Modeling steam distillation of essential oils: Application to lavandin super oil

Abstract

Steam distillation of essential oil was studied to develop a phenomenological model able to reproduce oil recovery yield vs. collected floral water volume of aromatic plants with oil glandular trichomes. The model considers three stages in the oil obtaining process: (1) thermal oil exudation from the glandular trichomes, (2) vapor–liquid equilibrium at the interface, considering individual oil components, and (3) vapor phase oil mass transfer. Oil exudation was confirmed by SEM, and first order release kinetics was assumed for this stage. Lavandin super oil steam distillation experimental data were collected at a bench scale plant, using different steam flows and bed porosities. Experimental data were used to correlate model parameters: (1) the thermal exudation rate constant (0.072 min−1), and (2) the oil spots average thickness in the oil‐aqueous layer (115 μm). The average oil recovery yield was 1.36 ± 0.14% w/w. The main compounds of essential oil were identified and quantified by GC/MS. © 2008 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2008

Estratégias de modelagem da extração de óleos essenciais por hidrodestilação e destilação a vapor

“…(33) (34) C(z,0) = 0; q(z,0) = q 0 ; C(0, t) = 0 (35) em que C(z,t) é a concentração de óleo na fase fl uida, q(z,t) é a concentração de óleo na planta aromática (que varia com a posição axial do reator, mas não ao longo da espessura da planta, visto que se assume um modelo a parâmetros concentrados na fase sólida); ε é a porosidade do leito; k TM é o coefi ciente de transferência de massa na fase sólida; q 0 é a concentração inicial de óleo nas plantas; e q*(z,t) é a concentração de óleo na planta aromática em equilíbrio com a concentração de óleo na fase vapor, assumida por SARTOR (2009) Além dos modelos descritos neste trabalho, podem-se citar também outros estudos que envolvem a hidrodestilação, tais como PORNPUNYAPAT et al (2011), BABU & SINGH (2009), MILOJEVIČ et al (2008 e a destilação a vapor, como os de XAVIER et al (2011), CERPA et al (2008, TAJJUDIN et al (2009). Existem trabalhos que envolvem os dois processos em seus estudos, dentre eles, pode-se citar BOUTEKEDJIRET et al (2003).…”

“…Segundo CASSEL et al (2009), dependendo do método de extração utilizado, a composição química do óleo pode variar signifi cativamente. Podem ser encontrados trabalhos na literatura envolvendo estudos físico-químicos do processo de destilação destes óleos, tais como CERPA et al (2008), que trata da espécie de planta aromática Lavandula angustifolia L. x latifolia, L., PORNPUNYAPAT et al (2011), que desenvolvem o -REVISÃO BIBLIOGRÁFICA -I Departamento de Engenharia Rural, Engenharia Química, Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), Campus de Alegre, Alto Universitário, s/n, CP 16, 29500-000, Guararema, Alegre, ES, Brasil. E-mail: nathalia.busato@hotmail.com.…”

Modelagem da extração de óleos essenciais empregando coeficiente de difusão variável

“…A destilação por arraste a vapor é utilizada principalmente para materiais sensíveis à temperatura (CERPA et al,2008), sendo baseada na diferença de volatilidade de determinados compostos presentes na matéria-prima. As indústrias dão preferência a este método de extração, pois, devido à sua maior simplicidade e economia, permite tratar de uma única vez quantidades significativas de material vegetal (STEFFANI, 2003).…”

Comparison between Neural Network Technique and Mathematical Modelling of Steam Extraction of Essential Oil

“…Reference [4] modelled the steam extraction process on semi continuous mode considering three stages in the process of obtaining oil. First a thermal oil exudation from the glandular trichomes occurred, secondly vapor-liquid equilibrium at the interface is assumed, and finally the mass transfer of the oil in vapor-phase.…”