1. Nguyên tắc cơ bản của công nghệ trích xuất siêu âm
1.1 Hiệu ứng xâm thực của siêu âm
Nguyên tắc cốt lõi của chiết xuất tinh dầu siêu âm là sử dụng hiệu ứng xâm thực của siêu âm. Khi cao - siêu âm tần số (thường là 20 - 80kHz) lan truyền qua môi trường lỏng, xen kẽ cao - áp suất và chu kỳ áp suất thấp - được tạo ra. Trong giai đoạn áp suất thấp, bong bóng chân không nhỏ được hình thành trong chất lỏng; Trong giai đoạn cao - áp suất, các bong bóng này sụp đổ nhanh chóng, tạo ra nhiệt độ cục bộ cực cao (khoảng 5000k) và áp lực (khoảng 1000atm). Hiệu ứng vật lý quyết liệt này được gọi là "xâm thực".
1.2 Vai trò của hiệu ứng xâm thực trong chiết xuất
Sóng xung kích mạnh mẽ và microjets được tạo ra khi bong bóng Cavites sụp đổ có thể:
• Phá hủy cấu trúc thành tế bào thực vật và tăng tốc giải phóng hàm lượng tế bào
• Tăng cường chuyển khối và thúc đẩy sự thâm nhập của dung môi vào ma trận thực vật
• Tăng độ hòa tan và tăng tốc độ khuếch tán của các hợp chất mục tiêu vào dung môi
• Hạ nhiệt độ chiết và bảo vệ nhiệt - Các thành phần nhạy cảm
1.3 Hiệu ứng hóa học của siêu âm - Chiết xuất hỗ trợ
Ngoài các hiệu ứng vật lý, siêu âm cũng có thể gây ra các phản ứng hóa học nhất định:
• Sản xuất các gốc tự do để thúc đẩy phát hành một số thành phần nhất định
• Thay đổi độ phân cực của dung môi để tăng khả năng hòa tan của các thành phần cụ thể
• Tăng tốc phản ứng thủy phân để giải phóng các hợp chất thơm
2. Thành phần hệ thống của thiết bị khai thác tinh dầu siêu âm
Một hệ thống khai thác tinh dầu siêu âm hoàn chỉnh - lớp thường bao gồm các phần chính sau:
2.1 Máy phát siêu âm
Là lõi của hệ thống, nó chịu trách nhiệm chuyển đổi nguồn chính thành tín hiệu điện tần số cao - Các tham số chính bao gồm:
• Phạm vi tần số: 20 - 40kHz (40kHz thường được sử dụng để chiết xuất tinh dầu)
• Công suất đầu ra: 500W - 5000W có thể điều chỉnh
• Chế độ xung: Tỷ lệ thời gian làm việc/khoảng thời gian có thể được đặt
• Chức năng bảo vệ: Quá tải, quá nóng, bảo vệ ngắn mạch
2.2 Lắp ráp đầu dò
Chuyển đổi năng lượng điện thành rung động cơ học, chủ yếu thành hai loại:
Đầu dò ngâm: được chèn trực tiếp vào bình phản ứng, năng lượng cô đặc, phù hợp để xử lý lô nhỏ
Hệ thống máng: Nhiều bộ chuyển đổi được lắp đặt ở thành ngoài của thân máng, phù hợp để xử lý dòng chảy liên tục
2.3 Hệ thống phản ứng chiết xuất
Bao gồm:
Lò phản ứng áp suất (thường là hợp kim bằng thép không gỉ 316L hoặc Titan)
Hệ thống điều khiển nhiệt độ (áo khoác làm mát hoặc thiết bị sưởi ấm)
Thiết bị khuấy (để tăng cường hiệu ứng trộn)
Hệ thống điều chỉnh áp lực (cho hỗ trợ phụ hoặc siêu tới hạn)
2.4 Hệ thống phân tách và thu thập
Đăng - Các bước xử lý trích xuất:
Đa - Thiết bị lọc giai đoạn
Ly tâm
Thiết bị chưng cất phân tử
Hệ thống phục hồi ngưng tụ
2.5 Hệ thống điều khiển tự động
Thiết bị hiện đại thường được trang bị:
Giao diện điều khiển PLC hoặc PC
Thực tế - Giám sát thời gian của các tham số (nhiệt độ, áp suất, công suất, v.v.)
Chức năng ghi và ghi dữ liệu
Thiết bị khóa liên động an toàn