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通过真空蒸馏获取高质量精油和香精

Capua 1880 是意大利南部的一家公司,其核心产品是用柑橘类水果生产的高品质精油。这些精油可用于多个领域,其中包括生产用作前调的香水,或在食品中用作食用香料。从果皮中提取出油/水乳液后,将分离出的原油在蒸馏过程中进行精制。这样就可以生产出具有纯正香气的极纯净精油,并且在香味或颜色方面都不会受其他成分的影响。

Capua 1880 使用 Busch 普旭真空技术进行蒸馏,上述蒸馏过程可以在薄膜蒸发器或在短程蒸馏器中进行,具体取决于水果类型。所有蒸馏器只能使用无需工作液的 COBRA 螺杆真空泵。采用变频控制的真空泵可以准确、可靠地保证所需的真空度,而真空度和温度又确保了所需的产品质量。

关于 Capua 1880

自 1880 年以来,Capua 1880 一直用柑橘类水果生产香精。该公司在卡拉布里亚大区有两个生产工厂,位于世界上最大的佛手柑种植区中间。佛手柑是柠檬和苦橙的嫁接而成的杂交品种,是专门为生产香精油而培育的。

世界上 96% 的佛手柑产自卡拉布里亚,而 Capua 1880 是世界上用这种水果生产天然香精的最大生产商。但是,也可以从柠檬、橙子、血橙和桔子中提取精油。从十月到次年五月,Capua 1880 的雷焦卡拉布里亚(Reggio Calabria)工厂收获并加工柑橘类果实。所有柑橘类水果精油的提取都是相似的。

在 12 条生产线上以机械方式从果皮中提取含水精油。通过下游的多级离心分离器从乳液中先后分离出剩余固体颗粒和水分。通过这种方式提取出来的原油在 Campo Calabro 工厂全年进行提炼,并根据要求配方针对个人客户进行混合,以始终获得相同的香味。

除了先进的生产工艺外,全面的质量控制也确保了香精油能够精准地满足各种客户的技术要求。

以这种方式生产的 95% 的佛手柑精油被用于香水生产。许多世界上著名的香水制造商都将 Capua 1880 生产的佛手柑精油用作他们香水的前调。其余的 5% 用于饮料行业的调味。蒸馏过程

在第一阶段提取的原油通过总共五条蒸馏生产线进行精炼,然后临时存放在受控环境中。蒸馏原精油时必须尽可能地小心,以免影响其香味。因此,早在 20 世纪 90 代末,Capua 1880 就决定将其薄膜蒸发器和短程蒸馏器的真空供给转换为 Busch 普旭的干式 COBRA 螺杆真空技术。之前使用的液环真空泵只能达到 40 到 60 毫巴的真空度。因此,蒸发需要更高的温度。对于薄膜蒸发器来说,就是 80 到 90 摄氏度,具体取决于水果类型。

解决方案

现在,所有薄膜蒸发器都配有 COBRA 螺杆真空泵,可维持更高的永久真空。在这种情况下,其优点是蒸馏过程可以在环境温度下进行。

环境温度不断变化或者精油不同意味着需要对真空泵的运行真空度和抽送速率进行微调。只需调节真空泵的变频电机即可实现。

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图 2:用于从柑橘类水果中获取精油的短程蒸馏器。来源:Capua 1880

短程蒸馏器(图 2)甚至可以在更低的压力下运行。这就是将罗茨泵安装在 COBRA 螺杆真空泵上游的原因。这些罗茨泵也由变频电机驱动,因此可以根据需要进行调节。在短程蒸馏中,实际的工作压力还取决于要蒸馏的精油。工作温度通常略高于环境温度,但要比使用液环真空泵时低得多。

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图 3:COBRA 螺杆真空泵在薄膜蒸发器和短程蒸馏器中用作前级泵。

Busch 普旭的 COBRA 螺杆真空泵(图 3)是专门为必须在低压无工作液的情况下压缩抽出气体和蒸汽的应用而开发的,例如,防止工作液对气体或蒸汽造成污染。

与之前使用的液环真空泵相比,主要区别在于 COBRA 螺杆真空泵无需工作液来压缩工艺气体。“干式”螺杆真空泵的名字就是由此而来。

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图 4:COBRA 螺杆真空泵无需工作液即可运行。

COBRA 螺杆真空泵

在 COBRA 螺杆真空泵中,两个螺杆形转子沿着相反方向旋转(图 4)。将提取出的蒸汽收集在泵缸和螺杆之间的腔室中,经压缩后输送至排气口。在压缩过程中,螺杆转子不会相互接触,也不与泵缸接触。此工作原理得益于精良的制造工艺和运转部件之间的最小间隙,能够确保最小极限压力 <0.1 mbar。

COBRA 螺杆真空泵采用水冷,确保整个泵体内温度均匀,从而保证整个加工过程中的热稳定性。由于螺杆的螺纹节距可变,因此工艺气体被预压缩。这样带来的好处是,气体温度和真空泵的功耗都会显著降低。通常,干式螺杆真空泵的工作温度高于液环真空泵的工作温度。这样可以避免蒸汽在真空泵中凝结,也消除了工作液污染的可能性。

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图 5:通过蒸馏过程获取最高纯度的成品:前景的窥镜显示的是蒸馏出的最终产品,后景是从血橙的果皮中提取出来的精油。

为 Capua 1880 带来的益处

从液环到干式螺杆真空技术的转变为 Capua 1880 带来了巨大的好处。

大大简化了所生产精油的质量保证。

可以完全消除蒸馏过程中因温度较高而导致的质量下降。

可以在低压下蒸馏并根据产品精准调节,使得蒸馏过程可以在最佳条件下进行,保证了香精的最佳效果。

这样也可以生产出完全透明的无色精油(图 5)。

放弃使用液环真空技术意味着不需要再使用工作液(即水),因此也节省了其费用以及维护工作的额外支出。

Capua 1880 已与 Busch 普旭签署了服务协议。协议中规定,Busch 普旭服务工程师每年应对 COBRA 真空泵和真空系统检查并维修一次。无需进行其他维护工作。

Capua 1880 确信,他们在二十年前转换到 Busch 普旭的 COBRA 螺杆技术时就做出了正确的决策。这也为从柑橘类水果生产香精油创造了新的质量标准。


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