Bronkhorst
Applikationsbericht

Überkritisches CO2 zur Duftstoff- und Ölgewinnung

Das französische Unternehmen SFE Process entwickelt und produziert Geräte zur automatisierten Extraktion natürlicher Verbindungen aus Rohstoffen wie Pflanzen für Endabnehmer, die vorwiegend aus der Lebensmittel-, Parfüm-, Kosmetik- und Pharmabranche stammen. Die Verwendung von überkritischem CO2 ermöglicht bei niedriger Temperatur die Extraktion ätherischer Öle, Aromen oder Duftstoffe aus natürlich vorkommenden Materialien, ohne sie zu denaturieren. 
Um die Genauigkeit und die Qualität der Extraktionsgeräte zu verbessern, wandte SFE Process sich für Durchflussmesser an Bronkhorst France.

Was ist überkritisches CO2?

Als effektive Alternative für leicht zu entfernende organische Lösemittel hat überkritisches CO2 – Kohlendioxid – seinen Wert unter Beweis gestellt. Wenn kein Unterschied zwischen der Gas- und Flüssigphase einer Flüssigkeit besteht, sprechen wir von überkritischen Flüssigkeiten. Bei CO2 trifft das auf Temperaturen über 31° C und Druckwerte über 73 bar (g) zu. Dies wird als „überkritischer“ Zustand bezeichnet. Dieser Zustand kombiniert nützliche Flüssigkeitseigenschaften – von Lösemitteln – und Gaseigenschaften – wie eine hohe Diffusivität – und macht CO2 zu einem hervorragenden Extraktionsmittel. 
Überkritische CO2 Extraktion von Parfüm

SFE Process: "Wir sind äußerst zufrieden mit den Massendurchflussgeräten, dem Service und dem Support von Bronkhorst.“


Anwendungsanforderungen

Indem Durchfluss und Temperatur von überkritischem CO2 kontrolliert werden, können Verbindungen selektiv und akkurat aus dem Rohmaterial extrahiert werden. Ohne Durchflussmesser würde die Analyse auf theoretischen Durchflusskurven mit einer Genauigkeit von annähernd 20 % beruhen, was reproduzierbare, aufeinanderfolgende (kaskadierte) Extraktionen im Hinblick auf den Produktionsertrag unmöglich machen würde. Wenn der exakte Massendurchfluss an CO2, das durch den Rohstoff fließt, bekannt ist, lassen sich die Abläufe reproduzieren. Aus diesem Grund wird ein derartiger Durchflussmesser benötigt. Darüber hinaus muss der Extraktionsprozess automatisiert werden.

Kontaktieren Sie uns

Wichtige Aspekte

  • Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
  • Automatisierung/Kontrolle
  • Vielseitigkeit – erlaubt die Überwachung von Temperatur und Dichte
  • Service und Support


Prozesslösung

Die Lösung von Bronkhorst besteht aus einem Coriolis-Durchflussmesser – aus der mini CORI-FLOW M15-Serie –, der in der industriellen Prozessumgebung von SFE Process eingesetzt wird, und einem mini CORI-FLOW M14-Durchflussmesser, der im Labor eingesetzt wird. Die Durchflussmesser sind für die Kommunikation zwischen den Durchflussmessern und dem Rest der Ausrüstung von SFE Process mit dem Modbus-Protokoll ausgestattet.

Die von SFE Process entwickelte industrielle Standardanlage wird für Druckwerte bis zu 400 bar und 100 °C verwendet. Bei Laboranwendungen kann der Druck bis zu 1000 bar betragen. Die Durchflussmesser werden vor der Pumpe platziert, die den Extraktor mit Hochdruck versorgt.
 

Durchflussschema superkritische CO2 Extraktion
Durchflussschema

Zu Beginn der Extraktion von überkritischem CO2 wird das natürliche Rohmaterial in einen Behälter gefüllt, der im Extraktionsbereich des Geräts positioniert wird. Hier zirkuliert eine Pumpe das CO2 kontinuierlich in einem überkritischen Zustand, und ausgewählte Verbindungen werden im überkritischen CO2-Medium gelöst. Indem Temperatur und Druck im Extraktor angepasst werden, lässt sich einstellen, welche Verbindungen extrahiert werden sollen. Nach der Extraktion wird der Druck im Abscheidebereich des Geräts reduziert, um das (nun gasförmige) CO2 von den extrahierten Verbindungen zu trennen. Dieses CO2 wird zurückgewonnen und kann für die nachfolgenden Extraktionszyklen verwendet werden. In einem einzigen Zyklus können mehrere unterschiedliche Verbindungen extrahiert werden, die in flüssiger oder fester Form in zwei oder drei separaten Behältern gespeichert werden.

Feste Materialien wie Blüten oder Holz sind typische Rohstoffe, aus denen Verbindungen gewonnen werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Extraktion organischer Lösemittel aus Kunststoffabfall, um den Kunststoff zu reinigen und zu recyceln.
 

Die Extraktionsgeräte von SFE Process ermöglichen die automatische Extraktion anhand voreingestellter Extraktionsprotokolle, deren Parameter vollständig an die Rohstoffe und zu extrahierenden Verbindungen angepasst werden können. Durch die Integration eines Durchflussmessers kann der CO2-Durchfluss genau gemessen und kontinuierlich kontrolliert werden, um eine optimale Extraktion zu garantieren. Die Masse des CO2-Durchflusses wird gemessen und liefert wichtige Informationen für die Analyse der Extraktionseffizienz.

Außerdem liefert der Durchflussmesser exakte Messwerte für Temperatur und Dichte des Kohlendioxids. Die Temperatur wird gemessen, um zu garantieren, dass das CO2 vor dem Pumpen im flüssigen Zustand ist. Sofern erforderlich, können Anpassungen vorgenommen werden, z. B. ein Austausch des Wärmetauschers oder Änderungen an den Pumpeneinstellungen. 

Extraktionskontrolle und -überwachung sind sehr genau und finden in Echtzeit statt. Die Produktion wird damit durch eine hochwertige Qualitätskontrolle unterstützt, die Zeit und Geld spart und den Prozessablauf deutlich verbessert.
 

Kontaktieren Sie uns
SFE Prozess-Equipment zur überkritischen CO<sub>2</sub> Extraktion
SFE Prozess-Equipment zur überkritischen CO2 Extraktion


Fragen Sie unsere Spezialisten über Durchflussmesser für überkritische Flüssigkeiten und überkritische CO2 Extraktion

Haben Sie Probleme dieses Formular auszufüllen? Dann kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail ([email protected]).

Bronkhorst Deutschland nord gmbh

Südfeld 1b
59174 Kamen (GER)
Tel. +49 230792512-0
[email protected]

      
Copyright © 2021 Bronkhorst. Alle Rechte vorbehalten.     Sitemap     Haftungsausschluss     Datenschutz     Impressum