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L'équipement supercritique est un appareil et des instruments spécialisés qui fonctionnent dans des conditions supercritiques. Ces équipements sont essentiels à l'application de substances dans certaines industries spécifiques, telles que l'ingénierie chimique, l'industrie pharmaceutique, l'agroalimentaire, la science des matériaux, etc. Ils sont généralement applicables à l'extraction, à la séparation de l'air, aux réactions, à la chromatographie, à la précipitation antisolvant, à la fluidisation et à certains procédés de synthèse.
La machine fonctionne de manière à permettre au gaz de se convertir en liquide en augmentant la température et la pression. Cet équipement contribue à la fabrication de différents types de produits, notamment des plantes, des huiles et des métaux. Dans l'ensemble, les types d'équipements supercritiques suivants sont disponibles :
Réacteurs :
Les réacteurs supercritiques sont des cuves industrielles utilisées par les ingénieurs chimistes pour synthétiser des réactions dans des conditions supercritiques. Ils permettent d'améliorer l'efficacité et le rendement des réactions chimiques.
Extracteurs :
L'équipement d'extraction supercritique effectue des processus de séparation et de purification dans des conditions supercritiques. Ils sont idéaux pour extraire sélectivement des composés spécifiques de mélanges complexes, tels que les produits naturels, les aliments et les déchets industriels.
Équipement de chromatographie supercritique :
L'équipement de chromatographie supercritique (SFC) est une forme de chromatographie qui utilise des fluides supercritiques comme phase mobile. Ses principaux attributs incluent une haute résolution et une séparation rapide. Il peut être appliqué au contrôle qualité des produits pharmaceutiques et cosmétiques, ainsi qu'à l'analyse des impuretés, entre autres.
Sécheurs :
Le sécheur supercritique fonctionne de manière à permettre au CO2 de s'infiltrer dans le matériau humide, qui s'évapore ensuite, laissant derrière lui le matériau sec. Cet équipement est très utile pour les matériaux ayant une faible résistance à la traction, tels que les aérogels, pour éviter l'effondrement.
Dégazeurs :
Les dégazeurs supercritiques éliminent le gaz du liquide d'une manière qui empêche la formation de bulles. Ceci est réalisé en exposant le liquide à un fluide supercritique, ce qui augmente alors la pression du récipient. Ils sont utiles pour la fabrication de liquides de haute qualité pour les réactions chimiques, les produits électroniques et les joints.
Épurateurs :
Un épurateur supercritique est un équipement utilisé pour l'élimination des gaz. Il fonctionne de manière à permettre au fluide supercritique d'interagir avec les gaz cibles, tels que les polluants nocifs ou les composants indésirables, puis de les séparer par extraction ou adsorption.
Appareil de cinétique réactionnelle :
Cet équipement permet de modifier la cinétique réactionnelle des matériaux en modifiant les paramètres critiques du matériau en question. Il est généralement utilisé dans les domaines de l'ingénierie chimique et de la science des matériaux.
Appareil de précipitation antisolvant :
L'appareil de précipitation antisolvant dans des conditions supercritiques est utilisé pour contrôler les processus de précipitation en modifiant les solvants. Il permet la formation uniforme de particules présentant des morphologies et des tailles spécifiques.
Extracteur supercritique de dioxyde de carbone :
Le prestige de l'extracteur réside dans ses variantes adaptées à sa fonction. Les modèles commencent par une capacité de base de 3 L, allant jusqu'aux grades industriels comme 200 L, 400 L ou plus pour un déploiement à grande échelle. La résistance à la pression de ses cuves commence à un niveau standard de 50 MPa, avec des options haute pression allant jusqu'à 90 MPa pour une extraction améliorée. Le chauffage pourrait avoir une puissance de base de 2 kW, 5 kW ou 10 kW, voire plus, pour chauffer le fluide de travail d'un extracteur supercritique, garantissant que le fluide est toujours à la meilleure température pour l'extraction. La pompe à vide rotative, avec sa plage de prestige de 15 L/h à 70 L/h, contrôle l'extraction des gaz ou des vapeurs. La conception compte aussi : les extracteurs pourraient utiliser de l'acier inoxydable 304, 316 L, voire une construction bimatière. Les extracteurs peuvent utiliser un type de plaque, un type de panier filtrant ou des méthodes d'extraction à contre-courant, avec un, deux ou plusieurs barils d'extraction.
Réacteur d'oxydation supercritique de l'eau :
Ce récipient sous pression se concentre sur le traitement des déchets organiques, dont la capacité commence à être importante, comme 100 L, et va encore plus loin. La pression requise est d'au moins 30 MPa, tandis que la température de l'eau se situe entre 300 °C et 450 °C. Il est doté d'une structure en acier au carbone haute résistance, ainsi que d'un revêtement anticorrosion à l'intérieur. Il y a un couvercle facile à ouvrir pour les réparations et un orifice d'échantillonnage pour prélever les déchets à tout moment sans interrompre le travail.
Équipement de séchage supercritique au CO2 :
La capacité de ces types, entre 5 L et 500 L, comprend des cuves sous pression qui fonctionnent entre 10 MPa et 60 MPa. En plus de la structure en acier au carbone haute résistance et du revêtement anticorrosion à l'intérieur, il y a un couvercle facile à ouvrir pour les réparations et un orifice d'échantillonnage pour prélever les déchets à tout moment sans interrompre le travail.
Les exigences de maintenance courante de l'extracteur d'équipement supercritique varient en fonction du modèle et de la marque de l'appareil spécifique. En résumé, voici les exigences générales de maintenance des extracteurs et réacteurs supercritiques au CO2 que les utilisateurs doivent toujours garantir.
Extraction et séparation :
Les extracteurs supercritiques au CO2 sont largement utilisés dans les industries alimentaire, nutraceutique, cosmétique et botanique. Ils utilisent des solvants supercritiques pour séparer des composants précieux des plantes, tels que les arômes, les parfums, les pigments et les composés actifs comme les phytochimiques et les antioxydants.
Modification des matériaux :
L'équipement supercritique peut modifier la morphologie des matériaux, par exemple en augmentant ou en diminuant la taille des particules, la granulation et la sphérisation. Par exemple, les procédés SEDS (Solution Enhanced Dispersion Supercritical technique) et SAS (Supercritical Anti-Solvent) produisent des particules fines et améliorent la solubilité et la biodisponibilité.
Applications pharmaceutiques :
Les dispositifs d'extraction supercritique sont largement utilisés dans le secteur pharmaceutique pour extraire et purifier les produits chimiques médicinaux. De plus, ils peuvent créer des nanoparticules et des microparticules qui transportent des médicaments, ainsi que l'encapsulation et la cristallisation de médicaments.
Chimie verte et production propre :
L'équipement supercritique peut remplacer efficacement les solvants dans la synthèse chimique, la catalyse et les réactions, telles que les réactions en fluide supercritique, l'extraction en fluide supercritique et l'oxydation en fluide supercritique. Ils peuvent améliorer l'efficacité de l'extraction, réduire la pollution environnementale et favoriser le développement durable.
Industries pétrolière et chimique :
Les dispositifs d'extraction supercritique sont fréquemment utilisés dans les industries pétrolière et chimique. Ils extraient des composants pétroliers ou des additifs de produits chimiques, tels que la chromatographie en fluide supercritique (SFC) pour l'analyse des composants pétroliers et l'oxydation supercritique pour le traitement des déchets industriels.
Production alimentaire :
L'extraction supercritique est largement utilisée dans la production alimentaire pour extraire les huiles essentielles, les composés aromatiques et les antioxydants de sources naturelles. Par exemple, les extracteurs supercritiques au CO2 sont couramment utilisés pour extraire les épices, les huiles de fruits et les arômes de café.
Protection de l'environnement :
La technologie d'extraction supercritique peut traiter les eaux usées, extraire et récupérer les polluants, tels que les métaux lourds, les phénols et les composés organiques, et améliorer la qualité de l'eau pour réduire la pollution environnementale.
Recherche en science des matériaux :
La technologie des fluides supercritiques est un outil précieux en science des matériaux qui peut produire des nanomatériaux et des micromateriels tels que les polymères et les céramiques, les matériaux composites, les émulsions et les aérosols.
Industrie énergétique :
La technologie d'extraction supercritique est largement utilisée dans l'industrie énergétique pour extraire du pétrole ou du gaz de réservoirs fragiles, tels que la technologie d'inondation au CO2, qui améliore les taux de récupération du pétrole dans les gisements pétroliers.
L'équipement supercritique a différentes applications en fonction de la substance utilisée pour le processus d'extraction. Lorsque vous recherchez un équipement supercritique au CO2 à vendre, la première chose à considérer est l'utilisation prévue.
Prévoyez-vous d'utiliser l'appareil pour des opérations industrielles ou à l'échelle du laboratoire ? Si vous souhaitez quelque chose pour une utilisation à petite échelle ou expérimentale, vous devriez rechercher un équipement SFC avec une petite chambre d'extraction. D'un autre côté, les armes industrielles doivent avoir des modèles plus grands avec des vitesses de traitement plus rapides pour répondre aux exigences quotidiennes.
Les acheteurs doivent également rechercher un équipement d'extraction supercritique facile à installer, à utiliser et à nettoyer. L'appareil idéal sera accompagné de manuels détaillés qui expliquent les processus d'installation et de fonctionnement de manière facile à comprendre. De plus, les pièces de l'équipement doivent être conçues de manière à permettre un nettoyage simple afin d'éviter toute contamination croisée.
Investir dans un équipement d'extraction supercritique au CO2 peut être coûteux, les acheteurs doivent donc tenir compte de leur budget. Heureusement, les acheteurs trouveront des extracteurs supercritiques au CO2 à différents prix. Prenez le temps de faire vos recherches et de comparer les prix de différents fournisseurs pour trouver quelque chose qui correspond à votre budget sans compromettre la qualité.
Tous les extracteurs supercritiques ne sont pas conçus pour résister à l'épreuve du temps. Avant d'acheter l'équipement, les acheteurs doivent rechercher sa durabilité. Optez pour des modèles fabriqués en acier inoxydable de haute qualité et résistant à la corrosion, qui dureront longtemps. Renseignez-vous sur la période de garantie pour une sécurité accrue.
Les acheteurs doivent rechercher un équipement d'extraction supercritique compatible avec une large variété de matières premières. L'achat d'un équipement avec une compatibilité de matériau limitée peut augmenter les coûts opérationnels en raison de la nécessité d'investir dans des équipements d'extraction supplémentaires.
Enfin, les acheteurs doivent rechercher des dispositifs de sécurité comme des soupapes de sécurité et des moniteurs de température. Les appareils dotés de dispositifs de sécurité peuvent aider à éviter les accidents et les dommages à l'équipement.
Q1 : À quoi sert l'extraction supercritique ?
A1 : L'extraction supercritique au CO2 a diverses applications dans différentes industries. Dans l'industrie alimentaire, elle est utilisée pour extraire les arômes, les parfums et la caféine du café, du thé et d'autres plantes. L'industrie chimique utilise ce procédé pour recueillir des produits chimiques précieux et ainsi améliorer le rendement du processus de production. Dans l'industrie pharmaceutique, l'extraction supercritique est appliquée pour recueillir les ingrédients actifs des herbes et déterminer la formulation des médicaments. L'industrie de la beauté utilise ce procédé pour produire des huiles essentielles et des extraits botaniques sans solvants et purs.
Q2 : Qu'est-ce qu'un fluide supercritique dans un équipement supercritique ?
A2 : Une substance à l'état supercritique est appelée fluide supercritique. Lorsque la température et la pression dépassent un certain point, la substance devient un fluide supercritique. Elle possède des propriétés uniques similaires à celles des gaz et des liquides. Les fluides supercritiques peuvent diffuser à travers les solides comme les gaz et présentent des propriétés de solvant comme les liquides. Ces caractéristiques les rendent adaptés à des applications telles que l'extraction, le milieu réactionnel et la modification des matériaux.
Q3 : Quels sont les avantages de l'équipement d'extraction supercritique au CO2 ?
A3 : L'équipement d'extraction supercritique au CO2 présente plusieurs avantages. Il peut ajuster la température et la pression pour modifier la densité, la solubilité et la capacité d'extraction du solvant supercritique au CO2, ciblant ainsi différents composants à extraire. Le processus d'extraction est efficace et rapide, avec des taux de diffusion élevés, ce qui permet une extraction complète en peu de temps. Il est sûr et non inflammable, ce qui le rend adapté aux applications industrielles à grande échelle. L'équipement d'extraction supercritique au CO2 est respectueux de l'environnement, car le CO2 est un solvant non organique qui minimise la pollution et les déchets.
