가장 효율적인 방폭형 초음파 알코올 추출기

가장 효율적인 방폭 초음파 추출기(알코올 용매)

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초음파 추출 장비가 방폭 처리를 해야 하는 이유는 장비의 작업 환경, 작동 원리 및 잠재적 안전 위험과 밀접하게 관련되어 있습니다. 다음은 구체적인 이유에 대한 분석입니다.

1. 작업 환경에 가연성 및 폭발성 물질이 있을 수 있습니다.
추출 매체의 휘발성: 추출 과정에서 에탄올, 메탄올과 같은 유기 용매가 추출 매체로 자주 사용됩니다. 이러한 용매는 휘발성이 매우 높습니다. 밀폐 또는 반밀폐 공간에서 특정 농도로 증발하면 공기와 쉽게 혼합되어 가연성 및 폭발성 가스 혼합물을 형성합니다.
특수 산업 시나리오 요구 사항: 일부 응용 시나리오는 본질적으로 광산, 석유화학 공장, 제분소 등과 같은 가연성 및 폭발성 환경에 속합니다. 이러한 장소에서는 공기가 가연성 먼지(예: 밀가루, 석탄 가루) 또는 가연성 가스(예: 메탄, 프로판)로 채워질 수 있으며, 일반 장비 작동 중에 발생하는 모든 안전 위험은 폭발 사고를 유발할 수 있습니다.

일반적으로 식물 원료는 용매와의 접촉 면적을 늘리기 위해 분쇄하여 전처리합니다. 그런 다음 전처리된 식물 원료를 선택한 용매와 특정 비율로 혼합하여 초음파 추출 장치에 넣습니다. 초음파 작용 하에서 식물 세포의 활성 성분은 점차적으로 용매에 용해됩니다. 추출이 완료되면 추출물을 여과, 원심 분리 등을 통해 잔류물에서 분리하여 활성 성분을 포함하는 조추출물을 얻습니다. 필요에 따라 추가 정제 및 정제가 가능합니다.

방폭 설계의 핵심 목적: 폭발의 세 가지 요소를 형성하는 것을 방지
폭발이 발생하려면 가연성 물질, 연소 보조제(예: 공기) 및 점화원이라는 세 가지 조건이 동시에 충족되어야 합니다. 방폭 설계는 다음과 같은 방식으로 폭발 연쇄를 차단합니다.
점화원 제어:
방폭 전기 제어함, 모터 및 기타 전기 부품은 방폭 구조(예: 내화형, 안전성 증가형)를 채택하고, 전기 스파크 또는 고온을 발생시킬 수 있는 부품은 특수 쉘에 밀봉하여 스파크가 외부 가연성 물질과 접촉하는 것을 방지합니다.
장비의 접지 설계는 정전기를 유도하여 정전기의 축적을 방지하고 방전 현상을 방지할 수 있습니다.
장비의 밀봉 최적화: 추출 탱크, 파이프라인 및 기타 구성 요소는 부식 방지 및 우수한 밀봉 재료(예: 스테인리스 스틸)로 만들어져 용매 휘발 및 누출을 방지하고 환경의 가연성 가스 또는 먼지 농도를 줄이며 폭발 한계 범위에서 멀리 떨어지게 합니다.
온도 및 에너지 제어: 온도 제어 시스템을 통해 추출 온도를 정확하게 조절하여 과열을 방지합니다. 초음파 출력 및 주파수의 합리적인 설계는 과도한 에너지 집중으로 인한 열 이상을 줄일 수도 있습니다.

단계별 프로세스

허브 재료 준비

허브를 건조하고 고운 가루로 갈아줍니다.

수성 레시틴 용액과 혼합

약한 교반 하에서 물(또는 물-에탄올 혼합물)에 레시틴을 용해합니다.

초음파 균질화

초음파 프로브를 혼합물에 담급니다.

5~30분 동안 처리합니다(펄스 모드는 과열을 방지합니다).

여과 및 농축

여과(예: 원심 분리 또는 메쉬 필터)하여 식물 잔해를 제거합니다.

선택 사항: 증발 또는 동결 건조를 통해 농축합니다.

응용 분야

생체 이용률 향상을 위한 나노에멀젼.

식물 화학 물질 추출(예: 커큐민, 진세노사이드, 칸나비노이드).

화장품 및 영양 보충제 제형(레시틴은 피부 침투를 개선합니다).

원료 준비: 신선한 과일, 채소, 곡물 또는 미생물과 같이 표적 비타민이 풍부한 생물학적 원료를 선택하고 세척, 절단, 건조, 분쇄 및 기타 작업을 포함한 전처리를 수행하여 원료와 용매 간의 접촉 면적을 늘리고 추출 효율을 향상시킵니다.

추출 용매 선택: 표적 비타민의 특성에 따라 적절한 용매를 선택합니다. 예를 들어, 수용성 비타민의 경우 물 및 에탄올-물 용액과 같은 극성 용매가 더 일반적으로 사용됩니다. 지용성 비타민의 경우 n-헥산 및 석유와 같은 비극성 용매가 자주 사용됩니다.

초음파 추출: 전처리된 원료와 용매를 특정 비율로 혼합하여 초음파 추출 장비에 넣습니다. 주파수, 출력, 추출 시간 및 온도와 같은 적절한 초음파 매개변수를 설정하고 추출을 위해 장비를 시작합니다.
추출 액체 분리 및 정제: 추출이 완료되면 추출물을 여과, 원심 분리 및 기타 방법으로 잔류물에서 분리하여 비타민을 포함하는 조추출물을 얻습니다. 더 높은 순도의 비타민 제품을 얻기 위해 조추출물은 증류, 추출, 크로마토그래피 및 기타 방법으로 추가 정제해야 합니다.
세포 파괴: 초음파가 액체 매질에서 전파될 때 공동 현상이 발생합니다. 초음파의 음압 단계에서 액체에 작은 공동 기포가 형성되고, 양압 단계에서 공동 기포가 빠르게 닫히면서 순간적인 고압과 최대 수천 기압의 국부 고온이 발생합니다. 이 강력한 충격력은 생물학적 세포의 세포벽과 세포막을 파괴하고 세포 내 비타민과 같은 물질을 주변 용매로 방출할 수 있습니다.
물질 전달 가속화: 초음파의 기계적 진동은 용매와 생물학적 원료 간의 물질 전달 과정을 가속화할 수 있습니다. 용매 분자가 원료에 더 빠르게 침투하도록 하고, 세포에서 방출된 비타민이 용매로 더 빠르게 확산되도록 하여 추출 효율을 향상시킵니다.
표면 장력 감소: 초음파는 용매의 표면 장력을 감소시켜 용매가 생물학적 원료를 더 쉽게 적시게 하여 용매와 원료 간의 접촉 및 상호 작용을 더욱 촉진하고 비타민의 용해 및 추출을 용이하게 합니다.
매개변수:

응용 분야
제약 산업: 비타민 약물 생산에서 초음파 추출은 천연 원료에서 비타민을 약물의 활성 성분으로 추출하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어 효모에서 비타민 B를 추출하고 식물성 오일 및 지방에서 비타민 E를 추출합니다.
건강 관리 제품 산업: 비타민 건강 제품을 생산하고, 천연 식물 또는 동물 조직에서 비타민을 추출하고, 사람들의 비타민 보충 요구를 충족하기 위해 다양한 비타민 정제, 캡슐, 경구 액체 및 기타 제품을 만드는 데 사용됩니다.
식품 첨가물: 추출된 비타민은 식품 첨가물로 사용하여 식품을 강화할 수 있습니다. 예를 들어 음료, 유제품, 시리얼 제품 등에 비타민을 첨가하여 식품의 영양가를 향상시킵니다.