Kontinuierliche Extraktionskraft spart Zeit und Platz bei der Trennung von Flüssigkeiten

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Mettler-Toledo GmbH

Glatt Ingenieurtechnik GmbH

PIERALISI Northern Europe B.V. NL Deutschland

CINC Deutschland GmbH & Co. KG

Bedingt durch die höher gelegenen Abläufe erfolgt der Zulauf in die jeweils folgende Stufe im freien Gefälle, dadurch entfallen Überwachungs- und Regelinstrumente. Komplexe Prozesse mittels Mixer Settler kämpfen mit häufigem Umpumen und langen Rühr- und Absetzzeiten. Da die Zentrifugalextraktoren kontinuierlich arbeiten, verkürzen sie diese Prozesse von Tagen auf wenige Stunden – bei gleichbleibender Qualität, verringertem Lösemitteleinsatz und weniger Volumen.

Praxisbeispiel Wirkstoffextraktion

Ein Praxisbeipspiel aus der Biotechnologie zeigt die Vorteile der Zentrifuge gegenüber Rührbehältern. Dort entstehen in Fermentationsbehältern Wirkstoffe (Antibiotika, Hormone, Vitamine) für die pharmazeutische Industrie. Organische Lösungsmittel (Ethylacetat, Toluol, Methylenchlorid, Chloroform) extrahieren diese Wirkstoffe aus den Fermentationsbrühen. Zunächst wird der Wirkstoff mit Toluol extrahiert, anschließend durch pH-Wechsel in die wässrige Phase und durch erneuten pH-Wechsel zurück in die Toluol-Phase extrahiert, um Störfälle auszuschließen und den Wirkstoff mit hoher Ausbeute in hoher Konzentration zu gewinnen.

Prozess im Rührbehälter:

1. Fermentationsbrühe und Wirkstoff mit Toluol gemischt (Wirkstoff größtenteils in der organischen Phase)

2. Reextraktion der Fermentationsbrühe mit Toluol (nur noch etwas Wirkstoff in der organischen Phase)

3. Wasser-Wäsche (Wirkstoff komplett in der organischen Phase)

4. pH-Wechsel durch Wäsche mit Säure (Wirkstoff in der sauren wässrigen Phase)

5. pH-Wechsel durch Wäsche mit NaOH und Toluol (Wirkstoff in der organischen Phase)

Prozess in der Cinc-Zentrifuge:

Stufe 1: Wasser-Wäsche mit Extraktion (Wirkstoff komplett in organischer Phase)

Stufe 2: pH-Wechsel durch Wäsche mit Säure (Wirkstoff in der sauren wässrigen Phase)

Stufe 3: pH-Wechsel durch Wäsche mit NaOH und Toluol (Wirkstoff komplett in der organischen Phase).

Bedingt durch die intensive Durchmischung konnten die ersten drei Schritte im Rührbehälter durch die erste Stufe des Zentrifugalextraktors ersetzt werden. Stufe 2 und 3 erfolgen wie zuvor als individuelle Prozessschritte, allerdings mit dem Vorteil des kontinuierlichen Betriebs.

Die Zentrifugalextraktoren stehen in unterschiedlichen Materialien von Edelstahl bis Hastelloy zur Verfügung. Das Dichtungsmaterial besteht aus Teflon gekapseltem Viton oder Kalrez-O-Ringen. Für EEx-Bedingungen werden die gasdichten Einheiten mit II 2 G EEx de II C T4-Antrieben und Steuerungen sowie mit inert Gas (N₂) geflutet betrieben. Eine selbstständige CIP-Reinigung ist integriert. Verschiedene Baugrößen stehen von 0 bis 1 l/min (VO2) bis 750 l/min (V20) zur Verfügung.

* Der Autor ist Geschäftsführer bei Cinc Deutschland GmbH & Co. KG. Kontakt: Tel. +49-5272-39570

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