Ultraschallgeräte zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle

Hintergrundtechnologie

Bestehende Methoden zur Extraktion ätherischer Öle durch Destillation nutzen im Allgemeinen zwei Methoden: wasserdichte Destillation und Wasserstreifendestillation. Die Wasserstreifendestillation wird hauptsächlich für frische Blumen (z. B. Rosen und Pfingstrosen) und relativ harte Pflanzenmaterialien wie Sandelholz, getrocknete Orangenschalen, Adlerholz und Thuja verwendet. Diese Materialien müssen in Wasser gekocht werden. Die ätherischen Öle werden durch Dampf in kochendem Wasser bei 100 Grad Celsius extrahiert. Anschließend werden die ätherischen Öle über einen Kondensator und einen Öl-Wasser-Abscheider getrennt. Allerdings benötigt die Wasserstreifendestillation zur Gewinnung ätherischer Öle viel Zeit und ist daher für die industrielle Produktion ungeeignet.

Das vorliegende Gebrauchsmuster zielt darauf ab, die Mängel der bestehenden Technologie zu überwinden, indem eine Ultraschallanlage zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle bereitgestellt wird, die die lange Extraktionszeit und die Nachteile der Wasserstreifendestillation berücksichtigt.

Die technische Lösung zur Erreichung dieses Ziels sieht wie folgt aus:

Das vorliegende Gebrauchsmuster stellt ein Ultraschallgerät zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle bereit, bestehend aus:

Ein Ultraschall-Destillationstank zur Aufnahme des Extrakts, ausgestattet mit einem Ultraschallgenerator;

Ein Kondensator, der mit dem Ultraschalldestillationstank verbunden ist; und einen mit dem Kondensator verbundenen Öl-Wasser-Abscheider zur Abtrennung von Kondenswasser aus den extrahierten ätherischen Ölen.

Dieses Gebrauchsmuster stellt ein Ultraschallgerät zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle bereit und berücksichtigt so die lange Zeit, die für die bestehende Wasserdestillation erforderlich ist. In den Ultraschalldestillationstank ist ein Ultraschallgenerator integriert, der mithilfe von Ultraschallwellen Kavitation in der flüssigen Lösung erzeugt. Dieses ultraschallunterstützte Verfahren verkürzt die Extraktionszeit erheblich und verbessert die Extraktionsrate des ätherischen Pflanzenöls, was die industrielle Produktion erleichtert.

Der Ultraschalldestillationstank enthält entweder fokussierte oder divergente Ultraschallwellen. Während des Wasserdestillationsprozesses fördern die intensiven Ultraschallvibrationen und die Kavitation die Ausfällung flüchtiger Ölbestandteile innerhalb der Anlage. Gleichzeitig erhitzt das Gerät die Lösung über ein Temperaturkontrollsystem. Bei einer bestimmten Temperatur wird das ätherische Öl zusammen mit dem Wasserdampf zu einem Kondensator transportiert, der speziell für die Extraktion ätherischer Öle entwickelt wurde, wo es kondensiert. Das kondensierte Öl-Wasser-Gemisch wird am Ende durch einen Öl-Wasser-Abscheider getrennt, wodurch letztendlich reines ätherisches Öl entsteht. Kavitation bei der Ultraschall-Wasserdestillation: Wenn sich Ultraschallwellen durch ein Medium ausbreiten, erfahren sie abwechselnde Zyklen von Über- und Unterdruck. Während der Überdruckphase drücken die Ultraschallwellen die Moleküle des Mediums zusammen, wodurch sich ihre ursprüngliche Dichte verändert und erhöht. Während der Unterdruckphase führen die Wellen dazu, dass die Moleküle stärker verteilt werden und ihre Dichte verringert wird. Wenn Ultraschallwellen mit ausreichend großer Amplitude auf ein flüssiges Medium angewendet werden, übersteigt der durchschnittliche Abstand zwischen den Molekülen den kritischen Molekülabstand, der zur Aufrechterhaltung der Stabilität der Flüssigkeit erforderlich ist, was dazu führt, dass die Flüssigkeit auseinanderbricht und Mikroblasen bildet. Diese kleinen Hohlräume dehnen sich schnell aus und schließen sich, was zu heftigen Kollisionen zwischen Flüssigkeitspartikeln führt und Drücke im Bereich von Tausenden bis Zehntausenden Atmosphären erzeugt. Durch diese heftige Wechselwirkung zwischen den Partikeln steigt die Temperatur der Flüssigkeit plötzlich an, wodurch ein Rühreffekt entsteht, der zwei nicht mischbare Flüssigkeiten (wie Wasser und Öl) emulgiert, die Auflösung gelöster Stoffe beschleunigt und chemische Reaktionen beschleunigt. Diese verschiedenen Effekte, die durch die Einwirkung von Ultraschallwellen auf Flüssigkeiten verursacht werden, werden Ultraschallkavitation genannt.

Zu den wohltuenden Wirkungen dieses Ultraschallgeräts zur Extraktion ätherischer Pflanzenöle gehören:

Der durch Ultraschallwellen in flüssigen Lösungen erzeugte Kavitationseffekt wird zur Extraktion pflanzlicher ätherischer Ölbestandteile genutzt. Ultraschallunterstützung kann die Extraktionszeit deutlich verkürzen und die Ausbeute ätherischer Öle verbessern.

Zu den verwendeten Ultraschallwellen gehören fokussierte und divergente Typen, wobei je nach Pflanzeneigenschaften unterschiedliche Frequenzen ausgewählt werden. Die Ultraschallleistung wird auch an die Größe der Anlage und die zugeführte Materialmenge angepasst. Diese Extraktionsausrüstung bietet eine hervorragende Anpassungsfähigkeit und stellt eine spezielle Extraktionsausrüstung für ätherische Öle für eine Vielzahl pflanzlicher Materialien bereit.