Impianti CO2
IMPIANTO SCF CON CO2 SUPERCRITICA ED ACQUA SUBCRITICA
Impianti chimici sono spesso macchine molto manuali. Nessuna automazione, nessun controllo software è installato a bordo. Questo non è il nostro punto di vista. L'area di Torino in Italia mostra la più altra concentrazione di società che operano nel campo dell'automazione in Italia, una delle più alte di tutto il mondo. Crediamo che l'automazione sia irrinunciabile negli impianti di estrazione con fluidi supercritici. Questo è il motivo per cui abbiamo deciso di implementare un unico software, installandolo sia negli impianti industriali che negli impianti di ricerca e di sviluppo. Il software offre molte opzioni e pilota il PLC all'interno del quadro elettrico principale. Il modulo Process Designer permette all'operatore esperto di costruire passo passo il processo specifico che desidera realizzare.
Temperatura, pressione, portata, ogni dettaglio è sotto il controllo del software. il misuratore di flusso di massa, tecnologia Coriolis, dà la portata istantanea e il totalizzatore di portata. Il condensatore, il raffreddatore, l'evaporatore lo scambiatore, tutti gli oggetti sono controllati separatamente.
Estrattore, separatore, serbatoio di accumulo sono al suo comando. Con il modulo di smartphone, tutto il sistema è nelle tue mani, ovunque tu vada.
PASTORIZZAZIONE A FREDDO
Separeco ha sviluppato una nuova applicazione di fluidi nello stato supercritico circa la pastorizzazione di liquido a bassa temperatura (28-32 ° C) e ad alta pressione ( 80 bar). L'impianto opera con anidride carbonica (CO2) nello stato supercritico in modalità continua. Il liquido viene caricato in contenitori di plastica per alimenti e poi aspirata da una pompa dosatrice e mescolato con CO2 in condizioni supercritiche prima dell'ingresso nel reattore. Il reattore è costituito da una serie di tubi concentrici termostatati da uno scambiatore di calore. Il sistema permette un adeguato tempo di contatto tra fluido anidride carbonica in stato supercritico e il liquido da pastorizzato. Al termine del ciclo di lavorazione il liquido viene degasato tramite una pompa a vuoto e conservato in contenitori di acciaio inox precedentemente sterilizzati. risultati hanno mostrato che il trattamento di succo d'arancia con CO2 alla pressione operativa inferiore (130 bar) e la quantità di biossido di carbonio (0,385 g CO2), in linea con la riduzione dei costi per future operazioni su scala industriale, in grado di garantire ottime microbica inattivazione, estendere la shelf-life di succo d'arancia fresco.
Liquid Nutritional Supplements Mesophilic(ufc/g)
bacterial load before pasteurization 1.470.000bacterial
load after pasteurization < 10
Le proprietà nutrizionali e antiossidanti del succo di arance rosse trattate con di CO2 sono rimaste pressoché invariate fino al 20° giorno del deposito refrigerato, quindi mostrando un leggero calo, non rilevante ai fini del mantenimento antiossidante del prodotto. Inoltre, la valutazione sensoriale del prodotto da parte di un panel addestrato ha suggerito che il succo di arance rosse trattate con di CO2 sarebbe ben accolto dai consumatori e, inoltre, che esso dovrebbe essere considerato migliore prima di 30 giorni di conservazione in frigorifero a 4 ± 1° C. Questo suggerisce il grande potenziale del succo di arance rosse trattate con di CO2 come un nuovo prodotto da destinare a mercato dei succhi di frutta fresca all'interno di una nuova struttura di vendita al dettaglio, che di succhi di frutta freschi con 30 giorni di shelf-life.
IMPIANTO MULTIPURPOSE
Abbiamo realizzato un nuovo impianto multipurpose SFE/SFF/SFP con estrattore da 6 litri, torre di frazionamento da 4,5 metri e reattore di pastorizzazione da 1,2 litri. L'impianto è provvisto di PLC e di un software apposito che visualizza tutte le variabili rilevate dai sensori di portata (massici ad effetto coriolis) a cui sono collegati gli inverter per il controllo dei giri motore delle pompe, temperatura (termocoppie veloci classe 1) e pressione (tipo metal-to-metal). Per il controllo della pressione abbiamo adottato delle valvole attuate ad aria compressa, molto precise, pilotate da una seconda valvola di pre-pilotaggio, corrente-pressione completa di controllo feedback intermedio.
Sono state previste inoltre valvole parzializzatrici a variazione proporzionale per il controllo dei fluidi di regolazione termica. Le valvole automatiche proporzionali e on/off ad alta pressione sono pilotate ad aria compressa.
La possibilità di controllare automaticamente il processo è fondamentale ai fini della ricerca perchè permette di stabilire con facilità le cinetiche di estrazione ed i parametri necessari alla solubilizzazione del principio attivo richiesto. I grafici realizzati dal sistema sono esportabili ed incollabili su documento word. L'impianto elettrico è alloggiato in un cabilet posto a lato del macchianario.
Il quadro elettrico è compatto e contiene tutti i moduli trasdduttori delle sonde di temperatura, portata e pressione. In basso sono visibili gli inverter per il controllo dei giri motore.
Nella parte centrale è visibile il PLC con tutti i collegamenti in-out per gli attuatori e le valvole di controllo. Un hob di rete permette il collegamento di più PC al sistema sia direttamente sia attraverso internet con connessione protetta (VPN).
IMPIANTI PILOTA
Separeco produce impianti pilota da 5 a 50 litri. L’utilizzo di un impianto pilota permette di ottenere buone quantità di estratto e/o raffinato sulle quali è possibile svolgere un gran numero di analisi, compresi panel di valutazione.
Con impianti di almeno 5 litri è possibile produrre piccoli serie di campioni per valutazioni di carattere commerciale.La configurazione è la più ampia possibile. Si parte dal modello più piccolo SCF5.00 da 5 litri fino al modello SCF50.00 da 50 litri.
Le caratteristiche sono:
- Pressioni di esercizio da 300 a 600 bar
Le dimensioni sono molto contenute. Il modello SCF500 da 5 litri misura 280 cm x 160 cm ed altezza di 220 cm esclusa torre di frazionamento.
E’ fornibile in varie versioni, da quelle manuali a quelle assistite da PLC e supervisionate da PC con controllo totale del processo e generazione di grafici a video. Il modello SCF500 (ma vale per tutti i modelli da SCF200 a SCF1000) è così configurabile:
- SCF5.00 serie 1, estrazione
- SCF5.00 serie 2, estrazione1 e frazionamento
- SCF5.00 serie 3, estrazione1 e pastorizzazione
- SCF5.00 serie 4, estrazione1, frazionamento e pastorizzazione
- SCF5.00 serie 5, estrazione1, frazionamento, pastorizzazione e micronizzazione.
- SCF5.00 seria 9, configurabile a richiesta
Nota 1: disponibile con stadio estrazione con acqua supercompressa o/e con alimentazione co-solvente
Tutti gli impianti possono essere forniti in tre differenti versioni:
- MP: con pompe a doppia membrana in PTFE (max 380 bar)
- HP: con pompe a membrana metallica (max 500 bar)
- UP: con pompe a doppia membrana metallica (max 680 bar)
Ogni modello può essere scelto manuale o assistito da PLC e da PC con software di controllo MES, capace di produrre anche grafici temporali relativi ad ogni variabile di processo. L’investimento iniziale non viene mai perduto: i nostri impianto sono scalabili! E’ sempre possibile applicare un upgrade dalla serie 1 alla serie 2 e così via fino alla serie 5. Separeco pone la massima attenzione nella scelta dei componenti per la realizzazione dei propri impianti, utilizzando componenti delle migliori marche sul mercato. Acciaio INOX per lo skid, valvole Autoclave Engineers, pompe a membrana Lewa, raccordi Swagelok ad alta pressione, valvole pneumatiche Parker.
Tutti nostri impianti vengono realizzati secondo le normative europee PED (Pressure Equipment Directive) , marchiati CE e dotati di tutte le certificazioni relative.
REALIZZAZIONE DI IMPIANTI INDUSTRIALI
Dai risultati ottenuti dalla sperimentazione sugli impianti pilota si ottengono i dati cinetici e operativi per svolgere un adeguato scale-up e dimensionare l’impianto industriale in base alle esigenze produttive.
La nostra esperienza ci ha portato a costruire impianti con 4 estrattori in parallelo da 300 litri cadauno alcuni dei quali destinati al mercato cinese.
La scelta di utilizzare questo tipo di configurazione è stata dettata dalla possibilità di poter dotare il sistema di maggiore flessibilità, quindi di utilizzare uno o più estrattori a seconda delle necessità produttive. Inoltre l’utilizzo di diversi estrattori favorisce l’economicità della gestione e l’eliminazione dei tempi morti di carico e di scarico.
Infatti l’utilizzo di più estrattori in parallelo consente di ridurre le perdite di anidride carbonica derivanti dalla depressurizzazione e attraverso un compressore è possibile comprimere la CO2 residua, in modo da eliminare completamente ogni perdita.
Caratteristiche impianto
- Pressioni di esercizio fino a 380 bar
- Due o più estrattori da 100 litri fino a 800 litri ognuno
- Portata pompa CO2 da 500 a 5000 kg/h
- Sistema PLC con software MES per la gestione degli allarmi e degli automatismi
- Sistema di apertura servoassistito
- Sistema di raccolta automatico
- Recupero totale dell’anidride carbonica
IMPIANTI PER LA RICERCA
Separeco ha deciso di realizzare impianti per la ricerca non inferiori al litro. Questa politica nasce dalla decennale esperienza maturata nell’ingegnerizzazione e messa a punto di processi con CO2 allo stato supercritico. I motivi di questa scelta si possono così riassumere:
- - La percentuale di principio attivo da estrarre è spesso inferiore al 10% sul peso secco. Considerando che le farine hanno un indice di riempimento del cestello che oscilla attorno a 0,5, si deduce che con estrattore da 100 o 200 ml si posso ottenere poche gocce di estratto, spesso insufficienti per condurre analisi complete.
- - Le cinetiche di estrazione non sono generalmente scalabili per volumi inferiori ad 1 litro.
- - Negli impianti con estrattore inferiore al litro non viene fornito il condensatore di CO2. Questo significa che la CO2 non viene recuperata ma perduta durante il ciclo. Nei nostri impianti la CO2 viene totalmente ricircolata durante il ciclo.
- - Negli impianti con estrattore inferiore al litro è difficile realizzare estrazioni in con H2O ad alta pressione per sostanze polari.
- - Le pompe sono così piccole che è impensabile poter alimentare una torre di frazionamento. Nei nostri impianti di ricerca il volume lordo dell’estrattore è di circa 1000 ml, mentre il cestello che contiene la matrice da trattare ha un volume utile totale di circa 800 ml. Le chiusure sono del tipo "Rapido" senza dadi e bulloni. L’impianto Separeco per la ricerca modello SCF100 ha dimensioni molto contenute, 120 cm x 140 cm. Ha un consumo di energia limitato e bassi amperaggi, grazie all’uso di apparecchiatura elettriche trifase. E’ fornibile in varie versioni, da quelle manuali a quelle assistite da PLC e supervisionate da PC con controllo totale del processo e generazione di grafici a video.
- Il modello SCF100 è così configurabile:
- - SCF1.00 serie 1, estrazione
- - SCF1.00 serie 2, estrazione e frazionamento
- - SCF1.00 serie 3, estrazione e pastorizzazione
- - SCF1.00 serie 4, estrazione, frazionamento e pastorizzazione
- - SCF1.00 serie 5, estrazione, frazionamento, pastorizzazione e micronizzazione.
- - SCF1.00 seria 9, configurabile a richiesta
Nota 1: disponibile con stadio estrazione con acqua supercompressa o/e con alimentazione co-solvente
Tutti gli impianti possono essere forniti in tre differenti versioni:
- MP: con pompe a doppia membrana in PTFE (max 380 bar)
- HP: con pompe a membrana metallica (max 500 bar)
- UP: con pompe a doppia membrana metallica (max 680 bar)
Ogni modello può essere scelto manuale o assistito da PLC e da PC con software di controllo MES, capace di produrre anche grafici temporali relativi ad ogni variabile di processo. Inoltre è possibile configurare la pressione di esercizio da 300 bar a 600 bar.L’investimento iniziale non viene mai perduto: i nostri impianto sono scalabili! E’ sempre possibile applicare un upgrade dalla serie 1 alla serie 2 e così via fino alla serie 5. Separeco pone la massima attenzione nella scelta dei componenti per la realizzazione dei propri impianti, utilizzando componenti delle migliori marche sul mercato. Acciaio INOX per lo skid, valvole Autoclave Engineers, pompe a membrana Lewa, raccordi Swagelok ad alta pressione, valvole pneumatiche Parker. Tutti nostri impianti vengono realizzati secondo le normative europee PED (Pressure Equipment Directive) , marchiati CE e dotati di tutte le certificazioni relative.
