Установки сверхкритической флюидной экстракции

Технология извлечения из сырья биологически активных веществ с использованием в качестве экстрагирующего агента экологически чистого и безопасного сверхкритического флюида СО₂ в настоящее время получает все большее распространение как промышленный и лабораторный метод, позволяющий получать из натурального сырья без применения органических растворителей экстракты в целом и отдельные фракции. Данный метод широко используется для фармацевтической, косметологической и пищевой индустрии и др.

Для щадящей экстракции природных веществ температуры процесса не должны превышать 100°С. Исходя из параметров критической точки, для целей сверхкритической флюидной экстракции наиболее привлекательным и удобным является сверхкритический флюид CO₂. Ему свойственны удобные критические параметры:

Простое варьирование рабочими параметрами (температурой и давлением) как во время экстракции, так и при процессе отделения позволяет осуществлять направленное изменение состава конечного продукта.
Возможность применения в процессе экстракции модификатора, позволяет значительно увеличить растворяющую мощность при сохранении, а в некоторых случаях и увеличении селективности.
Важными преимуществами использования сверхкритического флюида СО₂ как растворителя для экстракции в промышленном масштабе является его негорючесть, малая токсичность и химическая инертность, а также то, что он относительно недорогой и легкодоступен для получения в промышленных масштабах.

Особенности и преимущества сверхкритического флюида в качестве экстрагирующего агента.

Физико-химические свойства газа и жидкости сильно отличаются, что значительным образом влияет на процесс экстракции. Если создать условия, при которых параметры давления и температуры будут превышать параметры так называемой критической точки, то газ при этом переходит в состояние сверхкритического флюида, обладающего "смешанными" свойствами жидкости и газа.

• Сверхкритический флюид обладает характеристикой более быстрого массового передвижения по сравнению с традиционными жидкими растворителями.
• Несмотря на незначительно более низкую плотность по сравнению с жидкостью, его динамическая вязкость соответствует скорее значениям нормального газообразного состояния.
• Коэффициент диффузии сверхкритического флюида более чем в десять раз выше, чем у жидкости.
• Сверхкритический флюид может принципиально лучше, чем классический растворитель проникать в экстрагируемый материал, поглощать и транспортировать растворяемые составляющие, что позволяет получать биологически активные и чистые вещества в том виде и количестве, в котором они присутствуют в исходном растительном сырье.
• Использование в качестве экстрагирующего агента сверхкритического флюида значительно ускоряет процесс экстракции и позволяет получать особо чистые вещества.

Экономическая выгода технологии СКФ CO₂-экстракции

Изучение возможности использования суб- и сверхкритических флюидов в качестве растворителей и экстрагентов в процессах выделения, очистки и фракционирования активных субстанций прежде всего было связано с поиском путей созданий энергосберегающих и экологически безопасных методов переработки различных материалов.

Метод сверхкритической флюидной экстракции является примером именно такого подхода. Он имеет очевидные преимущества в сравнении с традиционными методами экстракции: простота разделения растворителя и экстракта, чистота продукта, сохранение в нем летучих и термолабильных компонентов, высокая эффективность и селективность экстракции, минимизация потерь, отсутствие вредных и токсичных выбросов.

Широко распространено опасение, что замена используемой технологии экстракционных производств на сверхкритические технологии связана со значительными затратами. Однако еще одним преимуществом этих технологий являются низкие операционные расходы. По расчетам Chemical Industry and Chemical Engineering Quarterly, капитальные вложения  в сверхкритичные CO₂ экстракторы окупаются ориентировочно через 3 года (ТЭО может быть рассчитано для каждого конкретного производства в индивидуальном порядке).

Стандарты и контроль качества

• ISO 9001 международный стандарт качества.
• Правила инспектирования сосудов, работающих под давлением.
• Правила инспектирования электрического оборудования.
• GB 50235 - 1997 правила инспекции промышленных инженерных конструкций из металлических труб.
• GB 50236 - 1998 правила инспекции сварных соединений инженерных конструкций промышленных трубопроводов и оборудования.
• JB/T 5054.5 - 2000 целостность проектной документации и чертежей.
• GB/T 13306 - 1991 маркировка оборудования.

При изготовлении комплексной установки на каждом этапе оборудование и соединения проходят контроль качества и проверяются на соответствие технологическим нормам и правилам безопасности в соответствии с международными нормами (тестирование материалов, проверка всех сварных соединений, тест на герметичность при повышенном давлении и др.).

Такой подход позволяет обеспечить надежность и прочность конструкции и полную герметичность соединений. При соблюдении правил эксплуатации это позволяет гарантировать бесперебойную работу установки и отсутствие утечек экстрагирующего агента и компонентов сырья.

При поставке оборудование для CO₂ экстракции снабжается полным пакетом документов на русском языке:

• Сертификат соответствия требованиям технического регламента (ГОСТ-Р)
• Технический паспорт в 2-х экземплярах
• Инструкция пользователя на русском языке