JPS6351903A - 抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は液々抽出装置に関するものであり、特に重力流
下型の抽出装置に関するものである。

［従来の技術〕 重液を抽出槽の上部から滴下又は流下させ、該抽出槽内
に充填されている軽液中を落下する間に該軽液と液々接
触させ、目的成分（抽質）を軽液中に８ａｌＪせしめ、
これを分離回収して目的物を得る液々抽出装置が石油化
学工業、薬品工業、原子カニ業等の種々の分野において
応用されている。

第３図は従来の重量流下型の抽出装置の概略構成を示す
断面図である。符号１は抽出槽であり、その内部の上部
に流下口２ａを有する画板２が水平方向に設置され、重
液室１ａと軽液室１ｂとが上下に区画形成されている。

そして、抽出槽１の上部には重液の導入口３ａが設けら
れ、底部には重液の抜出口３ｂが設けられている。また
軽液室１ｂの上下にはそれぞれ軽液の抜出口３ｄと導入
口３Ｃとが設けられている。この導入口３ａから重液室
ｌａ内に導入された重液は、画板２の流下口２ａから液
滴又は細流束となって軽液室１ｂ中を落下し、この間に
軽液と接触し液々抽出が行なわれる。

なお、平板状の画板２の代りに、第４図に示す如く流下
口２ａにノズル２ｂを設けたものや、第５図に示す如く
スプレー装置２Ｃを抽出槽１の上部に設けるものも知ら
れている。この第５図のスプレー装置２ｃは、その下面
側が画板となり、内部が重液室１ａとなっている。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記の如き重力流下型の抽出装置においては、画板２の
流下口２ａから液滴又は細流束が形成され、軽液中を落
下するのであるが、重液の流量や軽液の液面位置などに
より一定粒径又は束径の液滴、液流束を形成させること
が容易ではない。そして、抽出或いは逆抽出操作におい
て液滴の粒径等がばらつくと、抽出速度や逆抽出速度が
正確に制御できなくなるという問題が生ずる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、重液の流下口が下面側に開口された画板を内
部に設けて画板の上側に重液室を形成すると共に下側に
軽液室を形成し、重液室に供給した重液を画板の流下口
から軽液室中を滴下ないし流下させるようにした抽出装
置において、この抽出槽内の軽液の液面レベルを調整す
るための調整槽を軽液室に接続したものである。

［作用コ 本発明の抽出装置においては、軽液の液面が画板の上面
よりも所定高さだけ上方となるようにその液面調整を行
なうことが可能であり、このように液面調整を行なうこ
とにより画板の流下口から流下する液滴の径や流束径を
均一化できる。また、安定な単一液滴が形成される重液
流量の範囲が広くなる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る抽出装置の構成を示す
縦断面図である。符号４は抽出槽であり、その内部の上
部に多孔板よりなる画板４ｂが水平設置され、その上面
側に重液室４Ｂが形成され、その下側に軽液室４Ａが形
成されている。重液室４Ｂには重液の導入口４Ｃが設け
られ、また軽液室の底部には重液の抜出口４ｄが設けら
れている。これら抜出口４ｄからの重液を導入口４Ｃに
戻すために、ポンプ４ｆが介設された配管４ｅが該導入
口４Ｃと抜出口４ｄとを接続している。

符号５は液面調節槽であり、抽出槽４の軽液室４Ａと配
管６を介して連通されている。この液面調節槽５は、上
下方向に移動可能なオーバーフロー管５ａがその底面よ
り内部に挿入されるように設けられており、液面調節槽
５の側壁に設けられた抜出口５ｂとこのオーバーフロー
管５ａの底部とがポンプ５Ｃを有する循環用配管５ｄに
よって接続されている。

このように構成された抽出装置において、重液Ｂとして
逆抽出剤を用い、軽液Ａとして油剤を用いた場合の作動
について説明する。

導入口４Ｃから重液室４Ｂ内に導入された逆抽出剤は、
画板４ｂの開口４ａから液滴Ｂ′となって軽液室４Ａ中
を落下し、この間に油剤と接触して抽出を行なう、軽液
室４Ａの底部に達した逆抽出剤Ｂは、ｒ、口４ｄから配
管４ｅを経て重液室４Ｂに戻される。しかして、液面調
節槽５においては、抜出口５ｂから油剤が連続的に配管
５ｄを経てオーバーフロー管５ｄ内に循環されているの
であるが、抽出槽４における軽液たる抽剤Ａの液面レベ
ルが画板４ｂよりも若干上方のレベル（符号“イ”のレ
ベル）となるようにオーバーフロー管５ａの先端高さが
設定されている。

重液室４Ｂ内の逆抽出剤Ｂは、該重液室４Ｂ内の底面に
入り込んでいる軽液たる油剤と入れ替わるようにして開
口４ａに達し、液滴Ｂ′　となる。

この場合、開口４ａ内においては重液たる逆抽出剤が符
号“口”のレベルにまで滞留するようになり、各開口４
ａにおける逆抽出剤の滞留量が均等化し、従って均一な
粒径となって逆抽出剤Ｂが滴下する。また、重液室４Ｂ
内における軽液たる抽剤Ａの液面レベル（前記“イ”）
を上下調節することにより、各開口４ａ内における逆抽
出剤液面レベル（前記”口”）を調節でき、従フて抽出
に最適な粒径の液滴を得るように調整することが可能で
ある。

第２図は本発明の実施例に係るチューブラ−或いはホロ
ファイバー型の固体膜を装着した抽出４ａ８と晶析手段
９とからなる抽出装置を示す断面図である。

まず抽出槽８の構成を説明する。

第２図において１０は抽出手段１の円筒状の装置ケーシ
ングであって、その上部には２段に設けられた仕切板１
２．１４によって逆抽出側導入室１６と、語基１６の下
面側の抽料導入室１８が画成されている。また、装置ケ
ーシング１０の下部も、２段に設けられた仕切板２０．
２２によって抽残液排出室２４と、その下側の逆抽出剤
排出室２６が画成されている。なお、仕切板１４と２０
との間には、第１の室が設けられ、油剤が流通される油
剤室２８とされている。そして、抽料導入室１８と抽残
液排出室２４とを連通ずるように、バイブ状の固体膜３
０が設けられ、その内部が第２の室とされている。また
、逆抽出側導入室１６の下部は、滴下管３２によって油
剤室２８の上部と連通されている。また、油剤室２８の
下部は連絡管３４によって逆抽出剤排出室２６と連通さ
れている。

３６及び３８は、それぞれ油剤の導入口及び排出口であ
り、ポンプ４０を有する配管４２によって接続されてい
る。

４４及び４６はそれぞれ抽料の導入口及び排出口であり
、４８及び５０はそれぞれ逆抽出剤の導入口及び排出口
である。

次に晶析手段９の構成を説明する。

５２はケーシングであって、その底部には逆抽出側導入
口５４が設けられ、上部には逆抽出副排出口５６が設け
られている。逆抽出側導入口５４は、抽出槽８の逆抽出
副排出口５０と液送給手段（本実施例ではポンプ５８を
有する配管６０）によって連結されている。また、晶析
手段の逆抽出副排出口５６は、抽出槽８の逆抽出側導入
口４８へ液送給手段（本実施例では配管６２）によって
連結されている。

なお、晶析手段９のケーシング５２の中程の高さの部分
には、逆抽出剤の一部を抜き出すための排出口６４が設
けられており、この排出口６４はポンプ６６を有する配
管６８によってケーシング６０の底部へ逆抽出剤を返送
し得るよう構成されている。なお、配管６０の途中（ポ
ンプ５８よりも下流側）には、Ｈ２３０４等の逆抽出剤
の補給のための配管７０が接続されている。

図中７２はケーシング６０内に投入された種晶である。

抽出槽８において、油剤は導入口３６から第１の室であ
る油剤室２８内に導入され、その中を上向きに流れて抜
出口３８に至り、装置ケーシング１０外に抜き出される
。抜出口３８から抜き出された油剤は、配管４２を通っ
て導入口３６へ戻され、連続して循環される。

抽料は、抽料の供給口４４から抽料導入室１８内に導入
され、次いで固体膜３０の内部の第２の室に導入される
。そして、その中を下向きに流れ抽残液排出室２４に入
る。抽料は、このパイプ状固体膜３０内を通る間に、油
剤室２８内の油剤と固体膜３０の管壁面部を介して接触
する。そして、これにより抽出が行われ、抽料中の目的
物質（抽質）が油剤中に０行する。

なお、抽出の行われた抽料（抽残液）は抽残液排出室２
４内に入り、次いで抽残液の排出口４６から装置ケーシ
ング１０外へ排出される。

逆抽出剤は供給口４８から逆抽出側導入室１６内に導入
され、次いで滴下管３２から抽剤室２８内に供給される
。本実施例において、逆抽出剤は油剤よりも大なる比重
を有すると共に、油剤と溶は合わない性買を有している
ので、滴下管３２の下端から油剤中に送り出されると、
液滴或いは液柱の形（図示の例では液滴）となって抽剤
室２８中の抽剤中を降下し、油剤と直接接触して逆抽出
を行う。この直接接触により、油剤中の抽質は逆抽出剤
中に効率よく移行する。

この逆抽出を行った逆抽出剤は、連絡管３４を通り逆抽
出剤排出室２６内に導入され、次いで逆抽出副排出口５
０からポンプ５８を有する配管６０により晶析手段９に
供給される。なお、前述のように、逆抽出剤の比重は油
剤よりも大きいので、抽剤室２８中の抽剤が逆抽出剤排
出室２６に入り込むことはない。

配管６０を経て、導入口５４より晶析手段２のケーシン
グ５２内に供給された逆抽出剤は、ケーシング５２内を
上昇し、種晶７２を流動状態にさせる。そして、含有さ
れる被抽出物質（抽質）が種晶７２に触れて晶出する。

一方、被抽出物質が晶出して除去された逆抽出剤は、抜
出口５６より抜き出され、配管６２により抽出槽８の逆
抽出剤供給口４８に循環される。

しかして、油剤室２８は液面調節槽７４のオーバーフロ
ー管７６にフレキシブルホース７８を介して接続されて
いる。液面調節４１７４は、オーバーフロー管７６が底
面より内部に差し込まれるようにして立設された構成と
なっており、かつこのオーバーフロー管７６は上下方向
にスライド可能とされている。またオーバーフロー管７
６の下部はＴ字型に分岐しており、前記フレキシブルホ
ース７８はこのオーバーフロー管７６の分岐した一方に
接続されている。調節槽７４の下部には油剤の抜出ロア
４ａが開口されており、該開ロア４ａと前記分岐した他
方のオーバーフロー管７６の下端とを連通ずるように配
管８０、抽剤タンク８２、配管８４及びポンプ８６が設
置されている。従って、この抽出装置においてもオーバ
ーフロー管７６の上下位置を調節することにより、抽出
槽８内における油剤の液面レベルを仕切板１２よりも僅
かに上方となるように調節することができる。

上述の説明では、抽料と油剤とを固体膜を介して接触さ
せ、油剤と逆抽出剤とを直接接触させる場合について説
明したが、本実施例装置においては、逆抽出剤と抽料と
を入れ替えて、供給口４４より逆抽出剤を導入すると共
に供給口４８より抽料を導入することにより、逆抽出剤
と油剤とを固体膜を介して接触させ、抽料と抽出剤とを
直接接触させるようにしても良い。

即ち、本実施例においては、抽料及び逆抽出剤のいずれ
か一方を固体膜を介して油剤と接触させ、他方を直接に
油剤と接触させるのであるが、抽料及び逆抽出剤のいず
れを固体膜を介して油剤と接触させるかは、これら抽料
、油剤、逆抽出剤の３液の液質等により決定される。抽
料及び逆抽出剤のうち、油剤とエマルション化し易い方
を固体膜を介して油剤と接触させれば、エマルション化
が防止される。

また、−＋ＩＱに固体膜を介さずに接触させる方が抽出
速度が早く、固体膜への結晶付着の可能性がないという
利点がある。従って、油剤との抽出速度の小さい方を油
剤と直接接触させれば、抽出速度を上げることができる
。しかも、この油剤と直接接触させる液の流量を適宜変
更することにより、抽出速度を制御することが可能とな
る。このため、抽料等の水質変動、水量変動に極めて容
易に適応し得る。

なお、第２図においては、−本のパイプ状固体膜３０を
設置した装置を示したが、固体膜は２本以上であフても
良い。また、滴下管３２についても複数本設けることが
できる。固体膜あるいは滴下管を複数本設置することに
より、処理容量を向上させることができる。

本実施例において、固体膜としては、例えばポリテトラ
フルオロエチレン、酢酸セルロース、ポリスルホン、ポ
リ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリアミド等の半透膜
が挙げられる。

なお、上記第１．２図の実施例においてはいずれも画板
２．１４によって液滴を滴下させるようにしているが、
この画板２．１４の滴下口にノズルを設けてもよい。ま
た、本発明は第５図の如くスプレー装置２ｃを設けるよ
うにした抽出装置にも適用できる。さらに、本発明は、
液滴を滴下させる代わりに細流束を流下させるようにし
ても良い。

上記実施例においてはオーバーフロー管を上下させるこ
とにより軽液の液面レベルの調節を行なうようにしてい
るが、本発明においては液面調節槽５．７４それ自体を
上下動させることにより抽出槽内における軽液の液面レ
ベルの調節を行なうようにしてもよい１本発明装置を運
転するに際しては、軽液の液面レベルの調整は運転開始
当初のみでよく、連続運転時には液面レベルの調整を行
なうには及ばない。

［発明の効果コ 以上の通り、本発明によれば抽出槽内における軽液の液
面レベルを所望のレベルとなるように調整できるので、
軽液中を滴下される重液の液滴径が一定となり、抽出速
度や逆抽出速度の制御が簡単に行なえるようになる。ま
た、安定して単一液滴が形成される重液量の範囲が拡大
される。更に本発明によれば抽出槽内におけるエマルジ
ョンが形成しにくくなるという効果も奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例に係る抽出装置の構
成を示す断面図、第３図、第４図及び第５図は従来の抽
出装置の概略１３成を示す断面図である。 ４．８・・・抽出槽、　　　　　５・・・液面調節槽、
１６・・・逆抽出剤導入室、　　１８・・・抽料導入室
、２６・・・逆抽出剤排出室、　　２８・・・抽剤室、
３０・・・固体膜、　　　　　　７４・・・液面調節槽
。 代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重液の流下口が下面側に開口された画板を内部に
   設けて該画板の上側に重液室を形成すると共に下側に軽
   液室を形成してあり、かつ該重液室に開口された重液導
   入口及び該軽液室の下部に開口された重液抜出口を有す
   る抽出槽と、 該軽液室に接続された軽液液面レベルの調整槽と、 を有することを特徴とする抽出装置。
2. （２）前記抽出槽は、抽料又は逆抽出剤が通過される室
   を固体膜によって画成してあることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の抽出装置。