Hocheffiziente explosionsgeschützte Ultraschall-Extraktionsmaschine mit Alkohollösungsmittel

Hocheffiziente explosionsgeschützte Ultraschall-Extraktionsmaschine mit Alkohollösungsmittel

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Der Grund, warum Ultraschall-Extraktionsgeräte explosionsgeschützt sein müssen, hängt eng mit der Arbeitsumgebung, dem Funktionsprinzip und den potenziellen Sicherheitsrisiken der Geräte zusammen. Im Folgenden wird eine Analyse der spezifischen Gründe aufgeführt:

1. In der Arbeitsumgebung können brennbare und explosive Stoffe vorhanden sein.
Flüchtigkeit des Extraktionsmediums: Im Extraktionsprozess werden häufig organische Lösungsmittel wie Ethanol, Methanol usw. als Extraktionsmedien verwendet. Diese Lösungsmittel sind sehr flüchtig. Wenn sie in einem geschlossenen oder halbgeschlossenen Raum bis zu einer bestimmten Konzentration verdunsten, vermischen sie sich leicht mit der Luft und bilden ein brennbares und explosives Gasgemisch.
Anforderungen an spezielle Industrieszenarien: Einige Anwendungsszenarien gehören selbst zu brennbaren und explosiven Umgebungen, wie z. B. Bergwerke, petrochemische Werkstätten, Getreidemühlen usw. An diesen Orten kann die Luft mit brennbarem Staub (wie Mehl, Kohlenstaub) oder brennbaren Gasen (wie Methan, Propan) gefüllt sein, und alle Sicherheitsrisiken, die während des Betriebs gewöhnlicher Geräte entstehen, können zu Explosionsunfällen führen.

Im Allgemeinen werden die pflanzlichen Rohstoffe durch Zerkleinern vorbehandelt, um die Kontaktfläche mit dem Lösungsmittel zu vergrößern. Anschließend werden die vorbehandelten pflanzlichen Rohstoffe in einem bestimmten Verhältnis mit dem ausgewählten Lösungsmittel vermischt und in ein Ultraschall-Extraktionsgerät gegeben. Unter Einwirkung von Ultraschall lösen sich die Wirkstoffe in den Pflanzenzellen allmählich im Lösungsmittel auf. Nach Abschluss der Extraktion wird der Extrakt durch Filtration, Zentrifugation usw. vom Rückstand getrennt, um einen Rohextrakt zu erhalten, der Wirkstoffe enthält, die bei Bedarf weiter gereinigt und verfeinert werden können.

Der Kernzweck des explosionsgeschützten Designs: Verhinderung der Bildung von drei Elementen einer Explosion
Das Auftreten einer Explosion erfordert, dass drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: brennbare Materialien, Verbrennungshilfen (wie Luft) und Zündquellen. Das explosionsgeschützte Design unterbricht die Explosionskette auf folgende Weise:
Kontrolle der Zündquelle:
Explosionsgeschützte elektrische Steuerkästen, Motoren und andere elektrische Komponenten verwenden explosionsgeschützte Strukturen (wie z. B. flammenfeste Ausführung, erhöhte Sicherheit), und Komponenten, die elektrische Funken oder hohe Temperaturen erzeugen können, sind in speziellen Gehäusen eingeschlossen, um zu verhindern, dass Funken mit äußeren brennbaren Materialien in Kontakt kommen.
Das Erdungsdesign der Geräte kann statische Elektrizität ableiten und die Ansammlung statischer Elektrizität zur Erzeugung von Entladungsphänomenen vermeiden.
Optimierung der Abdichtung der Geräte: Der Extraktionstank, die Rohrleitungen und andere Komponenten bestehen aus korrosionsbeständigen und hervorragenden Dichtungsmaterialien (wie Edelstahl), um die Verdunstung und das Austreten von Lösungsmitteln zu verhindern, die Konzentration von brennbarem Gas oder Staub in der Umgebung zu reduzieren und sie vom Explosionsgrenzbereich fernzuhalten.
Temperatur- und Energieüberwachung: Die Extraktionstemperatur wird über das Temperaturkontrollsystem präzise eingestellt, um eine Überhitzung zu vermeiden; das vernünftige Design der Ultraschallleistung und -frequenz kann auch die Wärmeunregelmäßigkeiten reduzieren, die durch übermäßige Energiekonzentration verursacht werden.

Schritt-für-Schritt-Prozess

Pflanzliches Material vorbereiten

Die Kräuter zu einem feinen Pulver trocknen und mahlen.

Mit wässriger Lecithinlösung mischen

Lecithin in Wasser (oder Wasser-Ethanol-Gemisch) unter leichtem Rühren auflösen.

Ultraschallhomogenisierung

Die Ultraschallsonde in die Mischung eintauchen.

Prozess für 5–30 Minuten (gepulster Modus verhindert Überhitzung).

Filtration & Konzentration

Filtern (z. B. Zentrifugation oder Netzfilter), um Pflanzenreste zu entfernen.

Optional: Konzentrieren durch Verdunstung oder Gefriertrocknung.

Anwendungen

Nanoemulsionen zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit.

Phytochemische Extraktion (z. B. Curcumin, Ginsenoside, Cannabinoide).

Kosmetische und nutrazeutische Formulierungen (Lecithin verbessert die Hautpenetration).

Rohstoffvorbereitung: Wählen Sie biologische Rohstoffe, die reich an Zielvitaminen sind, wie z. B. frisches Obst, Gemüse, Getreide oder Mikroorganismen, und führen Sie eine Vorbehandlung durch, einschließlich Waschen, Hacken, Trocknen, Zerkleinern und andere Vorgänge, um die Kontaktfläche zwischen den Rohstoffen und dem Lösungsmittel zu vergrößern und die Extraktionseffizienz zu verbessern.

Auswahl des Extraktionslösungsmittels: Wählen Sie ein geeignetes Lösungsmittel entsprechend den Eigenschaften des Zielvitamins. Für wasserlösliche Vitamine werden beispielsweise häufig polare Lösungsmittel wie Wasser und Ethanol-Wasser-Lösung verwendet; für fettlösliche Vitamine werden häufig unpolare Lösungsmittel wie n-Hexan und Erdöl verwendet.

Ultraschallextraktion: Mischen Sie die vorbehandelten Rohstoffe und Lösungsmittel in einem bestimmten Verhältnis und geben Sie sie in das Ultraschall-Extraktionsgerät. Stellen Sie geeignete Ultraschallparameter wie Frequenz, Leistung, Extraktionszeit und Temperatur ein und starten Sie das Gerät zur Extraktion.
Trennung und Reinigung der Extraktionsflüssigkeit: Nach Abschluss der Extraktion wird der Extrakt durch Filtration, Zentrifugation und andere Verfahren vom Rückstand getrennt, um einen Rohextrakt zu erhalten, der Vitamine enthält. Um ein Vitaminprodukt mit höherer Reinheit zu erhalten, muss der Rohextrakt weiter gereinigt werden, z. B. durch Destillation, Extraktion, Chromatographie und andere Verfahren.
Zellaufschluss: Wenn sich Ultraschallwellen in einem flüssigen Medium ausbreiten, treten Kavitationseffekte auf. In der Unterdruckphase der Ultraschallwelle bilden sich winzige Kavitationsblasen in der Flüssigkeit, und in der Überdruckphase schließen sich die Kavitationsblasen schnell und erzeugen einen momentanen hohen Druck und eine lokale hohe Temperatur von bis zu Tausenden von Atmosphären. Diese starke Stoßkraft kann die Zellwände und Zellmembranen biologischer Zellen zerstören und Substanzen wie Vitamine in den Zellen in das umgebende Lösungsmittel freisetzen.
Beschleunigung des Stofftransports: Die mechanische Schwingung von Ultraschallwellen kann den Stofftransportprozess zwischen dem Lösungsmittel und den biologischen Rohstoffen beschleunigen. Sie ermöglicht es den Lösungsmittelmolekülen, schneller in die Rohstoffe einzudringen, und fördert auch die Diffusion der aus den Zellen freigesetzten Vitamine in das Lösungsmittel, wodurch die Extraktionseffizienz verbessert wird.
Reduzierung der Oberflächenspannung: Ultraschallwellen können die Oberflächenspannung des Lösungsmittels verringern, wodurch es für das Lösungsmittel einfacher wird, die biologischen Rohstoffe zu benetzen, was den Kontakt und die Wechselwirkung zwischen dem Lösungsmittel und den Rohstoffen weiter fördert und die Auflösung und Extraktion von Vitaminen erleichtert.
Parameter:

Anwendung
Pharmazeutische Industrie: Bei der Herstellung von Vitaminpräparaten kann die Ultraschallextraktion verwendet werden, um Vitamine aus natürlichen Rohstoffen als Wirkstoffe von Arzneimitteln zu extrahieren, z. B. die Extraktion von B-Vitaminen aus Hefe und die Extraktion von Vitamin E aus Pflanzenölen und -fetten.
Gesundheitsprodukteindustrie: Wird zur Herstellung von Vitamin-Gesundheitsprodukten verwendet, um Vitamine aus natürlichen Pflanzen oder tierischen Geweben zu extrahieren und verschiedene Vitamintabletten, Kapseln, orale Flüssigkeiten und andere Produkte herzustellen, um den Bedarf der Menschen an Vitaminpräparaten zu decken.
Lebensmittelzusatzstoffe: Extrahierte Vitamine können als Lebensmittelzusatzstoffe verwendet werden, um Lebensmittel anzureichern, z. B. durch Zugabe von Vitaminen zu Getränken, Milchprodukten, Getreideprodukten usw., um den Nährwert von Lebensmitteln zu verbessern.