أكثر آلة استخراج بالموجات فوق الصوتية كفاءة ضد الانفجار مع محلول الكحول

آلة استخلاص بالموجات فوق الصوتية المقاومة للانفجار والأكثر كفاءة مع مذيب الكحول

.

السبب في أن معدات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية تحتاج إلى أن تكون مقاومة للانفجار يرتبط ارتباطًا وثيقًا ببيئة العمل ومبدأ التشغيل ومخاطر السلامة المحتملة للمعدات. ما يلي هو تحليل للأسباب المحددة:

1. قد تكون هناك مواد قابلة للاشتعال والانفجار في بيئة العمل
تقلب وسيط الاستخلاص: في عملية الاستخلاص، غالبًا ما تستخدم المذيبات العضوية مثل الإيثانول والميثانول كوسط استخلاص. هذه المذيبات شديدة التقلب. عندما تتبخر إلى تركيز معين في مساحة مغلقة أو شبه مغلقة، فإنها تختلط بسهولة مع الهواء لتكوين خليط غاز قابل للاشتعال والانفجار.
متطلبات سيناريو الصناعة الخاصة: تنتمي بعض سيناريوهات التطبيق نفسها إلى بيئات قابلة للاشتعال والانفجار، مثل المناجم وورش البتروكيماويات ومطاحن الدقيق وما إلى ذلك. في هذه الأماكن، قد يمتلئ الهواء بغبار قابل للاحتراق (مثل الدقيق ومسحوق الفحم) أو غازات قابلة للاحتراق (مثل الميثان والبروبان)، وأي مخاطر سلامة يتم توليدها أثناء تشغيل المعدات العادية قد تتسبب في حوادث انفجار.

بشكل عام، تتم معالجة المواد الخام النباتية مسبقًا عن طريق السحق لزيادة مساحة التلامس مع المذيب. ثم يتم خلط المواد الخام النباتية المعالجة مسبقًا مع المذيب المحدد بنسبة معينة ووضعها في جهاز استخلاص بالموجات فوق الصوتية. تحت تأثير الموجات فوق الصوتية، تذوب المكونات النشطة في الخلايا النباتية تدريجياً في المذيب. بعد اكتمال الاستخلاص، يتم فصل المستخلص عن البقايا عن طريق الترشيح والطرد المركزي وما إلى ذلك للحصول على مستخلص خام يحتوي على مكونات نشطة، والتي يمكن تنقيتها وتكريرها بشكل أكبر حسب الحاجة.

الغرض الأساسي من التصميم المقاوم للانفجار: منع تكوين العناصر الثلاثة للانفجار
يتطلب حدوث الانفجار استيفاء ثلاثة شروط في نفس الوقت: مواد قابلة للاحتراق، ومساعدات احتراق (مثل الهواء)، ومصادر اشتعال. يعمل التصميم المقاوم للانفجار على قطع سلسلة الانفجار بالطرق التالية:
التحكم في مصدر الاشتعال:
تعتمد الصناديق الكهربائية المقاومة للانفجار والمحركات والمكونات الكهربائية الأخرى هياكل مقاومة للانفجار (مثل النوع المقاوم للهب، ونوع السلامة المتزايدة)، ويتم إحاطة المكونات التي قد تولد شرارات كهربائية أو درجات حرارة عالية في أغلفة خاصة لمنع الشرر من ملامسة المواد القابلة للاحتراق الخارجية.
يمكن لتصميم تأريض المعدات توجيه الكهرباء الساكنة بعيدًا وتجنب تراكم الكهرباء الساكنة لإنتاج ظواهر التفريغ.
تحسين إحكام إغلاق المعدات: تصنع خزان الاستخلاص وخط الأنابيب والمكونات الأخرى من مواد مقاومة للتآكل ومواد إحكام ممتازة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ) لمنع تطاير المذيبات والتسرب، وتقليل تركيز الغاز أو الغبار القابل للاحتراق في البيئة، وإبقائه بعيدًا عن نطاق حد الانفجار.
التحكم في درجة الحرارة والطاقة: يتم تعديل درجة حرارة الاستخلاص بدقة من خلال نظام التحكم في درجة الحرارة لتجنب ارتفاع درجة الحرارة؛ يمكن أن يؤدي التصميم المعقول لطاقة الموجات فوق الصوتية وترددها أيضًا إلى تقليل شذوذ الحرارة الناتج عن تركيز الطاقة المفرط.

عملية خطوة بخطوة

تحضير المواد العشبية

جفف واطحن العشب إلى مسحوق ناعم.

اخلطه مع محلول الليسيثين المائي

قم بإذابة الليسيثين في الماء (أو مزيج الماء والإيثانول) مع التحريك اللطيف.

التجانس بالموجات فوق الصوتية

اغمر مسبار الموجات فوق الصوتية في الخليط.

العملية لمدة 5 إلى 30 دقيقة (الوضع النبضي يمنع ارتفاع درجة الحرارة).

الترشيح والتركيز

قم بالترشيح (على سبيل المثال، الطرد المركزي أو مرشح الشبكة) لإزالة بقايا النباتات.

اختياري: ركز عن طريق التبخر أو التجفيف بالتجميد.

التطبيقات

المستحلبات النانوية لتحسين التوافر البيولوجي.

استخلاص المواد الكيميائية النباتية (مثل الكركمين، الجينسينوسيدات، القنب).

تركيبات مستحضرات التجميل والمغذيات (الليسيثين يحسن اختراق الجلد).

تحضير المواد الخام: اختر المواد الخام البيولوجية الغنية بالفيتامينات المستهدفة، مثل الفواكه والخضروات والحبوب أو الكائنات الدقيقة الطازجة، وقم بإجراء المعالجة المسبقة، بما في ذلك الغسيل والتقطيع والتجفيف والسحق والعمليات الأخرى، لزيادة مساحة التلامس بين المواد الخام والمذيب وتحسين كفاءة الاستخلاص.

اختيار مذيب الاستخلاص: اختر مذيبًا مناسبًا وفقًا لخصائص الفيتامين المستهدف. على سبيل المثال، بالنسبة للفيتامينات القابلة للذوبان في الماء، غالبًا ما تستخدم المذيبات القطبية مثل الماء ومحلول الماء والإيثانول؛ بالنسبة للفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون، غالبًا ما تستخدم المذيبات غير القطبية مثل n-hexane والبترول.

الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية: اخلط المواد الخام والمذيبات المعالجة مسبقًا بنسبة معينة وضعها في معدات الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. اضبط معلمات الموجات فوق الصوتية المناسبة، مثل التردد والطاقة ووقت الاستخلاص ودرجة الحرارة، وابدأ تشغيل الجهاز للاستخلاص.
فصل وتنقية سائل الاستخلاص: بعد اكتمال الاستخلاص، يتم فصل المستخلص عن البقايا عن طريق الترشيح والطرد المركزي والطرق الأخرى للحصول على مستخلص خام يحتوي على الفيتامينات. من أجل الحصول على منتج فيتامين عالي النقاء، يجب تنقية المستخلص الخام بشكل أكبر، مثل التقطير والاستخلاص والكروماتوغرافيا والطرق الأخرى.
تعطيل الخلايا: عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في وسط سائل، ستحدث تأثيرات التجويف. في مرحلة الضغط السلبي للموجة فوق الصوتية، ستتشكل فقاعات تجويف صغيرة في السائل، وفي مرحلة الضغط الإيجابي، ستغلق فقاعات التجويف بسرعة، مما يؤدي إلى توليد ضغط عالٍ فوري ودرجة حرارة محلية عالية تصل إلى آلاف الجو. يمكن لقوة التأثير القوية هذه أن تدمر جدران الخلايا وأغشية الخلايا للخلايا البيولوجية، وتطلق مواد مثل الفيتامينات في الخلايا في المذيب المحيط.
تسريع انتقال الكتلة: يمكن للاهتزاز الميكانيكي للموجات فوق الصوتية أن يسرع عملية انتقال المواد بين المذيب والمواد الخام البيولوجية. يسمح لجزيئات المذيب باختراق المواد الخام بسرعة أكبر، ويعزز أيضًا انتشار الفيتامينات المنبعثة من الخلايا في المذيب بشكل أسرع، وبالتالي تحسين كفاءة الاستخلاص.
تقليل التوتر السطحي: يمكن للموجات فوق الصوتية أن تقلل من التوتر السطحي للمذيب، مما يسهل على المذيب ترطيب المواد الخام البيولوجية، مما يعزز بشكل أكبر التلامس والتفاعل بين المذيب والمواد الخام، ويسهل إذابة واستخلاص الفيتامينات.
معامل:

تطبيق
صناعة الأدوية: في إنتاج أدوية الفيتامينات، يمكن استخدام الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية لاستخلاص الفيتامينات من المواد الخام الطبيعية كمكونات نشطة للأدوية، مثل استخلاص فيتامينات ب من الخميرة واستخلاص فيتامين هـ من الزيوت والدهون النباتية.
صناعة منتجات الرعاية الصحية: تستخدم لإنتاج منتجات صحية من الفيتامينات، واستخلاص الفيتامينات من النباتات الطبيعية أو الأنسجة الحيوانية، وصنع أقراص فيتامينات مختلفة وكبسولات وسوائل فموية ومنتجات أخرى لتلبية طلب الناس على مكملات الفيتامينات.
المضافات الغذائية: يمكن استخدام الفيتامينات المستخلصة كمضافات غذائية لتقوية الأطعمة، مثل إضافة الفيتامينات إلى المشروبات ومنتجات الألبان ومنتجات الحبوب وما إلى ذلك لتحسين القيمة الغذائية للطعام.