초임계 이산화탄소 시스템

Supercritical Fluid Extraction

초임계 이산화탄소 시스템

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안녕하세요, 일신오토클레이브입니다.

저희 장비 대표 장비 중 하나인 초임계에 대해 설명을 드리려합니다!

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초임계 란?

 

일반적인 액체나 기체와는 다른 고유의 특성을 초임계 유체라고 합니다.

기체와 액체의 중간 정도 물성을 가지고 있으며,

상변화 없이도 약간의 압력 온도 변화에 따라 물성을 급격히 변화시킬 수 있습니다.

표면 장력이 없기에 세공 구조에도 쉽게 침투 가능하며,

확산력 또한 좋아 물질 전달 속도가 크고,

낮은 점성, 높은 확산력, 강한 용해력의 특성을 지니고 있습니다.

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초임계추출 Supercritical Fluid Extraction

초임계 추출기술은 증류와 추출기술의 원리가 복합된 기술로 기존의 기술로는

분리가 쉽지 않았던 열변성 혼합물, 고분자, 이성질체, 천연재료에서의 유효성분 분리 등을 수행할 수 있으며

에너지 절약형 청정기술로 다양한 산업에서 각광 받고 있습니다.

첨단 분리기술로 꼽히는 초임계 추출은 유체의 용해력을 이용해 물질을 추출하는 기술로 추출과 분리 단계로 이루어집니다.

추출단계에서는 시료와 초임계 유체 용매가 밀접하게 접촉되어 용해도의 차이에 의해 시료 중 가용성분이

초임계 유체로 용해되며 추출단계에서 나오는 용질을 함유한

초임계유체는 온도, 압력에 의해 다시 분리단계에서 용질로 분리됩니다.

추출단계에서 온도와 압력을 조절하면서 초임계 유체의 용해력을 변경시켜 시료 중 특정 성분만을 추출할 수 있습니다.

 

초임계 물질로 가장 많이 이용되는 Co2는 임계 조건에 쉽게 접근할 수 있으며 불연성, 화학적으로 안전합니다.

임계온도가 낮기 때문에 용질의 성분이 변질되지 않아 열변성 물질의 저온공정(의약품, 식품 추출)에 적합하며

화장품, 화학, 에너지 산업 등 친환경 공정기술로 많은 곳에서 사용되고 있습니다.

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초임계 Co2 추출 장비의 구성

 

 

1. 터치스크린 패널 : 장비 제어를 담당하는 컨트롤러

2. 보조용매 펌프 : 극성물질 추출을 위한 용매 투입 펌프

3. Co2고압펌프 : 액상 Co2를 가압하여 고압을 형성하는 펌프, 모터구동방식 유압구동방식 중 선택 가능

4. 냉각기(Condenser) : Co2, 고압펌프를 냉각 액상 Co2상태로 유지

5. 저장조(Reservoir) : 공정 중 분리된 이산화탄소의 저장, 재순환에 필요한 용기 분리된 Co2를 저장

6.BPR : 추출조, 분리조 내부 압력을 조절하기 위한 밸브

7. 추출조(Extractor) : Yoke frame / C-clamp type : 추출하려는 시료 투입하는 곳으로 시료의 장입배출이 용이하도록

설계/제작, 여러 단계의 interlock으로 안정성 향상

8. 분리조(Separator) : 시료에서 추출되는 물질이 분리되어 저장

 

일신오토클레이브의 초임계 추출 설비는 유압유닛의 속도를 조걸하여 미세 유량을 조절할 수 있으며 이산화탄소 기화방지를 위한 냉각시스템을 도입해 고압상황에서도 정량 토출이 가능합니다. 또 온수를 가열하여 순환시키는 Heating System을 통해 추출조 내부 정온유지가 가능하며 초임계 상태의 높은 압력에서도 추출조의 압력을 완벽하고 정확하게 컨트롤 할 수 있는 Pressure Control System을 구축하였습니다.

 

초임계 추출장비 사용 방법

 

▲ 출처: 한국식품산업클러스터진흥원 ( https://www.youtube.com/watch?v=pGLEkapfgfM )

 

지금까지 초임계 장비에 대해 알아보았는데요.

많이 도움이 되셨나요??

추가적으로 궁금하신 사항이 있으실 경우

하단 홈페이지 온라인 문의를 통해 문의부탁드려용

 

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