Системы для СКФ экстракции

ИВЦ «Инжехим» предлагает системы для осуществления сверхкритической флюидной (СКФ) экстракции собственной разработки (патенты РФ: №157167 и №169873) и производства лабораторного, пилотного и промышленного масштаба.

Технология СКФ экстракции основана на использовании высокой растворяющей способности различных сжатых газов, а также на том факте, что растворяющая способность флюида в близкритической области существенно зависит от температуры и давления, что позволяет проводить углубленное фракционирование сырья и регенерацию экстрагента (растворителя) путем дросселирования флюида до давления, при котором растворимость пренебрежимо мала. В качестве экстрагента могут использоваться чистый и модифицированный полярной добавкой диоксид углерода, пропан-бутановая смесь и др. Получаемый экстракт может быть в жидком или порошкообразном состоянии. Преимущества СКФ экстракции по отношению к традиционным методам экстракции: простота разделения растворителя и экстракта, чистота получающегося продукта, сохранение в продукте летучих и термолабильных компонентов, высокая эффективность и селективность процесса, отсутствие вредных и токсичных выбросов.

Система для СКФ экстракции представляет собой аппарат высокого давления периодического действия.

 

Система для СКФ экстракции лабораторного масштаба

 

Блок экстракторов установки СКФ экстракции пилотного масштаба

 

Области применения систем для СКФ экстракции:

1. Экстракция растительного сырья. С помощью СКФ СО₂-экстракции может быть получен широкий спектр экстрактов, которые могут быть использованы для создания функциональных пищевых продуктов, эффективных фармацевтических, косметических препаратов и БАД. В отличие от традиционных экстракторов, основанных на применении органических растворителей, в СКФ СО₂-экстракторах обеспечивается извлечение из растительного сырья полного комплекса биологически активных соединений. При этом выделенный экстракт не разрушается, а отделение растворителя от экстракта не вызывает никаких проблем. СКФ СО₂-экстракция проводится при низких температурах, например, 40°С. Получающиеся экстракты не требуют последующей обработки, что сказывается также на стоимости фитопрепарата.

2. Регенерация катализаторов. В отличие от традиционного способа – окислительной регенерации, проводимой при температурах 400–600°С, регенерация СКФ экстракцией осуществляется в более мягких энерго- и ресурсосберегающих условиях (80–130°С) и обеспечивается большая степень сохранности рабочих свойств регенерированного катализатора, который в итоге выдерживает большее число циклов регенерации. Данная технология особенно рентабельна для регенерации достаточно дорогих катализаторов, содержащих такие редкие и ценные металлы, как Pd, Pt, Ag, Ni, Mo и др. Регенерация СКФ экстракцией была успешно опробована на таких катализаторах, как палладиевые катализаторы G-58E и LD-265, никель на кизельгуре, DN-3531-Criterion 514, ионно-обменный катализатор КУ-2ФПП и некоторые другие. Для определения оптимальных термодинамических условий регенерации каждого конкретного катализатора требуются дополнительные исследования.

3. Выделение углеводородов из нефтяных шламов и нефтеносных песков. СКФ экстракция с пропан-бутановым экстрагентом позволяет выделить из нефтяных шламов и песчаника до 96.34 мас.% товарных углеводородов. В результате, исключаются затраты на утилизацию нефтешлама.

4. Выделение углеводородов из водонефтяных эмульсий. Сверхкритическая флюидная пропан-бутановая экстракционная обработка водонефтяных эмульсий позволяет выделить из них до 86 мас. % обезвоженных и без механических примесей нефтепродуктов. При этом массовое содержание серы, хлористых солей и асфальтенов снижается примерно вдвое, а кинематическая вязкость почти в 10 раз. Отделенная вода пригодна для использования в технологических целях.

5. Утилизация отработанных железнодорожных шпал. Существующие методы утилизации древесины, обработанной токсичными веществами (каменноугольное масло), основаны на измельчении, пропитке щелочью или органическим растворителем, обработке насыщенным паром или ультразвуком, взрывной декомпрессии. Они достаточно трудоемки и затратны, а также являются источником вредных выбросов. Предлагаемая нами технология СКФ экстракции является инновационной, экономически целесообразной и безопасной для окружающей среды. Технология позволяет выделить из шпал до 97 мас.% материала пропитки. Выделенный материал пригоден для повторного применения, а дерево может быть использовано в качестве топлива.

ИВЦ «Инжехим» может выступить разработчиком СКФ технологий, а также изготовить системы для СКФ экстракции под требования заказчика.