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La società Separeco Srl progetta e realizza impianti Supercritici SFE/SFF/SFP/SFM/SFCE/SFWE sia singoli che combinati. Impianti pilota ed industriali da 1 litro in su. Pressioni fino a 800 bar. Supervisione da PC con PLC a bordo macchina.

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Supercritico PDF Stampa E-mail
Sabato 30 Maggio 2009 14:14

Per Fluido Supercritico (FSC) si intende un fluido a basso peso molecolare avente una temperatura critica prossima a quella ambiente (TC~10÷40 ºC) ed una pressione critica non troppo elevata (PC~40÷60 bar). Gli idrocarburi leggeri hanno queste proprietà fisiche ma presentano il problema dell'infiammabilità e della tossicità. Certi clorofluorocarburi si prestano allo scopo ma sono relativamente costosi se ottenuti ad elevato grado di purezza e sono oggigiorno banditi per quanto riguarda l'accettabilità ambientale. L'anidride carbonica, pur avendo una pressione critica leggermente maggiore (PC=72.1 bar), offre altre vantaggiose proprietà che ne fanno il fluido più impiegato nelle applicazioni SC:

-    non infiammabilità;

-    accettabilità ambientale;

-    non tossicità;

-    basso costo anche ad elevate purezze.

La possibilità di modulare la densità dei SCFs grazie a modeste variazioni di temperatura e pressione, specialmente nell'intorno del punto critico (PC), rappresenta il fattore caratterizzante di questi fluidi. In questo modo si introduce come variabile aggiuntiva nel controllo di un processo di separazione e/o estrazione la pressione.

Allo stato attuale è di nostra convinzione che l'impiego dei fluidi supercritici abbia delle interessanti prospettive industriali nei casi in cui:

-    siano in gioco modesti volumi di sostanze da trattare, come nel campo alimentare,

-    vi sia un elevato valore aggiunto dei composti da trattare,

-    ci si trovi in presenza di sostanze termolabili che vengono alterate nei processi classici, con conseguente perdita di attività del prodotto.

L'impiego dei fluidi supercritici (SCFs) come solventi nelle tecniche di separazione risale agli ultimi due decenni ed ha trovato ampia applicazione nelle operazioni di estrazione (SFE - Supercritical Fluid Extraction). Il limite rappresentato dagli alti costi di impianto ne ha sempre condizionato l'utilizzo in campo commerciale e solo ultimamente l'aumento del costo delle materie prime, della manodopera, delle risorse energetiche ha reso possibile la loro applicazione, unitamente ai vantaggi di poter lavorare con ridotti volumi e di facilità di separazione del solvente dal prodotto di estrazione.

Dopo le prime applicazioni di carattere industriale dei fluidi supercritici (decaffeinizzazione, purificazione) e due decadi di ricerca ed applicazioni in campo alimentare, l'impiego dei SCF trova oggigiorno applicazione nell'industria farmaceutica. Un particolare interesse è sorto riguardo la possiblità di ridurre le dimensioni di sostanze pregiate e termolabili, quali ad esempio i prodotti farmaceutici. Il controllo delle dimensioni del farmaco ne consentirebbe infatti un impiego specifico nella somministrazione al paziente. I processi convenzionali di riduzione delle dimensioni presentano degli indubbi svantaggi:

-    nella macinazione, a causa dei forti attriti tra le particelle, la temperatura subisce degli innalzamenti localizzati con conseguente degrado della sostanza;

-    nella cristallizzazione si verifica sempre inglobamento del solvente ed è difficile controllare la dimensione del precipitato.

In ogni caso, le tecniche attuali non consentono un controllo delle dimensioni delle particelle nè della loro morfologia. Recenti applicazioni dei SCFs hanno dimostrato la possibilità di superare questi limiti, aprendo una nuova strada nel campo della micronizzazione (Particle Science).

L'impiego dei SCF a processi di carattere industriale rimane comunque strettamente legato a problematiche di purificazione, estrazione, solubilizzazione e di supporto ad altre tecnologie. Le proprietà fondamentali dell'estrazione con fluidi supercritici (SFE, Supercritical Fluid Extraction) possono così riassumersi:

-   potere solvente e selettività del fluido impiegato;

-   il fluido impiegato è un gas non infiammabile avente una totale accettabilità ambientale;

-   le temperature operative ne fanno una tecnologia "fredda";

-    è possibile modulare la pressione oltrechè la temperatura per ottimizzare sia il processo di estrazione sia quello di separazione.

Con riferimento alla produzione di aromi ed essenze, una rapida analisi consente di asserire che, rispetto ai sistemi produttivi classici, la SFE elimina completamente le problematiche connesse all'utilizzo di solventi organici e all'estrazione in corrente di vapore:

-   nell'estrazione con solventi una quota di solvente rimane solubilizzata nel prodotto finito;

-    nel secondo caso, le alte temperature e la reattività dell'acqua sono tali da generare delle modifiche nella composizione del prodotto, sia in forma quantitativa sia qualitativa, pur rimanendo una tecnologia pregiata, impiegabile solo in particolari nicchie che vengono interessate da estratti ad elevato valore aggiunto o dove le tecnologie classiche estrattive condizionano la qualità dell’estratto.

 

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