Überkritische CO2-Extraktion: Wie die Kompressionstechnologie den Herstellern hilft, die Marktnachfrage zu erfüllen
Mit der Weiterentwicklung der Komprimierungstechnologie entwickeln sich auch die Anwendungen und Märkte, in denen sie eingesetzt wird, weiter. Durch die zunehmende Legalisierung und die breitere Akzeptanz in der medizinischen Praxis ist der Markt für Cannabiskonzentrate ein wichtiger Treiber für den Druckgasmarkt - das erwartete Wachstum in den nächsten drei Jahren liegt bei über 30 % für den gesamten Cannabismarkt.
Fortschrittliche Hochdruckkompressionssysteme, die in Extraktionsprozessen eingesetzt werden, verbessern die Effizienz und Sicherheit. Viele Kompressionssysteme werden für die hohen Druckanforderungen der überkritischen CO2 Extraktion ausgelegt, wobei Verbesserungen zur Maximierung des Betriebs und des Durchsatzes vorgenommen werden.
Um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden, müssen die Hersteller die neuesten Technologien für eine saubere, effiziente Cannabisölgewinnung einsetzen. Zur Gewinnung pflanzlicher Öle können verschiedene Extraktionsverfahren angewandt werden:
- Dampfdestillation
- Kohlenwasserstoff, mit Propan oder Butan
- Ethanol
- Kolophonium, bei dem das pflanzliche Material mit Hitze gepresst wird
Während jede Methode Vor- und Nachteile hat, bieten überkritische CO2 Extraktionsmethoden den Herstellern erhebliche Vorteile durch hohe Ausbeute, verbesserte Sicherheit und höhere Reinheit.
In der Cannabisindustrie verwendete Extraktionstechniken
Das superkritische CO2 weist sowohl die Eigenschaften von Gasen als auch von Flüssigkeiten auf, was es zum Lösungsmittel der Wahl für die medizinische Cannabisindustrie macht. In seinem überkritischen Zustand ist CO2 ein einzigartiges Lösungsmittel, das durch Anpassung von Temperatur und Druck auf die Extraktion ganz bestimmter Verbindungen zugeschnitten werden kann, wobei schädliche Rückstände und unterschiedliche Reinheitsgrade, die bei anderen Extraktionsmethoden stören, vermieden werden.
Sichere, standardisierte und kosteneffiziente Extraktion
Abgesehen von den strengen Kontrollen und der Reinheit bieten die überkritischen CO2 Extraktionsverfahren die Möglichkeit einer standardisierten Produktion in Unternehmen, die in mehreren Staaten oder weltweit tätig sind, unabhängig von den unterschiedlichen Vorschriften der einzelnen Länder.
Überkritische Extraktionssysteme sind zwar mit höheren Anfangskosten verbunden, bieten aber im Vergleich zu Extraktionsverfahren mit brennbaren Lösungsmitteln auch erhebliche Vorteile:
- Überkritische Extraktion:
- Ungiftig
- Nicht entflammbar
- Leichtere Standardisierung mit denselben Geräten in allen Einrichtungen
- Extraktion mit brennbaren Lösungsmitteln (Ethanol, Kohlenwasserstoff):
- Könnte erhebliche Änderungen und Kapitalinvestitionen erfordern
- Sicherheitsrisiken darstellen
- Explosionssichere Wände, Entlüftung und Feuerunterdrückungssysteme vorschreiben
- Sicherheitsanforderungen können zu Abweichungen bei der Herstellung von Werk zu Werk führen
Mit dem Inkrafttreten von Vorschriften über durch Dampfen verursachte Krankheiten und die Gefahren von Verunreinigungen in Dampferzeugnissen wird mehr Wert auf Reinheit und Kontrollen gelegt. Die heutigen legitimen Extraktionsverfahren sind sicherer als früher, und die Innovationen bei den Hochdrucksystemen haben die Zuverlässigkeit und Sicherheit weiter erhöht.
Maximierung der Effizienz der CO2 Gewinnung
Während des Extraktionsprozesses muss überkritisches CO2 rezirkuliert werden, was die Laufzeiten verlängert. Je nach Extraktionsverfahren kann auch eine Nachbehandlung des Öls erforderlich sein. CO2 kann eine umfangreiche Nachbearbeitung erfordern, wenn die Extraktion schnell und unter hohem Druck erfolgt. Je niedriger der Extraktionsdruck, desto langsamer die Extraktionszeit, aber desto weniger Nachbearbeitung oder Raffination ist erforderlich.
Das CO2 wird mit einem Druck von mehr als 1.000 psi und einer Temperatur von mehr als 90 Grad F in die Extraktionsgefäße eingespeist und dann mit einem Druck von etwa 250 psi aus dem Extraktionsgefäß entnommen, erneut unter Druck gesetzt und erhitzt, bis die gewünschten Ergebnisse erreicht sind.
Ein Beispiel für den Aufbau eines Extraktionsprozesses.
Ein CO2 Kreislauf ist ein mechanisch und thermodynamisch kompliziertes System. Die Hersteller verwenden Gasdruckerhöhungen, Pumpen oder eine Kombination aus beidem, um die Druckanforderungen mit maximalem Durchsatz und maximaler Effizienz zu erfüllen. Mit einer immer breiteren Palette von Hochdrucklösungen, einschließlich hydraulischer und elektrischer Booster, die die Gesamtproduktionskosten senken können, haben die Hersteller neue Möglichkeiten bei der Konstruktion von überkritischen CO2-Linien. Hersteller, die überkritisches CO2 extrahieren, verwenden standardmäßig etwa 5 gpm flüssiges CO2, was mit einem elektrischen Booster wie dem Q-Drive von Haskel leicht erreicht werden kann.
Eine sorgfältige Gestaltung des Herstellungsprozesses und die Auswahl des Hochdrucksystems können die Ausbeute erheblich verbessern, um die steigenden Marktanforderungen zu erfüllen. Da sich überkritische CO2 Extraktionstechnologien durchsetzen, müssen die Gasabfüller die steigende Nachfrage befriedigen, um einen Versorgungsengpass zu vermeiden. Ihre Anforderungen an eine höhere Ausbeute und Effizienz bei der Gasverdichtung entsprechen denen ihrer Kunden.
Druckgasunternehmen können dazu beitragen, die Anforderungen zu erfüllen, indem sie die Herstellungsprozesse ihrer Kunden verstehen und unterstützen, um deren Ausbeute, Reinheit und Qualitätskontrolle zu verbessern.
Die elektrischen Gasbooster Q-Drive von Haskel sind für einen sauberen, leisen und effizienten Betrieb ausgelegt und ermöglichen gleichzeitig erhebliche Energieeinsparungen, eine bessere Prozesskontrolle und eine höhere Zuverlässigkeit während des überkritischen CO2 Extraktionsprozesses.