Устаткування для екстракції – це пристрої для проведення хімічного процесу поділу-вилучення речовини з розчину або сухої суміші за допомогою розчинника (екстрагента), який практично не змішується з вихідною сумішшю. Екстракція може бути разовою (повторюваною одно- або багаторазово) або безперервною (перколяція).
Найпростішим спосіб екстракції з розчину залишається одно- або багаторазова промивка екстрагентом в посудині з пробкою і краном для зливу нижнього шару рідини, який називають ділильною лійкою. Для здійснення безперервної екстракції застосовується спеціальне обладнання – екстрактори, або перколятори.
Методи екстракції
Методи екстракції включають екстракцію розчинником, дистиляцію, а також пресування і сублімацію відповідно до принципу екстракції. Найбільш широко використовуваним методом є екстракція розчинником. Екстракція природних матеріалів передбачає наступні стадії:
- розчинник проникає у тверду матрицю;
- розчинна речовина розчиняється в розчинниках;
- розчинна речовина дифундує з твердої матриці;
- екстрагована розчинена речовина збирається в спеціальній посудині.
Будь-який фактор, що підвищує дифузність і розчинність на всіх цих стадіях, сприятиме підвищенню якості екстракції. Властивості екстракційного розчинника, розмір частинок сировини, співвідношення розчинника до твердої речовини, температура екстракції та тривалість екстракції впливатимуть на ефективність екстракції.
Для екстракції розчинником вирішальне значення набуває вибір розчинника. При виборі розчинників слід враховувати селективність, розчинність, вартість і безпеку. Ґрунтуючись на законі подібності й змішуваності (подібне розчиняє подібне), розчинники зі значенням полярності, близьким до полярності розчиненої речовини, ймовірно, будуть працювати краще, і навпаки. Спирти (EtOH і MeOH) є універсальними розчинниками в ході процесу екстракції розчинником для фітохімічних досліджень.
Підвищення ефективності процесу
Як правило, чим дрібніше розмір частинок, тим кращого результату досягає екстракція. Ефективність екстракції може бути підвищена шляхом зниження розміру частинок, посилення проникнення розчинників і дифузії розчинених речовин. При цьому, якщо розмір частинок буде занадто дрібний, розчинена речовина буде поглинатися сильніше, а подальша фільтрація буде утруднена.
Високі температури збільшують розчинність і дифузію. Однак занадто високі температури можуть призвести до втрати розчинника, що призведе до вилучення небажаних домішок і розкладання термолабільних компонентів.
Ефективність екстракції зростає також зі збільшенням її тривалості в певному часовому інтервалі. Збільшення часу екстракції не вплине на вилучення після того, як рівновага розчиненої речовини буде досягнута всередині й зовні твердого матеріалу.
Обладнання для екстракції
У науці та промисловості використовуються три основних типи екстракційного обладнання: змішувально-відстійні екстрактори, екстракційні колони та відцентрове екстракційне обладнання. Змішувачі-відстійники широко застосовуються в хімічній промисловості. Зокрема, для в якості обладнання для CO2 екстракції.
Відцентрове екстракційне обладнання найбільш популярно при виробництві антибіотиків, де доводиться обробляти великі обсяги бульйону, які іноді утворюють стабільні емульсії з розчинником. Застосування екстракційних колон в біотехнології обмежене кількома типами екстракторів. Такі прилади використовуються в якості обладнання для екстракції рослинної сировини.
Лінія екстракції рослинної олії включає наступні елементи: охолоджувач тостера, секцію фільтрації масла, секцію випаровування і відділення, обладнання для екстракції макухи, системи конденсації та відновлення розчинника, абсорбції парафіну і відновлення розчинника, а також систему автоматичного управління.
Докладніше
Менше
