Aparatura do destylacji molekularnej z wycieranym filmem – Destylacja oleju CBD

Destylacja molekularna z wycieranym filmem (wiped film molecular distillation) jest najlepszą metodą termicznego rozdzielania materiałów wrażliwych na działanie ciepła, ponieważ jest to najdelikatniejszy rodzaj procesu, powodujący najmniejszą degradację termiczną produktu. Nasz system ewaporacji filmowej jest szeroko stosowany w przemyśle konopnym, produkcji oleju czosnkowego, oleju z wątroby dorsza oraz w branży chemicznej i farmaceutycznej. Krótszy czas przebywania w aparaturze, niższa temperatura separacji oraz możliwość ciągłej i bezobsługowej pracy sprawiają, że system destylacji molekularnej wyróżnia się spośród innych.

Jak to działa

Materiał jest dostarczany z kolby zasilającej do cylindrycznej kolumny destylacyjnej, która jest ogrzewana na zewnątrz (za pomocą grzałki elektrycznej lub płaszcza do obiegu cieczy grzewczej), a także posiada mechanizm wycieraczki z nacięciami, który wymusza ruch cieczy w dół tworząc na ściance wewnętrznej kolumny cienki film.

W środku kolumny znajduje się wewnętrzna chłodnica, na powierzchni której kondensują pary ogrzanego materiału. Dla kannabinoidów ciecz wewnątrz chłodnicy musi być utrzymywany w podwyższonej temperaturze (~70°C), aby zapobiec dużej lepkości lub zamarzaniu THC, CBD i związanych składników.

Podczas podróży w dół po ściance wewnętrznej kolumny, lżejsze (o niższym punkcie wrzenia) frakcje cieczy zaczynają parować i skraplają się na chłodnicy wewnętrznej, spływając po niej w postaci cieczy, która płynie do kolby odbiorczej.

Cięższe pozostałości (chlorofil, sole, cukry, ciężkie frakcje wosku) nie parują i zamiast tego przepływają przez całą długość kolumny i spływają do innej kolby odbiorczej.

Zastosowania destylacji molekularnej z wycieranym filmem

1. Farmaceutyka: Do oczyszczania aktywnych składników farmaceutycznych (API), izolacji kannabinoidów z ekstraktów konopi, separacji witamin oraz oczyszczania olejków eterycznych.
2. Suplementy diety i przetwórstwo spożywcze: Do oczyszczania i zatężania suplementów diety, takich jak kwasy tłuszczowe omega-3, witamina E oraz innych związków bioaktywnych pochodzenia naturalnego, oczyszczania aromatów oraz dodatków do żywności.
3. Przemysł chemiczny: Oczyszczanie specjalistycznych chemikaliów, separacji izomerów, usuwania zanieczyszczeń z wysokowartościowych związków chemicznych oraz do oczyszczania syntetycznych olejów i smarów.
4. Przemysł naftowy i petrochemiczny: Oczyszczanie wysokowartościowych węglowodorów, separacji frakcji oleju smarowego oraz usuwania zanieczyszczeń z olejów specjalistycznych.
5. Odzysk środowiskowy: Do oczyszczania i koncentracji istotnych środowiskowo związków, takich jak usuwanie zanieczyszczeń z odpadów wodnych, koncentracja cennych związków z odcieków przemysłowych oraz odzyskiwanie rozpuszczalników.
6. Kosmetyki i produkty do pielęgnacji osobistej: Oczyszczanie i koncentracji naturalnych ekstraktów stosowanych w kosmetykach i produktach do pielęgnacji osobistej, takich jak olejki eteryczne, ekstrakty roślinne oraz składniki aktywne.
7. Badania i rozwój: Oczyszczania i izolacji nowych związków, separacji skomplikowanych mieszanin oraz syntezy wysokoczystych standardów do testów analitycznych.
8. Biotechnologia: Do oczyszczania biomolekuł, takich jak białka, enzymy i kwasy nukleinowe, a także do koncentracji i izolacji związków bioaktywnych z brodawek fermentacyjnych.

Zalety stosowania destylacji molekularnej z wycieranym filmem

1. Krótki czas pobytu: Działa w warunkach wysokiego próżni z cienką warstwą materiału ciągle przemieszczającą się po powierzchni parownika. Skutkuje to krótkim czasem pobytu materiału poddanego destylacji w strefie podgrzanej, minimalizując degradację cieplną lub rozkład wrażliwych związków.
2. Wysoka czystość: Krótki czas pobytu i efektywna separacja prowadzą do wysokiej czystości frakcji destylatów. Jest to szczególnie przydatne do separacji związków o zbliżonych temperaturach wrzenia lub oczyszczania produktów o wysokiej wartości.
3. Niskie temperatury pracy: Może działać przy niższych temperaturach w porównaniu z innymi technikami destylacji, zmniejszając ryzyko degradacji termicznej i zachowując integralność związków wrażliwych na ciepło.
4. Praca w wysokiej próżni: Działa w warunkach wysokiej próżni, co obniża temperaturę wrzenia materiału źródłowego i zmniejsza ryzyko degradacji termicznej. Pozwala to również na separację związków o wysokich temperaturach wrzenia lub niskich ciśnieniach par.
5. Skalowalność: Systemy destylacji filmu rysującego się mogą być łatwo skalowane, aby dostosować się do większych woluminów produkcji bez kompromitowania efektywności lub jakości produktu. Ta skalowalność sprawia, że nadaje się zarówno do badań w skali laboratoryjnej, jak i do produkcji przemysłowej.
6. Praca ciągła: Jest procesem ciągłym, pozwalający na nieprzerwaną produkcję i większą wydajność w porównaniu z metodami destylacji partiami. Może to prowadzić do zwiększenia efektywności i produktywności w ustawieniach przemysłowych.
7. Wielozadaniowość: Może obsługiwać szeroki zakres materiałów źródłowych, w tym związki wrażliwe na ciepło, substancje o wysokich temperaturach wrzenia i lepkie ciecze. Ta wszechstronność czyni go cennym narzędziem w różnych branżach, w tym w farmaceutyce, chemii, przemyśle spożywczym i olejkach eterycznych.
8. Energooszczędność: Ze względu na krótki czas pobytu i efektywny transfer ciepła, proces może być bardziej energooszczędny w porównaniu z innymi technikami destylacji, szczególnie podczas przetwarzania materiałów wrażliwych na ciepło przy niższych temperaturach.
9. Łatwa konserwacja: Systemy destylacji filmu rysującego się są stosunkowo proste w konstrukcji i wymagają minimalnej konserwacji w porównaniu z innymi instalacjami destylacji. Może to prowadzić do zmniejszenia czasu przestoju i obniżenia kosztów eksploatacji z czasem.

Kiedy lepiej unikać destylacji molekularnej z wycieranym filmem

1. Skład Materiału Źródłowego: Technika ta jest najbardziej skuteczna w separacji związków o stosunkowo zbliżonych temperaturach wrzenia lub tych, które są wrażliwe termicznie. Może nie być odpowiednia do separacji składników o znacząco różnych temperaturach wrzenia lub skomplikowanych mieszanin o szerokim zakresie temperatur wrzenia.
2. Bardzo duża lepkość: Wysoce lepkie materiały mogą stanowić wyzwanie w utrzymaniu jednolitej grubości filmu i efektywnego transferu ciepła. Podczas destylacji można rozdzielać składniki o umiarkowanej lepkości, jednak niezwykle lepkie materiały mogą wymagać specjalistycznego sprzętu lub alternatywnych technik.
3. Cząstki stałe: Destylacja z wycieranym filmem jest przeznaczona do przetwarzania płynnych mieszanin, a ciała stałe lub cząstki w materiale źródłowym mogą zakłócać płynność ruchu wycierania i powodować zatorów w systemie. Konieczne może być zastosowanie metod wstępnego oczyszczania, takich jak filtracja, w celu usunięcia stałych cząstek przed poddaniem materiału rozdziałowi.
4. Reaktywne związki: Niektóre związki mogą być bardzo reaktywne w warunkach próżni i wysokiej temperatury, co prowadzi do niepożądanych reakcji chemicznych lub rozkładu. W takich przypadkach mogą być preferowane alternatywne metody separacji, które działają w łagodniejszych warunkach.
5. Złożoność i Koszty Sprzętu: Konfiguracja systemu może wymagać znacznej inwestycji kapitałowej ze względu na konieczność użycia specjalistycznego sprzętu, systemów próżniowych i precyzyjnych mechanizmów kontroli. Złożoność sprzętu i konieczność posiadania wykwalifikowanych operatorów mogą również przyczynić się do wyższych kosztów eksploatacji.
6. Utrudnione skalowanie: Chociaż istnieje możliwość skalowania do produkcji przemysłowej, skalowanie z małoskalowej produkcji laboratoryjnej na dużą skalę produkcyjną może stanowić wyzwanie w utrzymaniu efektywności procesu, jednorodności i niezawodności.