Máy chiết xuất siêu âm chống cháy nổ hiệu quả nhất với dung môi cồn

Máy Chiết Xuất Siêu Âm Chống Cháy Nổ Hiệu Quả Nhất với Dung Môi Cồn

.

Lý do thiết bị chiết xuất siêu âm cần chống cháy nổ có liên quan chặt chẽ đến môi trường làm việc, nguyên lý hoạt động và các rủi ro an toàn tiềm ẩn của thiết bị. Sau đây là phân tích về các lý do cụ thể:

1. Có thể có các chất dễ cháy và nổ trong môi trường làm việc
Tính dễ bay hơi của môi trường chiết xuất: Trong quá trình chiết xuất, các dung môi hữu cơ như ethanol, methanol,  thường được sử dụng làm môi trường chiết xuất. Các dung môi này có tính bay hơi cao. Khi chúng bay hơi đến một nồng độ nhất định trong một không gian kín hoặc bán kín, chúng dễ dàng trộn với không khí để tạo thành hỗn hợp khí dễ cháy và nổ.
Yêu cầu về kịch bản công nghiệp đặc biệt: Một số kịch bản ứng dụng bản thân thuộc về môi trường dễ cháy và nổ, chẳng hạn như mỏ, xưởng hóa dầu, nhà máy bột mì, v.v. Ở những nơi này, không khí có thể chứa đầy bụi dễ cháy (chẳng hạn như bột mì, bột than) hoặc khí dễ cháy (chẳng hạn như metan, propan), và bất kỳ mối nguy hiểm an toàn nào phát sinh trong quá trình vận hành thiết bị thông thường đều có thể gây ra tai nạn nổ.

Nói chung, nguyên liệu thực vật được xử lý sơ bộ bằng cách nghiền để tăng diện tích tiếp xúc với dung môi. Sau đó, nguyên liệu thực vật đã được xử lý sơ bộ được trộn với dung môi đã chọn theo một tỷ lệ nhất định và đặt vào thiết bị chiết xuất siêu âm. Dưới tác động của sóng siêu âm, các thành phần hoạt tính trong tế bào thực vật dần dần hòa tan vào dung môi. Sau khi quá trình chiết xuất hoàn tất, chất chiết được tách ra khỏi phần còn lại bằng cách lọc, ly tâm, v.v. để thu được chất chiết thô có chứa các thành phần hoạt tính, có thể được tinh chế và làm sạch hơn nữa nếu cần.

Mục đích cốt lõi của thiết kế chống cháy nổ: ngăn chặn sự hình thành ba yếu tố gây nổ
Sự xuất hiện của vụ nổ đòi hỏi phải đáp ứng ba điều kiện cùng một lúc: vật liệu dễ cháy, chất hỗ trợ đốt (chẳng hạn như không khí) và nguồn đánh lửa. Thiết kế chống cháy nổ cắt đứt chuỗi nổ theo những cách sau:
Kiểm soát nguồn đánh lửa:
Các hộp điều khiển điện, động cơ và các bộ phận điện khác chống cháy nổ áp dụng các cấu trúc chống cháy nổ (chẳng hạn như loại chống cháy, loại tăng cường an toàn) và các bộ phận có thể tạo ra tia lửa điện hoặc nhiệt độ cao được bao bọc trong các vỏ đặc biệt để ngăn tia lửa tiếp xúc với vật liệu dễ cháy bên ngoài.
Thiết kế nối đất của thiết bị có thể hướng tĩnh điện ra xa và tránh sự tích tụ tĩnh điện để tạo ra hiện tượng phóng điện.
Tối ưu hóa việc bịt kín của thiết bị: Bể chiết xuất, đường ống và các bộ phận khác được làm bằng vật liệu chống ăn mòn và bịt kín tuyệt vời (chẳng hạn như thép không gỉ) để ngăn chặn sự bay hơi và rò rỉ dung môi, giảm nồng độ khí hoặc bụi dễ cháy trong môi trường và giữ nó tránh xa giới hạn nổ.
Kiểm soát nhiệt độ và năng lượng: Nhiệt độ chiết xuất được điều chỉnh chính xác thông qua hệ thống kiểm soát nhiệt độ để tránh quá nhiệt; thiết kế hợp lý của công suất và tần số siêu âm cũng có thể làm giảm sự bất thường về nhiệt do tập trung năng lượng quá mức.

Quy trình từng bước

Chuẩn bị nguyên liệu thảo dược

Làm khô và nghiền thảo dược thành bột mịn.

Trộn với Dung dịch Lecithin Nước

Hòa tan lecithin trong nước (hoặc hỗn hợp nước-ethanol) bằng cách khuấy nhẹ.

Đồng nhất hóa bằng siêu âm

Nhúng đầu dò siêu âm vào hỗn hợp.

Xử lý trong 5–30 phút (chế độ xung ngăn ngừa quá nhiệt).

Lọc & Cô đặc

Lọc (ví dụ: ly tâm hoặc bộ lọc lưới) để loại bỏ các mảnh vụn thực vật.

Tùy chọn: Cô đặc bằng cách bay hơi hoặc đông khô.

Ứng dụng

Nhũ tương nano để tăng cường khả dụng sinh học.

Chiết xuất hóa chất thực vật (ví dụ: curcumin, ginsenosides, cannabinoids).

Công thức mỹ phẩm & dược phẩm (lecithin cải thiện khả năng thẩm thấu qua da).

Chuẩn bị nguyên liệu thô: Chọn nguyên liệu sinh học giàu vitamin mục tiêu, chẳng hạn như trái cây tươi, rau, ngũ cốc hoặc vi sinh vật, và thực hiện xử lý sơ bộ, bao gồm rửa, thái, sấy khô, nghiền và các thao tác khác, để tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu thô và dung môi và cải thiện hiệu quả chiết xuất.

Lựa chọn dung môi chiết xuất: Chọn một dung môi phù hợp theo tính chất của vitamin mục tiêu. Ví dụ, đối với các vitamin tan trong nước, các dung môi phân cực như nước và dung dịch ethanol-nước thường được sử dụng hơn; đối với các vitamin tan trong chất béo, các dung môi không phân cực như n-hexan và dầu mỏ  thường được sử dụng.

Chiết xuất siêu âm: Trộn nguyên liệu thô và dung môi đã được xử lý sơ bộ theo một tỷ lệ nhất định và cho vào thiết bị chiết xuất siêu âm. Đặt các thông số siêu âm thích hợp, chẳng hạn như tần số, công suất, thời gian chiết xuất và nhiệt độ, và khởi động thiết bị để chiết xuất.
Tách và tinh chế dịch chiết: Sau khi quá trình chiết xuất hoàn tất, chất chiết được tách ra khỏi phần còn lại bằng phương pháp lọc, ly tâm và các phương pháp khác để thu được chất chiết thô có chứa vitamin. Để thu được sản phẩm vitamin có độ tinh khiết cao hơn, chất chiết thô cần được tinh chế thêm, chẳng hạn như bằng phương pháp chưng cất, chiết xuất, sắc ký và các phương pháp khác.
Phá vỡ tế bào: Khi sóng siêu âm lan truyền trong môi trường lỏng, các hiệu ứng tạo bọt sẽ xảy ra. Trong pha áp suất âm của sóng siêu âm, các bong bóng tạo bọt nhỏ sẽ hình thành trong chất lỏng, và trong pha áp suất dương, các bong bóng tạo bọt sẽ đóng lại nhanh chóng, tạo ra áp suất cao tức thời và nhiệt độ cao cục bộ lên đến hàng nghìn atm. Lực tác động mạnh này có thể phá hủy thành tế bào và màng tế bào của tế bào sinh học, và giải phóng các chất như vitamin trong tế bào vào dung môi xung quanh.
Tăng tốc quá trình truyền khối: Rung động cơ học của sóng siêu âm có thể tăng tốc quá trình truyền vật liệu giữa dung môi và nguyên liệu sinh học. Nó cho phép các phân tử dung môi thấm vào nguyên liệu thô nhanh hơn, đồng thời thúc đẩy các vitamin được giải phóng từ các tế bào khuếch tán vào dung môi nhanh hơn, do đó cải thiện hiệu quả chiết xuất.
Giảm sức căng bề mặt: Sóng siêu âm có thể làm giảm sức căng bề mặt của dung môi, giúp dung môi dễ làm ướt nguyên liệu sinh học hơn, thúc đẩy hơn nữa sự tiếp xúc và tương tác giữa dung môi và nguyên liệu thô, đồng thời tạo điều kiện cho quá trình hòa tan và chiết xuất vitamin.
Thông số:

Ứng dụng
Ngành dược phẩm: Trong sản xuất thuốc vitamin, chiết xuất siêu âm có thể được sử dụng để chiết xuất vitamin từ nguyên liệu tự nhiên làm thành phần hoạt tính của thuốc, chẳng hạn như chiết xuất vitamin B từ men và chiết xuất vitamin E từ dầu và chất béo thực vật.
Ngành sản phẩm chăm sóc sức khỏe: Được sử dụng để sản xuất các sản phẩm chăm sóc sức khỏe vitamin, chiết xuất vitamin từ thực vật tự nhiên hoặc mô động vật và tạo ra các loại viên vitamin, viên nang, dung dịch uống và các sản phẩm khác để đáp ứng nhu cầu bổ sung vitamin của mọi người.
Phụ gia thực phẩm: Vitamin chiết xuất có thể được sử dụng làm phụ gia thực phẩm để tăng cường thực phẩm, chẳng hạn như thêm vitamin vào đồ uống, sản phẩm từ sữa, sản phẩm ngũ cốc, v.v. để cải thiện giá trị dinh dưỡng của thực phẩm.