ABSTRACT

Classic solvent extraction processes were defined and have recently been improved through physical concepts such as supercritical CO₂ extraction (SCE), supercrtitical fluid extraction (SFE), ultrasound-assisted extraction (UAE), microwave-assisted extraction (MAE) processes, etc. All these processes usually need a pretreatment, a stage of grinding, in order to reduce the size of treated particles. A new solvent extraction process using grain expansion under the impact of DIC technology (Détente Instantanée Contrôllée) has recently been applied to intensify the extraction kinetics and reduce thermal degradation reactions. In this work, we carried out the first approach based on the mathematical model and data validation of the solvent extraction kinetics of the expanded jatropha granules using DIC technology. The results show that grinding granules into fine particles and the swelling thanks to the application of DIC improve significantly the solvent extraction kinetics. The specific mathematical model of solvent extraction was established and used for validation. The results also indicate that there exist a higher exchange in surface and a greater internal diffusion of the experimental DIC group compared to the control group.

Keywords: Instant controlled pressure drop - DIC, expanded granule powder, oil, extraction kinetics, extraction kinetic mathematical modeling

Title: Analysis of kinetics of solvent extraction process for expanded jatropha granules by impact of DIC technology

TóM TắT

Quá trình trích chiết cổ điển bằng dung môi đã có từ lâu và gần đây được cải thiện thông qua các phương pháp hỗ trợ vật lý như trích ly bằng dòng CO₂ (CO₂ SFE), trích ly có sự trợ giúp bằng vi sóng, trích ly có sự trợ giúp bằng siêu âm,.... Thông thường, tất cả các quá trình trích ly này cần có một giai đoạn tiền xử lý hạt, như nghiền hạt, để làm giảm kích thước của hạt, tăng hiệu suất quá trình trích ly. Gần đây, một phương pháp trích ly mới bằng dung môi được áp dụng với hạt giãn nở (mở rộng) dưới sự tác động của công nghệ giảm áp suất đột ngột DIC (Détente Instantanée Contrôllée), nhằm mục đích tăng cường động học của quá trình trích ly và giảm các phản ứng suy thoái do nhiệt. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thực hiện phương pháp nghiên cứu và tiếp cận ban đầu việc mô hình hóa toán học quá trình động học của trích ly bằng dung môi đối với hạt jatropha được giãn nở (mở rộng) bằng sự tác động của công nghệ DIC. Kết quả cho thấy tầm quan trọng của quá trình nghiền hạt, và sự phồng của hạt do ảnh hưởng của công nghệ DIC đối với quá trình tăng cường động học quá trình trích ly. Một mô hình toán học của động học quá trình trích ly được xác định. Kết quả cũng thể hiện quá trình trao đổi chất tốt hơn ở bề mặt của nguyên liệu và quá trình khuếch tán bên trong hạt mạnh hơn đối với những mẫu hạt jatrohpa được xử lý bởi công nghệ DIC so với hạt không được xử lý.

Từ khóa: DIC, hạt giãn nở, dầu, trích ly, động học quá trình trích ly, mô hình hóa toán học quá trình trích ly