Soluções de extração com fluidos supercríticos
As Bombas dosadoras LEWA e bombas de diafragma de processo são muito bem adequadas para processos supercríticos, desde que preencham todos os requisitos relevantes.
Vantagens das bombas LEWA:
- Hermeticamente preciso
- Disposição de bombas de alta pressão e os seus equipamentos periféricos para gás liquefeito (equipamento de refrigeração)
- Adequado para fluidos fino, não-lubrificantes
- Alta segurança operacional
- Baixo desgaste, quase nenhuma contaminação por partículas devido ao movimento mínimo de peças da cabeça da bomba
- Fácil de limpar, design alimentos disponíveis
- Concepção higiênica possível para aplicações farmacêuticas (Ra <0,5 microns electro-polido, ASME BPPE, EHEDG)
- Instalação em GMP áreas / salas limpas
- Material Conforme FDA (GRAS: Geralmente Reconhecido como Seguro)
- Instalação possível em áreas potencialmente explosivas
- Ideal do material da cabeça da bomba, por exemplo Hastelloy, disponível para meios altamente corrosivos
- Geometrias de conexão diferentes
- Possibilidade de válvulas customizadas
- Documentação em qualificação/validação
- Testado para limpeza “wafer” (Fraunhofer IPA testado Device®)
Deve notar-se que o dióxido de carbono deve estar no estado líquido a ser bombeado. Isto não é prático no estado gasoso, devido à sua compressibilidade.
Áreas de aplicação: Extração e outros processos supercríticos com bombas LEWA
Bombas dosadoras LEWA e bombas de processo de diafragma têm sido utilizadas com sucesso nos seguintes processos:
- Processos de extração com CO2 supercrítico (SFE Supercritical Fluid Extraction), tal como descafeinação, desengorduramento, fitoextração, bem como a extração de óleo de semente, óleo de peixe omega, aromas e especiarias
- Cromatografia supercrítica líquida preparativa (cromatografia supercrítica de fluidos SFC), bem como a separação de substâncias oticamente ativas
- Reações de fluido supercrítico SFR
- A formação de partículas (e G., partículas a partir de soluções saturadas de gás PGSS.): Tal como de alta pressão do processo de pulverização para graxas, produtos assados, etc.
- Processos de limpeza, E. G. (gordura de lã, lanolina) processo integrado separação de substâncias,: tais como a remoção de pesticidas
- Quebra celular, inativação (esterilização suave)
Aplicações industriais de scCO2
Princípio do processo PGSS:
- Condicionamento e fusão de dois reagentes 1 e 2
- Alimentação e compressão com bombas LEWA de alta pressão P1, P2 e P3
- Misturando ambos os reagentes com fluido supercrítico em um misturador estático (SM)
- Descompressão em uma torre de pulverização (SP) através de um bico
- Formação de gotículas
- Arrefecimento de gotículas e formação de partículas
- Geração de pó na torre de pulverização com ciclone (ZK)
Ilustração: Princípio do processo PGSS
Fonte: Departamento de Tecnologia de Processos, processos de transporte, e design de partículas - Tecnologia da Universidade Bochum
Histórico de fluidos supercríticos
Um fluido supercrítico é uma substância cuja temperatura e pressão estão acima do ponto crítico simultaneamente (consulte o diagrama para CO2).
A temperatura crítica é a temperatura ao longo do qual a substância pode não permanecer no estado líquido, independentemente do nível de pressão.
Pressão crítica é a pressão sobre a qual a substância pode não formar um gás, independentemente da temperatura.
Os fluidos supercríticos têm a densidade e boas propriedades de dissolução dos fluidos, bem como a viscosidade, boa compressibilidade e capacidade difusa de gás.
Devido à sua boa mistura e as propriedades de transferência de massa , eles são classificados como um fluido.
Vantagens importantes de fluidos supercríticos:
- Seguro, rentável e ambientalmente amigável, não-tóxico
- Eles podem substituir solventes orgânicos
- Boa influência sobre pequenas mudanças nas condições de operação
- Condições de operação sob baixa temperatura e pressão os torna atraentes para pesquisa e desenvolvimento no setor farmacêutico e de biotecnologia.
Critérios de seleção para o fluido supercrítico direita:
- Propriedades físico-químicas da desejada mistura
- Tarefa do solvente no processo no que diz respeito à solubilidade
- Aplicação específica
- Segurança, especialmente em relação à inflamabilidade, comportamento de fase em condições de operação
- Custo do fluido
- Custo do equipamento
O fluido supercrítico utilizado com maior frequência é o CO2-
Propriedades de dióxido de carbono:
- Baixa temperatura crítica (31.1°C)
- Pressão crítica moderada (73 bar)
- Não inflamável
- Não tóxico
- Miscíveis com solventes orgânicos
- Recuperáveis depois de processar
- Difunde mais rápido do que os solventes de fluidos convencionais
- GRAS status
- Aprovado pelo FDA para uso em alimentos e produtos farmacêuticos
- Amigável ao meio
- Custo efetivo
Indústrias
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