jista 'jikseb estrazzjoni tajba ħafna ta' pestiċidi, nitrati u metalli tqal, li bihom l-applikazzjoni tas-CO2 tikseb valuri aħjar. Mil-lat ekonomiku, l-ispejjeż tal-produzzjoni għall-proċess ta 'estrazzjoni tas-CO2 huma kemmxejn ogħla, minħabba li l-pellets tal-ħops l-ewwel iridu jiġu prodotti għall-proċess u huwa wkoll proċess tal-lott. L-estratt tal-etanol għandu stabbiltà ta 'madwar. Ġimgħa waħda, l-estratt tas-CO2 ta ’madwar. ġimagħtejn, fejn l-estratti ppakkjati jkunu jistgħu jżommu għal sitt snin jew aktar fit-temperatura tal-ħażna t-tajba.
Sfida għat-teknoloġija tal-pompa bi pressjoni għolja CO2
L-isfida għat-teknoloġija tal-pompa hija s-CO2 medju, li huwa gassuż f'kundizzjonijiet ambjentali normali. Għandu jinżamm kontinwament fi stat likwidu permezz ta 'monitoraġġ preċiż tal-parametri tal-proċess biex tiġi evitata ħsara fil-cavitation fil-pompa. Propjetajiet dgħajfin ta 'lubrikazzjoni u kompressibilità għolja ta' CO2 likwidu jeħtieġu pompi żviluppati apposta b'livell għoli ta 'affidabilità tal-proċess. Speċifikament dan ifisser li l-pompa għandha tkun żviluppata apposta għall-applikazzjoni tas-CO2: It-tarf tal-qawwa għandu jkun kapaċi jiflaħ il-forzi tal-virga li jirriżultaw mill-pressjoni għolja tal-ġbid u l-aħjar lubrikazzjoni tal-punti tal-irfigħ għandha tkun assigurata. Fl-istess ħin, iż-żieda tal-pressjoni sa 1,000 bar toħloq żieda fit-temperatura korrispondentement ogħla: Dan jeħtieġ tkessiħ effettiv tas-sezzjoni tal-fluwidu b'kanali li jkessħu fil-kaxex tal-mili u blokki tal-valv.
Peress li xi komponenti ma jistgħux jiġu mkessħa direttament, huwa importanti li l-materjali u d-disinn jiġu adattati sabiex l-inqas possibbli tal-kompressjoni ġenerata tiġi assorbita s-sħana. Minħabba li s-CO2 huwa suġġett alternattivament għal kompressjoni u espansjoni, huwa meħtieġ li titnaqqas jew tevita ż-żieda fit-temperatura u t-telf li jirriżulta.
Kelma ewlenija oħra hawnhekk hija l-ottimizzazzjoni tal-ispazju mejjet fit-taqsima tal-fluwidu tal-pompa: L-ottimizzazzjoni dejjem tiżgura effiċjenza volumetrika għolja. Din l-effiċjenza volumetrika qed issir dejjem iktar importanti minħabba l-pressjoni tal-ipproċessar dejjem tiżdied. L-effiċjenza volumetrika tinfluwenza r-rata tal-fluss u għalhekk il-funzjoni tal-pompa kollha.
B'mod partikolari bi pressjonijiet għoljin ħafna sa 1,000 bar, disinn bil-volum ta 'spazju mejjet ottimizzat fit-taqsima tal-fluwidu huwa kruċjali għall-funzjoni ġenerali tal-pompa. Il-komponenti tat-tarf likwidu ddisinjati ħażin jistgħu mhux biss iġiegħlu l-pompa tieqaf milli tippompja iżda sempliċement tikkompressa u tespandi mingħajr ma tarmi l-volum mixtieq tal-mezz.
Teknoloġija tal-pompa bi pressjoni għolja CO2 fl-użu
Pompi tal-planġer bi pressjoni għolja li ġew adattati għal dawn it-tipi ta 'sfidi speċjali huma partikolarment adattati għall-użu fl-estrazzjoni tas-CO2. Għal dan, is-sezzjoni tal-fluwidu tal-pompi ġiet iddisinjata mill-ġdid u integrata f'varjetà ta 'pompi tal-planġer bi pressjoni għolja ppruvati, personalizzati għal kull mudell. Il-pompi jintużaw mad-dinja kollha għal varjetà ta 'proċessi differenti ta' estrazzjoni tas-CO2 f'ħafna industriji differenti, inkluż f'sistema pilota għall-estrazzjoni tas-CO2 ta 'koloranti u togħmiet mit-tadam.
Il-varjetà ta 'sustanzi li jridu jiġu estratti hija immensa, sabiex il-parametri eżatti u għalhekk id-disinn preċiż tal-pompa tal-planġer bi pressjoni għolja għandhom jiġu definiti individwalment matul il-fażi ta' ppjanar tal-proġett. Dikjarazzjoni ġenerali dwar liema pompa hija l-aħjar waħda f'sistema hija sempliċement mhux possibbli. Il-pompi kollha jikkombinaw disinn b'saħħtu u kumpatt ma 'teknoloġija innovattiva u flessibbli, li tissodisfa r-rekwiżiti kollha tat-teknoloġija tal-produzzjoni tal-istat fir-rigward tad-daqs, il-piż u l-effiċjenza tal-enerġija. Id-disinn funzjonali tal-pompa tal-planġer bi pressjoni għolja deskritta jikseb effiċjenza mekkanika ta 'aktar minn 90%, li jfisser li joffri livell ottimali ta' effiċjenza fl-enerġija u sostenibbiltà.
Il-kunċett tas-sistema fl-inġinerija tal-pompa
Sabiex tissodisfa t-talbiet tal-klijent tal-lum, huwa meħtieġ kunċett tas-sistema li jinkludi soluzzjonijiet plug-and-play fl-inġinerija tal-pompi wkoll: il-klijenti jridu unitajiet ta 'sewqan u kontroll kompluti fil-pompi, li jikkonsistu minn apparat ta' konverter ta 'frekwenza kompatt, tliet mhux sinkroniċi -mutur tal-fażi u unità ta 'kontroll u operazzjoni (ara fig. 3). Il-mutur asinkroniku bi tliet fażijiet IE3 mkessaħ bl-arja huwa adattat għall-kontroll tal-veloċità kontinwu permezz tal-konvertitur tal-frekwenza u jmexxi l-pompa tal-planġer fil-firxa tax-xogħol meħtieġa. Il-konvertituri tal-frekwenza jimmonitorjaw it-temperatura, il-kurrent u l-veloċità tal-mutur.
Il-kontroll kontinwu tal-veloċità / tal-pressjoni għall-mutur bi tliet fażijiet mhux sinkroniku huwa pprovdut mill-unità kompatta tal-konvertitur tal-frekwenza mkessħa bl-arja (FC) b'voltaġġ wiesa 'ta' firxa wiesgħa u effiċjenza enerġetika nominali ta 'mill-inqas 97%. L-unità FC hija lesta għalkollox. Tikkonsisti minn swiċċ tal-waqfa tat-tagħbija għal skonnettjar sigur, konnessjoni tal-qawwa u tal-mutur, elettronika tal-qawwa, unità ta 'kontroll u monitoraġġ, filtru tal-EMC u wiri FC bi navigazzjoni tal-menu intuwittiva għall-funzjonijiet kollha tal-FC. Jista 'jkun adattat għar-rekwiżiti tal-klijent jekk meħtieġ. Għal applikazzjoni individwali, affidabbli u komda ta 'pompa, monitoraġġ u kontroll, jista' jintuża akkomodazzjoni żgħira addizzjonali ma 'PLC integrat ta' falliment S7 integrat, eż. Dan jippermetti personalizzazzjoni biex tissodisfa l-funzjonijiet u r-rekwiżiti tas-sigurtà speċifiċi għall-applikazzjoni u speċifiċi għall-klijent.
Unità tal-pompa tal-planġer bi pressjoni għolja għall-applikazzjoni tas-CO2 bħala unità kompatta b'konvertitur tal-frekwenza, mutur u unità ta 'kontroll / tħaddim
Il-wiri, it-tħaddim u l-parametrizzar fuq il-post jistgħu jitwettqu permezz ta 'pannell tat-touch konvenjenti b'informazzjoni intuwittiva fil-menu - eż. Għall-issettjar tal-parametri / valuri ssettjati u għall-wiri tal-valur attwali / valur issettjat, żball u stat kif ukoll dejta tal-pompa u tal-mutur. Sinjali diskreti u analoġiċi jew xarabanks (standard Profinet) iservu biex jgħaqqdu kontrollur ta 'livell ogħla.
Varjetà kbira ta 'applikazzjonijiet għas-solvent organiku promettenti
Jistgħu jiġu osservati għadd ta 'applikazzjonijiet fl-ikel, supplimenti tad-dieta, kosmetiċi u farmaċewtiċi: id-domanda għall-estrazzjoni ta' żjut ta 'kwalità għolja, xama', estratti, koloranti u sustanzi attivi qed tiżdied kontinwament. Is-sustanzi naturali jistgħu jiġu rfinati permezz tal-proċess ta ’estrazzjoni bis-CO2 organiku b’ħafna modi differenti: pereżempju billi jitneħħew xaħam u żejt, fwejjaħ u aromi, sustanzi attivi jew sustanzi ta’ ħsara. Pjanti mediċinali kif ukoll sustanzi komuni tal-pjanti - bħal alka, frott u ħaxix, berries, ħwawar u ħwawar, żrieragħ, ċereali u ġewż - jipprovdu l-materja prima. Dan il-proċess jista 'jkun utli għall-estrazzjoni ta' sustanzi ta 'ħsara minn materja prima kkontaminata.
Pompi personalizzati
għal varjetà ta 'proċessi
Fil-prinċipju, "estrazzjoni" hija dwar it-tneħħija ta 'ċerta sustanza mill-prodott primarju u mbagħad tipprovdiha fil-forma pura tagħha biex tuża s-sustanza estratt għal aktar proċessar. Il-varjetà kbira ta 'materja prima tal-pjanti teħtieġ ukoll varjazzjoni korrispondenti fil-proċessi, li biha l-parametri xierqa jridu jiġu definiti individwalment f'kull każ sabiex jippermettu estrazzjoni ottimali tal-aġenti naturali.
L-użu u l-inġinerija ta 'assemblaġġi ta' sewqan u kontroll personalizzati u standardizzati huma l-bażi għal tali applikazzjonijiet ta 'pompi tas-CO2 bi pressjoni għolja sofistikati teknikament li għandhom rekwiżiti sostanzjali għall-affidabilità tal-proċess u s-sigurtà personali. Il-partijiet kollha tas-sistema għandhom jiġu adattati għall-proċess, il-funzjoni, is-sigurtà u l-applikazzjoni fir-rigward tal-effiċjenza fl-enerġija u d-disponibbiltà tas-sistema. Prattika ta 'manifattura moderna u sostenibbli tħabrek għal effiċjenza globali ottima u struttura effiċjenti f'disinn kompatt, li tqis l-ottimizzazzjoni tal-proċess u l-ilbies - inkluż l-istrument u l-monitoraġġ tad-dejta tal-proċess tal-unità tal-pompa kollha.
