JP2021090928A - Extraction method and extraction device - Google Patents
Extraction method and extraction device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021090928A JP2021090928A JP2019224351A JP2019224351A JP2021090928A JP 2021090928 A JP2021090928 A JP 2021090928A JP 2019224351 A JP2019224351 A JP 2019224351A JP 2019224351 A JP2019224351 A JP 2019224351A JP 2021090928 A JP2021090928 A JP 2021090928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquefied gas
- gas
- extraction
- extraction method
- extraction device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 10
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 132
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims description 4
- XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N Methoxyethane Chemical compound CCOC XOBKSJJDNFUZPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N sec-butylidene Natural products CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000470 constituent Substances 0.000 abstract 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 71
- DMASLKHVQRHNES-UPOGUZCLSA-N (3R)-beta,beta-caroten-3-ol Chemical compound C([C@H](O)CC=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C DMASLKHVQRHNES-UPOGUZCLSA-N 0.000 description 35
- NBZANZVJRKXVBH-ITUXNECMSA-N all-trans-alpha-cryptoxanthin Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CCCC2(C)C)C NBZANZVJRKXVBH-ITUXNECMSA-N 0.000 description 35
- 239000011774 beta-cryptoxanthin Substances 0.000 description 35
- DMASLKHVQRHNES-ITUXNECMSA-N beta-cryptoxanthin Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)CCCC2(C)C DMASLKHVQRHNES-ITUXNECMSA-N 0.000 description 35
- 235000002360 beta-cryptoxanthin Nutrition 0.000 description 35
- 239000003570 air Substances 0.000 description 14
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000555678 Citrus unshiu Species 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 229940106189 ceramide Drugs 0.000 description 1
- 150000001783 ceramides Chemical class 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液化ガスを用いて液化ガスに溶解する固体成分を抽出する抽出方法及び抽出装置に関する。 The present invention relates to an extraction method and an extraction device for extracting a solid component dissolved in a liquefied gas using a liquefied gas.
従来、原料から有効成分を抽出する技術として、超音波によって液滴を形成する技術が知られている。超音波を利用した事例として、特許文献1には、超音波により液滴を形成し、金属微粒子を得る装置が開示されている。特許文献2には、水を超音波によって霧化し、目的物を抽出する装置が開示されている。
Conventionally, as a technique for extracting an active ingredient from a raw material, a technique for forming droplets by ultrasonic waves is known. As an example of using ultrasonic waves, Patent Document 1 discloses an apparatus for forming droplets by ultrasonic waves to obtain metal fine particles.
特許文献1では、微粒子を分散する液体として、水とアルコールが例示され、霧化後にこれらの液体は高温で気化されることが開示されている。また、特許文献2では、霧化する液体として水が例示され、対象物との接触後に、水を除去するために60℃以上に加熱することが開示されている。しかしながら、特許文献1、2には、常温のプロセスで固体成分を回収する方法は開示されていない。
Patent Document 1 exemplifies water and alcohol as liquids in which fine particles are dispersed, and discloses that these liquids are vaporized at a high temperature after atomization. Further,
そこで、本発明は、固体成分を常温で回収可能な抽出装置及び抽出方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an extraction device and an extraction method capable of recovering a solid component at room temperature.
本発明は上記課題を解決するために抽出装置及び抽出方法特許請求の範囲に記載のように構成したものである。
具体的には、本発明の抽出方法は、例えば、原料から固体成分を抽出する抽出方法であって、液化ガスに固体成分が溶解された液化ガス溶液に超音波を照射し、前記液化ガス溶液を霧化する霧化工程と、前記霧化工程により形成された液滴に蒸発用の気体を接触させて前記液化ガスを気化し、前記液滴から析出した前記固体成分を微粒子として回収する回収工程と、を有する。
また、本発明の抽出装置は、例えば、原料から固体成分を抽出する抽出装置であって、固体成分が液化ガスに溶解された液化ガス溶液を保持する容器と、前記容器に設けられ、前記液化ガス溶液に超音波を照射する超音波振動子と、前記超音波振動子により霧化された液滴を乾燥する乾燥容器と、前記乾燥容器に蒸発用の気体を供給する気体供給装置と、前記液滴から析出した固体成分を微粒子として回収する回収装置と、を備える。
The present invention is configured as described in the claims of an extraction device and an extraction method in order to solve the above problems.
Specifically, the extraction method of the present invention is, for example, an extraction method for extracting a solid component from a raw material, in which a liquefied gas solution in which a solid component is dissolved in a liquefied gas is irradiated with ultrasonic waves to irradiate the liquefied gas solution. A recovery step of atomizing the liquefied gas by bringing a gas for evaporation into contact with the droplets formed by the atomization step to vaporize the liquefied gas, and recovering the solid component precipitated from the droplets as fine particles. It has a process.
Further, the extraction device of the present invention is, for example, an extraction device for extracting a solid component from a raw material, and is provided in a container for holding a liquefied gas solution in which the solid component is dissolved in a liquefied gas and a container provided in the container for liquefaction. An ultrasonic vibrator that irradiates a gas solution with ultrasonic waves, a drying container that dries droplets atomized by the ultrasonic vibrator, a gas supply device that supplies a gas for evaporation to the drying container, and the above. A recovery device for recovering the solid component precipitated from the droplets as fine particles is provided.
本発明によれば、原料から固体成分を常温以下で回収することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, a solid component can be recovered from a raw material at room temperature or lower.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、図面を参照して本発明に係る固体微粒子の製造装置及び製造方法の実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、その重複説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of a solid fine particle manufacturing apparatus and a manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted.
[第1実施形態]
図1は第1実施形態に係る抽出装置の構成を示す模式図である。本実施形態では、液化ガスを用いて、原料から固体成分を微粒子として回収する抽出装置及び抽出方法として、液化ガスの相変化を用いてウンシュウミカン中のβクリプトキサンチンを含む固体成分の微粒子を効率的に回収する例を挙げて説明する。以下の例では、ジメチルエーテル(DME)を「液化ガス」、βクリプトキサンチンを「固体成分」として用いる。ここで、本明細書において、液化ガスとは、常温常圧で気体であり、常圧下において20℃以下に冷却することで液化するものをいう。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of the extraction device according to the first embodiment. In the present embodiment, as an extraction device and an extraction method for recovering solid components as fine particles from a raw material using a liquefied gas, fine particles of a solid component containing β cryptoxanthin in Unshuumikan are efficiently used by using a phase change of the liquefied gas. An example of collecting the particles will be described. In the following examples, dimethyl ether (DME) is used as the "liquefied gas" and β cryptoxanthin is used as the "solid component". Here, in the present specification, the liquefied gas is a gas at normal temperature and pressure, and is liquefied by cooling to 20 ° C. or lower under normal pressure.
固体成分はβクリプトキサンチンに限定されるものではなく、カロテノイド、フラボノイド、セラミド等やこれらの配糖体等の生理活性物質を含むものであっても良い。また、スチレンや、ポリアリレートなどの化成品であっても良い。さらに、医薬品や化粧品、健康食品、およびそれらの原料においても、固体であれば本発明の技術を適用できる。 The solid component is not limited to β cryptoxanthin, and may contain physiologically active substances such as carotenoids, flavonoids, ceramides, and glycosides thereof. Further, it may be a chemical product such as styrene or polyarylate. Furthermore, the technique of the present invention can be applied to pharmaceuticals, cosmetics, health foods, and their raw materials as long as they are solid.
また、液化ガスはDMEに限定されるものではなく、20℃以下で液化するガスであれば良い。例えば、大気圧における沸点が−79℃から20℃である液化ガスを用いることができる。具体的には、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ネオペンタン、イソペンタンなどの炭化水素や、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル等のエーテルが挙げられる。また、液化ガスはこれらの組み合わせであっても良く、対象とする固体を溶解できる液化ガスであれば良い。 Further, the liquefied gas is not limited to DME, and any gas that liquefies at 20 ° C. or lower may be used. For example, a liquefied gas having a boiling point at atmospheric pressure of −79 ° C. to 20 ° C. can be used. Specific examples thereof include hydrocarbons such as propane, normal butane, isobutane, neopentane and isopentane, and ethers such as dimethyl ether and ethyl methyl ether. Further, the liquefied gas may be a combination of these, and may be any liquefied gas capable of dissolving the target solid.
また、下記の説明において、説明に応じて、気化したDMEを「気化DME」或いは「DMEガス」、液化したDMEを「液化DME」と称する場合がある。 Further, in the following description, the vaporized DME may be referred to as "vaporized DME" or "DME gas", and the liquefied DME may be referred to as "liquefied DME" according to the description.
本実施形態に係る抽出方法は、液化ガスに固体成分が溶解された液化ガス溶液に超音波を照射し、液化ガス溶液を霧化する霧化工程と、霧化工程により形成された液滴に蒸発用の気体を接触させて前記液化ガスを気化し、液滴から析出した固体成分を微粒子として回収する回収工程と、を有する。 The extraction method according to the present embodiment includes an atomization step of irradiating a liquefied gas solution in which a solid component is dissolved in a liquefied gas with ultrasonic waves to atomize the liquefied gas solution, and droplets formed by the atomization step. It has a recovery step of contacting a gas for evaporation to vaporize the liquefied gas and recovering the solid component precipitated from the droplets as fine particles.
図1に示すように、本実施形態の抽出装置1は、例えばβクリプトキサンチンを溶解できるDMEを用いて、βクリプトキサンチンの微粒子を回収するための装置である。この抽出装置1は、固体成分が液化ガスに溶解された液化ガス溶液を保持する容器55と、容器に設けられ、液化ガス溶液に超音波を照射する超音波振動子56と、超音波振動子により霧化された液滴を乾燥する乾燥容器53と、乾燥容器に蒸発用の気体を供給する気体供給装置と、液滴から析出した固体成分を微粒子として回収する回収装置と、を備える。具体的には、βクリプトキサンチンのDME溶液を貯留する容器55と、容器55を冷却する冷却器52と、超音波を発生する超音波振動子56と、霧化したDME溶液を乾燥する乾燥容器53と、乾燥容器53に潜熱を供給するための空気を送風する送風機54と、乾燥容器53内で生成したβクリプトキサンチン含有微粒子と空気を送付する送風機57とβクリプトキサンチン含有微粒子と空気を分離するサイクロン34と分離したβクリプトキサンチン含有微粒子を回収する回収容器40と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the extraction device 1 of the present embodiment is a device for recovering fine particles of β cryptoxanthin using, for example, a DME capable of dissolving β cryptoxanthin. The extraction device 1 includes a
容器55には、抽出装置1の外部からβクリプトキサンチンを含有したDME溶液が供給される。DME溶液は室温によって潜熱が供給されて液化DMEのみが気化され、DME溶液中のβクリプトキサンチン濃度が上昇するので、これを防ぐために液化DMEの沸点以下に冷却するための冷却器52が容器55に接続されている。冷却器は、液化DMEを冷却できれば良いため、容器55や液化ガスを供給する配管に設置されていることが好ましい。ここで、冷却器52は必須の構成要素では無いが、DME溶液中のβクリプトキサンチン濃度が上昇すると、形成する液滴中のβクリプトキサンチン濃度が上昇し、析出する固体の粒子径が増大するので、粒子径の微小化および均一化を目的とする場合、冷却器52を用いて冷却し、DMEの気化を抑制することが好ましい。
A DME solution containing β cryptoxanthin is supplied to the
容器55の底部には超音波振動子56が設置されており、発振させるとDME溶液が霧化され、微小な液滴が形成されて、乾燥容器53内に液滴が上昇する。微小な液滴となったDME溶液は、周囲の空気の熱を吸熱して気化し、固体のβクリプトキサンチンを含む微粒子となって析出する。このとき周囲の空気の温度が低下し続けるので、吸熱された熱を補うために、送風機54によって空気を供給する。βクリプトキサンチンの加熱劣化を抑制する観点から、蒸発用の気体として乾燥容器内に供給される蒸発用の気体は50℃以下であることが好ましい。したがって、蒸発用の気体の温度を制御可能な温度調整装置を備えることが好ましい。本実施形態において、抽出装置1における移送手段(気体供給装置)として送風機54と送風機57の2つを用いたが、どちらか一方だけでも良い。さらに、潜熱供給を目的とした乾燥用の気体として空気を例として説明したが、DMEは可燃性であるため、窒素や二酸化炭素、アルゴンなどの燃焼に対して不活性なガスを用いると安全性を向上できる。
An
析出したβクリプトキサンチン含有微粒子は乾燥容器53の端部から気化したDMEを含む空気と共に排出され、送風機57によってサイクロン(サイクロン式の分離器)34に供給される。サイクロン34の内部では、遠心力によって気体とβクリプトキサンチン微粒子に分離され、βクリプトキサンチン微粒子は回収容器40に回収されると共に、空気と気化したDMEが外部に排出される。
The precipitated β cryptoxanthin-containing fine particles are discharged from the end of the
また、サイクロン34から排出される気体を送風機54に供給し、循環する密閉系(外気と接触せずに循環させる)とすることも可能である。この場合、微粒子形成経路における空気の混入を防ぐことができ、空気の混入による微粒子の酸化や劣化などを防ぐことができる。このとき循環経路では、DMEの蒸発潜熱によって温度が低下するが、送風機54もしくは送風機57の損失や、周囲の環境からの侵入熱によって温度の低下を補うことができる。また、これらの損失だけでは目的温度を維持できない場合は、循環経路内にヒーターを用いても良い。また、循環させると、循環経路内のDME量が微小液滴から気化した分量だけ過剰になるので、圧力調整弁を経て外部に流すことで循環経路内の圧力を一定にできる。
It is also possible to supply the gas discharged from the
本実施形態では、βクリプトキサンチン含有微粒子と気体の分離にサイクロン34を用いたが、フィルターろ過などの他の手法で固気分離を行っても良い。また、乾燥用の気体として空気もしくはDMEガスを用いているが、基本的にこれらの気体の温度を室温に保つことによって、βクリプトキサンチンの加熱劣化を抑制出来る。また、これらの気体の温度を上昇させる事で乾燥速度を増加させられるが、これらの気体温度を50℃以下に保つことによって、βクリプトキサンチンの加熱劣化を抑制出来る。
In the present embodiment, the
また、本実施例によれば、常温で微小液滴を気化させるので、乾燥容器53の内外の温度差は低く、このため乾燥容器内の温度を均一にしやすい。したがって、微小液滴の気化時間がほぼ均一になるので、気化工程における滞留時間や乾燥容器サイズの設計が容易になり、微粒子製造に必要な時間を短縮でき、また装置全体を小型化できる。また、送風機54から導入される気体の温度と液化ガスの沸点の差が大きいほど、微小液滴の気化時間を短縮できるので、気化時間の短縮が必要な対象物であれば、沸点の低い液化ガスを用いれば良い。
Further, according to this embodiment, since the fine droplets are vaporized at room temperature, the temperature difference between the inside and outside of the drying
[第2実施形態]
図2は第2実施形態に係る抽出装置の構成を示す模式図である。本実施形態に係る抽出装置1Aは、βクリプトキサンチン微粒子製造に用いる液化ガスとしてDMEを利用する点において、第1実施形態と同様であり、βクリプトキサンチンのDME溶液を生成する構成と連携する点が、第1実施形態と異なる。
[冷凍サイクル]
本実施形態では、抽出に必要なDMEの相変化を行うために、フロンなどの冷媒を用いた伝熱手段を備えている。フロン(冷媒)の流れをより分かり易くするため、図2においてフロンの流れを破線で示す。図2に示すように、フロンが流れる熱交換器4内の伝熱チューブの下流は、圧縮機5に接続され、フロンが圧縮されて高温高圧になって排出される。排出されたフロンは、熱交換器20において必要に応じて外気によって冷却され、熱交換器3内の伝熱チューブと接続されている。熱交換器3では、伝熱チューブの内部を通る高温のフロンから伝熱チューブの外部に存在する液化DMEに熱が伝わり、潜熱として利用されてDMEが気化する。伝熱チューブ内のフロンはここで液化するが、さらにその下流に設置された膨張弁6で減圧され、低温の二相流になって元の熱交換器4内の伝熱チューブに流入する。熱交換器4では、低温になった伝熱チューブ内のフロンによって、伝熱チューブの外部に存在するDMEを冷却して潜熱を奪い、DMEを液化させる。このときフロンは気化し、下流の圧縮機5に戻るので、全体的な流れとして冷凍サイクルを構成している。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the extraction device according to the second embodiment. The extraction device 1A according to the present embodiment is similar to the first embodiment in that DME is used as the liquefied gas used for producing β cryptoxanthin fine particles, and is linked with a configuration for producing a DME solution of β cryptoxanthin. However, it is different from the first embodiment.
[Frozen cycle]
In the present embodiment, a heat transfer means using a refrigerant such as chlorofluorocarbon is provided in order to perform the phase change of DME required for extraction. In order to make the flow of chlorofluorocarbons (refrigerant) easier to understand, the flow of chlorofluorocarbons is shown by a broken line in FIG. As shown in FIG. 2, the downstream side of the heat transfer tube in the heat exchanger 4 through which the chlorofluorocarbons flow is connected to the compressor 5, and the chlorofluorocarbons are compressed to a high temperature and high pressure and discharged. The discharged chlorofluorocarbon is cooled by the outside air in the
また、本実施例では冷媒としてフロンを例に説明したが、必ずしもフロンである必要は無く、イソブタンなど、冷凍サイクルを形成できる物質であれば良い。 Further, in this embodiment, chlorofluorocarbons have been described as an example of the refrigerant, but chlorofluorocarbons do not necessarily have to be used, and any substance such as isobutane that can form a refrigeration cycle may be used.
[抽出工程]
本実施形態に係る抽出装置1Aでは、液化ガスと生物とを接触させることで固体成分を液化ガスに溶解させる処理槽2を備える。処理槽2にβクリプトキサンチンを含む原料であるウンシュウミカンもしくはウンシュウミカンの搾汁残渣を封入する。処理槽2にはポンプ10によって液化DMEが注入され、原料中のβクリプトキサンチンを溶解して、βクリプトキサンチンを含むDME溶液となって熱交換器3に送液される。熱交換器3では、液化DMEだけが気化されDMEガスとなって熱交換器4に送られる。熱交換器4では、凝縮潜熱が奪われ、DMEガスが液化DMEとなり、ポンプ10によって送液されることとなり、全体的な流れとして液化DMEの抽出サイクルが構成されている。抽出サイクルの運転を継続すると、処理槽2内のβクリプトキサンチン濃度は低下し、熱交換器3内のβクリプトキサンチン濃度が上昇する。目的の濃度に到達した後、抽出サイクルを停止する。
[Extraction process]
The extraction device 1A according to the present embodiment includes a
[微粒子化の工程]
高濃度となったβクリプトキサンチンのDME溶液は、バルブ31が開放されると、第一の冷却器51によって、略大気圧におけるDMEの沸点まで冷却され、容器55に注入される。
[Process of micronization]
When the
容器55には、DMEの気化を防ぐためにDMEの沸点以下に冷却するための冷却器52が接続されている。容器55の底部には超音波振動子56が設置されており、発振させるとDME溶液が霧化され、微小な液滴が形成されて、乾燥容器53内に液滴が上昇する。微小な液滴となったDME溶液は、周囲のDMEガスの熱を吸熱して気化し、βクリプトキサンチンを含む固体の微粒子となって析出する。このとき周囲のDMEガスの温度が低下し続けるので、吸熱された熱を補うために、後述する略室温のDMEガスがバルブ36を通して供給される。析出したβクリプトキサンチン微粒子は乾燥容器53の端部からDMEガスと共に排出され、送風機57によってサイクロン34に供給される。サイクロン34の内部では、遠心力によってDMEガスとβクリプトキサンチン含有微粒子に分離され、βクリプトキサンチン含有微粒子が回収容器40に回収されると共に、DMEガスが第2の圧縮機35に供給される。DMEガスは第2の圧縮機35によって、高温高圧まで圧縮され冷却器30に送られる。冷却器30では、必要に応じてファンによってDMEガスが冷却され、液化DMEの気化用ガスとして過剰となる分量が液化される。ここで液化される分量は、霧化によって生じた液滴がDMEガスに相変化した分量である。冷却器30で液化した液化DMEはバルブ37で供給量が調節され、ポンプ10で他の液化DMEと合流し、抽出工程で再び利用される。一方、冷却器30で液化せずに気体状態のままとなったDMEガスは、バルブ36で供給量を調節されながら、乾燥容器53に供給され、微小液滴を構成する液化DMEの潜熱源として利用される。
A cooler 52 for cooling below the boiling point of the DME is connected to the
また、液化ガスを冷却する冷却器として、冷却器51と冷却器52が図示されているが、容器55における液化ガスの気化を防ぐことが目的であるので、どちらか一方だけを備えても良い。さらに、バルブ31の開放により、βクリプトキサンチンを溶解したDMEが容器55に流入するが、このときの操作は、連続的でも断続的でも良い。
Further, although the cooler 51 and the cooler 52 are shown as coolers for cooling the liquefied gas, only one of them may be provided because the purpose is to prevent the vaporization of the liquefied gas in the
また、乾燥容器53の内部は略大気圧として説明したが、乾燥容器53および容器55を含むDMEガスの循環経路を耐圧容器と耐圧配管とすることで、微粒子の製造工程を加圧系でも実施できる。加圧系とした場合、圧縮機35における圧縮率が低減するので、微粒子製造にかかるランニングコストを低減できる。またこの場合、加圧系内の圧力はDMEの常温における飽和蒸気圧よりも低くすれば、微粒子を製造できる。
Further, although the inside of the drying
本実施例において、原料としてウンシュウミカンを例にβクリプトキサンチン含有微粒子の製造について説明したが、柑橘類以外にも適用でき、他の植物や動物、微生物から、目的成分の微粒子を製造することができる。 In this example, the production of β cryptoxanthin-containing fine particles has been described using Satsuma mandarin as a raw material as an example, but it can be applied to other than citrus fruits, and fine particles of the target component can be produced from other plants, animals, and microorganisms. ..
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs are designed without departing from the spirit of the present invention described in the claims. You can make changes.
1、1A 抽出装置
2 処理槽
3、4 熱交換器
5 圧縮機
6 膨張弁
10 ポンプ
30 冷却器
34 サイクロン
51、52 冷却器
53 乾燥容器
55 容器
56 超音波振動子
1,
Claims (20)
液化ガスに固体成分が溶解された液化ガス溶液に超音波を照射し、前記液化ガス溶液を霧化する霧化工程と、
前記霧化工程により形成された液滴に蒸発用の気体を接触させて前記液化ガスを気化し、前記液滴から析出した前記固体成分を微粒子として回収する回収工程と、を有する抽出方法。 It is an extraction method that extracts solid components from raw materials.
An atomization step of irradiating a liquefied gas solution in which a solid component is dissolved in a liquefied gas with ultrasonic waves to atomize the liquefied gas solution.
An extraction method comprising a recovery step of bringing a gas for evaporation into contact with the droplets formed by the atomization step to vaporize the liquefied gas and recovering the solid component precipitated from the droplets as fine particles.
前記回収工程において、50℃以下の蒸発用の気体を前記液滴に接触させることを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method characterized in that, in the recovery step, a gas for evaporation at 50 ° C. or lower is brought into contact with the droplets.
前記回収工程において、前記微粒子をサイクロンで回収することを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method characterized by recovering the fine particles with a cyclone in the recovery step.
前記霧化工程において、前記液化ガス溶液を冷却することを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method comprising cooling the liquefied gas solution in the atomization step.
前記回収工程において、前記蒸発用の気体を送風機を用いて、前記液滴が存在する空間に対し供給することを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method characterized in that, in the recovery step, the gas for evaporation is supplied to a space in which the droplets are present by using a blower.
前記サイクロンから排出される排気ガスを圧縮器を用いて圧縮し、50℃以下の前記蒸発用の気体として、前記液滴の潜熱供給に用いることを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 3.
An extraction method characterized in that the exhaust gas discharged from the cyclone is compressed by using a compressor and used as a gas for evaporation at 50 ° C. or lower for supplying latent heat of the droplets.
前記液化ガスを外気と接触せずに循環させることを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method characterized by circulating the liquefied gas without contacting the outside air.
前記液化ガスの大気圧における沸点が−79℃から20℃であることを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 1.
An extraction method characterized in that the boiling point of the liquefied gas at atmospheric pressure is −79 ° C. to 20 ° C.
前記液化ガスはプロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ネオペンタン、イソペンタン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテルのいずれかを含むことを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to claim 8.
The extraction method, wherein the liquefied gas contains any one of propane, normal butane, isobutane, neopentane, isopentane, dimethyl ether, and ethyl methyl ether.
前記液化ガス溶液は、前記液化ガスを生物と接触させることで目的の固体成分を抽出した抽出溶液であることを特徴とする抽出方法。 The extraction method according to any one of claims 1 to 9.
The extraction method, wherein the liquefied gas solution is an extraction solution from which a target solid component is extracted by bringing the liquefied gas into contact with an organism.
固体成分が液化ガスに溶解された液化ガス溶液を保持する容器と、
前記容器に設けられ、前記液化ガス溶液に超音波を照射する超音波振動子と、
前記超音波振動子により霧化された液滴を乾燥する乾燥容器と、
前記乾燥容器に蒸発用の気体を供給する気体供給装置と、
前記液滴から析出した固体成分を微粒子として回収する回収装置と、を備えることを特徴とする抽出装置。 An extraction device that extracts solid components from raw materials.
A container that holds a liquefied gas solution in which solid components are dissolved in liquefied gas,
An ultrasonic vibrator provided in the container and irradiating the liquefied gas solution with ultrasonic waves,
A drying container for drying the droplets atomized by the ultrasonic vibrator, and
A gas supply device that supplies a gas for evaporation to the drying container,
An extraction device including a recovery device for recovering solid components precipitated from the droplets as fine particles.
前記蒸発用の気体の温度を50℃以下に調整する温度調整装置を、さらに備えることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
An extraction device further comprising a temperature control device for adjusting the temperature of the gas for evaporation to 50 ° C. or lower.
前記回収装置は、サイクロン式の分離器であることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
The recovery device is an extraction device characterized by being a cyclone type separator.
前記容器又は前記液化ガスを供給する配管は、前記液化ガスを冷却する冷却器を備えることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
An extraction device, wherein the container or a pipe for supplying the liquefied gas includes a cooler for cooling the liquefied gas.
前記気体供給装置は、前記蒸発用の気体を供給するための送風機を有することを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
The gas supply device is an extraction device including a blower for supplying the gas for evaporation.
前記サイクロン式の分離器から排出される排気ガスを、50℃以下の気体として圧縮する圧縮器を備えることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 13.
An extraction device including a compressor that compresses the exhaust gas discharged from the cyclone type separator as a gas having a temperature of 50 ° C. or lower.
前記液化ガス又は気化したガスは、外気と接触せずに循環することを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
An extraction device characterized in that the liquefied gas or the vaporized gas circulates without coming into contact with the outside air.
前記液化ガスとして、大気圧における沸点が−79℃から20℃である液化ガスを用いることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
An extraction device characterized by using a liquefied gas having a boiling point at atmospheric pressure of −79 ° C. to 20 ° C. as the liquefied gas.
前記液化ガスは、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ネオペンタン、イソペンタン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテルのいずれかを含むことを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 18.
An extraction device, wherein the liquefied gas contains any one of propane, normal butane, isobutane, neopentane, isopentane, dimethyl ether, and ethyl methyl ether.
前記液化ガスを生物と接触させることで目的の固体成分を前記液化ガスに溶解させる処理槽を備えることを特徴とする抽出装置。 The extraction device according to claim 11.
An extraction device comprising a treatment tank for dissolving a target solid component in the liquefied gas by bringing the liquefied gas into contact with an organism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019224351A JP2021090928A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Extraction method and extraction device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019224351A JP2021090928A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Extraction method and extraction device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021090928A true JP2021090928A (en) | 2021-06-17 |
Family
ID=76311245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019224351A Pending JP2021090928A (en) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Extraction method and extraction device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021090928A (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149331A (en) * | 1985-12-21 | 1987-07-03 | Shinryo Air Conditioning Co Ltd | Device for generating particle having optional diameter |
JPH04502650A (en) * | 1989-11-09 | 1992-05-14 | プロセダイン コーポレーション | Spray conversion method for nanophase hybrid powder production |
JP2003210905A (en) * | 2002-01-28 | 2003-07-29 | Masakatsu Takayasu | Crystallization method and apparatus for dissolved substance in solution of every kind, and crystallization product |
CN1663660A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | 四川大学 | Preparation of multicomponent nano material by ultrasonic spray technology |
US20090166175A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | Accudyne Systems, Inc. | Solvent extraction and recovery |
JP2011131140A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Honke Matsuura Shuzojo:Kk | Ultrasonic atomization method and apparatus |
WO2016120952A1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社日立製作所 | Solid-liquid separation system |
JP2019089009A (en) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 株式会社日立製作所 | Extraction device and method thereof |
-
2019
- 2019-12-12 JP JP2019224351A patent/JP2021090928A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149331A (en) * | 1985-12-21 | 1987-07-03 | Shinryo Air Conditioning Co Ltd | Device for generating particle having optional diameter |
JPH04502650A (en) * | 1989-11-09 | 1992-05-14 | プロセダイン コーポレーション | Spray conversion method for nanophase hybrid powder production |
JP2003210905A (en) * | 2002-01-28 | 2003-07-29 | Masakatsu Takayasu | Crystallization method and apparatus for dissolved substance in solution of every kind, and crystallization product |
CN1663660A (en) * | 2004-03-02 | 2005-09-07 | 四川大学 | Preparation of multicomponent nano material by ultrasonic spray technology |
US20090166175A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-02 | Accudyne Systems, Inc. | Solvent extraction and recovery |
JP2011131140A (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Honke Matsuura Shuzojo:Kk | Ultrasonic atomization method and apparatus |
WO2016120952A1 (en) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社日立製作所 | Solid-liquid separation system |
JP2019089009A (en) * | 2017-11-13 | 2019-06-13 | 株式会社日立製作所 | Extraction device and method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kim et al. | Study on ice slurry production by water spray | |
TWI630018B (en) | Extraction apparatus and method thereof | |
JP7013211B2 (en) | Extractor and its method | |
WO2018198825A1 (en) | Solid-liquid separation system and solid-liquid separation method | |
CN105318666A (en) | Vacuum spray freeze-drying device and method | |
JP3942093B2 (en) | Spray type vacuum freeze dryer | |
CA2435795A1 (en) | Method and system for extracting carbon dioxide by anti-sublimation for storage thereof | |
JPH06257890A (en) | Heat pump | |
EP1842576B1 (en) | Method for ultrasonic separation of solution and ultrasonic separation apparatus for use in the method | |
JP4938227B2 (en) | Liquid separation method and separation apparatus | |
US10829389B2 (en) | Solvent decontamination system and method | |
JP2007054716A (en) | Separation method of solution, and separation apparatus used for it | |
US20220128272A1 (en) | Heating and refrigeration system | |
JP2021090928A (en) | Extraction method and extraction device | |
JP5182796B2 (en) | Solution concentration method and concentration device | |
JP6879343B2 (en) | Extractor and extraction method | |
JP2002143669A (en) | Gas circulation type spray drying device | |
CN211934266U (en) | High-low temperature combined type treatment equipment | |
Kröber et al. | Micronization of organic substances by supercritical fluid processes | |
JPH07508327A (en) | steam power plant | |
US20220152522A1 (en) | Multi stage safe dry condensing | |
JP2006312917A (en) | Power generating facility, gas turbine power generating facility, reformed fuel supplying method for power generating facility | |
Wang et al. | Thermally-driven ejector for vacuum freezing desalination at the triple point | |
Meleshkin et al. | Influence of gas flow rate on the synthesis of gas hydrate of freon 134a by the method of explosive boiling of liquefied gas in water volume | |
JPS5832301B2 (en) | absorption refrigerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210316 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210513 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210913 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220215 |