نظام استخراج CO2

أنواع أنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون

تعمل آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون في عملية محددة، ويجب تصنيف النتائج في فئات مختلفة.

• فوق الحرجة:

  يستخدم نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون المعروف باسم فوق الحرجة على نطاق واسع لاستخلاص المنتجات الطبيعية والزيوت الأساسية عن طريق زيادة درجة الحرارة والضغط فوق النقطة الحرجة لثاني أكسيد الكربون. يأخذ مستخلص ثاني أكسيد الكربون كثافة شبيهة بالسائل وأداءً شبيهاً بالغاز. يخترق غشاء الخلية النباتية ويذيب المواد العطرية والمكونات النشطة للنبات، تاركًا استخراج الزيت العطري النقي عالي الجودة بدون أي بقايا للمذيبات.

• الفصل:

  تتكون آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون عادة من فاصل وجامع. يلعب الفاصل دورًا حيويًا في عملية استخلاص ثاني أكسيد الكربون. يفصل المكونات المستخلصة عن مذيب ثاني أكسيد الكربون. يتم إدخال ثاني أكسيد الكربون عالي الضغط الذي يخرج من وعاء الاستخلاص إلى الفاصل. تتغير درجة الحرارة والضغط في الفاصل بسرعة، وتفصل المواد الذائبة التي تختلط مع ثاني أكسيد الكربون وتترسب. عادةً ما يكون ذلك على شكل مسحوق صلب أو سائل. سيُحول ثاني أكسيد الكربون الذي عاد إلى الضغط الجوي ودرجة الحرارة العادية إلى غاز أيضًا، والذي يمكن استخدامه مرة أخرى.

• المتبخر الدوراني:

  غالبًا ما يستخدم المتبخر الدوراني في معالجة ما بعد الاستخلاص. يعمل على فصل واستعادة المذيب (ثاني أكسيد الكربون بشكل أساسي) من المستخلص. يطبق المتبخر الدوراني تسخينًا معتدلًا على المستخلص، مع قارورة دوارة، لنشر المستخلص السائل على شكل فيلم رقيق. يزيد هذا من مساحة التلامس بين المستخلص وغطاء التسخين، ثم، من خلال نظام التكثيف، يتم استعادة مذيب ثاني أكسيد الكربون وإعادة تدويره في المتبخر الدوراني.

المواصفات والصيانة

يتم تحديد سعة جهاز استخلاص ثاني أكسيد الكربون بواسطة حجم اسطوانة الاستخلاص. تستطيع أوعية الاستخلاص ذات الأحجام المختلفة معالجة كميات أصغر أو أكبر في وقت واحد. عادة ما يتم التعبير عن حجم وعاء الاستخلاص بالكوارت أو اللتر، وتتراوح الخيارات المتكررة من 1 لتر إلى 3 لترات للأحجام الصغيرة، و 5-15 لترًا للأحجام المتوسطة، و 25-150 لترًا لأوعية الاستخلاص الكبيرة. قد يستخلص وعاء استخلاص بسعة 1 لتر ما يصل إلى 454 جرامًا من المواد الخام في حوالي 40 دقيقة، بينما قد يعالج وعاء استخلاص بسعة 3 لترات ما يصل إلى 1,362 جرامًا في حوالي 90 دقيقة. قد يستخلص وعاء استخلاص بسعة 15 لترًا ما يصل إلى 6,804 جرامًا في حوالي 8 ساعات. على نطاق واسع، قد يعالج وعاء بسعة 25 لترًا ما يصل إلى 17,820 جرامًا في حوالي 12 ساعة، وقد يعالج وعاء بسعة 150 لترًا ما يصل إلى 100,000 جرامًا في حوالي 24 ساعة.

تتمتع أجهزة استخلاص ثاني أكسيد الكربون بمجموعة واسعة من قوة الاستخلاص. يتم تحديده من خلال نطاق الضغط ودرجة الحرارة الذي تعمل فيه. من بين الميزات الشائعة لأنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون:

• درجة الحرارة: عادةً ما تعمل أنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون ضمن نطاق درجة حرارة من -30 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية. تُعد درجة الحرارة المثالية لاستخلاص ثاني أكسيد الكربون عادةً بين -10 درجة مئوية إلى -20 درجة مئوية.
• الضغط: عادةً ما تتمتع أنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون بنطاق ضغط من 0 إلى 6000psi. يكون الضغط المثالي لاستخلاص ثاني أكسيد الكربون عمومًا بين 1000psi و 3000psi.

من الضروري صيانة نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون بشكل صحيح. يجب على المستخدمين فحص المكونات وتنظيفها وتزييتها واستبدالها بشكل منتظم لضمان التشغيل الطبيعي للنظام وجودة الاستخلاص. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي اتباع إجراءات التشغيل وقواعد السلامة بدقة إلى إطالة عمر خدمة النظام وضمان السلامة.

سيناريوهات التطبيق

نظرًا لتنوعها، يتم استخدام آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون في العديد من الصناعات، بما في ذلك التطبيقات الصناعية والغذائية والصيدلانية والتجميلية.

• الصناعية: يستخدم استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة على نطاق واسع في صناعات المواد والطاقة. على سبيل المثال، في صناعة التعدين، يستخلص المعادن مثل النحاس والذهب والفضة من خامات. أيضًا، في قطاع الأغذية، يتم استخدامه لإزالة الكافيين من القهوة واستخراج المكونات المرغوبة من المواد الزيتية. علاوة على ذلك، تتمتع أنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة بتطبيقات في الصناعة الكيميائية. تُستخدم لفصل وتنقية مركبات كيميائية محددة، بما في ذلك المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والمذيبات العضوية؛ أو لتركيب المركبات العضوية. بالإضافة إلى ذلك، في صناعة النفط، يستخدم استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة لتعزيز تقنيات استخلاص النفط (EOR). هنا، يتم حقن ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة في خزانات النفط لتقليل لزوجة النفط الخام، مما يسهل تدفق النفط واستخراجه، وبالتالي زيادة معدل استعادة النفط.
• الأغذية: في صناعة الأغذية، يتم تطبيق نظام استخلاص الطعام من ثاني أكسيد الكربون لاستخلاص النكهات والعطور والمكونات النشطة من النباتات الطبيعية. على سبيل المثال، يمكنه استخلاص الزيوت الأساسية من الفواكه والزهور والتوابل. ستُستخدم هذه الزيوت لاحقًا كمضافات غذائية أو عوامل نكهة. علاوة على ذلك، يمكن لنظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون استخلاص الدهون مثل الأحماض الدهنية من المكسرات والبذور، والتي يمكن استخدامها لزيوت الطهي أو المكملات الغذائية. من الجدير بالذكر أن استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة يُستخدم لاستخلاص زيوت القفزات والبوليفينولات في تخمير البيرة. يتم إضافة زيوت القفزات المستخرجة إلى البيرة لتعزيز نكهتها ورائحتها. في الوقت نفسه، يمكن استخدام نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون لاستخلاص المحللات الإنزيمية والبوليفينولات من المنتجات المخمرة مثل الخل، وهي مفيدة للصحة البشرية.
• الصيدلانية: يستخدم نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون بشكل شائع لاستخلاص المكونات النشطة من النباتات والأعشاب الطبية في صناعة الأدوية. على سبيل المثال، يستخلص الجينسنوسيدات من الجينسنغ أو الفلافونويدات والمكونات النشطة الأخرى من الشاي الأخضر، والتي يتم تحويلها لاحقًا إلى مكملات غذائية أو منتجات صيدلانية. علاوة على ذلك، يمكن استخدام نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون لاستخلاص المضادات الحيوية والهرمونات من منتجات تخمير الميكروبات أو أنسجة الحيوانات. أيضًا، يمكن إزالة بعض الشوائب، مثل المبيدات الحشرية والمعادن الثقيلة، من المنتجات الصيدلانية باستخدام نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون.
• التجميل: يمكن استخدام نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون لاستخلاص الزيوت الأساسية النباتية الطبيعية والمواد النشطة. عادة ما تُضاف هذه المستخلصات إلى أنواع مختلفة من مستحضرات التجميل، مثل منتجات العناية بالبشرة ومنتجات العطور ومنتجات العناية بالشعر، للحصول على تأثيرات التغذية والترطيب ومكافحة الشيخوخة. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون لاستخلاص الكولاجين والإيلاستين من أنسجة الحيوانات. كأحد البروتينات الرئيسية المسؤولة عن مرونة الجلد وثباته، يُعد الكولاجين والإيلاستين شائعان في مستحضرات التجميل المضادة للشيخوخة و لإزالة التجاعيد.

كيفية اختيار أنظمة استخلاص ثاني أكسيد الكربون

• مضخة استخلاص وتداول ثاني أكسيد الكربون:

  مضخة استخلاص وتداول ثاني أكسيد الكربون هي جهاز يستخلص ويدور المواد. عند اختياره، ينصح المشترون بمراعاة مادته وحرفيته لضمان المتانة والاستقرار. بالإضافة إلى ذلك، تُعد وظائف تنظيم وتنفيذ تدفق المضخة عوامل مهمة.

• فاصل:

  يستخدم الفاصل لفصل المواد المستخلصة. عند الاختيار، يجب على المشترين النظر في أداء الفصل واستقراره. الأهم من ذلك، تُعد وظائف ضبط وتحكم الفاصل ميزات مهمة.

• جهاز التسخين والتبريد:

  يستخدم جهاز التسخين والتبريد لضبط درجة حرارة عملية الاستخلاص. يمكن للمشترين اختيار استخدام التسخين الكهربائي أو أنواع أخرى من أجهزة التسخين والتبريد وفقًا لمتطلبات الاستخلاص. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون نظام الطاقة ونظام التحكم لجهاز التسخين والتبريد أيضًا مُراعاة مهمة.

• خزان ثاني أكسيد الكربون:

  يخزن خزان ثاني أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون المطلوب لعملية الاستخلاص. يجب على المشترين اختيار الحجم والسعة المناسبين للخزان وفقًا لاحتياجات الإنتاج. علاوة على ذلك، يجب أن يكون نظام السلامة في الخزان وإجراءات التشغيل متوافقة مع اللوائح والمعايير ذات الصلة.

أسئلة شائعة حول نظام استخلاص ثاني أكسيد الكربون

س1: لماذا تُفضل طريقة استخلاص ثاني أكسيد الكربون؟

ج1: تُعد طريقة استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة شعبية في سوق زيت القنب لأنها تُنتج مستخلصات نقية وعالية الجودة. تستخدم هذه الطريقة ثاني أكسيد الكربون تحت ضغط ودرجة حرارة شديدين لتحويله إلى سائل يمكنه إذابة و استخلاص مركبات القنب. وهي غير قابلة للاشتعال وغير سامة ولا تترك أي بقايا للمذيبات في المستخلص.

س2: ما هي مزايا استخدام آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون؟

ج2: تتمتع آلات استخلاص ثاني أكسيد الكربون بمجموعة متنوعة من المزايا. يمكن للآلة التحكم بدقة في درجة الحرارة والضغط، مما يُنتج مُركبات Phytochemicals مستهدفة بشكل أساسي. تُعد الطريقة آمنة وغير سامة، وتُعد البيئة الآمنة مناسبة للاستخدام في الأماكن التي يعيش فيها الناس. ثاني أكسيد الكربون هو مادة كيميائية منخفضة التكلفة، مما يجعل نظام الاستخلاص أكثر بأسعار معقولة. بمجرد استخلاص ثاني أكسيد الكربون من المادة، يمكن إعادة استخدامه.

س3: ما هي أنواع المواد التي يمكن استخلاصها باستخدام آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون؟

ج3: يمكن لجهاز استخلاص ثاني أكسيد الكربون استخلاص مجموعة واسعة من المواد، بما في ذلك ولكن ليس محدودًا على القنب، والقنب، والفانيليا، والزنجبيل، والخردل، والأوكالبتوس، والنعناع، والبرتقال، والقرنفل، والقرفة، و زيت من عدة بهارات نباتية، و عطر من الحيوانات.

س4: كيف تعمل آلة استخلاص ثاني أكسيد الكربون؟

ج4: يتكون جهاز استخلاص ثاني أكسيد الكربون من مضخة وغلاية استخلاص و فاصل و سخان و مبرد و مقياس تدفق و مقياس ضغط و منظم جهد و مكونات أخرى. ضع المواد الخام في غلاية الاستخلاص بعد إغلاقها. استخدم مضخة عالية الضغط لحقن ثاني أكسيد الكربون حتى يصل إلى حالة فوق الحرجة بعد رفع درجة الحرارة والضغط، مما سيذيب المكونات النشطة في المواد الخام في سائل. اخفض درجة حرارة و ضغط الفاصل لفصل المادة المستخلصة.