Szuperkritikus folyadékkal végzett folyamatok a gyógyszerészeti, kozmetikai és élelmiszer szektorban

Az élettel foglalkozó tudományok területén a feldolgozás egyre növekvő mértékben történik szuperkritikus aggregátum állapotban lévő folyadékokkal.

Ezeknek a technológiáknak az az előnye, hogy olyan oldószereket, elsősorban szén-dioxidot használnak, amelyek környezetbarátak és nem roncsolják a terméket. Az alacsony hőmérsékleten és közepes nyomáson végzett munka (termék kíméletes kezelése) megfelel a gyógyszer- és biotechnológiai piacok követelményeinek.

Az adagoló és technológiai szivattyúkra vonatkozó követelmények nagyon sajátosak ezekben az alkalmazásokban.

Megoldás

A LEWA adagolószivattyúk és technológiai membránszivattyúk nagyon jól megfelelnek a szuperkritikus folyamatoknak, mivel minden vonatkozó követelménynek megfelelnek.

A LEWA szivattyúk előnyei:

  • Hermetikusan zárt
  • Nagynyomású szivattyúk és folyékony gázokhoz való perifériás berendezések (hűtő berendezések) elrendezése
  • Megfelelő a híg, nem kenő folyadékokhoz
  • Nagy működési megbízhatóság
  • Csekély kopás, szinte nincs részecskeszennyeződés a szivattyúfej részeinek minimális mozgása révén
  • Könnyen tisztítható, kapható élelmiszeripari kivitelben
  • A higiéniai kivitel alkalmas gyógyszeripari alkalmazásokhoz (Ra < 0,5 μm elektropolírozott, ASME BPE)
  • Telepítés GMP területeken/tiszta szobákban
  • Az anyag megfelel az FDA-nak (GRAS: Általában biztonságosnak elismert)
  • Lehetőség van a robbanásveszélyes területeken történő beszerelésre
  • Optimális szivattyúfej anyag, például Hastelloy, rendelkezésre áll erősen korrozív anyagokhoz
  • Különböző kapcsolódási geometriák
  • Egyedi szelepek lehetségesek
  • Tanúsítás/hitelesítés dokumentációja
  • Ostyatisztításra bevizsgálva (Fraunhofer IPA Tested Device®)

Ügyelni kell ara, hogy a szén-dioxidnak folyékony állapotban kell lennie a szivattyúzáshoz. Ez nem praktikus gázállapotban, annak összenyomhatósága miatt.

Alkalmazási területek

A LEWA adagolószivattyúkat és technológiai membránszivattyúkat sikeresen alkalmazzák a következő folyamatokban:

  • Kivonási folyamatok szuperkritikus CO2-vel (szuperkritikus folyadék extrakció SFE), pl. koffeinmentesítés, zsírtalanítás, fitoextrakció, illetve olajos magvak, omega halolajak, ízesítőanyagok és fűszerek extrakciója
  • Szuperkritikus preparatív folyadék kromatográfia (szuperkritikus folyadék kromatográfia, SFC) illetve az optikailag aktív anyagok szétválasztása
  • Szuperkritikus folyadék reakciók, SFR
  • Részecske képződés (pl. részecskék gáz telített oldatokból, PGSS), pl. nagynyomású permetezési folyamat zsírok porlasztásához, sütőipari termékekhez stb.
  • Tisztítási folyamatok, pl. anyagok folyamatba integrált szétválasztása, növényvédőszerek eltávolítása (gyapjúzsír, lanolin)
  • Sejtlebontás, inaktiválás (kíméletes sterilizálás)

Ipari scCO2 alkalmazások

Supercritical fluids, CO2 Applications

A PGSS folyamat elve:

  1. Két reagens, 1 és 2 kondicionálása és olvasztása
  2. Adagolás és kompresszió LEWA P1, P2 és P3 nagynyomású szivattyúkkal
  3. Mindkét reagens összekeverése a szuperkritikus folyadékkal egy statikus keverőben (SM)
  4. Dekompresszió egy permetezőtoronyban (SP) fúvókán keresztül
  5. Cseppképződés
  6. Cseppek lehűlése és részecskeképződés
  7. Por létrehozása a permetezőtoronyban centrifugális szeparátorral (ZK)

Illusztráció: A PGSS folyamat elve

Forrás: Department of Process Technology, Transport processes, and particle design - technology, University Bochum

 

Extraction of supercritical fluids, Process scheme

Háttérinformációk

A szuperkritikus folyadék olyan anyag, amelynek egyidejűleg a hőmérséklete és a nyomása is a kritikus pont felett van (lásd a CO2 ábráját).

Kritikus hőmérsékletnek az a hőmérséklet tekinthető, amely felett az anyag nem képes folyékony állapotban maradni, függetlenül a nyomás szintjétől.

Kritikus nyomásnak az a nyomás tekinthető, amely felett az anyag nem képes a gázképződésre, függetlenül a hőmérséklettől.

A szuperkritikus folyadékok a folyadékok sűrűségével és jó oldódási képességével, illetve a gázok viszkozitásával, jó összenyomhatóságával és diffuzibilitásával rendelkeznek.

Jó keveredésük és tömegtovábbítási tulajdonságaik miatt folyadék besorolást kapnak.

Szuperkritikus folyadékok fontos előnyei:

  • Biztonságos, költséghatékony, környezetbarát, nem mérgező
  • Képesek helyettesíteni a szerves oldószereket
  • Jó hatással vannak a működési feltételekben bekövetkező enyhe változásokra
  • Az alacsony hőmérséklet és nyomás alatti működési feltételek vonzóvá teszik őket kutatáshoz és fejlesztéshez a gyógyszeriparban és a biotechnológiai szektorban.

A megfelelő szuperkritikus folyadék kiválasztásának kritériumai:

  • A kívánt keverék fizikai és kémiai tulajdonságai
  • Oldószer feladata a folyamatban az oldhatóság szempontjából
  • Különleges alkalmazás
  • Biztonság, különösképpen gyulladékonyság szempontjából, fázis viselkedés működési körülmények között
  • Folyadék költsége
  • Berendezés költsége

A leggyakrabban használt szuperkritikus folyadék a CO2.

Szén-dioxid tulajdonságai:

  • Alacsony kritikus hőmérséklet (31,1 °C)
  • Közepes kritikus nyomás (73 bar)
  • Nem gyúlékony
  • Nem mérgező
  • Szerves oldószerekkel keverhető
  • Feldolgozást követően visszanyerhető
  • Gyorsabban terjed, mint a hagyományos folyékony oldószerek
  • GRAS státusz
  • FDA által jóváhagyva élelmiszeripari és gyógyszeripari alkalmazásokra
  • Környezetbarát
  • Költséghatékony

Termékek

LEWA ecoflow membrános adagolószivattyú

LEWA ecoflow diaphragm metering pump

A LEWA ecoflow® membrános adagolószivattyú valódi sokoldalú, minden iparágban használható tehetség az adagolás és keverés terén.

LEWA ecoflow egészségügyi/higiéniai kivitel

LEWA ecoflow sanitary food pump

Az ecoflow® membrános adagolószivattyú egészségügyi/higiéniai kivitelben ideális az élelmiszer- és gyógyszeripari termékek szivattyúzásához.

LEWA ecodos mechanikus membrános adagolószivattyú

LEWA ecodos mechanical diaphragm pump

A LEWA ecodos® mechanikus membrános adagolószivattyú a kisnyomású tartományban történő szivattyúzási és adagolási feladatokhoz megfelelő.

LEWA FC mikroadagoló szivattyúk

LEWA micrometering pump FC

A LEWA mikroadagoló szivattyúkat a legkisebb térfogatáramok és a precíz adagolás teszi a legjobb választássá laboratóriumi felhasználáshoz.

LEWA ecoflow technológiai membránszivattyú

LEWA high pressure pump for process engineering

A LEWA ecoflow technológiai membránszivattyú a nagynyomású folyamattechnológiákhoz gyártott innovatív és univerzális szivattyúk legnagyobb teljesítményű tagja.

LEWA triplex technológiai szivattyú

LEWA triplex high pressure pump for process engineering

A LEWA triplex a legkompaktabb technológiai membránszivattyú a világon a nagynyomású technológiákban az összes iparágban. Keressen minket – örömmel segítünk!

HMD Kontro

HMD Kontro centrifugal pump

HMD Kontro tömítés nélküli mágnessel hajtott szivattyúk. A HMD Kontro tömítés nélküli, állandó mágnessel hajtott centrifugális szivattyúk kivételes előnyöket kínálnak a mérgező, agresszív, gyúlékony, veszélyes és drága folyadékok kezeléséhez.

Egyedi termelési egységek

LEWA metering and mixing system

A LEWA teljes rendszereket fejleszt folyadékok adagolásához, keveréséhez és betöltéséhez. Keressen minket, és örömmel adunk tanácsot!

Ügyfélspecifikus adagoló rendszer

LEWA metering system

A LEWA a specifikációnak megfelelő, egyedi adagoló rendszereket készít. Bízzon meg az adagolási technológiáról különféle iparágakban szerzett 60 évnyi tapasztalatunkban!

Chemineer keverési technológia

Chemineer agitators

Chemineer keverési technológia. A Chemineer keverők kínálata széles spektrumú. A lapátos keverőktől a turbinásig csaknem az összes folyadék vagy gáz keverési eljáráshoz alkalmazhatók.

Kapcsolattartó személy

  • Sales Office Hungary
  • LEWA NIKKISO Austria GmbH - Hungarian Representative
  • +36 23 880-975
  • info@lewa.hu

Keresse meg a megfelelő terméket a navigátorral!

Szivattyú navigátor

Ne maradjon le egy hírről sem. Iratkozzon fel hírlevelünkre.

Regisztráljon most!