РАЗДЕЛЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ
Мембранная обработка растительных экстрактов
Сначала определите экстрагент, целевые компоненты и примеси. Затем на репрезентативной пробе подберите трубчатое мембранное осветление, при необходимости UF/NF-фракционирование и концентрирование, а непрерывным пилотированием подтвердите масштабирование.
Свойства исходного потока и требования к продукту определяют выбор мембраны, направления потоков, пределы концентрации и параметры следующих стадий. Страница не содержит универсальных обещаний по выходу, качеству продукта или нормативному соответствию.
Водные, спиртовые и смешанные экстракты различаются требованиями к материалам, безопасности и возврату компонентов.
Определите, какие компоненты нужно сохранить, а какие частицы, коллоиды, белки, пигменты и соли — удалить.
Испытания образца и пилотирование определяют баланс потоков, рабочее окно, мойку и исходные данные для следующих стадий.
ОПРЕДЕЛИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭКСТРАКТА
Сначала определите экстрагент, целевые компоненты и продуктовый поток
Даже для одного растительного сырья различия в экстрагенте, целевых компонентах, условиях партии и требованиях к последующему продукту могут потребовать разных материалов мембран, уровней разделения и режимов работы.
Коллоиды, белки, полисахариды и пигменты
До выбора осветления, фракционирования, обессоливания или концентрирования уточните сырьё, температуру экстракции, твёрдые частицы, вязкость и стабильность целевого компонента.
Использование исходной воды не подразумевает применения определённого типа мембраныРастворитель, совместимость материалов и безопасность
Для спиртовых экстрактов подтвердите концентрацию спирта, совместимость материалов, взрывозащиту, закрытую перекачку, инженерные сети и сопряжение с возвратом растворителя.
По каждому проекту необходимо определить ответственные стороны за обеспечение безопасности и работу с растворителемОпределите, что сохранить и что удалить
Целевой компонент может находиться в осветленном потоке, ретентате или последующей фракции. Одного названия «растительный экстракт» недостаточно, чтобы определить продуктовый поток.
Необходимо определить исходную воду, раствор, суспензию или поток до того, как выбирать оборудование.Границы применения:Для чая, ингредиентов пищевой промышленности и трав, а также экстрактов натуральных продуктов требуется отдельная проверка каждого из них. Мембраны могут использоваться на одной или нескольких стадиях разделения, однако они не обеспечивают автоматически полного извлечения, очистки и получения готового продукта.
ОЦЕНКА ИСХОДНОГО ПОТОКА И ПРОДУКТА
Шесть групп данных для выбора мембранной стадии
Это предварительные данные для оценки, которые не являются универсальными условиями применения. Недостаток информации не позволяет прямо определить материал мембраны, размер пор, диапазон MWCO, коэффициент концентрации или состав продуктового потока.
Исходный материал и метод извлечения
Вид и часть растения, партия, экстрагент, температура, время, соотношение твёрдой и жидкой фаз и способ предварительного разделения.
Целевые компоненты
Наименование целевого вещества, молекулярная масса или распределение молекул, метод анализа, чувствительность к теплу и допустимые пределы потерь.
спектр примесей
Частицы, коллоиды, белки, полисахариды, пигменты, танины, соли и прочие сопутствующие компоненты.
Растворитель и физические свойства
Концентрация спирта, pH, температура, вязкость, Brix или сухие вещества, осмотическое давление и стабильность потока.
Продукт и следующие стадии переработки
Требования к передаче целевого потока на ионный обмен, спиртовое осаждение, выпаривание, кристаллизацию, сушку или другие операции.
Мойка и безопасность
Допустимые моющие средства, контактные материалы, возврат растворителя, взрывозащита, инженерные сети и меры против перекрёстного загрязнения.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕВОГО КОМПОНЕНТА И ПРИМЕСЕЙ
Мембрану выбирают по поведению продукта и примесей
Одна и та же мембрана может проявлять различное поведение с точки зрения удержания и прохождения компонентов в разных растительных экстрактах. Для окончательного выбора технологической схемы необходимо совместно использовать аналитические методы, испытания образца и материальный баланс.
Целевые компоненты и продуктовый поток
Сначала определяют, относится ли целевой продукт к осветленному потоку, ретентату или к какому-либо из последующих фракционированных потоков, после чего устанавливают допустимые потери и назначение продуктового потока.
Нельзя заранее считать, что целевой продукт обязательно находится в экстракте или в одном конкретном мембранном потоке.Проведение испытаний с реальным исходным потоком позволяет определить материал мембраны, порог разделения компонентов и конфигурацию модулей.
Твердые частицы, коллоиды, пигменты, соли и вспомогательные компоненты
Определите, на какой стадии удаляется каждая примесь и нужны ли ионообменная смола, спиртовое осаждение или другие немембранные стадии очистки.
Не следует автоматически считать пермеат отходамиТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА
Водные и спиртовые экстракты оценивают раздельно
Данный документ служит основой для инженерных обсуждений. Не каждый проект требует применения всех этапов с использованием мембран, причем такая система не заменяет автоматически ионообменную смолу, спиртовое осаждение, выпаривание, кристаллизацию или сушку.
Для водных экстрактов оценивают коллоиды, белки, полисахариды, пигменты, вязкость и различия между партиями.
Для спиртового экстракта подтвердите концентрацию спирта, взрывозащиту, закрытую перекачку, инженерные сети и условия возврата растворителя.
- 01Предварительная обработка и усреднение параметров
Стабилизируйте содержание твёрдых веществ, температуру, расход и режим партий.
- 02Осветление с использованием трубчатой мембраны
Отделение взвешенных частиц, коллоидов и совместимых макромолекулярных примесей.
- 03UF фракционирование в соответствии с требованиями проекта
Выберите класс разделения по распределению целевого компонента и примесей.
- 04NF — очистка в соответствии с требованиями проекта.
Испытания определяют применимость обесцвечивания, обессоливания и фракционирования низкомолекулярных компонентов.
- 05Концентрация и следующие стадии.
Мембранные стадии согласуют с ионообменной смолой, спиртовым осаждением, выпариванием, кристаллизацией или сушкой.
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОТОКОВ
Отдельно определите осветленный поток, ретентат и возврат
Здесь не предусмотрено автоматического определения пермеата как продукта или ретентата как отходов. Конечные параметры каждого потока определяются характеристиками целевого компонента, результатами испытаний и всей технологической схемы производства.
Исходный экстракт
Фиксируют исходный экстракт и экстрагент, целевые компоненты, твёрдые включения, примеси, температуру и параметры партии.
Осветлённый поток
Определяют задержание целевых компонентов, мутность и условия передачи потока на UF, NF, ионный обмен или концентрирование.
Ретентат мембраны
Оценивают обогащение целевых компонентов или примесей, возврат компонента при диафильтрации и конечное назначение потока.
Пермеат и промывные боковые потоки
Отдельно определите низкомолекулярный пермеат, потоки возврата растворителя или воды, CIP и диафильтрацию.
Для содержания целевого компонента, степени очистки, концентрирования, выхода продукта и качества потоков нет универсальных значений. Проектные показатели определяют только после проведения испытаний образца, пилотных испытаний и заключения технического соглашения.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Распределение компонентов подтверждают на реальном экстракте
Испытания образца позволяют оценить мембранные материалы и классы разделения. Пилотные испытания проводятся непрерывно с целью анализа изменчивости при производстве партий, характера загрязнения мембран, эффективности восстановления после мойки, накопления компонентов и характеристик следующих стадий.
- 01Проведение обзора имеющейся информации.
Уточните сырьё, метод экстракции, целевые компоненты, действующую схему и назначение продукта.
- 02Анализ проб.
Определите целевые показатели, примеси, растворитель, физические свойства и методы анализа.
- 03Сравнительные испытания мембран
Сравните задержание, прохождение и загрязнение мембран для целевых компонентов и основных примесей.
- 04Материальный баланс в лабораторных условиях
Необходимо фиксировать количество и состав очищенной воды, ретентата, пермеата, а также потоков диафильтрации и возврата компонента.
- 05Пилотные испытания в непрерывном режиме
Следует проверить рабочий диапазон, изменчивость при производстве партий, восстановление после мойки, а также влияние условий использования растворителя.
- 06Инженерное масштабирование
Необходимо сформировать параметры проектирования, касающиеся площади мембраны, CIP, требований безопасности и инженерных сетей и связей со следующими стадиями.
Необходимо определить распределение целевых компонентов и основных примесей в условиях, согласованных между сторонами.
Количество и состав исходного потока, осветленного потока, ретентата, пермеата и потоков диафильтрации
Динамика удельного потока, характер мембранного загрязнения, совместимость с процедурами очистки, а также данные об устойчивости материалов к воздействию различных факторов
Технические параметры, необходимые для проектирования последующих этапов очистки, концентрации, извлечения растворителя и систем безопасности
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для оценки нужны прослеживаемые данные по сырью, компонентам и процессу
По возможности предоставьте данные по типичным и изменяющимся партиям, а также данные, характеризующие процессы запуска, остановки и очистки установки. Данные реализованных проектов и результаты испытаний не являются гарантийными показателями нового проекта.
- Исходный материал и метод извлечения
- Растительное сырье и его часть, партия, водная или спиртовая экстракция, концентрация растворителя, температура и продолжительность экстракции
- Производительность и режим работы установки
- Часовой расход, объём партии, рабочий цикл, диапазон колебаний расхода, условия усреднения и хранения
- Целевые компоненты
- Название вещества, молекулярная масса или распределение молекул, текущая концентрация, метод анализа, стабильность и допустимые пределы потерь
- Примеси и физические свойства
- Твёрдые частицы, белки, полисахариды, пигменты, соли, pH, температура, вязкость и мутность
- Существующая технологическая схема
- Оценка, подбор и испытания, центрифугирование, фильтр-прессы, осаждение с использованием спирта, ионообменная смола, теплообмен, выпаривание и существующие мембранные системы
- Точки выхода пермеата и ретентата
- Место назначения целевого продукта, направления потока очищенной среды и ретентата, а также требования к извлечению пермеата или его утилизации
- Требования к безопасности и сопутствующим коммуникациям
- Класс взрывозащиты, требования к закрытой системе, возврат растворителя, охлаждение, пар, азот и сопряжение с инфраструктурой площадки
- Проведение проверок и очистка оборудования
- Объём образца для получения, требования к хранению и транспортировке, SDS, CIP, сроки проведения тестов и условия пилотного внедрения
Здесь не приводятся универсальные показатели выхода продукта, чистоты, степени обесцвечивания, коэффициента концентрации, энергопотребления, стоимости, класса продукта или заключений, касающихся соблюдения нормативов. Для получения точных значений необходимо провести испытания образца, выполнить пилотные испытания и заключить техническое соглашение.
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Проектные примеры мембранной обработки экстрактов
Приведенные ниже показатели производительности отражают опыт применения мембран в процессах осветления, фракционирования и концентрирования растительных экстрактов. Они не служат основанием для выбора мембран, определения характеристик готового продукта или выдачи гарантий для нового проекта.
Обезличенные промышленные проекты · растительные и натуральные экстракты
Три обезличенных проекта для подготовки испытаний и масштабирования
Опубликованы только производительность, тип исходного потока и задействованные мембранные стадии. Клиент, год, выход, чистота, энергопотребление, стоимость и нормативные выводы не раскрываются.
ИНЖЕНЕРНЫЕ ГРАНИЦЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ
Согласуйте мембранную стадию, полный процесс и требования безопасности
Plum выполняет анализ, испытания и проектирование, поставляет мембранные системы и поддерживает пусконаладку. Вопросы обработки сырья, безопасности растворителей, характеристик продукта и работы немембранных стадий очистки требуют уточнения для каждого отдельного проекта.
Возможности PLUM
- Предварительная оценка данных извлечения, целевых компонентов и профилей примесей
- Оценка материалов мембран, их типов, классов разделения и сочетаемых технологических схем
- испытания образца, пилотные испытания, а также материальный баланс потока
- мембранные блоки, системы циркуляции, CIP, КИП и системы управления
- Пусконаладка, обучение и поддержка интеграции со смежными стадиями
Согласовывается для каждого проекта
- Растительное сырье, рецептура экстракции, реагенты и оборудование предшествующей ступени экстракции
- Меры защиты от взрывов, пожарной безопасности, извлечение и безопасность при работе со спиртами и другими растворителями
- Ионообменная смола, осаждение с использованием спирта, выпаривание, кристаллизация, сушка и полная технологическая схема производства
- Рецептура и свойства продукта, стандарты качества, требования к контакту с пищевым продуктом и нормативная ответственность
- здания, инженерные сети, боковые потоки, отходы и конечная утилизация
СВЯЗАННЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
Связанные маршруты и возможности испытаний
Обзор бизнес-аспектов проектаМембранное разделение технологических жидкостей
Возможности пилотных испытанийИспытания образца и пилотные испытания
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
Частые вопросы по мембранной обработке экстрактов
Могут ли водные и спиртовые экстракты использовать одну и ту же технологическую схему?
Не обязательно. Совместимость растворителей, материалов, требования к безопасности, необходимые инженерные сети, целевые компоненты и характеристики примесей могут существенно отличаться, что требует отдельного анализа и испытаний.
Остаётся ли целевой компонент всегда в ретентате мембраны?
Не обязательно. Целевой компонент может находиться в осветленном потоке, ретентате или в каком-либо из последующих фракционированных потоков. Для определения его местоположения необходимы данные о молекулярной массе, результаты аналитических методов и испытания реального исходного потока.
Какова роль трубчатых мембран в схеме обработки растительных экстрактов?
Трубчатые мембраны обычно используются для разделения частиц, взвешенных веществ, коллоидов и совместимых макромолекулярных примесей из экстрактов с высоким содержанием твёрдых веществ, что позволяет получить более стабильный исходный поток для UF, NF, ионообменной смолы или для дальнейшей концентрации. Они не заменяют последующее разделение растворённых компонентов.
Требуются ли для каждого проекта мембраны UF, NF и для концентрации?
Нет. Количество и последовательность стадий мембранной установки определяются целевыми компонентами, характеристиками примесей, используемым растворителем, физическими свойствами веществ, параметрами конечного продукта и результатами испытаний.
Могут ли мембраны заменить спиртовое осаждение, ионообменную смолу или выпаривание?
Это нельзя считать универсальным выводом. Мембраны могут выполнять часть функций осветления, фракционирования или предварительного концентрирования, однако в технологической схеме проекта необходимо чётко указать, требуются ли дополнительные устройства, не являющиеся мембранными, и как они взаимосвязаны между собой.
Почему проекты, связанные со спиртовыми экстрактами, требуют дополнительной информации по вопросам безопасности?
Концентрация спирта влияет на материалы, закрытую перекачку, взрыво- и пожарозащиту, инженерные сети и условия возврата растворителя. Все эти аспекты требуют совместной проверки с заказчиком или EPC.
Могут ли данные проектов 50, 12 и 10 m³/h служить гарантией для нового проекта?
Нет. Эти данные представляют собой лишь обезличенные проектные записи о производительности реализованных проектов. Для нового проекта необходимо провести новую верификацию и подтверждение параметров выбора мембран, качества потока сырья, рабочего диапазона и производительности всей системы в техническом соглашении.
Какая информация необходима для первоначальной оценки?
Укажите исходный экстракт, растворитель, расход или объём партии, целевые компоненты и методы анализа, твёрдые вещества, белки, полисахариды, пигменты, соли, pH, температуру, вязкость, действующую схему, требования к продукту, CIP, безопасность, SDS и объём образца.
ЗАПРОС ИСПЫТАНИЙ РАСТИТЕЛЬНОГО ЭКСТРАКТА
Передайте данные экстрактаЗапросить испытания и пилотную проверку
Предоставьте данные о растительном сырье, экстрагенте, целевых компонентах, примесях, физических свойствах, действующей схеме, требованиях к продукту и безопасности, а также объём образца. Plum определит программу сравнительных и пилотных испытаний после анализа данных.
Предоставленная информация используется только для первичной оценки. Она не является обязательством по срокам испытаний, результатам, выходу или чистоте продукта, инженерным показателям, ответственности за безопасность, соответствию нормативным требованиям или объёму поставки.