ในตลาดโลกปัจจุบัน ความต้องการผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่มีความบริสุทธิ์สูงได้พัฒนาเป็นภาคอุตสาหกรรมมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการผลิตสูงสุดและความบริสุทธิ์ทางเคมีอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ผู้จัดการโครงการและเจ้าหน้าที่จัดซื้อหลายคนมักเข้าใจผิดว่าถังทำความร้อนแบบบุคลากรหรือระบบกลั่นไอน้ำพื้นฐานสามารถประมวลผลพืชสมุนไพรทุกรายการได้อย่างครอบคลุม ในความเป็นจริง ความหนาแน่นของกลุ่มสาร รหัสลักษณะของเรโซล็อก และโครงสร้างโมเลกุลของสารระเหยนั้นแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละชนิด หากไม่ปรับแต่งอุปกรณ์ให้สอดคล้องกับจุดอิ่มตัวเชิงเทอร์โมไดนามิกอย่างแม่นยำ จะเสี่ยงต่อการทำลายกลิ่นหอมอันละเอียดอ่อนอย่างถาวร การอุดตันของฟิลเตอร์อย่างรุนแรง หรือการสูญเสียตัวทำละลายเป็นจำนวนมหาศาล ซึ่งอาจนำไปสู่การล้มละลายของกิจการอุตสาหกรรมได้

เพื่อสร้างโรงงานผลิตที่ทำกำไรสูงและสามารถแข่งขันในระดับโลก วิศวกรมองข้ามเครื่องจักรพื้นฐานและมองการผลิตในมุมของการแยกสารเคมีระดับสูง คำแนะนำนี้ให้การวิเคราะห์ที่เข้มงวดเกี่ยวกับการแบ่งกลุ่มพืชสมุนไพรทั่วโลกเป็นห้าหมวดวัสดุหลัก โดยพิจารณาพฤติกรรมทางกายภาพเฉพาะของแต่ละหมวด ข้อจำกัดด้านวิศวกรรม และขอบเขตเชิงเทอร์โมไดนามิกของแต่ละกลุ่ม ด้วยการจับคู่องค์ประกอบของวัตถุดิบอย่างแม่นยำกับการควบคุมของเหลวอัตโนมัติและพารามิเตอร์ที่ปรับแต่งให้เหมาะสม แผนผังนี้ช่วยให้ผู้ซื้อทั่วโลกสามารถขยายขนาดการดำเนินงาน กำจัดการปนเปื้อนข้ามสายการผลิต และบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดตลอดทั้งกระบวนการการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมและด้านล่างการกรองน้ำมันหอมระเหยกระบวนการทำงานที่ใช้การสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำแพลตฟอร์ม
เมื่อวิเคราะห์แนวโน้มตลาดนานาชาติในด้านวิศวกรรมและเมตริกอุตสาหกรรม หลายปัญหาสำคัญมักปรากฏขึ้นซ้ำๆ ผู้ประกอบการระดับโลกและผู้จัดการโรงงานไม่ได้ถามคำถามพื้นฐานอย่าง “ฉันจะสกัดน้ำมันหอมระเหยได้อย่างไร” อีกต่อไป แต่พวกเขากำลังให้ความสนใจอย่างลึกซึ้งกับการขยายอุตสาหกรรม การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และความยั่งยืนทางเศรษฐกิจผ่านการปรับแต่งให้เหมาะสมการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมผังโรงงาน
คำถามที่พบบ่อยที่สุดจากผู้ซื้อทั่วโลกที่จริงจัง ได้แก่:
เพื่อที่จะตอบคำถามระดับโลกเหล่านี้ โรงงานสกัดต้องหลีกหนีจากการต้มน้ำมันปิโตรเลียมอย่างไม่ปรุงแต่งทางอากาศและต้องเปลี่ยนมาใช้วิธีการที่แตกต่างออกไปการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำ—เป็นแนวทางที่ใช้หลักฟิสิกส์เพื่อหลีกเลี่ยงลักษณะทำลายล้างของความร้อนสูง โดยการนำหลักการความร้อนเหล่านี้มาใช้ในแผนผังโรงงานโดยรวม ผู้ผลิตสามารถดำเนินการได้อย่างเชื่อถือได้การกรองน้ำมันหอมระเหยกระบวนการสกัดสารที่เปราะบางอย่างสูงโดยไม่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของพวกมัน ด้านล่างนี้ เราจะแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้นำไปใช้กับโปรไฟล์พืชห้าประเภทหลักที่ซื้อขายในตลาดสินค้าโภคภัณฑ์ระดับโลก
ก่อนที่จะสรุปแบบแผนโรงงานดำเนินกิจการสำหรับโรงงานที่มีปริมาณผลิตสูง เจ้าหน้าที่จัดซื้ออุตสาหกรรมจะต้องประเมินแพลตฟอร์มเทคโนโลยีที่แข่งขันกัน ในขณะที่ระบบคาร์บอนไดออกไซด์ซุปเปอร์คริติก (CO2) มักถูกพูดถึงในวรรณกรรมทางวิชาการ แต่ค่าใช้จ่ายลงทุนด้านเงินทุน (CAPEX) ที่มหาศาลและความกดดันทางกลทางกลไกที่รุนแรง (บ่อยครั้งเกินกว่า 30 MPa) ทำให้มันเป็นข้อจำกัดทางเชิงพาณิชย์สำหรับการดำเนินงานพืชพรรณทั่วโลกหลายแห่ง
ในทางกลับกัน การกลั่นไอน้ำทางบรรยากาศแบบดั้งเดิมล้มเหลวโดยสิ้นเชิงเมื่อทำการแปรรูปสารที่ไวต่อความร้อน เนื่องจากการแตกร้าวทางความร้อนที่เกิดจากความร้อนสูง ตารางด้านล่างสรุปความสมดุลทางเศรษฐกิจและเทคนิคหลัก ๆ ระหว่างระบบเหล่านี้ในระดับมาตรฐานขนาด 1 ตันการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมโครงสร้าง:
| พารามิเตอร์วิศวกรรม | ไอน้ำบรรยากาศแบบดั้งเดิม | ระบบคาร์บอนไดออกไซด์ซูเปอร์คริติคัล | การสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำของปันจี้ |
| เงินลงทุนเบื้องต้น (ค่าอุปกรณ์) | ฐานต่ำ | สูงสุดสุด (โลหะผสมแรงดันสูงพิเศษ) | ระดับปานกลาง (การปรับขยายผลตอบแทนจากการลงทุนให้เหมาะสม) |
| ค่าใช้จ่ายรายวัน (การใช้พลังงานไฟฟ้า) | หม้อไอน้ำแรงดันสูง (หม้อไอน้ำแรงดันสูงต่อเนื่อง) | ปานกลาง (ดูดเครื่องอัดไฟฟ้าสูง) | ต่ำ (การรีไซเคิลสุญญากาศสมดุลเทอร์โมไดนามิก) |
| ความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพด้วยความร้อน | รุนแรง (สัมผัสบรรยากาศอุณหภูมิ 100°C อย่างต่อเนื่อง) | ศูนย์ (ทำงานในอุณหภูมิต่ำกว่าจุดวิกฤติ) | ซีโร่ (ควบคุมอุณหภูมิที่ 38°C ถึง 45°C ภายใต้สุญญากาศ) |
| ประสิทธิภาพในการกู้คืนตัวทำละลาย | ไม่สามารถนำไปใช้ได้ (สายพิเศษของเสียที่เป็นน้ำ) | สูง (การรีไซเคิลการขยายตัวของก๊าซ) | การควบแน่นในของเหลวมากกว่า 95% หรือมากกว่า |
| การป้องกันการปนเปื้อนข้าม | อยาก (คราบกาวซีลแบบรูพรุน) | ระดับปานกลาง (โพรงขนาดเล็กในวาล์วซับซ้อน) | ลบ. (ระบบหมุนเวียน CIP อัตโนมัติแบบบูรณาการ) |
โดยการเลือกใช้เทคโนโลยีที่ออกแบบขึ้นเป็นพิเศษการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำระบบ ผู้ผลิตสามารถบรรลุความบริสุทธิ์ทางเคมีของแพลตฟอร์มซูเปอร์คริติคัลในสัดส่วนที่น้อยกว่าการลงทุนเริ่มต้นอย่างมาก เปิดโอกาสในการสร้างผลกำไรอย่างรวดเร็วและรับประกันความสะอาดการกรองน้ำมันหอมระเหยฐานเปรียบเทียบทั่วทั้งห้าชั้นของวัตถุดิบพืช
วัตถุดิบสมุนไพรธรรมชาติ
│
├──> [ไม้หอม] ──> เส้นใยลิกนินหนาแน่น ──> การถ่ายเทความร้อนเชิงพลวัตรและการสลายตัวแบบไมโคร
│
├──> [รากและเหง้า] ──> มีแป้งสูง / ความหนืดสูง ──> การปั่นด้วย VFD พร้อมการบดและการย้อนกลับของอากาศ
│
└──> [ดอกไม้และใบไม้] ──> ขนเทอร์โมซีพทีฟ ──> การต้มน้ำเย็นด้วยสุญญากาศและการกำจัดไอน้ำ
หมวดหมู่นี้แสดงถึงวัตถุดิบที่แพงที่สุดบางชนิดในตลาดโลกทั้งหมด น้ำมันอาแกรด์ (อู๊ด) คุณภาพสูงมีราคาที่คนนำเข้าเรียกเก็บต่อกิโลกรัมอย่างสูง โดยลักษณะทางกายภาพ วัสดุเหล่านี้มีโครงสร้างที่หนาแน่นและแข็งแรงเป็นอย่างมาก ซึ่งประกอบด้วยแมทริกซ์ลิกโนเซลลูโลสที่แน่นหนา
น้ำมันระเหย—ส่วนใหญ่เป็นซีซักเทอรีปีนและเรซินกลิ่นหอมที่มีจุดเดือดสูง—ซุ่มซ่อนอยู่ลึกในเส้นใยไม้ขนาดเล็ก ซึ่งมักก่อตัวขึ้นเป็นกลไกในการป้องกันภายในใจไม้ เพื่อแยกชั้นส่วนเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยขั้นตอนแรกของการการกรองน้ำมันหอมระเหยกระบวนการต้องทำลายแนวป้องกันทางกายภาพนี้โดยไม่ทำลายเมทริกซ์พื้นฐาน ซึ่งต้องการการปรับแต่งเฉพาะทางการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมพารามิเตอร์
เนื่องจากโครงสร้างเซลลูลาร์มีความแข็งแรงอย่างมาก การแช่แบบไม่กระตุ้นตามธรรมเนียมจะปล่อยเซสควิเทอร์เพนหนักเหล่านี้ในอัตราที่ช้าสุดๆ ภายใต้เงื่อนไขการสกัดแบบคงที่ทั่วไป ตัวทำละลายรอบข้างจะถึงจุดอิ่มตัวเชิงเทอร์โมไดนามิกอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อกระบวนการผลิต เมื่อเข้าสู่สมดุลแล้ว การถ่ายเทสารจะหยุดโดยสิ้นเชิง
หากโรงงานพยายามเพิ่มการสกัดโดยการเพิ่มเวลาทำงานหรือเพิ่มอุณหภูมิอย่างง่าย การสูญเสียผลผลิตมูลค่าสูงจำนวนมากจะเกิดขึ้น ดังนั้น การปรับแต่งให้เหมาะสมการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมต้องการการกำหนดค่าเพื่อรักษาพารามิเตอร์การไหลของของเหลวแบบไดนามิกดังต่อไปนี้:
[ไม้หอมดิบ] ──> [การบดไม่แตกหักขนาด 0.5 มม. - 1 มม.] ──> [การสกัดด้วยความร้อนเชิงพลวัต] ──> [การฉีดพ่นตัวทำละลายสดอย่างต่อเนื่อง]
เมื่อกลายเป็นของเหลว ตัวทำละลายสดใหม่บริสุทธิ์ที่ไม่อิ่มตัวอย่างสมบูรณ์และผ่านความร้อนจะถูกฉีดพ่นอย่างต่อเนื่องผ่านหัวฉีดแบบครอบคลุมทุกทิศทางเหนือพื้นไม้ เพื่อให้เกิดการฉีดพ่นอย่างต่อเนื่องกระบวนการกลั่นน้ำมันหอมระเหย.
รากและเหง้าได้รับการเก็บเกี่ยวจากใต้ดิน ซึ่งหมายความว่าหน้าที่ทางชีวภาพของมันคือการเก็บสะสมทรัพยากร โครงสร้างเซลลูลาร์ของพวกมันจึงมีความซับซ้อนสูง มีเครือข่ายแน่นหนาของแป้ง สารพอลิแซคคาไรด์ซับซ้อนของพืช เมือก และน้ำมันผสม จากภายในโครงสร้างอินทรีย์หนานี้ มีน้ำมันที่มีคุณค่าสูง กลิ่นแรง มีความระเหยสูง ซึ่งอ่อนไหวต่อการเสื่อมสภาพเมื่อได้รับความร้อนหากไม่ผ่านการจัดการโดยผู้เชี่ยวชาญการกรองน้ำมันหอมระเหยพืช
กลุ่มนี้เป็นตัวแทนของความท้าทายเชอริกลีเชิงซับซ้อนแบบคลาสสิกสำหรับวิศวกรเคมีที่ดำเนินกระบวนการในระดับใหญ่ เมื่อส่วนผสมนี้เข้าสู่เฟสนำเข้าความเข้มข้นและตัวทำละลายเริ่มระเหยผ่านการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำความเข้มข้นสัมพัทธ์ของพอลิแซ็กคาไรด์เหล่านี้เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ น้ำเปลี่ยนจากของเหลวที่ไหลได้อย่างอิสระกลายเป็นแป้งข้นหนืดและติดเหนียว
วางนี้ติดแนบกับพื้นผิวให้ความร้อนภายในของถัง ทำให้เกิดความร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วในท้องถิ่น คาร์บอไนซ์และไหม้เกรียม ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณภาพทางประสาทสัมผัสของน้ำมันอย่างรุนแรง ทำให้เกิดกลิ่นไหม้ ควันที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งทำลายความสมบูรณ์ของสารสกัดเป้าหมาย เพื่อขจัดปัญหานี้, theการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมเบสิลไลน์ต้องการ:
สารสกัดรากข้น ──> การเขย่าด้วย VFD ที่แรงบิดสูง (ทำลายชั้นขอบเขต) ──> ตัวกรองตาข่ายอัดขึ้นรูป ──> การเป่าออกด้วยลมแบบพุ่งกลับ (อากาศ 0.05 เมกะปาส칼า)
แตกต่างจากรากหรือเนื้อไม้แก่น สารน้ำมันหอมระเหยในดอกไม้และใบอ่อนที่บางเบาจะถูกเก็บไว้ในโครงสร้างที่เปราะบางและอยู่บนผิวด้านนอกของเนื้อเยื่อพืช เช่น ต่อมต่อมเกลือหรือโพรงต่อมที่ปรับเปลี่ยนแล้ว โปรไฟล์ทางเคมีของน้ำมันเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแอลกอฮอล์เทอร์ปีนโมโนที่เบาและมีจุดเดือดต่ำ, อัลดีไฮด์, และเอสเตอร์บางเบา
โมเลกุลเหล่านี้เป็นคำจำกัดความของวัสดุที่ไวต่อความร้อนสูงมาก ซึ่งต้องการขั้นตอนการป้องกันที่แม่นยำ เพื่อป้องกันเฮลิคทรือมต่อมที่บอบบาง ความเร็วในการล้นแรกสุดต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระดับที่การสกัดของเหลวอุตสาหกรรมแพลตฟอร์มที่รักษาการไหลของเหลวที่อ่อนโยนไม่เกิน 0.5 เมตรต่อวินาที โดยมีอัตราส่วนของของเหลวต่อของแข็งอย่างระมัดระวังที่ 5:1 เพื่อป้องกันการเกิดรอยช้ำทางกลก่อนที่จะเริ่มระยะเชิงความร้อน
ความท้าทายทางด้านวิศวกรรมที่นี่มีสองด้าน คือ ความเปราะบางทางเคมีและพลศาสตร์ของเหลว หากเนื้อเยื่อที่บอบบางเหล่านี้ได้รับการนำไปกลั่นด้วยไอน้ำในระดับความกดอากาศแบบดั้งเดิม เสียบกับน้ำมันเอสเทอร์ที่บอบบางจะเกิดการสลายตัวด้วยความร้อนอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำลายกลิ่นหอมอันแท้จริงไปโดยสิ้นเชิง
อย่างไรก็ตาม เมื่อวิศวกรพยายามแก้ไขปัญหานี้โดยการดูดอากาศออกให้ต่ำสุดเพื่อทำให้จุดเดือดลดลงภายในการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมโรงงาน เกิดปัญหาเครื่องกลรองขึ้นมาอีกอย่างหนึ่ง คือ การเกิดฟอง (ฟองขึ้นจนล้น) เนื่องจากใบและกลีบดอกไม้มีความหนาแน่นต่ำมาก การสร้างสุญญากาศอย่างฉับพลันทำให้ของเหลวเกิดการเดือดแบบฉับพลันอย่างรุนแรง ลอยขึ้นเป็นผืนฟองขนาดใหญ่มากและเศษใบไม้ที่เบาเบา
[ไอน้ำดอกไม้ละเอียดอ่อน + ฟองอากาศ] ──> [ตัวกันกลิ่นตาข่าย (การขวางกั้นเชิงจินตภาพ)] ──> [เฟสแก๊สบริสุทธิ์] ──> [คอนเดนเซอร์อุณหภูมิต่ำ]
| มิติ | ค่ามูลค่าทางอุตสาหกรรมมาตรฐาน |
| สารประกอบเป้าหมาย | ดี-ลิโมนีน และ ซิตราล |
| กลุ่มสิ่งเจือปนหลัก | เพคตินผลไม้และแคโรทีนอยด์ |
| ระดับการสกัดขี้ผึ้งเข้มข้น | ความเสี่ยงในการสกัดร่วมที่ให้ผลผลิตสูง |
น้ำมันหอมระเหยจากส้มแมนดารินพบได้ในต่อมไขมันรูปทรงกลมขนาดใหญ่ที่อยู่ภายในเปลือกด้านนอกของผลไม้ ซึ่งมีสีสัน สารเหล่านี้ทางเคมีจะมีความอุดมไปด้วยดี-ลิโมเนน รวมถึงแอลดีไฮด์ที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น ซิตรัล การใช้งานอย่างมืออาชีพการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำระบบอนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานเลือกเป้าหมายที่เซลล์เหล่านี้โดยเฉพาะ ในขณะที่ปล่อยให้ส่วนประกอบผิวที่ไม่ใช่วอลลาทิลอยู่ด้านหลัง
อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการใช้งานเชิงพาณิชย์ ตัวทำละลายจะละลายสารประกอบหนักที่ไม่ระเหยจำนวนมากจากเปลือก โดยเฉพาะ:
ในขณะที่การกดเย็นเป็นที่นิยมใช้งานกับของเหลวที่เป็นผลพลอยได้จากน้ำผลไม้คุณภาพต่ำ การผลิตน้ำมันส้มเกรดพรีเมียมที่มีคุณภาพทางเภสัชกรรมต้องการการแยกสเตอโรนส์ระเหยออกอย่างสมบูรณ์จากแมทริกซ์เหล่านี้ที่ถูกสกัดร่วมกันอย่างหนาแน่น หากยังคงปลูกไว้ในน้ำมัน ผลิตภัณฑ์จะประสบปัญหาตาขุ่นในระหว่างการเก็บรักษาในตู้เย็นและเกิดความเป็นพิษต่อผิวหนังเมื่อถูกแสงแดด.
ดังนั้น กลยุทธ์การแยกส่วนขั้นสูงจึงเป็นสิ่งจำเป็นในการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมแพลตฟอร์มเพื่อกำจัดส่วนหนักเหล่านี้ให้เหลือตามขีดจำกัดที่เข้มงวดของปริมาณเป็นส่วนต่อล้าน (ppm) ตัว dephlegmator หลายช่วงต้องรักษาความเร็วไอระเหยที่แม่นยำไว้ที่ 12 ถึง 15 เมตรต่อวินาทีผ่านชุดท่อภายใน ซึ่งทำให้แน่ใจว่าส่วนของวาสหนักถูกแยกออกโดยแรงโน้มถ่วงในขณะที่ไดลิโมนีนในเฟสเบา remains อยู่ในเฟสก๊าซ
[กลิ่นผสมของกลิ่นส้ม] ──> [เครื่องควบแน่นขั้นที่ 1 (อุณหภูมิสูง / ดึงไขมัน)] ──> [เครื่องควบแน่นขั้นที่ 2 (อุณหภูมิต่ำ / ดึงน้ำมันบริสุทธิ์)]
แทนที่จะทำการควบแน่นแบบหยาบและเป็นขั้นตอนเดียว เครื่องจักรจะต้องใช้คอลัมน์ควบแน่นแนวตั้งหลายคอลัมน์ที่ทำงานภายใต้แนวโครงร้อนเทอร์โมสถิตที่เข้มงวดและเป็นอัตโนมัติ โดยการปรับจูนอย่างแม่นยำฉนวนความร้อนของตัวแยกชั้น fractional dephlegmator ขั้นแรก แว็กซ์และไขมันที่หนักจะข้ามจุดควบแน่นและเปลี่ยนเป็นของเหลว ในขณะที่ยังคงร้อนพอที่จะทำให้ d-limonene ที่บริสุทธิ์อยู่ในสภาพก๊าซอย่างสมบูรณ์
เนยแข็งเหลวจะถูกระบายน้ำออกอย่างต่อเนื่องจากฐานของคอลัมน์แรก ในขณะที่ก๊าซอโรมาเทคที่ไม่มีเนยแข็งบริสุทธิ์จะเคลื่อนที่ขึ้นไปยังตัวควบแน่นซับศูนย์องศาในขั้นตอนที่สอง ซึ่งเป็นการเสร็จสิ้นลำดับการแยกที่ไร้ที่ติ ซึ่งนำไปสู่การกรองขั้นสูงของทั้งกระบวนการกระบวนการกลั่นน้ำมันหอมระเหยและตั้งเป้าหมายที่สูงสำหรับการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำแพลตฟอร์ม
เมล็ดพันธุ์และผลเครื่องเทศเป็นตัวแทนของแพ็กเกจการอยู่รอดในการวิวัฒนาการของพืช ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีโครงสร้างที่แน่นหนาอย่างเหลือเชื่อ ในทางเคมี พวกมันแสดงถึงโครงสร้างของน้ำมันสองชนิดที่ซับซ้อนมาก ประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหยที่เข้มข้นสูง ซึ่งอยู่คู่กับปริมาณมากของน้ำมันไม่ระเหยที่หนักและคงตัว (น้ำมันไขมันและไตรกลีเซอไรด์)
โรงงานกระบวนการต้องกำหนดค่า:
เมื่อดำเนินการประมวลผลเมล็ดพริกโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์มาตรฐาน กฎหมายของการละลายทางเคมีบ่งชี้ว่าตัวทำละลายจะละลายทั้งน้ำมันหอมระเหยและน้ำมันไขมันที่คงตัวหนักอย่างไม่เลือกปฏิบัติ
ความท้าทายด้านวิศวกรรมหลักของสิ่งนี้กระบวนการกลั่นน้ำมันหอมระเหยไม่ได้เอาน้ำมันออกจากเมล็ดพันธุ์ มันเอาน้ำมันระเหยออกจากน้ำมันหนัก โดยไม่ได้แยกอย่างถูกต้อง ผลลัพธ์ที่ได้จะมีรสชาติเบา ๆ ของน้ำมันพืชหนัก ซึ่งกลบกลิ่นเครื่องเทศที่คมชัดและสดใสอย่างสมบูรณ์ ทำให้มูลค่าของการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมวิ่ง.
ผสมสองชนิดน้ำมัน (คงที่ + ระเหยได้) ──> ห้องสุญญากาศที่ให้พลังงานสูงทันที ──> ออกแก๊สระเหย / หยดน้ำมันคงที่หนาแน่น
ดำเนินการภายใต้กฎระเบียบที่เข้มงวดการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำโปรไฟล์ ระบบใช้ประโยชน์จากความแตกต่างอย่างมากในความร้อนแฝงในการระเหยระหว่างกลุ่มน้ำมันสองกลุ่มนี้ น้ำมันหอมระเหยที่มีความชื้นเบาๆ จะแปรเปลี่ยนเป็นแก๊สบริสุทธิ์ทันทีและถูกดูดออกในแนวนอนโดยกระแสสูญญากาศเข้าสู่วงจรการควบแน่นที่เย็นลงเป็นพิเศษ
การเปลี่ยนจากกระบวนการในห้องปฏิบัติการเชิงทฤษฎีไปสู่โรงงานการผลิตระดับโลกที่มีกำลังการผลิต 1 ตันต่อรอบ ต้องอาศัยการเปลี่ยนแปลงจากเคมีพื้นฐานไปสู่วิศวกรรมเคมีอย่างเป็นระเบียบ ทุกวาล์ว เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ และสายส่งพลังงานต่าง ๆ ต้องถูกออกแบบตามกฎหมายที่ไม่เปลี่ยนแปลงของสมดุลมวลและเทอร์โมไดนามิกส์ เพื่อสนับสนุนการทำงานอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมแพลตฟอร์ม
| ประเภทพฤกษศาสตร์ | สารเป้าหมายหลัก | อุปสรรคหลักทางด้านวิศวกรรม | โซลูชันกระบวนการหลัก | แรงดันในการทำงานที่ต้องการ (สุญญากาศ) | อุณหภูมิการประมวลผลที่เหมาะสม | อุณหภูมิเครื่องทำความร้อนของเหลวคอนเดนเซอร์ที่จำเป็น |
| 1. ไม้และเรซิน | เซ็กสิวเทอร์ปีนส์ | การแพร่กระจายช้า; กับดักน้ำมันตกค้าง | รีเฟล็กซ์ความร้อนเชิงพลวัต; การบดละเอียดไมโครขนาด 0.5 มม. | ลบ 0.05 ถึง ลบ 0.07 เมกะปาสกาล | 50 ถึง 55 องศาเซลเซียส | 12 ถึง 15 องศาเซลเซียส |
| 2. รากและเหง้า | น้ำมันหอมระเหยจากพืช | การติดผนังหนืด; การอุดกั้นของฟิลเตอร์ | ซแปรร์เวิร์ดความเร็วสูงแบบ VFD; การเป่ากลับด้วยลม | ลบ 0.06 ถึง ลบ 0.075 MPa | 45 ถึง 50 ℃ | 8 ถึง 10 องศาเซลเซียส |
| 3. ดอกไม้และใบไม้ | เอสเตอร์โมโนเทอร์ปีน | ไฮโดรไลซิสความร้อน; การเตรียมแรงดูดด้วยสุญญากาศ | จุดเด boiling ต่ำมาก; ตัวกรองลวดตาข่ายเหลี่ยม | ลบ 0.08 ถึง ลบ 0.085 MPa | 38 ถึง 42 องศาเซลเซียส | 3 ถึง 5 องศาเซลเซียส |
| 4. เปลือกส้ม | ดี-ลิโมนีน และ ซิตราล | ความคลั่งของเมฆเย็น; การตกค้างของขี้ผึ้งที่เป็นพิษต่อแสง | ตัวควบแน่นแบบหลายขั้นตอนและเฟสแบบเศษส่วน | ลบ 0.075 ถึง ลบ 0.083 เมกะปาสคาล | 40 ถึง 44 องศาเซลเซียส | 5 ℃ (ขั้นตอนที่ 1: 25℃) |
| 5. เมล็ดพืชและเครื่องเทศ | สารประกอบหอมระเหย | ความล้มเหลวในการแยกน้ำมันในน้ำมัน | การระเหยแบบฟลัชหลังการสกัดออก | ลบ 0.082 ถึง ลบ 0.086 เมกะปาสcal | 42 ถึง 46 องศาเซลเซียส | 2 ถึง 4 องศาเซลเซียส |
หนึ่งในหัวข้อที่ถูกถกเถียงกันมากที่สุดในช่องทางการจัดซื้อจัดจ้างในอุตสาหกรรมคืออัตราการกู้คืนตัวทำละลายที่อ้างว่าได้ เมื่อดำเนินการสายตัวทำละลายอินทรีย์ สมการสมดุลมวลที่แท้จริงจะต้องเขียนอย่างชัดเจนในข้อความดังต่อไปนี้:
ปริมาณตัวทำละลายรวมทั้งหมด = ตัวทำละลายเหลวที่กู้คืนได้ + การสูญเสียจากการระบายไอน้ำ + การคงไว้ซึ่งตะกอนของแข็ง
โรงงานสกัดที่ออกแบบมาอย่างดีที่ดำเนินการในรูปแบบประสิทธิภาพสูงสามารถรับประกันอัตราการกู้คืนการควบแน่นในระยะของเหลวเท่ากับหรือมากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความสะอาดกระบวนการกลั่นน้ำมันหอมระเหยโดยไม่มีการสูญเสียที่ไม่ได้คาดคิด ซึ่งหมายความว่า 95 เปอร์เซ็นต์ของตัวทำละลายที่ถูกแปลงเป็นสถานะแก๊สภายในห้องความเข้มข้นจะถูกทำให้กลายเป็นของเหลวสมบูรณ์และกลับไปยังถังเก็บตัวทำละลายที่สะอาด อย่างไรก็ตาม ส่วนที่เหลือเป็นความท้าทายด้านวิศวกรรมทางกายภาพที่เกิดขึ้นนอกคอนเดนเซอร์: การกักเก็บเศษซากแข็ง
ตะกอนพืชพันธุ์เปียกในถัง
│
├──> ปิดวาล์วระบายน้ำออก
├──> ฉีดไอน้ำร้อนแรงเต็มที่ใต้เตียง
└──> ดึงสูญญากาศสูงผ่านทางหัวไอระเหย
│
▼
[ของเหลวระเหิดเร็ว Residual Solvent] ──> [ระดับของเหลวตกค้างในขั้นสุดท้าย < 1.5%]
เมื่อสารสกัดของเหลวถูกระบายออกจนหมดเข้าสู่ส่วนความเข้มข้นแล้ว วาล์วปล่อยเศษตะกอนยังคงปิดสนิท ระบบจะพัฒนาน้ำร้อนซุปเปอร์ซับที่สดใหม่และตรงเข้าสู่ฐานของเตียงสกัด ในขณะเดียวกันก็สร้างสุญญากาศลึกในบริเวณหัวชิ้นส่วนเพื่อเริ่มต้นการล้างไอระเหยโดยเป้าหมายผ่านทางส่วนรองการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำลูป
กระบวนการย่อยที่ถูกออกแบบนี้ช่วยลดระดับการกักเก็บตัวทำละลายในเศษวัสดุที่ทิ้งสุดท้ายลงเหลือไม่ถึง 1.5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยปกป้องสมดุลตัวทำละลายของผู้ผลิต ขณะเดียวกันก็รับรองว่าสินค้าขยะแข็งสุดท้ายที่แห้งสนิท ปลอดภัย และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม พร้อมสำหรับการนำไปทำปุ๋ยในเกษตรกรรม ยืนยันความยั่งยืนของกระบวนการนี้การสกัดของเหลวอุตสาหกรรมสิ่งอำนวยความสะดวก
ความผิดพลาดร้ายแรงที่ผู้ซื้อทั่วโลกจำนวนมากโดยเฉพาะในศูนย์กลางการแปรรูปเขตร้อนทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อเมริกากลาง และแอฟริกาตอนใต้ของสะวันนา คือการประเมินค่าต่าง ๆ ของสมการพลังงานความร้อนที่จำเป็นสำหรับการควบแน่นในระหว่างการดำเนินงานกู้คืนความร้อนต่ำการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมเส้นทาง.
ในระหว่างกระบวนการเข้มข้นด้วยเครื่องดูดสูญญากาศความเร็วสูงภายในสายการผลิต ระบบกำลังเปลี่ยนของเหลวจำนวนมากให้กลายเป็นแก๊สความเร็วสูงในแต่ละนาที เพื่อเปลี่ยนแก๊สเหล่านั้นกลับเป็นของเหลว คอนเดนเซอร์ต้องกำจัดความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอของตัวทำละลายอย่างทันที
หากสถานที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่อุณหภูมิอากาศในฤดูร้อนทำให้น้ำประปาท้องถิ่นอยู่ในช่วงระหว่าง 28 ℃ ถึง 35 ℃ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างไอของตัวทำละลาย (เดือดที่ 38 ℃ ใต้สุญญากาศ) กับน้ำเย็นเป็นเรื่องเกือบจะไม่มีเลย ซึ่งสร้างอุปสรรคขัดขวางอย่างมากสำหรับการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำหน่วย
[แหล่งน้ำอ่อนโรงงานอย่างอบอุ่น]
▼
การสูญเสียความร้อนเชิงลบเชิงพลศาสตร์บนพื้นผิวเครื่องทำความร้อน
▼
ไอระเหยตัวทำละลายเลี่ยงคอนด์คูลเลอร์
▼
แก๊สกลั่นสารระเหยภายในของไหลยางปิดผนึก
▼
สูบสุญญากาศโพรงอากาศและการแตกของซีลภายใน
▼
[การลดความดันสุทธิของระบบและการพุ่งขึ้นของจุดเดือด]
▼
การเผาไหม้ทันทีของน้ำมันพืช
เพื่อให้กระบวนการมีเสถียรภาพสมบูรณ์ โรงงานอุตสาหกรรมจะต้องแยกวงจรการควบแน่นออกจากสภาพอากาศภายนอก สายควบแน่นต้องเชื่อมต่อกับยูนิตเครื่องทำความเย็นแบบเกลียวอุตสาหกรรมแบบวงจรปิดเฉพาะ ซึ่งใช้น้ำผสมเกลือไกลคอลเพื่อรักษาความปลอดภัยในภาพรวมการกรองน้ำมันหอมระเหยกระบวนการ
สำหรับการประมวลผลดอกไม้และใบที่ต้องการความละเอียดอ่อน ควรเลือกขนาดเครื่องทำความเย็นให้สามารถส่งผ่านของเหลวที่มีปริมาณสูงอย่างต่อเนื่องและรักษาระดับไว้ระหว่าง3 ℃ และ 5 ℃.
เกรเดียนท์ความร้อนที่ถูกออกแบบอย่างมหาศาลนี้รับประกันว่าไอของตัวทำละลายร้อยเปอร์เซ็นต์จะพังทลายกลายเป็นของเหลวทันทีในเสี้ยววินาทีที่สัมผัสกับท่อคอนเดนเซอร์ ซึ่งช่วยปกป้องปั๊มสุญญากาศจากการพาไอขึ้นมา คลายความร้อนในกระบวนการฟอกสารสกัดน้ำมันหอมระเหยให้แน่นหนาเข้าสู่เฟสสุญญากาศที่มั่นคง และรับประกันการสกัดสารเข้าเป้าด้วยความเข้มข้นสูงสุดในทุกชั่วโมง ไม่ว่าจะเผชิญกับสภาพอากาศเขตร้อนภายนอก็ตาม
ในภาคเภสัชกรรมระดับนานาชาติ สินค้าเสริมอาหาร และเครื่องสำอางหรูหรา การป้องกันการปนเปื้อนข้ามในสายการผลิตหลักเป็นข้อกำหนดทางกฎหมายและระเบียบข้อบังคับที่เข้มงวด เมื่อโรงงานผลิตแบบหลายหน้าที่เปลี่ยนสายการผลิตจากเรซินไม้กลิ่นหอมแรงอย่างอำพัน ไปเป็นใบที่อ่อนโยนอย่างเปปเปอร์มินต์ การตกค้างของเทอร์ปีนที่หลงเหลืออยู่จะปนเปื้อนกลุ่มผลิตภัณฑ์ตามมาทันที ทำลายโปรไฟล์ทางประสาทสัมผัสและล้มเหลวในการตรวจสอบคุณภาพ
เพื่อรับประกันความสอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับแนวทางปฏิบัติที่ดีในการผลิต (GMP) ระดับโลก โครงสร้างการสกัดทั้งหมดต้องได้รับการสนับสนุนโดยระบบวิศวกรรมทำความสะอาดในสถาน (CIP) แบบอัตโนมัติหลายโซน ซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับแผงควบคุมการประมวลผลของเหลว ระบบอัตโนมัตินี้จะช่วยรักษามาตรฐานขั้นสูงการสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำกระบวนการทำงานตลอดรอบชุดข้อมูลทั้งหมด
โซนถังสกัด
└──> ลูกบอลสปริงเกอร์หมุนได้รอบทิศทาง (แรงดัน 0.4 MPa)
└──> ท่อสแตนเลส 316L ขัดเงาแบบกระจก (Ra < 0.4 ไมครอน)
└──> วาล์วไดอะแฟรมลมแบบศูนย์-ขาดเลือด
การดำเนินงานโรงงานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ในปริมาณมาก หมายความว่า พื้นที่ในการประมวลผลทั้งหมดต้องได้รับการจัดประเภททางกฎหมายว่าเป็นสิ่งแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูงและเป็นระเบิดได้ เมื่อมีการเคลื่อนย้ายตัวทำละลายที่มีความระเหิดในระบบภายใต้สุญญากาศและวงจรความร้อน ปัญหาเล็กน้อยทางไฟฟ้าสามารถนำไปสู่การระเบิดในอุตสาหกรรมที่หายนะ มาตรฐานเครื่องจักรระดับอุตสาหกรรมต้องถูกออกแบบตั้งแต่ต้นเพื่อป้องกันภัยพิบัติ โดยใช้เทคโนโลยีวิศวกรรมความปลอดภัยกันระเบิดขั้นสูงที่ผสมผสานกับโครงสร้างกลไกทั้งหมดเพื่อความปลอดภัยการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมบรรทัด:
แมทริกซ์ความปลอดภัยกันระเบิด
│
├──> [ระบบป้องกันไฟไหม้] ──> มอเตอร์ขับเคลื่อนชนิด Ex d II B T4 (ความร้อนผิวหน้าไม่เกิน 135°C)
├──> [ปลอดภัยทางธรรมชาติ] ──> อาเรย์วงจร Ex i (ลดประกายความร้อน)
└──> [บรรจุภัณฑ์ที่ถูกลบออก] ──> ส่งผ่าน N2 ที่เป็นบวก (ปล่อยก๊าซระเหย)
ก่อนที่จะเปิดเบรกเกอร์ไฟฟ้าหลัก ระบบจะดำเนินการรอบล้างอัตโนมัติเพื่อขจัดก๊าซไวไฟที่อาจติดอยู่ทั้งหมด ระหว่างการทำงาน ห้องเก็บอุปกรณ์จะรักษาความกดอากาศภายในให้เป็นบวกอย่างต่อเนื่องเมื่อเทียบกับชั้นโรงงาน ซึ่งป้องกันโดยทางกายภาพไม่ให้กลุ่มไอระเหยตัวทำละลายภายนอกรั่วเข้าไปในกล่องที่มีคอนแทคเตอร์และรีเลย์ที่ทำงานอยู่
การเชี่ยวชาญการแปรรูปพืชในระดับอุตสาหกรรมทั่วโลกต้องเปลี่ยนจากการใช้อุปกรณ์ราคาถูกและไม่เป็นวิทยาศาสตร์ไปสู่การใช้วิศวกรรมเคมีที่เข้มงวด ดังที่แสดงให้เห็น ความแตกต่างทางกายภาพและเคมีระหว่างไม้หอม รากที่มีแป้งมาก ดอกไม้ที่บอบบาง ผลไม้รสเปรี้ยวที่มีไข wax และเมล็ดเครื่องเทศที่มีน้ำมันสองประเภท ต้องการวิธีการกลไกและความร้อนที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงเพื่อให้แน่ใจว่าจะได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบการกรองน้ำมันหอมระเหยกระบวนการ
โดยการใช้นวัตกรรมขั้นสูง เช่น ระบบย้อนความร้อนแบบไดนามิก การเก็บขอบด้วย VFD ที่มีแรงบิดสูง การกำจัดสิ่งสกปรกแบบเมชอินเนอร์เชียล การแยกเฟรคชันของเสมหะ และการระเหยแบบสูญญากาศชั้นสองและการระเหยแบบฟลัช ซึ่งเป็นเทคโนโลยีครบถ้วนนี้สามารถเพิ่มผลผลิตในการสกัดให้สูงสุด พร้อมทั้งลดการสูญเสียน้ำมันตัวทำละลายให้น้อยที่สุด โครงสร้างเทคโนโลยีนี้เป็นแกนหลักของโรงงานแปรรูปสมัยใหม่การสกัดของเหลวอุตสาหกรรมพืชที่ออกแบบเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
สำหรับบริษัทระดับโลกที่ต้องการขยายการผลิต ระบบต้องถูกออกแบบโดยใช้สถาปัตยกรรมแบบติดตั้งบนสเก็ดที่มีวินัยสูงและเป็นระบบบูรณาการ ทั้งระบบรวมถึงบล็อกสกัด หน่วยความเข้มข้น คอนเดนเซอร์แบบเปลือกและท่อ ชุดสูญญากาศกันระเบิด และศูนย์ไฟฟ้าอุตสาหกรรม ทั้งหมดสร้างขึ้นบนโครงเหล็กกล้าแข็งแรงที่โรงงานผลิต
การเชื่อม การทดสอบแรงดัน และการรับรองด้านไฟฟ้าทุกขั้นตอนเสร็จสมบูรณ์และได้รับการตรวจสอบก่อนที่ระบบจะถูกบรรจุลงในตู้คอนเทนเนอร์สำหรับเดินเรือ เมื่ออุปกรณ์มาถึงสถานที่ในยุโรป อเมริกา แอฟริกา หรือเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จะไม่จำเป็นต้องทำการเชื่อมบนไซต์หรืองานสร้างท่อส่งที่ซับซ้อน
ทีมในพื้นที่เพียงแค่ขันสกรูโครงสร้างสกินด์กับพื้น เชื่อมต่อสายทำความสะอาดล่วงหน้าที่มีขนาด (ไฟฟ้าและน้ำมันเครื่องทำความเย็น) และเริ่มผลิตเชิงพาณิชย์ทันที ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีสมัยใหม่เต็มที่การสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำและข้อได้เปรียบในการแยกขั้นสูง
คำถาม: วิธีการสกัดด้วยสุญญากาศที่อุณหภูมิต่ำช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพด้วยความร้อนของสารเอสเทอร์กลิ่นหอมอ่อนบางได้อย่างไร?
A:การสกัดทางชั้นบรรยากาศแบบดั้งเดิมที่อุณหภูมิ 100°C จะทำลายเอสเทอร์โมโนเทอร์ปีนที่เปราะบางอย่างรวดเร็วด้วยการไฮโดรไลซิสทางความร้อน โดยการรักษาแรงดันดูดอากาศต่อเนื่องในระดับลึกระหว่าง -0.08 MPa และ -0.085 MPa โรงงานของเราใช้วิธีนี้การสกัดด้วยสูญญากาศที่อุณหภูมิต่ำเพื่อควบคุมความดันไอของระบบให้อยู่ในระดับต่ำมาก ซึ่งทำให้จุดเดือดทางอุณหพลศาสตร์ของตัวทำละลายเอ ethanol ลดลงมาอยู่ในช่วงปลอดภัยระหว่าง 38 ถึง 42°C การทำงานภายในโซนอุณหภูมิต่ำนี้ช่วยรักษาโน้ตสูงที่ละเอียดอ่อนและความสมบูรณ์ของโมเลกุลของสารพฤกษชาติ ทำให้ได้กลิ่นน้ำมันหอมระเหยคุณภาพสูงที่ไม่ถูกเผาไหม้ ซึ่งตรงตามมาตรฐานน้ำหอมสากลอย่างเคร่งครัด
คำถาม: การออกแบบวิศวกรรมใดที่รับประกันการป้องกันการปนเปื้อนข้ามอย่างสิ้นเชิงในโรงงานมัลติฟังก์ชัน?
A:เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด GMP อย่างเคร่งครัดเมื่อเปลี่ยนแปลงระหว่างโปรไฟล์พฤกษศาสตร์ที่แตกต่างกันในระหว่างการกระบวนการกลั่นน้ำมันหอมระเหยโครงสร้างโรงงานได้กำจัดการทำความสะอาดด้วยมือ โดยแทนที่ด้วยระบบทำความสะอาดในที่ (CIP) อัตโนมัติ สถาปัตยกรรมหลักใช้ท่อ stainless steel เกรด 316L ที่มีพื้นผิวภายในเรียบอย่างมาก (ค่า Ra น้อยกว่า 0.4 ไมครอน) เพื่อป้องกัน polysaccharides หรือ wax เข้าจับติด นอกจากนี้ วาล์ว T มาตรฐานถูกแทนที่ด้วยวาล์วไดอะแฟรมลมแบบศูนย์เหลือของ dead-leg ตลอดทั้งสกิดกระบวนการของเหลว พร้อมด้วยลูกบอลพ่นส_ROTARY ที่สามารถเคลื่อนที่ในทุกทิศทางทำงานที่ความดัน 0.4 MPa
ถาม: ทำไมอุปกรณ์ไฟฟ้ามาตรฐานจึงถูกห้ามบนพื้นที่โรงงานสกัดตัวทำละลายอุตสาหกรรม?
A:การประมวลผลตัวทำละลายอินทรีย์ปริมาณสูง เช่น เอทานอล 95 เปอร์เซ็นต์ สร้างสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยไอระเหยที่เป็นอันตราย ซึ่งการเกิดประกายไฟฟ้าจากไฟฟ้าเดียวสามารถจุดระเบิดได้ ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญการสกัดของเหลวอุตสาหกรรมโรงงานจะต้องผนึกโครงสร้างความปลอดภัยที่ได้รับการรับรอง ATEX/IECEx ทั้งหมด มอเตอร์ขับเคลื่อนหนักทั้งหมดใช้เนื้อหุ้มปลอดไฟไหม้แบบ Ex d II B T4 เพื่อจำกัดความร้อนบนพื้นผิวสูงสุดไม่เกิน 135°C ภายใต้การทำงานเต็มกำลัง เซ็นเซอร์จมน้ำใช้งวงจรปลอดภัยทางธรรมชาติ Ex i ที่มีพลังงานต่ำเพื่อขจัดความเสี่ยงจากประกายไฟความร้อน ตู้ไฟฟ้าหลักใช้การฉีดพ่นไนโตรเจนด้วยแรงดันบวก Ex p เพื่อป้องกันไม่ให้แก๊สน้ำมันภายนอกเข้าไปในกล่องไฟที่มีไฟฟ้าอยู่