อุปกรณ์สกัดของแข็งและของเหลว อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทางความร้อน อุปกรณ์เพื่อการศึกษาและสื่อการสอน

AFT090 อุปกรณ์สกัดของแข็งและของเหลว อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการทางความร้อน อุปกรณ์เพื่อการศึกษาและสื่อการสอน
1. ภาพรวมผลิตภัณฑ์
การสกัดเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพ เลือกสรร และคุ้มค่ากว่า ซึ่งสามารถใช้แทนวิธีการแยกสารอื่นๆ เช่น การกลั่น การระเหย และเทคโนโลยีเมมเบรนได้ การประยุกต์ใช้วิธีนี้ ได้แก่ การสกัดน้ำมันจากเมล็ดพืชน้ำมัน หรือการชะล้างเกลือโลหะจากแร่
แพลตฟอร์มทดลองการสกัดของแข็ง-ของเหลวใช้การสกัดของแข็ง-ของเหลว (การชะล้าง) เพื่อแยกส่วนผสมของแข็ง การสกัดของแข็ง-ของเหลวคือการใช้สารสกัดเพื่อแยกส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้ออกจากของแข็ง
ขอบเขตการทดสอบครอบคลุมพื้นที่ต่อไปนี้:
ทำความคุ้นเคยกับหลักการพื้นฐานของการสกัดของแข็ง-ของเหลว
พิสูจน์ว่าการสกัดของแข็ง-ของเหลวเป็นกระบวนการต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่อง
ศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการแบบเดี่ยว แบบสอง และแบบสาม
ผลกระทบของอัตราการไหลและอุณหภูมิของสารสกัดต่อกระบวนการสกัด
ผลกระทบของอัตราการไหลของมวลวัสดุที่ใช้ในการสกัดและความเร็วของลูกกลิ้งต่อกระบวนการสกัด
1.1 คำแนะนำในการใช้งาน
หน่วยนี้สามารถใช้สำหรับการฝึกอบรมในสาขาการประมวลผลความร้อนและการผลิตเครื่องมือได้ อุปกรณ์นี้ออกแบบมาเพื่อการฝึกอบรมและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

1.2 พารามิเตอร์ของผลิตภัณฑ์
ขนาด (ยxกxส): 1360 x 780 x 1900 มม.
น้ำหนัก: <180 กก.
แหล่งจ่ายไฟ: ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) 1 เฟส 230V 50Hz
2.2 คุณสมบัติ
การทำงานของชุดฝึกปฏิบัติการสกัดสารนี้อิงตามหลักการไหลสวนทาง (Countercurrent principle) โดยใช้วิธีการที่อาศัยความแตกต่างของความเข้มข้น (Concentration gradient) เป็นแรงขับเคลื่อนหลักในการถ่ายโอนมวลสาร กล่าวคือ สารสกัด (Extractant) ที่เตรียมใหม่จะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องสกัดแบบหมุนเพื่อทำการสกัดสารจากวัตถุดิบ เครื่องสกัดแบบหมุนนี้จะหมุนอย่างช้าๆ เหนือฐานที่มีรูพรุน ในขณะที่วัตถุดิบที่จะทำการสกัดจะถูกป้อนเข้าสู่ชุดป้อนวัตถุดิบแบบหมุนอย่างต่อเนื่องผ่านทางสายพานลำเลียงแบบเกลียว ภายในชุดอุปกรณ์นี้จะมีการฉีดพ่นสารสกัดลงไป โดยผู้ใช้งานสามารถเลือกปรับวาล์วควบคุมสารสกัดเพื่อกำหนดรูปแบบการทำงานแบบต่อเนื่องได้ทั้งแบบ 1 ขั้นตอน (Single-stage), 2 ขั้นตอน หรือ 3 ขั้นตอน เพื่อทำการสกัดสาร เมื่อชุดป้อนวัตถุดิบหมุนครบหนึ่งรอบ กากสารสกัดที่ผ่านการชะล้างแล้วจะตกลงสู่ภาชนะรองรับที่กำหนดไว้ นอกจากนี้ยังมีโหมดหยุดการทำงานชั่วคราว (Interrupt mode) ซึ่งสามารถใช้เพื่อหยุดการทำงานของเครื่องสกัดแบบหมุนได้ ระบบใช้ปั๊มจำนวน 3 ตัวในการลำเลียงสารสกัดจากถังพักสารสกัด โดยสามารถปรับความเร็วรอบของปั๊มแต่ละตัวแยกกันสำหรับแต่ละขั้นตอนได้ ในระหว่างกระบวนการทำงาน จะมีปั๊มหลักอย่างน้อยหนึ่งตัวจากสามตัวที่ทำงานอยู่ ซึ่งจะส่งผลให้ปั๊มระบายของเหลว (Exhaust pump) เริ่มทำงานโดยอัตโนมัติ เพื่อลำเลียงของเหลวที่ผ่านการสกัดแล้วไปยังภาชนะรองรับที่กำหนดไว้ ระบบมีอุปกรณ์ทำความร้อนพร้อมระบบควบคุมอุณหภูมิ ซึ่งช่วยให้สามารถปรับตั้งค่าและแสดงผลอุณหภูมิของสารสกัดในแต่ละขั้นตอนที่เกี่ยวข้องได้ นอกจากนี้ แต่ละขั้นตอนยังติดตั้งเซนเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า (Conductivity sensor) เพื่อใช้ในการติดตามตรวจสอบกระบวนการแยกสาร โดยค่าที่วัดได้ทั้งหมดสามารถแสดงผลผ่านทางซอฟต์แวร์ควบคุมระบบได้
2.3 คำอธิบายกระบวนการทำงาน
ในชุดอุปกรณ์ส่วนแรก (ขั้นตอนที่ 1) จะมีการฉีดพ่นสารสกัดที่เตรียมใหม่ลงไป และวัตถุดิบที่ผ่านการสกัดจากส่วนนี้จะถูกระบายออกไปยังภาชนะรองรับที่กำหนดไว้ สำหรับชุดอุปกรณ์ส่วนที่สอง (ขั้นตอนที่ 2) จะมีการฉีดพ่นสารสกัดที่ไหลออกมาจากขั้นตอนที่ 1 ลงไป ส่วนชุดอุปกรณ์สองส่วนที่อยู่ก่อนหน้าขั้นตอนที่ 2 นั้น จะประกอบกันเป็นขั้นตอนที่ 3 โดยในขั้นตอนที่ 3 นี้ จะมีการฉีดพ่นสารสกัดที่ไหลออกมาจากขั้นตอนที่ 2 ลงไป ด้วยกลไกดังกล่าว วัตถุดิบที่จะทำการสกัดจึงได้รับการสกัดอย่างสมบูรณ์ภายในชุดอุปกรณ์นี้ โดยทั่วไปแล้ว จะมีการจัดสรรพื้นที่ใช้งานภายในเครื่องสกัดดังนี้: หนึ่งส่วนใช้สำหรับป้อนวัตถุดิบเข้าสู่ระบบ หนึ่งส่วนใช้สำหรับระบายกากสารสกัดออก และอีกหนึ่งส่วนจะถูกปล่อยว่างไว้ ภายหลังการทดลองสกัดรอบแรกดำเนินไปจนถึงสภาวะคงตัว (Steady state) แล้ว ข้อมูลที่ได้จากการเก็บรวบรวมจึงจะถือว่ามีความน่าเชื่อถือและมีความหมายสำหรับการวิเคราะห์ โดยจะเริ่มนับข้อมูลที่มีนัยสำคัญตั้งแต่การทดลองสกัดรอบที่สองเป็นต้นไป ทั้งนี้ ผู้ใช้งานสามารถปรับเปลี่ยนระยะเวลาที่วัตถุดิบใช้พำนักอยู่ในระบบ (Residence time) ได้ โดยการปรับความเร็วรอบในการหมุนของเครื่องสกัด