مستخرج أسطواني

أنواع المُستخلصات الأسطوانية

يُعدّ **المُستخلص الأسطواني** قطعة من المعدات الصناعية تُستخدم بشكل عام لاستخلاص المُحتويات النشطة من المواد الخام الصلبة من خلال مُذيبات خاصة تنطوي على أي نوع من الخلائط. فيما يلي بعض النماذج الأساسية للمُستخلصات الأسطوانية.

• مُستخلص الأسطوانة الدوارة

  مُستخلص الأسطوانة الدوارة هو مُستخلص أسطواني أفقي يدور ببطء. تُغذى المواد الخام بشكل دوري في المُستخلص، ويُضاف الماء الساخن كمُذيب. يتم تدوير المُستخلص ببطء، مما يُمكن من توزيع المواد بشكل موحد وعملية استخلاص كاملة. نتيجة لهذه العملية المُستمرة للاستخلاص والغسيل، يتم تحسين معدل الاستخلاص. بعد الاستخلاص، يتم تصريف المحلول من خلال غربال مثقب. يمكن أيضًا إنتاج مُستخلصات الأسطوانة الدوارة مع أقسام استخلاص ذات مرحلتين أو ثلاث مراحل.

• المُستخلص المخروطي

  يتكون المُستخلص المخروطي من جزء علوي على شكل مخروط وجزء سفلي أسطواني. تُغذى المواد الخام في القسم العلوي، ويُضاف المُذيبات إلى القسم السفلي. تُجرى عملية الاستخلاص بشكل أساسي في القسم الأسطواني السفلي للمُستخلص، حيث يتم تصريف المحلول المُستخلص من الأسفل، بينما تظل المواد الصلبة غير المُستخلصة بداخله وتُزال لاحقًا.

• المُستخلص الدوار مع استعادة المُذيب

  يحتوي هذا المُستخلص الدوار على غلاف تسخين على الجزء الخارجي من المُستخلص، مما يُساعد على تسخين المُذيب داخل المواد الخام الصلبة. علاوة على ذلك، يحتوي المُستخلص على مُنفصل دوّامي ومكثف مثبت عليه، مما يُتيح استعادة المُذيب من خلال ترسب بخار المُذيب في الدوّامي والتكثيف إلى سائل داخل المُكثف. هذا النوع من أجهزة الاستخلاص البحثية مع نظام استعادة المُذيب أكثر تقدمًا من مُستخلص سوخليه التقليدي، والذي لا يمكنه استعادة المُذيب إلا في عملية الاستخلاص.

• مُستخلص سوخليه

  عادةً ما يتكون مُستخلص سوخليه من قارورة مستديرة مع جهاز تقطير وجهاز استخلاص. يتم إجراء عملية الاستخلاص من خلال تكثيف وتساقط المُذيب بشكل متكرر فوق العينة. هذا النوع من المُستخلصات مناسب لإجراء عمليات استخلاص على نطاق صغير في ظروف المختبر.

مواصفات وصيانة المُستخلص الأسطواني

المواصفات

يوضح الجدول أدناه المواصفات الأساسية للمُستخلص الأسطواني.

• الأنماط

  يأتي المُستخلص الأسطواني في أنماط مختلفة. تتوافق الأنماط مع أنواع وأحجام المواد الخام المُستخدمة للاستخلاص.

• قدرة الإنتاج

  للمُستخلص الأسطواني قدرة إنتاج مُتغيرة. بشكل عام، تُنتج المُستخلصات الصغيرة حوالي 30 إلى 60 كجم من الزيوت الأساسية في الساعة. يمكن للمُستخلصات الصناعية الكبيرة إنتاج ما يصل إلى 500 كجم أو أكثر في دورة استخلاص واحدة.

• استهلاك الطاقة

  يُبلغ استهلاك الطاقة للمُستخلص الأسطواني الصناعي عادةً ما بين 0.5 و 1.5 كيلوواط / ساعة للنماذج الصغيرة. يمكن للنماذج الكبيرة أن تستهلك ما يصل إلى 5 كيلوواط / ساعة أو أكثر في الساعة. يرتبط استهلاك طاقة المُستخلص بشكل مباشر بقدرة الاستخلاص وسرعة التشغيل.

• الوزن

  يُبلغ وزن المُستخلص الأسطواني الصغير ما بين 150 و 300 كجم. النماذج الأكبر حجمًا أثقل بكثير ويمكن أن يزيد وزنها عن 1500 كجم. يتناسب وزنها مع الحجم وقدرة الإنتاج.

• المادة

  غالبًا ما تُصنع المُستخلصات الأسطوانية من الفولاذ المقاوم للصدأ ذو مقاومة عالية للتآكل. يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ مناسبًا للتنظيف ويُلبي متطلبات النظافة لمعالجة الأغذية.

الصيانة

تحافظ الصيانة الدورية على المُستخلص الأسطواني في حالة جيدة ليؤدي أداءً جيدًا ويستمر لفترة طويلة. فيما يلي بعض نصائح الصيانة المُفيدة.

• التنظيف الدوري

  من المعقول أن يقوم العاملون بتنظيف المُستخلص يوميًا أو أسبوعيًا. من خلال التنظيف، يمكنهم إزالة البقايا والزيت والأوساخ من سطح المعدات. سيُساعد ذلك على الحفاظ على نظافتها وصحتها.

• تزييت الأجزاء المتحركة

  يجب تزييت الأجزاء المتحركة مثل بكرات ومحامل المُستخلص الأسطواني من وقت لآخر. من الضروري إضافة مواد مُزلقة لتقليل التآكل وضمان التشغيل السلس.

• معايرة

  يحتاج المُستخدمون إلى معايرة درجة حرارة الاستخلاص والوقت والضغط بشكل متكرر لضمان ثبات جودة المادة المُستخلصة. يجب ضبط هذه المعلمات بناءً على أنواع المواد الخام ومتطلبات الاستخلاص.

• التحقق من التسريبات والأجزاء المُفككة

  يجب على المُستخدمين التحقق بشكل روتيني من وجود تسريبات في خط أنابيب الاستخلاص أو أجزاء مُفككة. يجب عليهم إصلاح أو تثبيت الأجزاء ذات الصلة في الوقت المناسب في حالة وجود تسريبات أو تفكك. يُساعد ذلك على تجنب المخاطر المحتملة للسلامة ويضمن كفاءة الاستخلاص.

• استبدال الفلاتر بشكل دوري

  عادةً ما يكون مُستخلص الزيت الأسطواني مُجهزًا بفلتر. يجب على المُستخدمين استبدال الفلتر بشكل دوري وفقًا لتكرار الاستخدام. يُضمن ذلك أن الزيت المُستخلص نقي وأن المعدات تعمل بشكل صحيح.

تطبيقات المُستخلصات الأسطوانية

تُستخدم المُستخلصات الأسطوانية على نطاق واسع في العديد من الصناعات حيث يُعدّ استرداد المواد أمرًا بالغ الأهمية. فيما يلي بعض مجالات تطبيق المُستخلصات الأسطوانية الأساسية.

• الصيدلة: تُستخدم المُستخلصات الأسطوانية عند إنتاج الأدوية في صناعة الأدوية. تُساعد على فصل المُركبات الحيوية من المصفوفات الطبيعية مثل النباتات أو الفطريات. على سبيل المثال، عند استخلاص المُكونات النشطة من الأدوية العشبية أو المُركبات المُقاومة للفطريات، يمكن للمُستخلصات الأسطوانية عزل المُكونات الكيميائية المُرغوبة بكفاءة، مما يُضمن نقاء وقوة المنتجات الدوائية.
• صناعة الأغذية: في صناعة الأغذية، تُساعد المُستخلصات الأسطوانية في نكهة الطعام واستخلاص الزيوت واستخلاص الرائحة وحفظ الأغذية. يمكنهم استخلاص الزيوت الأساسية من الفواكه أو الخضار أو التوابل باستخدام طرق الاستخلاص بالضغط على البارد. علاوة على ذلك، يمكن للمُستخلصات الأسطوانية فصل المُحافظات الطبيعية مثل مُضادات الأكسدة أو المُركبات المُضادة للميكروبات من المصادر النباتية، وبالتالي تحسين مدة صلاحية منتجات الأغذية وسلامتها.
• التطبيقات البيئية: تلعب المُستخلصات الأسطوانية دورًا حيويًا في الكيمياء التحليلية من خلال فصل الملوثات من العينات البيئية مثل التربة أو المياه أو الهواء. على سبيل المثال، يمكن استخدامها لاستخلاص بقايا المبيدات الحشرية من عينات التربة أو المعادن الثقيلة من عينات المياه للتحليل اللاحق في المختبرات. يُتيح ذلك مراقبة التلوث البيئي وتنفيذ التدابير اللازمة لحماية النظم البيئية وصحة الإنسان.
• استخلاص الزيوت والروائح: يمكن استخلاص الزيوت الأساسية والروائح باستخدام المُستخلصات الأسطوانية، مثل تلك المُشتقة من الحمضيات مثل البرتقال أو الليمون أو البيرغاموت. توجد تطبيقات للزيوت والروائح المُستخلصة في صناعة الأغذية والمشروبات لإضافة النكهة والعطر إلى المنتجات. تُستخدم أيضًا في صناعة مستحضرات التجميل لمنتجات العناية بالبشرة والعطور وتطبيقات العلاج بالروائح.
• استخلاص الدهون في معالجة الأغذية: عند معالجة منتجات الأغذية مثل اللحوم أو الجبن أو الوجبات الخفيفة، يمكن أن تكون المُستخلصات الأسطوانية ذات قيمة في استخلاص الدهون والزيوت. من خلال إزالة الدهون الزائدة، يمكن لمُصنعي الأغذية إنتاج خيارات أكثر صحة مع محتوى دهني أقل، وبالتالي تلبي الطلب المتزايد من المستهلكين على منتجات الأغذية المغذية منخفضة الدهون.

كيفية اختيار المُستخلصات الأسطوانية

• المادة:

  يؤثر مادة المُستخلص الأسطواني بشكل مباشر على متانته وكفاءته. يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ، المُعتمد على نطاق واسع لمقاومته للصدأ، دائمًا ولكنه يحافظ أيضًا على جودة المواد المُستخلصة. يُعدّ الزجاج البوروسيليكات، المعروف بثباته الحراري، مثاليًا لعمليات الاستخلاص التي تنطوي على الحرارة. تُجمع بعض النماذج بين مادتين للحصول على مزايا كل منهما.

• الوظائف:

  فهم عمليات الاستخلاص المحددة التي صُممت المُستخلصات الأسطوانية لها. قد تتميز بعض المُستخلصات في عمليات استخلاص النباتات، بينما تُعدّ أخرى مصممة خصيصًا لعمليات استخلاص الزيوت الأساسية أو المُستندة إلى المُذيبات. يمكن أن يُساعد اختيار مُستخلص أسطواني يُناسب الغرض المُقصد على منع التحديات التشغيلية والنتائج المُتدنية.

• السعة:

  توفر المُستخلصات الأسطوانية الصناعية مجموعة متنوعة من السعات لتلبية احتياجات الإنتاج المختلفة. قد تكون المُستخلصات ذات السعة الصغيرة كافية لاختبارات المنتجات الأولية أو الإنتاج على نطاق صغير، بينما تكون المُستخلصات ذات السعة الكبيرة ضرورية لتلبية متطلبات الإنتاج التجاري. بالإضافة إلى ذلك، فإنّ مراعاة عدد المُستخلصات التي يمكن للمرء استيعابها أمر بالغ الأهمية لتحسين خطوط الإنتاج المُستقبلية.

• طرق الاستخلاص:

  تُطبق مُستخلصات أسطوانية مختلفة طرق استخلاص مميزة، مثل استخلاص السوائل الفائقة الحرجية، والتقطير بالبخار، والضغط على البارد، وما إلى ذلك. من المهم اختيار مُستخلص يُطبق تقنية الاستخلاص المناسبة للمواد الخام المحددة والمنتجات النهائية المُرغوبة. يمكن أن تؤثر الطريقة المُختارة بشكل كبير على نقاء ومردود وجودة المادة المُستخلصة.

• أداء التكلفة:

  عند اختيار مُستخلص أسطواني، من الضروري مراعاة أداء التكلفة. يشمل ذلك فحص عوامل مثل كفاءة استخلاص المُستخلص، وجودة المنتج، والميزات المتوفرة، والمستوى التكنولوجي فيما يتعلق بالسعر. يمكن أن يُساعد التقييم الدقيق لهذه الجوانب على اتخاذ قرار مُستنير واختيار مُستخلص يُوفر أفضل أداء من حيث التكلفة.

• العلامة التجارية وخدمة ما بعد البيع:

  يمكن أن يُضمن اختيار علامة تجارية مُرموقة جودة المنتج والأداء المُوثوق به. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر خدمة ما بعد البيع الممتازة الدعم الفني الأساسي وخدمات الصيانة في الوقت المناسب لتوفير راحة البال والدعم الأفضل للمُشترين التجاريين أثناء الاستخدام.

أسئلة وأجوبة حول المُستخلص الأسطواني

س1: ما هي مزايا وعيوب المُستخلصات الأسطوانية المُستمرة مقابل المُستخلصات الأسطوانية الدفعية؟

ج1: يمكن للمُستخلص الأسطواني المُستمر معالجة المزيد من المواد الخام في الساعة وتوفير إمداد ثابت من المُستخلص. قد يُقضي العاملون وقتًا أقل في تحميل وتفريغ المعدات. ومع ذلك، قد تكلف المُستخلصات المُستمرة أكثر من المُستخلصات الدفعية. يُعدّ المُستخلص الأسطواني الدفعي أسهل في التحكم وأقل تعقيدًا من النموذج المُستمر. قد تكون تكلفة التشغيل والاستخلاص أقل، ولكن قد يكون وقت الاستخلاص أطول. قد يُناسب المُستخلص الدفعي المُشترين الذين يُريدون استخلاص كميات صغيرة من المواد.

س2: ما هي بعض الطرق لتحسين مردود المُستخلص الأسطواني؟

ج2: قد يُعزز زيادة درجة حرارة المُستخلص أو الضغط معدل الاستخلاص، ولكن قد يحتوي المنتج السائل على نسبة أعلى من المُذيب ونسبة أقل من المُستخلص. سيؤدي استخدام كمية أكبر من المواد الخام ومُذيب أقوى إلى زيادة العائد، ولكن قد يُؤدي أيضًا إلى انخفاض جودة المنتج. سيعزز إعادة تدوير المُذيب حتى ينفد تقريبًا العائد، كما سيعزز التقطير لاستعادة المُذيب لإعادة استخدامه. سيؤدي تحسين جودة المواد الخام وتصميم المُستخلص إلى زيادة العائد أيضًا.

س3: كيف يمكن تحسين مُستخلص النشا المُستحل من خلال أسيتيل؟

ج3: تستخدم المُستخلصات الأسطوانية الحديثة أجهزة الكمبيوتر لمراقبة وإدارة عملية الاستخلاص بالكامل. يمكن لنظام استعادة المُذيب ذو الحلقة المغلقة إعادة استخدام المُذيب حول العملية، بينما يمكن لوحدة التقطير تنقيته. يمكن أن يُساعد تسجيل البيانات في الوقت الفعلي على تدريب النظام لاسترداد المزيد من المُستخلص والحفاظ على ثبات الجودة. يمكن أن تُقلل أجهزة التغذية الأوتوماتيكية وأنظمة تفريغ المواد الصلبة من العمل اليدوي وتزيد من كفاءة المصنع بشكل عام.

س4: ما هو المبدأ وراء المُستخلص الأسطواني؟

ج4: في مُستخلص أسطواني، يتحرك المُذيب عبر المواد الخام ويذيب المُركبات المُطلوبة. ثم تُعرقل المادة الصلبة الموجودة داخل المُستخلص تدفق المُذيب، لذا فإن أفضل تصميم سيسمح للمُستخلص بالتدفق إلى الخارج وتجميع المواد الصلبة بداخله. عندما يمتلئ المُستخلص، يتم إطلاق المُستخلص السائل، ويتم إزالة بعض المواد الصلبة، ويمكن أن تبدأ الدورة مرة أخرى.

س5: كيف يعمل مُستخلص سوخليه؟

ج5: مُستخلص سوخليه هو نوع من المُستخلصات الأسطوانية التي تُعيد تدفق بخار المُذيب لاستخلاص المُركبات الصلبة. يحتوي جهاز مُستخلص سوخليه على قارورة قاع مستدير لحمل المُذيب، وعناصر تسخين لغليان المُذيب، ومكثف لتبريده. يحتوي كوب الاستخلاص على سيفون يُعيد تدفق المُذيب لتكرار العملية.