Nuove prospettive per gli impianti di estrazione con solvente
Integrare un impianto di decaffeinizzazione con un estrattore con solventi per la caffeina aumenta la redditività dell’impianto
Integrare un impianto di decaffeinizzazione con un estrattore con solventi per la caffeina aumenta la redditività dell’impianto
In Italia il consumo di caffé decaffeinato ha fatto registrare negli ultimi anni un trend positivo di crescita spinto dalla domanda di prodotti salutistici, attestandosi al 7% del mercato totale di caffè.
I produttori devono quindi realizzare impianti di decaffeinizzazione per venire incontro alle esigenze di mercato.
Viste le prospettive di crescita e i volumi di lavorazione è utile integrare le linee produttive con impianti d’estrazione della Caffeina dalle acque di risulta della decaffeinizzazione.
La caffeina grezza così ottenuta può essere rivenduta alle industrie alimentari e farmaceutiche per preparazioni ad alto valore aggiunto, aumentando i ricavi e abbattendo i costi dell’impianto.
La tecnologia tra gli impianti di estrazione che si presta meglio al recupero della caffeina è l’estrazione con solvente (Cloruro di Metilene)
Questo tipo di impianti sono alimentati con le acque di risulta della decaffenizzazione e sono costituiti da una colonna d’estrazione liquido-liquido: una girante di piccolo diametro (80 mm) e l’assieme di una cella, ovvero il volume compreso fra due setti forati.
All’interno del comparto centrale della colonna, entro il quale la girante ruota durante la rotazione aspira il liquido presente nella cella da sotto e da sopra. Le due correnti si mescolano mentre lasciano la girante.
Modificando i parametri dimensionali della cella e la velocità di rotazione, si modificano:
- il grado di rimescolamento nella cella
- l’effetto di taglio che riduce le dimensioni delle gocce della fase dispersa nell’altra
L’efficienza dell’impianto è influenzata anche della scelta delle dimensioni dei fori dei setti forati, questa varia in funzione di alcune caratteristiche delle sostanze da separare costituenti la miscela:
- la differenza fra i pesi specifici
- i valori di viscosità
- i comportamenti reologici dei componenti.
Durante il processo di estrazione si identificano all’interno della colonna più fasi della stessa miscela:
- Fase continua, quella, fra le due, che “riempie” il volume della colonna. Solitamente è la corrente con peso specifico maggiore.
- Fase dispersa, quella che le giranti disperdono nella massa formando gocce di dimensione variabile e statisticamente inferiore alla dimensione dei fori nei dischi che racchiudono il singolo stadio (vedi foto a fianco).
Per progettare un impianto efficiente di recupero della caffeina basato sull’estrazione con solvente occorre avere a disposizione alcuni parametri:
- Flusso Specifico, espresso come quantità fluente attraverso la sezione di una colonna (considerata libera) nell’unità di tempo in uso (kg/m2/h)
- Stadio Teorico, volume espresso in termini reali, che rappresenta il minimo valore sufficiente a compiere un’operazione fisica o chimico-fisica con rendimento = 1. (m3, litri, ecc.). Trattandosi si scambio di materia, anche la lunghezza del percorso ha la sua importanza. Il flusso specifico delle sostanze caratterizza i risultati di efficienza.
- Coefficiente di Ripartizione. è il numero che caratterizza la distribuzione del soluto fra le due fasi. E’ il numero che consente la determinazione del numero degli stadi della colonna in sede di progetto. Nella realtà pratica il valore del CdR cambia con le concentrazioni relative e quindi anche ad ogni comparto si addice il valore per quella condizione media d’equilibrio.
Prima di avviare la realizzazione dell’impianto è molto utile in sede di progettazione emulare in laboratorio il funzionamento della colonna in modo da poter dedurre il Coefficiente di Ripartizione e l’efficienza d’estrazione.
Realizzazione impianti estrazione con solvente | Officine Meccaniche ANGELO PILOTTA S.r.l.
