Tăng độ hịa tan của các hợp chất bằng cách tăng áp suất khai thác tại nhiệt độ khơng đổi.
Áp suất: Ở áp suất gần với áp suất tới hạn, độ hịa tan của các hợp chất làm tăng vì giảm
nhiệt độ. Tuy nhiên, ở áp suất cao, độ hịa tan của các hợp chất tăng bằng cách tăng nhiệt độ. Hiệu ứng chéo dẫn tới tác động cạnh tranh của giảm khối lượng riêng của dung mơi và tăng của áp suất hơi. Áp lực mà tại đĩ các hiệu ứng chéo xảy ra phụ thuộc vào loại các hợp chất để trích xuất. Phạm vi giao nhau cho hầu hết các hợp chất từ 20 đến 35 MPa.
Độ hồ tan: Các điều kiện tách phụ thuộc vào độ hịa tan của các hợp chất tại áp suất và
nhiệt độ khác nhau. Nĩi chung áp suất tách được thực hiện tại 5-6 MPa. Đối với các loại tinh dầu hoặc các thành phần dễ bay hơi, tách diễn ra tại 3-5 MPa và nhiệt độ thấp để thu hồi tối đa các thành phần quan tâm. Đối với các loại dầu, sự phân riêng cĩ thể diễn ra tại 15-20 MPa do độ hịa tan thấp trong carbon dioxide siêu tới hạn (CO2) theo các điều kiện trên.
Tỷ lệ dung mơi và nhập liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như nồng độ các
chất tan trong nguyên liệu nhập liệu, độ hịa tan trong dung mơi siêu tới hạn, loại nguyên liệu, và phân phối của các hợp chất trong thành phần nguyên liệu. Tỷ lệ dung mơi và nhập liệu thấp thì chi phí vận hành thấp hơn và năng lực sản xuất cao hơn. Nhìn chung, các quy trình ứng dụng trong cơng nghiệp hướng tới mục tiêu là tỷ lệ dung mơivà nhập liệu thấp hơn 30. Tuy nhiên, tỷ lệ dung mơivà nhập liệu cao lại phù hợp cho sản phNm giá trị cao. Trong vài trường hợp cụ thể, tỷ lệ dung mơi và nhập liệu cao hơn 100:1 cũng được cho các ứng dụng thương mại.
Trang 28
Tỷ lệ lưu lượng dung mơi cao thì chi phí cơ bản và chi phí điều hành cao. Tuy nhiên,
năng suất sản xuất cĩ thể tăng. Tỷ lệ lưu lượng dung mơi hoặc thời gian lưu của dung mơi trong các thiết bị trích ly phải được tối ưu hĩa. Thời gian lưu dài thì thời gian trích ly gián đoạn theo từng mẻ cũng dài. Ngược lại, thời gian lưu ngắn cĩ thể dẫn đến thời gian tiếp xúc giữa dung mơi và chất tan ngắn hơn, dẫn đến kết quả lượng dung mơi đưa vào thấp hơn nhiều so với nồng độ bão hịa ở cùng điều kiện hoạt động đã chọn. Vận tốc tuyến tính thường được sử dụng trong quá trình trích ly là từ 1 đến 5 mm/s .
Kích thước và hình thái của vật liệu rắn cĩ tác dụng trực tiếp lên hệ số truyền khối. Nhìn
chung, tăng diện tích bề mặt làm tăng tốc độ trích ly. Vì vậy, nguyên liệu cĩ kích thước hình học nhỏ hơn thường cĩ hệ số truyền khối cao hơn, giảm thời gian nghỉ giữa hai lần trích ly cũng như cĩ thể kiểm sốt quá trình khuếch tán. Nếu các chất hịa tan nằm bên trong một hệ vật cĩ cấu trúc rắn chắc thì làm giảm kích thước cấu trúc này để chất tan dễ tiếp xúc với các dung mơi. Tuy nhiên, khi các hạt rất nhỏ thì cĩ thể xảy ra hiệu ứng (channeling effect) làm giảm tỷ lệ trích ly. Kích thước hạt cần phải được đánh giá qua từng trường hợp dựa trên loại vật liệu để được xử lý phú hợp. Trong trường hợp trích ly từ các loại gia vị và hạt giống, kích thước hạt thường giữa 30 và 60 Mesh.
Độ um: Tương tự như kích thước hạt, độ Nm phải được đánh giá thNm định theo từng
trường hợp. Hàm Nm cao thường khơng được ưa chuộng vì độ Nm được xem như là một rào cản của quá trình truyền khối. Mặt khác, độ Nm làm mở rộng cấu trúc tế bào, tạo điều kiện việc truyền khối giữa dung mơi và chất tan (ví dụ, trong các loại hạt và đậu). Chẳng hạn độ Nm là từ 3% đến 10% nĩi chung khơng cĩ tác động đáng kể lên quá trình truyền khối của các hạt lấy dầu.