Unidad Extracción Concentración
Extracción y Destilación
Unidad de extracción y concentración — Hoja de especificaciones del producto
1. Descripción del producto
La unidad de extracción y concentración es un sistema llave en mano multifuncional que integra la extracción, la filtración, la concentración y la recuperación de disolventes. Se utiliza principalmente para extraer principios activos de materiales sólidos como plantas, hierbas y materias primas alimentarias, y para concentrar el extracto hasta la concentración especificada. El equipo incluye habitualmente un tanque de extracción, un filtro, un concentrador, un condensador, un tanque de recuperación de disolvente, un sistema de vacío y un sistema de control automático. El cuerpo principal está fabricado en acero inoxidable y ofrece una alta eficiencia de extracción, un control preciso de la temperatura, bajas pérdidas de disolvente y funcionamiento automatizado. Se utiliza ampliamente en la medicina tradicional china, los productos naturales, la alimentación, la bioingeniería y la industria química fina.
2. Principio de funcionamiento
El material se carga en el tanque de extracción y se añade el disolvente. La camisa o el serpentín interior calienta la mezcla, disolviendo los principios activos en el disolvente a la temperatura establecida. El extracto pasa por una filtración gruesa y una filtración fina antes de entrar en el concentrador. En condiciones de vacío, el extracto se calienta y el vapor de disolvente asciende, se condensa en el condensador y se recupera en el tanque de disolvente para su reutilización. El líquido se evapora y se concentra de forma continua hasta alcanzar la concentración deseada. Una bomba de vacío mantiene el nivel de vacío, reduciendo la temperatura de evaporación para proteger los componentes termosensibles. El proceso admite distintos modos, como la extracción con agitación, la circulación dinámica, la extracción con reflujo y la extracción Soxhlet.
3. Tipos constructivos
Unidad de extracción de cono recto: cilindro recto con fondo cónico; estructura sencilla y descarga de residuos fácil; adecuada para la extracción convencional.
Unidad de extracción de cono invertido: cuerpo de tanque cónico invertido; aumenta la superficie de calentamiento y facilita la descarga de residuos; adecuada para materiales gruesos.
Unidad de extracción tipo seta: tanque ensanchado en la parte superior; proporciona espacio de separación del vapor; adecuada para materiales con formación de espuma o de ebullición vigorosa.
Tanque de extracción multifunción: integra la extracción, la concentración y la recuperación; permite alternar entre los modos atmosférico, de ligera sobrepresión y de vacío.
Unidad de extracción y concentración con reflujo térmico: realiza la extracción y la concentración simultáneamente; el disolvente refluye continuamente al tanque de extracción para mantener el gradiente de concentración y mejorar el rendimiento.
Unidad de extracción dinámica: incorpora un agitador o un dispositivo de circulación forzada en el interior del tanque para acelerar la disolución de los principios activos y acortar el tiempo de extracción.
4. Parámetros técnicos detallados
4.1 Especificaciones comunes del equipo principal
Rango de volumen del tanque de extracción: 50 L ~ 10000 L
Rango de capacidad de evaporación del concentrador: 50 kg/h ~ 5000 kg/h
Control de la temperatura de extracción: ambiente ~ 120 °C
Grado de vacío de concentración: -0.06 MPa ~ -0.095 MPa
Presión de trabajo: atmosférica o ligera sobrepresión (puede diseñarse como recipiente a presión)
Métodos de extracción: maceración estática, agitación dinámica, circulación con reflujo
4.2 Tabla de capacidad de procesamiento y parámetros del equipo
| Modelo | Volumen del tanque (L) | Tasa de evaporación (kg/h) | Presión de la camisa (MPa) | Potencia de calentamiento (kW) | Vacío (MPa) | Superficie de condensación (㎡) | Dimensiones L×A×H (m) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TQ-200 | 200 | 50 | 0.09 | 18 | -0.08 | 3 | 1.6×0.8×2.5 |
| TQ-500 | 500 | 100 | 0.09 | 36 | -0.08 | 6 | 2.0×1.2×3.0 |
| TQ-1000 | 1000 | 200 | 0.09 | 60 | -0.08 | 12 | 2.5×1.5×3.8 |
| TQ-2000 | 2000 | 400 | 0.09 | 90 | -0.08 | 20 | 3.2×1.8×4.5 |
| TQ-3000 | 3000 | 600 | 0.09 | 150 | -0.08 | 30 | 3.6×2.0×5.0 |
| TQ-6000 | 6000 | 1200 | 0.09 | 280 | -0.08 | 60 | 4.5×2.5×6.0 |
Nota: la potencia de calentamiento se basa principalmente en el calentamiento por vapor; puede cambiarse a módulos de aceite térmico o calentamiento eléctrico.
4.3 Condiciones de diseño
| Parámetro | Rango de valores | Observaciones |
|---|---|---|
| Presión de diseño del tanque de extracción | Atmosférica ~ 0.3 MPa | Según las necesidades del proceso de extracción |
| Presión de diseño del concentrador | -0.1 MPa ~ 0.3 MPa | Funcionamiento en vacío y con ligera sobrepresión |
| Temperatura de diseño | Ambiente ~150°C | Medio de calentamiento: vapor o aceite térmico |
| Grado de vacío del sistema | -0.06 MPa ~ -0.095 MPa | Ahorro energético y protección de materiales termosensibles |
| Medio de calentamiento | Vapor (0.09~0.3 MPa) / Aceite térmico / Eléctrico | Según las condiciones de la instalación |
| Temperatura del agua de refrigeración | ≤30°C | Para garantizar el rendimiento de la condensación |
4.4 Parámetros de los componentes principales
| Componente | Especificación/Material | Parámetro |
|---|---|---|
| Tanque de extracción | Cono recto / cono invertido / tipo seta, SS304/316L | Volumen de 50 a 10000 L, calentamiento por camisa o serpentín |
| Filtro | Filtro dúplex / filtro de bolsa, SS304/316L | Precisión de filtración de 20 a 200 mallas |
| Concentrador | Película ascendente / película descendente / película rascada, SS304/316L | Tasa de evaporación de 50 a 5000 kg/h |
| Condensador | Carcasa y tubos / placa en espiral, SS316L | Superficie de condensación de 3 a 120 ㎡ |
| Enfriador | Carcasa y tubos, SS304/316L | Superficie de enfriamiento de 3 a 60 ㎡ |
| Tanque de recuperación de disolvente | Vertical / horizontal, SS304/316L | Volumen100~5000L |
| Sistema de vacío | Bomba de vacío de anillo de agua / de paletas rotativas | Vacío límite -0.095 MPa |
| Control | PLC + pantalla táctil HMI | Monitoreo en línea de temperatura, presión, nivel y vacío |
5. Selección de materiales (comparación con normas internacionales)
| Componente | China GB | ASTM/AISI | DIN EN | Características |
|---|---|---|---|---|
| Cuerpo del extractor/concentrador | S30408 (304) | 304 / S30400 | 1.4301 | Grado alimentario, resistencia general a la corrosión, adecuado para disolventes de agua y alcohol |
| Cuerpo del extractor/concentrador | S31603 (316L) | 316L / S31603 | 1.4404 | Aleado con molibdeno, resiste los cloruros, adecuado para disolventes ácidos o clorados |
| Tubos de intercambio térmico | S31603 (316L) | 316L | 1.4404 | Transferencia de calor eficiente y resistente a la corrosión |
| Juntas | Silicona / PTFE | Silicona / PTFE | — | Resistentes a la temperatura y a los disolventes, conformes a los requisitos alimentarios y farmacéuticos |
| Malla filtrante | SS316L | 316L | 1.4404 | Malla fina, resistente a la corrosión, fácil de limpiar |
| Camisa de aislamiento | SS304 / acero galvanizado | 304 / acero galvanizado | 1.4301 / DX51D | Protección y aislamiento térmico |
6. Campos de aplicación típicos
Medicina tradicional china: extracción y concentración de hierbas medicinales, medicamentos patentados y gránulos de fórmulas.
Productos naturales: extracción y concentración de componentes activos de té, crisantemo, hojas de ginkgo, regaliz, etc.
Industria alimentaria: concentración de zumos de frutas y hortalizas, extracción de aromas, extracción de pigmentos naturales y concentración de azúcares funcionales.
Bioingeniería: concentración de caldos de fermentación, extracción de enzimas y extracción de aceite de microalgas.
Química fina: extracción de aceites esenciales vegetales, producción de antioxidantes naturales y extracción de principios activos cosméticos.
Industria farmacéutica: concentración de extractos intermedios en la producción de API y recuperación de disolventes.
7. Normas de diseño y certificaciones (reconocidas internacionalmente)
| Norma/Certificación | Descripción |
|---|---|
| GB/T 150 / GB/T 151 | Código chino de diseño de recipientes a presión |
| ASME VIII Div.1 | Código estadounidense de recipientes a presión (sello U opcional) |
| PED2014/68/EU | Directiva europea de equipos a presión (marcado CE) |
| GMP | Buenas prácticas de fabricación (diseño higiénico y sanitario) |
| FDA 21 CFR | Conformidad de materiales en contacto con alimentos (opcional) |
| ISO9001:2015 | Sistema de gestión de calidad |
| CE | Certificación europea de conformidad en materia de seguridad |
8. Opciones de personalización
Estructura del tanque de extracción: cono recto, cono invertido, tipo seta y tipo con agitación dinámica.
Tipo de concentrador: concentradores de un solo efecto, doble efecto y triple efecto; película ascendente, película descendente y película rascada.
Método de calentamiento: vapor, aceite térmico, electricidad y circulación de agua caliente.
Modo de operación: extracción atmosférica, extracción con ligera sobrepresión, concentración al vacío y extracción-concentración integrada con reflujo térmico.
Descarga de residuos: válvula de bola manual, compuerta de descarga neumática y volcado hidráulico.
Automatización: control totalmente automático por PLC, interfaz de pantalla táctil, monitoreo en línea y registro de datos de temperatura, vacío y nivel de líquido.
Sistema de limpieza: sistema de limpieza in situ (CIP) con bolas de rociado giratorias en el tanque.
Acabado superficial: pulido espejo interior Ra ≤ 0.4 μm, acabado exterior cepillado o mate.
Normas de conexión: bridas HG/T 20592, ANSI B16.5 y DIN, conexiones sanitarias tipo tri-clamp.
Materiales especiales: titanio, Hastelloy y acero inoxidable dúplex para medios altamente corrosivos.
9. Parámetros necesarios para el pedido
Nombre del material y forma física (hierba, planta, polvo, etc.)
Capacidad del lote de extracción (kg/lote o L/lote)
Tipo y concentración del disolvente de extracción
Temperatura, presión y tiempo de extracción requeridos
Concentración inicial del extracto y concentración final objetivo
Tasa de evaporación requerida (kg/h) o especificación del concentrador
Fuente de calor disponible (presión de vapor, temperatura del aceite térmico, potencia eléctrica)
Temperatura del agua de refrigeración y condiciones de suministro
Requisitos de protección antiexplosiva y de higiene (GMP o grado alimentario, etc.)
Certificaciones objetivo (ASME/PED/GB/GMP/FDA, etc.)