7/26/2019 Co2 in Condizioni Supercritiche
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La CO2in condizioni
supercritiche
nellindustria chimica e
alimentareUn fluido si definisce allo statosupercritico quando presenta valoridi pressione e temperatura superioria quelli definiti critici.Le propriet fisiche dei fluidi a talicondizioni sono intermedie tra quelledello stato gassoso e liquido: densitparagonabile tra stato gassoso-liqui-do, viscosit e propriet di trasportoriferibili ad un gas. Un fluido in que-
ste condizioni potrebbe essere defi-nito, in maniera semplicistica, comeuna miscela omogenea di due fasiliquido e gas.
InFigura 1 riportato il diagrammadi stato dellanidride carbonica. evidenziata larea, e sono specificatele condizioni critiche di riferimento,in cui il fluido si trova allo statosupercritico.
Poich la velocit con cui un solven-te in grado di interagire con unsoluto correlata direttamente allapropria viscosit e al coefficiente didiffusione, ne consegue che, rispettoad una classica estrazione con sol-vente organico, lutilizzo di un flui-do in condizioni supercritiche, dicomparabile potere solvente, sareffettuata in un minor periodo ditempo, grazie alle migliori proprietdi trasporto.
Quanto sopra pu significare lelimi-nazione dei solventi organici nei pro-cessi di estrazione e di conseguenzacosti e rischi ambientali ridottirispetto alle tradizionali estrazioniliquido-liquido. Inoltre sono elimina-ti gli oneri dovuti allo smaltimentodei solventi.Altri vantaggi, associabili a questatecnica, sono la possibilit di auto-mazione delle fasi di processo e larelativa applicabilit ai settori pi
svariati (alimentare, farmaceutico,ambientale).
L
AN
I
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A
Stato gassoso di SC CO2 Stato Liquido diriferimento riferimento
Densit[kg/l]
10-3
Da 10-1
a 1 1
Coeff. didiffusione 10
-1
Da 10-3
a 10-4
< 10-5
[cm2/s]
Viscosit 10-4 Da 10-4 a 10-5 10-3[kg/m s]
Tabella 1 Confronto generico delle propriet fisiche di gas, liquidi e CO2 incondizioni supercritiche.
puntocritico
Supercritico
Liquido
Solido
Gas
Pressione
Temperatura
Pc=7,3825 MPa
Tc=304,21 K
Figura 1 Diagramma di stato della CO2
7/26/2019 Co2 in Condizioni Supercritiche
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La scelta del fluido da utilizzare inSFE (Supercritical Fluid Extraction) principalmente legata agli aspettipratici e tecnologici: il fluido super-critico deve possedere caratteristichedi solubilit estremamente elevate e,per ragioni di sicurezza e di possibilelabilit della matrice da estrarre,valori di Tc e Pc minori.
Lanidride carbonica presenta, fratutti i fluidi utilizzabili, i maggiorivantaggi:
- ha una bassa tossicit;- in condizioni Normali un gas
(condizione che la rende facilmen-te separabile dal soluto una voltaterminato il processo estrattivo);
- facilmente manipolabile;- il suo costo altamente competi-
tivo rispetto ai normali solventiorganici.
Lo schema riportato inFigura 2 illu-stra gli elementi fondamentali di unestrazione SFE.Le applicazioni industriali che inte-ressano lanidride carbonica allostato supercritico sono svariate eriguardano molti processi produttivi:
- estrazione di caffeina, nicotina,aromi essenze ed oli;
- micronizzazione di sostanze solide
in granuli;- dissoluzione e/o estrazione di
sostanze organiche solide e liquide;- sgrassaggio e pulizia di parti mec-
caniche;- processo GAS (Gas Anti-Solvent
process) di ridissoluzione di sol-venti organici contenti matrici osoluti non solubili in CO2.
Per maggiori informazioni i nostritecnici sono a vs. disposizione.
SIAD S.p.A.
Via San Bernardino, 9224126 BERGAMOTel. 035.328.251 - Fax 035.319.874www.siad.com
La nostra Societ, grazie a collabora-zioni con aziende specialistiche, ingrado di testare lefficienza dei pro-cessi a CO2 supercritica di vari pro-dotti e sottoporre uno studio di fatti-bilit del processo ed il dimensiona-mento dellimpianto necessario.Il grado di purezza della CO2 da noifornita per le applicazioni di tiposupercritico compresa tra il 99,95 eil 99,9995 %, in relazione alla tipo-logia di processo/prodotto da tratta-
re, ed i nostri tecnici sono a Vs.disposizione per analizzare le speci-fiche richieste.
liquido
Compressione
Riscaldamento
supercritico
EstrazioneSgrassaggio
Depressurizzazione
Separazione
PRESSIONE
TEMPERATURA
gas
Raffreddamento
puntocritico
Figura 2 Processo con CO2 supercritica
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