การสูญเสียการผลิตส่วนใหญ่ในกระบวนการแปรรูปยาและอาหารไม่ได้เกิดขึ้นระหว่างการสกัด แต่เกิดขึ้นระหว่างความเข้มข้น เครื่องความเข้มข้นของการระเหยที่จับคู่ได้ไม่ดีสามารถลดสารออกฤทธิ์ที่ไวต่อความร้อน พลังงานที่สิ้นเปลือง และทำให้ผลผลิตทั้งหมดของคุณลดลง การเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมล่วงหน้าจะเปลี่ยนแปลงสมการนั้นโดยสิ้นเชิง

เครื่องระเหยสารเข้มข้นคืออะไรและทำงานอย่างไร

เครื่องความเข้มข้นของการระเหยจะกำจัดตัวทำละลาย — โดยทั่วไปคือน้ำหรือเอธานอล — ออกจากสารละลายของเหลวโดยการใช้ความร้อนที่ควบคุมภายใต้แรงดันที่ลดลง สุญญากาศจะลดจุดเดือดลง ทำให้ความเข้มข้นเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100°C สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมากสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน เช่น สารสกัดจากพืช สารตัวกลางทางเภสัชกรรม และของเหลวเกรดอาหารซึ่งมีอุณหภูมิสูงทำลายสารประกอบออกฤทธิ์

กระบวนการพื้นฐาน: สารละลายป้อนเข้าสู่เครื่องระเหย ตัวทำละลายระเหยภายใต้สุญญากาศ ไอระเหยถูกควบแน่นและนำกลับคืน และผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นจะออกจากระบบ ตัวทำละลายที่นำกลับมาใช้ใหม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการดำเนินงานโดยใช้เอทานอลหรือตัวทำละลายราคาแพงอื่นๆ

ประเภทหลักของอุปกรณ์ความเข้มข้นของการระเหย

ประเภทที่คุณต้องการขึ้นอยู่กับความหนืดของวัสดุ ความไวต่อความร้อน แนวโน้มการเปรอะเปื้อน และข้อกำหนดปริมาณงาน ต่อไปนี้เป็นรายละเอียดเชิงปฏิบัติ:

สำหรับขั้นตอนการสกัดพืช เครื่องระเหยฟิล์มตกแบบสามเอฟเฟกต์ที่ออกแบบมาเพื่อความเข้มข้นที่ประหยัดพลังงาน เป็นตัวเลือกเริ่มต้นที่ดี โดยจะนำไอน้ำทุติยภูมิมาใช้ซ้ำในสามขั้นตอน ซึ่งจะลดพลังงานที่ป้อนลงประมาณ 60–70% เมื่อเทียบกับยูนิตเอฟเฟกต์เดี่ยวที่ทรูพุตเดียวกัน

ฟิล์มร่วงหล่นกับกระแสบังคับ: คุณต้องการอันไหน

นี่คือจุดที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่สะดุด เครื่องระเหยแบบฟิล์มตกจะเร็วกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า แต่ต้องการให้ของเหลวป้อนกระจายเท่าๆ กันในลักษณะเป็นฟิล์มบางๆ ภายในท่อ หากวัสดุของคุณมีความหนืด เหนียว หรือเสี่ยงต่อการเกิดตะกรัน วัสดุจะไม่สร้างฟิล์มที่เหมาะสม และประสิทธิภาพจะลดลง

เครื่องระเหยแบบบังคับหมุนเวียนใช้ปั๊มเพื่อดันของเหลวผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยความเร็วสูง ความปั่นป่วนนี้ป้องกันการสะสมตัวบนผนังท่อ ทำให้เหมาะสมสำหรับสารละลายเกลือเข้มข้น น้ำเชื่อม หรือวัสดุใดๆ ที่ใกล้จะอิ่มตัว นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกมาตรฐานเมื่อกระบวนการของคุณต้องการการตกผลึกเมื่อสิ้นสุดความเข้มข้น

การทดสอบภาคปฏิบัติ: หากของเหลวป้อนของคุณมีความหนืดสูงกว่าประมาณ 100 mPa·s ที่อุณหภูมิกระบวนการ ให้เริ่มด้วยการบังคับหมุนเวียน ด้านล่างนั้นฟิล์มที่ตกมักจะเป็นตัวเลือกที่ประหยัดกว่าเสมอ

เครื่องขูดระเหย: เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับวัสดุที่มีความหนืดสูงและไวต่อความร้อน

เมื่อคุณมุ่งความสนใจไปที่สารสกัดจากพืช โอโอเรซิน หรือสารเคมีตัวกลาง เช่น ไดเอทาโนลามีน (DEA) ฟิล์มที่ตกลงมาหรือการไหลเวียนแบบบังคับก็อาจไม่เหมาะสม วัสดุเหล่านี้จะมีความหนืดเมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น และหลายชนิดมีสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่จะสลายตัวภายในไม่กี่วินาทีเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น

A เครื่องระเหยมีดโกนสูญญากาศสำหรับสารสกัดจากพืช แก้ปัญหาทั้งสองอย่าง ใบมีดที่หมุนได้จะเช็ดแผ่นฟิล์มบางๆ บนผนังที่มีระบบทำความร้อนอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีเวลาคงตัวอยู่ภายในไม่กี่วินาที สุญญากาศจะลดจุดเดือดไปพร้อมกัน ผลลัพธ์: วัสดุมีความเข้มข้นครบถ้วนที่จะถูกทำลายในการออกแบบเครื่องระเหยแบบอื่นๆ

เครื่องระเหยแบบขูดยังเป็นทางเลือกที่นิยมสำหรับวัสดุที่อาจมัดรวมท่อเหม็น — การเช็ดเชิงกลจะป้องกันการสะสมตัวโดยสิ้นเชิง

เครื่องระเหย MVR: เมื่อต้นทุนพลังงานเป็นตัวขับเคลื่อนการเลือกอุปกรณ์

เทคโนโลยีการบีบอัดไอเชิงกล (MVR) จัดการกับต้นทุนการดำเนินงานที่ใหญ่ที่สุดเพียงอย่างเดียวในการระเหยทางอุตสาหกรรม นั่นก็คือ ไอน้ำ เครื่องระเหยหลายเอฟเฟกต์แบบเดิมยังคงต้องใช้ไอน้ำจากภายนอกในการทำงานแต่ละครั้ง ระบบ MVR จะบีบอัดไอทุติยภูมิที่เกิดขึ้นระหว่างการระเหยและป้อนกลับเป็นแหล่งความร้อนหลัก ซึ่งช่วยลดการใช้ไอน้ำภายนอกส่วนใหญ่โดยสิ้นเชิง

สำหรับการทำงานต่อเนื่องในปริมาณมาก หน่วย MVR สามารถลดการใช้พลังงานได้ 80–90% เมื่อเทียบกับระบบเอฟเฟกต์เดี่ยว ต้นทุนเงินทุนสูงกว่า แต่ระยะเวลาคืนทุน 18–36 เดือนเป็นเรื่องปกติในโรงงานที่ทำงานตามขนาด หากสถานที่ของคุณมีการระเหยตลอดเวลา MVR ก็คุ้มค่ากับการสร้างแบบจำลองอย่างจริงจัง

วิธีการเลือกอุปกรณ์ความเข้มข้นของการระเหยที่เหมาะสม

การเลือกไดรฟ์สี่พารามิเตอร์มากกว่าสิ่งอื่นใด:

• ความหนืดของฟีดและแนวโน้มการเปรอะเปื้อน — กำหนดว่าฟิล์มที่ตกลงมาหรือการไหลเวียนแบบบังคับนั้นสามารถทำงานได้หรือไม่
• ความไวต่อความร้อนของผลิตภัณฑ์ — การดำเนินการสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำจำเป็นต้องอยู่เหนือเกณฑ์ความไวที่กำหนด
• ความสามารถในการระเหยที่ต้องการ — วัดเป็นกิโลกรัมของน้ำที่กำจัดออกต่อชั่วโมง สิ่งนี้จะกำหนดจำนวนเอฟเฟกต์หรือว่า MVR นั้นถูกต้องหรือไม่
• วัสดุก่อสร้าง — การใช้งานด้านยาและอาหารโดยทั่วไปต้องใช้สแตนเลส SUS316L การใช้งานทางเคมีอาจใช้ SUS304 หรือโลหะผสมชนิดพิเศษ

สำหรับการดำเนินการแปรรูปสารสกัดจากพืช CBD ยาสมุนไพร หรือตัวกลางทางเภสัชกรรม เครื่องระเหยและความเข้มข้นทางอุตสาหกรรมครบวงจรสำหรับการสกัดพืช ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่หน่วยสุญญากาศระดับห้องปฏิบัติการไปจนถึงระบบมัลติเอฟเฟกต์ความจุขนาดใหญ่ — ด้วยการออกแบบที่เป็นไปตามมาตรฐาน GMP สำหรับอุตสาหกรรมที่ได้รับการควบคุม

จุดสุดท้ายประการหนึ่งของการบูรณาการ: สมาธิไม่ค่อยยืนอยู่คนเดียว ในสายการสกัดที่สมบูรณ์ จะอยู่ระหว่างการสกัดและการแยกหรือการทำให้แห้ง อุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบและปรับขนาดร่วมกัน เช่น ถังสกัด เครื่องระเหย เครื่องแยก เครื่องทำแห้ง หลีกเลี่ยงปัญหาคอขวดที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องจากแหล่งต่างๆ ถูกบังคับให้ต้องปริมาณงานเท่ากัน ก สายการผลิตสกัดพืชแบบครบวงจร ช่วยให้มั่นใจได้ว่าทุกขั้นตอนจะตรงกันตั้งแต่เริ่มต้น ซึ่งมีความสำคัญมากกว่าข้อกำหนดเฉพาะของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง