De Smet Tipi Ekstraktörler Bant üzerinde 60-70 cm kalınlıktaki ezme ilerlerken, bantın alt kısmında daha önceki yıkamalardan biriken yarı miselanın püskürtülmesi suretiyle kademeli bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Son misellada yağ oranı, tohumun yağ oranının 1.8-2.0 katına kadar çıkabilmektedir. 23
24
De Smet Tipi Ekstraktörler 25
İmmersiyon (Daldırma) Esaslı Ekstraktörler Yağı alınan ezmenin durgun ya da hareketli çözgen içinde, alınacak ekstraktın çözgen tarafından difüze edilmesine olanak sağlar. Hildebrandt, Ford, Detreks, Adler ve Olier ve Kennedy ekstraktörleri Hildebrandt Ekstraktörü İki adet dikey, bir adet yatay kule ile bunlar içinde yer alan helezonlu taşıyıcılardan oluşmuştur Ters (zıt) akım Kulelerin uzunlukları, helezonların dönüş hızı, ve çözgenin akış hızı ekstraksiyon verimini etkilemektedir 26
Kennedy Ekstraktörü Yaklaşık 15 m uzunlukta, 2.4m yükseklikte ve 1.5 m derinlikte olup, 12 adet yarı silindirden oluşmuştur. Ters akım Silindirler içine alınan ezme karıştırıcılar tarafından küspe çıkışına doğru hareket ettirilmektedir. Sistemde sıvı fazın akışını sağlamak üzere ilk ve son tekneler arasında 15 cm seviye farkı bulunmaktadır. 27
SÜPER KRİTİK AKIŞKANLA EKSTRAKSİYON SİSTEMİ Yüksek basınca dayanıklı, çift cidarlı bir kazanda süper kritik akışkan (CO 2 ) ile ezmeden yağ ekstrakte edilir. Tüm işlemler sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleştirilir. Misella üzerindeki basınç veya sıcaklık kademeli bir şekilde düşürülerek içerdiği ekstrakttaki farklı fraksiyonlar ayrı ayrı elde edilebilmektedir (Seçici ekstraksiyon). Süper kritik akışkanın seçiciliğini arttırmak için Entrainer ya da Modifier ler (nhegzan, etanol, aseton) kullanılır. 28
ENZİM UYGULAMASI Yağ verimini arttırmak üzere meyve kabuğu ve hücre zarının yapısını değiştirmek üzere enzimler kullanılablir Glukanaz, pektinaz, hemisellülaz, selülaz, veya bunların karışımı Ekstraksiyon süresi kısalır, presyon verimi %92 ye kadar artabilir. Enerji tasarrufu Çözgen kaybı azalır 29
MİSELLANIN İŞLENMESİ Son misella %30-50 yağ oranı bulanıklık maddeleri - borularda, destilasyon kolonlarında tıkanma ve taşmalara neden olur - Destilasyonun son aşamasında (sıyırma) uygulanan yüksek sıcaklık nedeni ile yağda istenmeyen renk, tad ve koku oluşumuna sebep olur. Filtrasyon Bir sıvı ya da gaz ortamındaki katı maddelerin, filtre edici bir katman yardımı ile uzaklaştırılması işlemi Filtrasyonda sıvı faza elektrolit veya filtrasyon yardımcı maddeleri ilave edililir. - Kiselgur, ağartma toprakları, aktif kömür Bu maddeler bulanıklık maddelerinin büyük bir kısmını absorbe ederek bağlamakta ve böylece sıvının berraklaşmasını sağlarken bir yandan da filtre edici katmanın geçirgenliğini arttırmaktadır 30
Filtrasyon (devam) Filtrasyon yardımcı maddelerinin etkinliği - Partikül büyüklüğüne - İlave edilen miktarına (ortama veriliş oranı) bağlı - Ancak oran arttırmak yerine çoğu kez iki kere filtre etme tekniği verim açısından tercih edilmektedir. Filtrasyon (devam) Filtrasyonda Etkili Faktörler - Bulanıklık maddelerinin irilik bakımından partikül dağılımı - sıvı fazın sıcaklık ve vizkozitesi - basınç - filtre edici yüzey alanı - katmandaki kapiler boruların çap ve uzunlukları 31
Filtreler Filtre edici yüzey maddeler Metal, tekstil ve yapay liflerden oluşmuş örgüler, sıkıştırılmış asbest ve kağıt yüzeyler, poröz yapıdaki seramik, kuarz veya yapay plakalar, değişik membranlar, kum, kiselgur, aktif kömür gibi gevşek materyaller Filtreler (devam) Bulanık madde yükü çok fazla olduğunda filtrelerin çabuk tıkanmasını ve verimin düşmesini önlemek üzere, misella çöktürme tanklarında bekletilerek, sedimentasyon yolu ile bu maddelerin ayrılması sağlanır. 32
Miselladan Çözgenin Alınması Miselladaki çözgen faz Buharlaştırma (Evaporasyon) - Destilasyon - Sıyırma Yoğuşturma Miselladan Çözgenin Alınması Sırasında Dikkat Edilecek Hususlar Ham yağın berrak görünümde olması Ham yağın renginin kararmaması Bu nedenle çözgen buharlaştırılması hızlı ve düşük sıcaklıkta gerçekleştirilmelidir. 33
Kesikli (diskontinü) Buharlaştırıcılar Yatay veya dikey konumdaki silindirik ve 5-10 m 3 hacmindeki destilasyon kazanları kullanılır. Hem destilasyon hem de kalıntının kızgın buharla uzaklaştırılması (sıyırma) aynı kazanda gerçekleştirilir. Miselladaki çözgen %10 oranına kadar normal atmosfer basıncı altında buharlaştırılırken, %10 dan sonra kalan çözgen düşük basınç altında doğrudan buhar verilerek gerçekleştirir. Dezavantajı: İşlem süresi uzun 34
Sürekli (Kontinü) Buharlaştırıcılar Çalışma prensiplerine göre Yükselen film (Borulu) Düşen film Dönüşümlü (Devir daimli) Döner Sıyırma kolonları Yükselen film (borulu) En yaygın sistem Buharlaştırıcı kısmı dikey kaynama borularından oluşmuş Misella bu borular arasında sirküle edilirken buharla ısıtılır Isınma sonucu oluşan çözgen buharları ile sıvı faz karışımı borular içerisinde yükselerek buharlaştırıcının üst kısmında birbirinden ayrılmaktadır. Ayrılan sıvı faz tekrar aşağı doğru akarken, ayrılan ve çözgen buharları ile karışmış buhar ise sistemin üst kısmından köpük tutucudan geçirildikten sonra kondansatörde yoğunlaştırılmaktadır. 35
Yükselen film (borulu) Avantajları - Enerji gereksinimi düşük - Hızlı Düşen Film Buharlaştırıcılar Dikey konumda yerleştirilmiş ısıtma boruları bulunmakta ancak buhar bu boruların dışında dolaşmaktadır. Misella cihaza üst kısımdan girmekte ve bir pülverize edici sistem vasıtası ile homojen bir şekilde yayılarak ısıtma borularından aşağıya doğru ince bir film şeklinde akmaktadır. 36
Düşen Film Buharlaştırıcılar Eski tip cihazlarda miselladan çözgen buharlarının ayrılması cihazın alt kısmında gerçekleştirilir Yeni tip buharlaştırıcılarda ise sıvı fazla buhar karşıt akım halinde olduklarından oluşan çözgen buharı cihazın üst kısmında toplanmaktadır. 37
Dönüşümlü (Devir daimli) Buharlaştırıcılar İçinde misellanın dolaştığı; ısıtma veya kızdırma boruları yatay veya dikey konumda olan, misellanın pompalar vasıtası ile sirküle edildiği sistemlerdir. Misella sistem içinde 0.3-3.0m/sn akış hızı ile dolaşırken misella seviyesi daima kızdırma borularını dolu tutacak seviyeye ayarlanır. Bu nedenle sürekli basınç altında tutulan sıvı fazdan, çözgen kaynayarak kızdırma borularının dışında ve tepedeki boşlukta basıncın düştüğü yerde ayrılmaktadır. 38
Dönüşümlü (Devir daimli) Buharlaştırıcılar Avantajı - Büyük ısıtma yüzeyi ve yüksek basınç nedeniyle çözgenin buharlaştırılması için etkin ve ekonomik Dezavantajı - Güçlü pompa gereksinimi - Yağ kalitesi düşük Döner Buharlaştırıcılar Buharlaştırma ve sıyırma işlemleri aynı kazanda gerçekleştirilmektedir. Yatay konumda ısıtılabilen yatay bir silindir ile bu silindir içinde dönen bir trommel den oluşmuştur. Hareketli trommel üzerinde dıştan merkeze doğru daireler oluşturacak şekilde delikler açılmış kapaklarla, iki ucu kapalı silindir şeklindedir. Hareketli trommelin dış yüzeyinde ise misellayı hem kızdırıcı sabit diskin iç yüzeyine ince bir film katmanı halinde savuran, hem de çözgen içeriği giderek azalan misellayı çıkışa doğru sevk eden kanatlar bulunmaktadır. 39
Not: İyi filtre edilmemiş fazlaca köpük oluşturan misella için uygun bir sistem Sıyırma Kolonları (Rektifikasyon- Zıt Akımlı Kolonlar) Miselladan çözgenin buharlaştırılması ve çözgen kalıntısının kızgın buharla sıyrılması aşamaları, aynı cihazda yer alan birbiri ile bağlantılı ancak farklı kısımlarda gerçekleştirilmektedir. Cihazda yer alan bölme adedi cihazın kapasitesine göre değişmektedir. Cihazın üst kısmında geniş çap ve hacimli ön buharlaştırma kısmı yer alır. Misella ince bir film halinde kolonun ısıtılmış cidarları üzerinden akarak en altta yer alan daha küçük çap ve hacimdeki sıyırma kısmına geçtiğinde kızgın buharla temasa gelerek yüksek sıcaklık ve vakum etkisi ile içerdiği çözgen kalıntısından tamamen kurtulmaktadır. 40
Sıyırma Kolonları (Rektifikasyon- Zıt Akımlı Kolonlar) Avantajı: Misella ve kızgın buhar katşıt akım ile prensibine göre temas ettirilmesi kızgın buhardan en yüksek oranda yararlanılmasını ve ısı tasarrufu sağlamaktadır. 41
TERMOKOMPRESÖRLER Yeni bir teknik İki buharlaştırıcıdan oluşan bir sistem Birinci buharlaştırıcıda oluşan çözgen buharı dönüşümlü bir yoğuşturucu tarafından emilerek normal atmosfer basıncı altında yoğuşturulmaktadır. Bu sırada açığa çıkan ısı enerjisi ikinci buharlaştırıcıdaki misellanın ısıtılmasında kullanılmaktadır. TERMOKOMPRESÖRLER Avantajları: - düşük sıcaklık uygulaması - buhar tasarrufu - soğutma suyu tasarrufu Dezavantajı: - yatırım maliyeti yüksek 42
KÜSPENİN İŞLENMESİ Ekstraktör çıkışında küspe ort %50 çözgen içerir. Küspedeki çözgen üç şekilde uçurulur. 1) İndirekt buhar uygulaması 2) Direk buhar uygulaması 3) Sıcak hava, buhar veya aşırı ısıtılmış çözgen buharı uygulaması Çözgenin Küspeden Uzaklaştırılması Toaster (Desolventizer) Modern teknik - Küspeden çözgen uzaklaştırılır - Küspe kavrulmuş olur, besleme değeri artar - Direk buhar uygulaması 43
Tabanlarından ısıtılan üstüste tavalardan oluşmuştur Çözgenin buharlaşması sırasında küspenin nem miktarı artar Küspe sıcaklığı I. tavadan II. ye geçiş sırasında 82-94 C ye ulaşmaktadır. 44