EXTRACTION SOLIDE/LIQUIDE

INFORMATIONS GÉNÉRALES

Les procédés d'extraction ou de lixiviation solide/liquide ont une très longue tradition et sont largement utilisés dans les industries alimentaire, pharmaceutique et chimique. L'idée de base est de dissoudre les composants d'un matériau solide avec un solvant liquide. La préparation du café ou du thé, qui consiste à dissoudre les arômes dans l'eau chaude à partir de grains de café ou de feuilles de thé moulus, en est un exemple quotidien. Pour les applications pharmaceutiques, d'autres solvants, comme les alcools et les paraffines, ou des gaz liquéfiés comme le dioxyde de carbone et le propane, sont couramment utilisés pour extraire des arômes et des ingrédients pharmaceutiques de matières naturelles, principalement végétales. Dans les industries chimiques, presque tous les solvants, y compris les gaz liquéfiés par voie aérienne, peuvent être utilisés comme solvants d'extraction. Dans les applications métallurgiques, les acides sont également couramment utilisés pour le processus de lixiviation. Un solvant approprié ne doit pas seulement fournir une solubilité élevée pour le composant concerné, mais doit également être facile à séparer du composant extrait.

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LES ÉTAPES DU PROCESSUS DE BASE

Les systèmes d'extraction solide/liquide de De Dietrich Process Systems permettent non seulement le processus d'extraction lui-même, mais aussi la préparation du solvant et la préconcentration de l'extrait. Si des substances sensibles à la température sont extraites, il faut veiller à éviter les températures élevées tout au long du processus. C'est très souvent le cas lors de l'extraction d'arômes et d'ingrédients à partir de matières premières naturelles. Le processus d'extraction complet peut être divisé en 3 procédures :

• La préparation du solvant
• Le processus d'extraction proprement dit
• Préconcentration de l'extrait

La purification finale de l'extrait est généralement réalisée en aval de l'unité d'extraction solide/liquide.

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PRÉPARATION DU SOLVANT

La consistance et la température du solvant ont un impact important sur le rendement et la qualité du produit. Une possibilité de purifier un solvant est son évaporation. Celle-ci peut être réalisée à l'aide de chemises chauffantes électriques pour les cuves sphériques ou à l'aide de vapeur ou de fluides caloporteurs pour les thermoplongeurs ou les cuves à chemise. La condensation ultérieure des vapeurs fournit un solvant purifié. La température du condensat dépend de l'orientation du condenseur. Une condensation ascendante fournit le solvant à la température d'ébullition tandis qu'une version descendante le fournit à des températures plus basses. Un échangeur de chaleur supplémentaire permet d'ajuster la température du solvant.

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EXTRACTION

Avant l'extraction par lots, les solides doivent être chargés dans le dispositif d'extraction. Il peut s'agir d'une cuve agitée ou d'un réservoir avec un dispositif de retenue interne, un support ou un filtre pour les solides.

L'écoulement des solvants à travers les solides se fait principalement selon 4 modes semi-batch différents :

• Lit de ruissellement - ruissellement du solvant du haut des solides vers le bas du récepteur.
• Extraction par le bas - les solides sont inondés de solvant en passant du haut vers le bas du récepteur.
• Extraction par débordement - les solides sont submergés par le solvant qui passe du bas vers le haut du réservoir.
• Soxhlet - cycles répétés de remplissage par le haut et de vidange par le bas du réservoir.

Après le processus d'extraction, les solides doivent être retirés, le réservoir doit être nettoyé et rechargé avec des solides frais pour le processus d'extraction suivant. Le produit du processus d'extraction est un solvant contenant l'extrait et guidé dans un récepteur.

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