استخراج المذيبات مصغرة

أنواع عمليات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة

تُعدّ عملية الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة طريقة بسيطة لاستخراج الزيت العطري من النباتات باستخدام محلّل مثل البترول الإثيري أو الإيثانول. تُشمل العملية ترطيب المادة الخام بالمحلّل لإذابة الزيت. بعد ذلك، يتم تبخير المحلّل، وتُترك بقايا تحتوي على الزيت. بعض أنواع أجهزة الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة تشمل ما يلي:

• المبخّر الدوّار: يُعدّ المبخّر الدوّار جهازًا شائعًا في مختبرات الأحياء والكيمياء، ويُعرف أيضًا باسم جهاز استخلاص بالمحلّلات على نطاق المختبر. صُمّم هذا الجهاز لإزالة المحلّلات من الخليط عن طريق تسخين السائل في قارورة دوارة لتبخيره و فصل البقايا من خلال الماء أو لفائف التبريد. يعمل المبخّر الدوّار للاستخلاص بالمحلّلات من خلال مبادئ التبخّر تحت الضغط المُنخفض والتقطير. يتم تبخير محلّل الاستخلاص وتكثيفه وجمعه في قارورة الاستقبال. بعد ذلك، سيتم ترك المادة المستخرجة في قارورة القاع المستديرة. تُعدّ أجهزة التبخّر الدوّار مناسبة لاستخراج الزيت ومعالجته بعد الاستخلاص على نطاق صغير. تتميز هذه الأجهزة بسهولة التشغيل والكفاءة والسلامة للمستخدم. ومع ذلك، فإنّ التقطير، وهو عملية فصل أحادية المرحلة باستخدام جهاز تبخير دوّار، يحدّ من أنواع المحلّلات التي يمكن استخدامها.
• المبخّر ذو الفيلم المتساقط: يُعدّ المبخّر ذو الفيلم المتساقط نوعًا من المعدات التي تحتوي على العديد من سخّانات متتالية. ثمّ تُشكل فيلمًا رقيقًا من السائل يتساقط عموديًا في الاتجاه المعاكس لتدفق الغاز المُسخّن لتبخير المحلّل الموجود في محلول الاستخلاص. يُعدّ جهاز الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة هذا مناسبًا أيضًا للعمليات على نطاق واسع، لكنّ له مزايا استخدام طاقة أقل ومعالجة كميات أكبر. ومع ذلك، فإنّ عمله متواصل ويكلف المزيد من الأموال لإعداده. إلى جانب ذلك، قد يكون تنظيف وصيانة المبخّر ذو الفيلم المتساقط أكثر صعوبة من صيانة المبخّر الدوّار. يجب أن يكون محلّل الاستخلاص عالي التطاير بحيث تكون نقطة غليانه أقل من درجة الحرارة في المبخّر. خلاف ذلك، لن تعمل العملية بأكملها بشكل صحيح. علاوة على ذلك، يجب أن يكون هناك نظام تكثيف متصل بالبخّر ذو الفيلم المتساقط بحيث يمكن إعادة استخدام المحلّل.
• المبخّر ذو الفيلم المُمسوح: يُعدّ المبخّر ذو الفيلم المُمسوح بخّرًا ذو فيلم متساقط عموديًا يكون سطحه الداخلي المُسخّن مُمسوحًا بحركة مسح بواسطة الدوّار لتشكيل فيلم رقيق وفصل المحلول المُركّز وبخار المحلّل في تيار مُعاكس. يعمل مُستخرج المحلّلات الصغيرة هذا عندما يتم تغذية المادة الخام من الأعلى ونشرها على سطح التسخين بواسطة المُوزّع. تُؤدّي القوة الطاردة المركزية من الدوّار إلى ترقق وتسخين الفيلم. بعد ذلك، يتم مسح الفيلم بواسطة المُمسحة المُرفقة بالدوّار لجمع المحلول المُركّز في الأسفل. تُمكّن حركة المسح الوحدة من الحصول على معامل نقل حراري عالي وتسخين المادة الخام بالتساوي، مما يجعلها مناسبة للمواد الحساسة لدرجة الحرارة. يمكن للوحدة معالجة كميات كبيرة منها بشكل مُستمر. تمامًا مثل المبخّر ذو الفيلم المتساقط، يحتاج المبخّر ذو الفيلم المُمسوح أيضًا إلى مجموعة من وحدات المُكثّف لإعادة تدوير المحلّل.

المواصفات والصيانة

تتوفر معدات الاستخلاص بالمحلّلات الصناعية في أنواع مختلفة مع ميزات محدّدة للحصول على الزيت المناسب من المادة الخام المُقدّمة. بعض المواصفات الرئيسية المُقابلة للنوع هي كما يلي:

• نطاق الإنتاج

  صُمّم مُستخلصات المحلّلات الصغيرة الصناعية لتناسب نطاقات الإنتاج المختلفة. يمكن لوحدة صغيرة الحجم إنتاج 50 كيلوغرامًا من الزيت يوميًا. بينما تُستخرج الطرز متوسطة الحجم ما بين 100 كيلوغرام إلى 500 كيلوغرام من الزيت يوميًا، بينما يمكن للمصانع الصناعية الكبيرة إنتاج أكثر من ألف كيلوغرام من الزيت كل يوم. يعتمد نطاق الإنتاج المثالي على هدف المُصنّع. بالنسبة للشركات الصغيرة، من الأفضل الاستثمار في معدات تستخرج ما يصل إلى 100 كيلوغرام يوميًا.

• الأتمتة

  تتوفر معدات الاستخلاص بالمحلّلات بأشكال التشغيل المُتّكامل وأشباه المُتّكامل والتشغيل اليدوي. تُعدّ آلات الاستخلاص المُتّكامل تمامًا باهظة الثمن وتُشغل مساحة كبيرة وتتطلّب طاقة صناعية للتشغيل. يُعدّ الاستثمار في أتمتة مُتّكامل تمامًا مثاليًا للإنتاج على نطاق واسع. تُعدّ معدات الاستخلاص شبه المُتّكامل واليدوي أكثر بأسعار معقولة وسهولة في الصيانة. كما أنها تتطلّب معرفة أقل للاستخلاص والإنتاج للتشغيل. للإنتاج على نطاق صغير ومتوسط، يُعدّ التشغيل شبه المُتّكامل أو اليدوي تمامًا مثاليًا.

• ميزات السلامة

  يُعدّ السلامة مهمًا جدًا أثناء استخراج الزيت نظرًا لأنّ المواد الكيميائية القابلة للاشتعال والخطرة تُستخدم. يجب أن تُوفّر معدات الاستخلاص بيئة عمل آمنة. تُشمل ميزات السلامة أبواب السلامة المُقاومة للانفجار ونظم إطفاء الحريق. تُعدّ المعدات التي تحتوي على ميزات سلامة أفضل مرغوبة، بغض النظر عن نطاق الإنتاج.

• متطلبات الصيانة

  تعتمد احتياجات الصيانة على طريقة الاستخلاص والمُصنّع. صُمّمت العديد من آلات الاستخلاص من الدرجة الصناعية لتكون سريعة وسهلة الصيانة. مع ذلك، فإنّ بعض طرق الاستخلاص والآلات أسهل في الصيانة من غيرها. يُعدّ غسل واستبدال أكياس التصفية المُستخدمة في استخراج الزيت بالضغط البارد أسهل من آلات التقطير المُستمر للزيت. بالنسبة للصيانة المُنتظمة، تُعدّ آلات الاستخلاص التي تحتوي على أجزاء سهلة الوصول إليها أسرع وأسهل في الاستبدال أو الصيانة.

سيناريوهات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة

على الرغم من أنّ وحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة صُمّمت للاستخدامات الصناعية على نطاق صغير، إلا أنّها يمكن أن تُفيد العديد من التطبيقات والصناعات.

• صناعة الغذاء:

  يمكن لوحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة المساعدة في إنتاج الزيوت العطرية والمُركّبات المُنكهة والمُضافات الغذائية من مصادر طبيعية مثل الأعشاب والتوابل والفواكه. يمكن لهذه الزيوت والمُركّبات أن تعمل كمواد حافظة طبيعية أو مُعزّزات للنكهات في منتجات الطعام المُعالج.

• الصيدلة:

  يمكن لوحدة الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة استخراج المُركّبات النشطة بيولوجيًا، مثل القلويدات والفلافونويدات والتربينات، من النباتات العشبية. يمكن استخدام هذه المُركّبات في تصنيع الأدوية أو المُكملات الغذائية ذات الفوائد العلاجية المحتملة.

• مستحضرات التجميل والعناية الشخصية:

  يمكن استخدام وحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة للحصول على مُستخلصات النباتات والزيوت العطرية المُستخدمة كمُكونات فعّالة أو عطور في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية.

• العلاج بالروائح وعطر الصناعة:

  يمكن لوحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة استخراج الزيوت العطرية من الزهور والنباتات والأعشاب المُستخدمة في صناعة منتجات العلاج بالروائح والعطور.

• الإصلاح الحيوي:

  يمكن استخدام وحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة في الإصلاح الحيوي لاستخراج واستعادة المعادن القيّمة من التربة المُلوّثة. يمكن أن تُساعد هذه العملية في تقليل التلوّث البيئي واستعادة الموارد المُفيدة.

• صناعة البتروكيماويات:

  يمكن استخدام وحدات الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة في صناعة البتروكيماويات لفصل وتنقية المُركّبات من البترول، مثل العطرية والأوليفينات والسيلين. يمكن استخدام هذه المُركّبات كمواد خام لإنتاج البلاستيك والألياف الاصطناعية والمنتجات الكيميائية الأخرى.

اختيار مُستخرج المحلّلات الصغيرة المناسب

يمكن اختيار آلة استخلاص محلّلات صغيرة مناسبة بناءً على المعايير التالية:

• مرونة المادة الخام

  يُفضّل مُستخلصات المحلّلات التي يمكنها معالجة مجموعة واسعة من المواد الخام، حيث سيضمن ذلك قدرتها على التكيّف مع احتياجات الإنتاج المُتغيرة.

• كفاءة الاستخلاص

  يجب أن تتميّز المعدات المثالية بمعدّلات استخلاص عالية وكميات ضئيلة من الزيت المتبقّي في الوجبة المُستخرجة. سيُحسّن هذا الأداء من إنتاج الزيت ويُقلّل من تكاليف المعالجة.

• ميزات السلامة

  تُعدّ السلامة أمرًا بالغ الأهمية عند استخدام تقنيات الاستخلاص بالمحلّلات. اختر الآلات المزوّدة بميزات سلامة مُتقدّمة، مثل التصاميم المُقاومة للانفجار وأنظمة كشف التسريب وآليات الإيقاف التلقائي، لتقليل المخاطر.

• الاستدامة

  ضع في الاعتبار التأثير البيئي لمعدات الاستخلاص. اختر الآلات التي تُعزّز الممارسات المُستدامة، مثل انخفاض استهلاك المحلّلات وكفاءة الطاقة العالية وأنظمة استعادة المحلّلات الفعّالة.

• الدعم الفني

  من المهم اختيار مُصنّع مُرموق يُوفّر الدعم الفني وخدمات الصيانة الكافية. يضمن ذلك الحصول على المساعدة في الوقت المناسب وتوفّر قطع الغيار عند الحاجة.

الأسئلة الشائعة عن الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة

س1: ما هو الفرق بين طرق استخلاص المحلّلات والضغط البارد؟

ج1: الفرق الرئيسي بين هاتين الطريقتين للاستخلاص هو استخدام الحرارة. تُعدّ طرق استخلاص الضغط البارد عمليات ميكانيكية، بينما يُستخدم الاستخلاص بالمحلّلات الحرارة والمحلّلات الكيميائية لاستخراج الزيت.

س2: هل آلات استخلاص المحلّلات الصغيرة آمنة؟

ج2: نعم، تُعدّ آلات استخلاص المحلّلات الصغيرة آمنة بشكل عام، وتُصمّمها المُصنّعون مع ميزات السلامة مثل الإيقاف التلقائي وصمامات تخفيف الضغط.

س3: ما مدى مراعاة آلات استخلاص المحلّلات الصغيرة للبيئة؟

ج3: تُعدّ آلات استخلاص المحلّلات الصغيرة أكثر مراعاة للبيئة من آلات الاستخلاص الكبيرة التقليدية. تُستهلك هذه الآلات طاقة أقل وتُقلّل من كمية المحلّل المنطلقة في الغلاف الجوي.

س4: ما أنواع الزيوت المُناسبة للاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة؟

ج4: يُعدّ الاستخلاص بالمحلّلات الصغيرة مناسبًا لمجموعة متنوعة من الزيوت العطرية، بما في ذلك زيت القنب وزيت التوابل والزيوت الدهنية. ومع ذلك، قد تختلف الكفاءة اعتمادًا على نوع الزيت.