JP3087211B2 - Distillation separation method and distillation separation apparatus - Google Patents

Distillation separation method and distillation separation apparatus

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JP3087211B2
JP3087211B2 JP07264616A JP26461695A JP3087211B2 JP 3087211 B2 JP3087211 B2 JP 3087211B2 JP 07264616 A JP07264616 A JP 07264616A JP 26461695 A JP26461695 A JP 26461695A JP 3087211 B2 JP3087211 B2 JP 3087211B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の化学成分を
含有する資材から特定成分を蒸留分離する方法及び装置
に関する。特に植物などの天然資材からの蒸留分離に適
し、有機化学的試薬や反応剤を使用せずに、光化学反応
や熱反応の活性化エネルギー等によって、複合化学成分
から構成されている天然資材の油性成分や水溶性成分の
それぞれの分子特性を、天然資材に含有されている状態
を維持したままで蒸留分離することができる。そのため
に、特に水蒸気内に水素と一酸化水素との電子移動状態
をつくりだし、電子の共役付加反応等の有機電子論的作
用と水蒸気の熱力学的作用を利用することで、天然資材
が含有する油性成分と水溶性成分を最大限自然の状態に
近づけつつ、天然資材に含まれる油性成分と水溶性成分
を蒸留分離することができる蒸留分離の方法及び装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for distilling and separating a specific component from a material containing a plurality of chemical components. Particularly suitable for distillation separation from natural materials such as plants, and without the use of organic chemical reagents or reagents, the oiliness of natural materials composed of complex chemical components by the activation energy of photochemical reactions and thermal reactions The molecular characteristics of each of the components and the water-soluble components can be separated by distillation while maintaining the state of being contained in the natural material. For this reason, natural materials are contained, especially by creating an electron transfer state between hydrogen and hydrogen monoxide in water vapor and utilizing organic electronistic effects such as conjugate addition reactions of electrons and thermodynamic effects of water vapor. The present invention relates to a distillation separation method and apparatus capable of separating an oily component and a water-soluble component contained in a natural material by distillation while bringing the oily component and the water-soluble component closer to a natural state as much as possible.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物油の好ましい香気・香味有効成分
(香水、 オーデコロン、クリーム、化粧水、ローショ
ン、口紅、白粉、 ファンデーション、ポマード、チッ
ク、ヘアクリーム等の香粧品や食品等の香料等)、医薬
品としての有効成分(例えば強心作用、利尿作用、ホル
モン作用、抗ビールス作用、抗免疫作用、代謝改善作
用、食欲増進作用、整腸作用、精神安定化作用、抗菌作
用、抗真菌作用、防ダニ防虫作用や抗癌作用等)や食料
等の栄養素としての有効成分さらにはゴム、染料、燃料
等の日常生活空間に必要な有効成分が含まれており、古
来より人類が英知を集めて利用してきていることはよく
知られている。また有機化学の知識の集積にともなっ
て、植物油の中に存在する有用な化合物については、合
成が比較的容易なものはほとんど人工的に合成されてい
るにもかかわらず、複雑な一次構造式やコンフィギュレ
イション、コンフォメーションをもった化合物を合成す
るのは技術的にも経済的にも困難なことがある。また既
知の化合物と構造の近似した化合物または誘導体を合成
し、それらの中から天然に存在するかたちで有用な新規
化合物やその複合体を製造することは効率が著しく低い
上に、天然に存在する場合にくらべて不自然な物質組成
ならびに組成比率さらに人体に害を及ぼす副産物を混入
することがある。
2. Description of the Related Art Preferred fragrance and flavor active ingredients of vegetable oil (perfume, cologne, cream, lotion, lotion, lipstick, white powder, foundation, pomade, tic, hair cream, and other cosmetics and fragrances of foods, etc.), pharmaceuticals Active ingredients (eg, cardiotonic, diuretic, hormonal, antiviral, anti-immune, metabolic improving, appetite-enhancing, intestinal, mental-stabilizing, antibacterial, antifungal, anti-mite insects) Action and anti-cancer action) and active ingredients as nutrients such as foods, as well as active ingredients necessary for daily living space such as rubber, dyes and fuels. Since ancient times, human beings have gathered and used wisdom. It is well known that Also, with the accumulation of knowledge on organic chemistry, useful primary compounds present in vegetable oils, even though those that are relatively easy to synthesize, are mostly artificially synthesized, have complex primary structural formulas and It may be technically and economically difficult to synthesize a compound with configuration and conformation. In addition, the synthesis of a compound or derivative having a structure similar to that of a known compound and the production of a useful new compound or a complex thereof in the form of a naturally occurring form thereof are extremely low in efficiency and naturally occur. In some cases, unnatural substance compositions and composition ratios as well as by-products harmful to the human body may be mixed.

【0003】従来、天然資材に含まれる油性成分やそれ
に含まれる有機質成分を得るには、水蒸気蒸留法(特開
昭64−38496、特開昭61−279247、特開
昭62−143997、特開昭60−161929)や
溶剤抽出法(特開平5−86396、特開平5−345
899、特開平3−91456、特開平2−22839
6、特開平2−235996、特開昭62−14399
7、特開昭61−221299、特開昭55−343
4、特開昭59−24795、特開昭58−9669
9、特開昭58−187497)等の方法またはロジウ
ム錯体またはコバルト錯体等(特開昭59−8139
9、特開昭63−69891)や複合鉄塩(特開平2−
208398)の触媒反応、さらに二酸化炭素等の気相
流体(特開平4−246500、特開平2−18099
7、特開平2−235996、特開昭63−11029
1、特開昭61−221299、特開昭61−1290
03、特開昭60−97993)を利用して蒸留分離ま
たは抽出されている。
Conventionally, oily components contained in natural materials and organic components contained therein have been obtained by a steam distillation method (Japanese Patent Laid-Open Nos. 64-38496, 61-279247, 62-143997, 62-143997, and 62-143997). 60-161929) and a solvent extraction method (JP-A-5-86396, JP-A-5-345).
899, JP-A-3-91456, JP-A-2-22839
6, JP-A-2-235996, JP-A-62-14399
7, JP-A-61-222299, JP-A-55-343
4, JP-A-59-24795, JP-A-58-9669
9, JP-A-58-187497, or a rhodium complex or a cobalt complex (JP-A-59-8139).
9, JP-A-63-68991) and composite iron salts (JP-A-2-
208398), and a gaseous phase fluid such as carbon dioxide (JP-A-4-246500, JP-A-2-18099).
7, JP-A-2-235996, JP-A-63-11029
1, JP-A-61-221299, JP-A-61-1290
03, distillation or separation using JP-A-60-99793).

【0004】しかし、これらの方法で蒸留分離または抽
出分離された油性成分や洗浄脱臭等の処理がされた精油
の中には、熱劣化しやすく且つ酸化されやすい芳香性有
機質成分が存在していることもあり、芳香性有機質成分
を質的量的に自然状態で含まれている状態に近似して抽
出分離することができる方法は現段階においては例示さ
れていない。さまざまな有機化学反応論に基づいて、上
述のような方法・装置が数多く公開されているにもかか
わらず、現状ではいまだ質的量的に自然状態で含まれて
いる状態に最大限近似して蒸留分離または抽出分離して
いる方法や、化学的に安定状態の複合生成物を蒸留分離
または抽出分離している方法は見当たらない。
[0004] However, in oily components separated by distillation or extraction by these methods and in essential oils subjected to washing and deodorizing treatments, aromatic organic components which are easily deteriorated by heat and are easily oxidized are present. In some cases, a method capable of extracting and separating the aromatic organic component qualitatively and quantitatively in a manner similar to a state in which it is contained in a natural state has not been exemplified at this stage. Although many methods and devices as described above have been published based on various organic chemical reaction theories, at present they are still qualitatively and quantitatively maximally approximating the state contained in the natural state. There is no method of distillation separation or extraction separation, and no method of distillation or extraction separation of a chemically stable complex product.

【0005】また、特に植物油等には、テルペン類や脂
肪族の炭化水素の化合物が多く含まれており、植物油の
蒸留分離の方法や操作過程では、本来植物油に存在しな
い電子軌道を持った物質、異なったコンフィギュレイシ
ョンやコンフォメーションを持った物質に変換変質され
ていることは、現在の有機化学的知識から十分論理的に
考え得ることである。さらに、従来の植物油の蒸留分離
の方法では、光化学反応や熱反応の活性化エネルギー的
にまた有機化学反応論的に、植物油の蒸留分離の方法や
操作過程で起こり得る酸素ラジカルや酸化水素ラジカル
等の物質の生成による植物油の変質や劣化を防止する目
的から、物質の結晶化が可能であり、かつ一次構造の安
定していると考えられる物質の蒸留分離が主体であっ
た。
[0005] Particularly, vegetable oils and the like contain a large amount of terpenes and aliphatic hydrocarbon compounds. In the method and operation of distilling and separating vegetable oils, substances having electron orbits which are not originally present in vegetable oils. Transformation into a substance having a different configuration or conformation is a reason that can be reasonably considered from current knowledge of organic chemistry. Furthermore, in the conventional method of separating and distilling vegetable oil, oxygen radicals and hydrogen oxide radicals which can occur in the method and operation of distillation and separation of vegetable oil due to the activation energy of photochemical reaction and thermal reaction and organic chemical reaction theory. For the purpose of preventing the deterioration and deterioration of vegetable oil due to the generation of the above-mentioned substances, the main object was distillation separation of substances which can be crystallized and whose primary structure is considered to be stable.

【0006】不飽和二重結合を有する化合物と、その成
分として含有する精油の香気変調方法を提供するため
に、ロジウム錯体またはコバルト錯体、ヒドロホルミル
化触媒を用いて水素および二酸化炭素で処理する方法も
提案されている(特開昭59−81399)。しかし、
この方法では、ベンゼン、トルエン等の芳香族化合物、
ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水
素、テトラヒドロフラン、クロロフォルム、塩化メチレ
ン等のハロゲン化炭化水素等の溶媒が用いられており、
上記の課題を解決していない上に、目的を限定した特定
の芳香性有機質成分を自然に近い状態で抽出分離するこ
とができるとしながらも、その有機化学的な理由につい
ては説明されておらず、目的とする物質以外の天然資材
に含まれている他の複合成分の有効利用や変質等は考慮
されていない。
In order to provide a method for modulating the odor of a compound having an unsaturated double bond and an essential oil contained as a component thereof, a method of treating the compound with hydrogen and carbon dioxide using a rhodium complex or a cobalt complex and a hydroformylation catalyst is also available. It has been proposed (JP-A-59-81399). But,
In this method, benzene, aromatic compounds such as toluene,
Hexane, heptane, solvents such as saturated hydrocarbons such as cyclohexane, tetrahydrofuran, chloroform, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride are used,
In addition to solving the above-mentioned problems, while it is possible to extract and separate a specific aromatic organic component for a limited purpose in a state close to nature, the organic chemical reason is not described. However, no consideration is given to the effective use or deterioration of other composite components contained in natural materials other than the target substance.

【0007】ニッケル含有触媒を使用して水素添加して
精製油を回収する方法(特開昭63−69891)も示
されている。さらにシアン化銅と塩化リチウムを加えて
調整したアリル化反応剤がハロゲン化アリル型化合物の
共役触媒反応を利用する方法(特開平3−27123
6)も示されているが、これは水素化のためにハロゲン
化アリル型化合物の共役触媒作用に基づいて発案された
ものである。これらの共役触媒反応を利用した方法は、
いずれも樹脂や精油そのものと混和過熱して反応をおこ
させ、特定した反応生成物を吸着等の何らかの方法で回
収操作がなされねばならない。
[0007] A method of recovering a refined oil by hydrogenation using a nickel-containing catalyst is also disclosed (JP-A-63-68991). Further, a method in which an allylation reactant prepared by adding copper cyanide and lithium chloride utilizes a conjugate catalytic reaction of an allyl halide type compound (JP-A-3-27123)
6) is also shown, which was proposed based on the conjugate catalysis of an allyl halide type compound for hydrogenation. Methods using these conjugated catalytic reactions are:
In any case, the reaction must be carried out by mixing and heating with the resin or the essential oil itself, and the specified reaction product must be recovered by some method such as adsorption.

【0008】以上のように、複雑な成分の複合化学物質
から構成されている天然資材、特に樹木等の植物油を蒸
留分離精製する原理として、有機電子論や分子軌道論さ
らに量子力学や熱力学的な論理構成で提案された方法は
なく、しかも従来から提案されている水蒸気による蒸留
分離や溶媒抽出分離方法は樹木等の植物の持っている自
然科学的意義とその産業利用方法に関する科学史的さら
に文明史的な発展を制約しているという課題がある。
[0008] As described above, as a principle of distilling and separating natural materials composed of complex chemical substances of complex components, particularly, vegetable oils such as trees, there are organic electron theory, molecular orbital theory, quantum mechanics and thermodynamics. There is no method proposed with a simple logical configuration, and the conventionally proposed methods of distillation separation and solvent extraction separation using steam have the natural scientific significance of plants such as trees and the scientific history of their industrial use. There is a problem that the development of civilized history is restricted.

【0009】ここで、一般に分子はコンフィギュレーシ
ョン、コンフォメーションや分子軌道を持っており、電
子分布に応じた空間領域があり、それに基づくエネルギ
ー状態で分子それ自身の構造、物理化学特性や別の分子
との結合等の相互作用や反応速度が波動方程式やフロン
テイヤ軌道理論で説明出来ることは周知のことである
(参考文献:有機電子論解説、第4版、井本稔著、東京
化学同人、1990年;フロンテイア軌道法入門、フレ
ミング著、福井謙一監修、竹内友田訳、講談社、199
2年;分子軌道法をどう理解するか、第2版、吉田政幸
著、東京化学同人、1992年)。一方、それぞれの分
子の有機化学における有機電子論、分子軌道論や量子論
に立脚して多くの化学反応の理論説明がなされてきてい
る(例えばウッドワード−ホフマン則第一則:電子環状
反応では熱反応の場合はHOMOで光反応ではLUMO
で反応様式が決まる。第二則:電子開環反応は生成する
π電子系が熱反応ではHOMO、光反応ではLUMOの
形になるように起こる。第三則:(1、j)次のシグマ
トロピーでは熱反応ではHOMO、光反応ではLUMO
が反応を決める。第四則:原型で切断シグマ結合箇所で
2個のπ電子系を生じそれぞれが2枚の平面となって上
下に平行にある遷移系をつくる。そして熱反応では共に
HOMOで、光反応では一方がHOMOで他方がLUM
Oで反応する。第五則:二つの分子の環状付加では熱反
応においてはジエンのHOMO、親ジエンのLUMOで
反応が規制され、光反応では両方ともLUMOで反応が
規制される。第六則:生成するπ電子系が4π系以上の
場合には熱反応では電子数が4の整数倍であるときには
逆旋、4の整数倍プラス2のときは同旋の反応となる。
光反応ではこの逆である)。
Here, a molecule generally has a configuration, a conformation, and a molecular orbital, has a spatial region corresponding to the electron distribution, and has an energy state based on the structure, physicochemical characteristics, and another molecule of the molecule itself. It is well-known that the interaction and reaction rate such as the bond with the carbon can be explained by the wave equation and the frontier orbital theory (Reference: Explanation of Organic Electronics, 4th edition, Minoru Imoto, Tokyo Doujin, 1990) Year: Introduction to Frontier Orbital Method, by Fleming, supervised by Kenichi Fukui, translated by Tomoda Takeuchi, Kodansha, 199
2nd year: How to understand molecular orbital method, 2nd edition, Masayuki Yoshida, Tokyo Kagaku Dojin, 1992). On the other hand, many theoretical explanations of chemical reactions have been made on the basis of organic electron theory, molecular orbital theory and quantum theory in organic chemistry of each molecule (for example, Woodward-Hoffman rule first law: Electrocyclic reaction HOMO for thermal reaction and LUMO for photoreaction
Determines the reaction mode. The second rule: The electron ring-opening reaction occurs so that the generated π-electron system takes the form of HOMO in a thermal reaction and LUMO in a photoreaction. The third rule: (1, j) HOMO for thermal reaction in the following sigmatropy, LUMO for photoreaction
Decides the reaction. Fourth rule: In the prototype, two π-electron systems are generated at the cut sigma-bonding points, and each of them becomes two planes to form a transition system that is vertically parallel. In the thermal reaction, both are HOMO, and in the photoreaction, one is HOMO and the other is LUM.
React with O. Fifth rule: In the cycloaddition of two molecules, the reaction is regulated by the HOMO of the diene and the LUMO of the parent diene in the thermal reaction, and the reaction is regulated by the LUMO in both of the photoreactions. Sixth rule: When the generated π-electron system is 4π-system or more, in the thermal reaction, when the number of electrons is an integer multiple of 4, it is a reverse rotation, and when it is an integer multiple of 4, plus 2, the reaction is a concentric reaction.
The opposite is true for photoreactions).

【0010】また、分子間化合物は相手に電子を与える
電子供与体(給体)と、相手から電子を受け取る電子受
容体(受体)とから成り立っている。前者の例として
は、π分子軌道の電子を与える芳香族化合物の分子や二
重結合をもった不飽和化合物の分子、あるいはアルコー
ル類のような不共有電子対の電子を与えるもの(窒素原
子を含んだ有機塩基の分子も同様)等があるが、これら
を一般的にDとする。受容体には、例えば塩素、臭素、
ヨウ素のハロゲン分子、ブロモフォルム、ヨードフォル
ム、クロロフォルム等の有機ハロゲン化合物、あるいは
ニトロベンゼンのようなニトロ化合物等があるが、これ
らをAとする。いま、DとAとをたがいに近づけたとす
ると、まずファンデルワールス力(分子間に働く引力)
が働いて弱い結合がDとAとの間に生じる。この状態
を”非結合構造”と名付け、A..Dで表すことにす
る。さらにAとDとの距離が小さくなると、それぞれの
電子雲が重なり始め、電子が移動する可能性を生ずる。
もしDからAに1個の電子が移動すれば、それぞれが1
個の不対電子をもった形になるために、これらの電子が
新たな電子対を形成することによってA−Dの結合が起
こる。この状態はA..D−のように表すことができ
る。これが、”電荷移動構造”と言われる状態である。
従って、このような分子間化合物の構造は、A−Dと
A..D+との共鳴構造として表現さなければならない
ことも良く知られている点である。さらに遷移金属であ
る酸化チタンに紫外線を照射すると電子(−)と陽子
(+)に分かれ、生成した陽子が、空気中の場合酸素を
活性酸素(OHラジカル)に変える。また水中での反応
の場合には、水を酸素と水素に分解し、同時に活性酸素
も作り出すことが知られている。このような光エネルギ
ーに対する効果を持った遷移金属は光触媒性金属として
知られており、近年の有機化学並びに合成化学の発展に
寄与してきている。しかし従来での遷移金属の使用は特
定の分子の合成や単離、集率向上のために利用されてお
り、天然資材であるところの樹木等の植物が含有してい
る油性成分や水溶性成分の複合化学物質が、質的ならび
に量的な比率、それぞれの分子のコンフォメーション、
コンフィギュレーションや電子密度を自然状態に近かず
けることを考慮した蒸留分離の方法や具体的装置の提案
はなされていない。さらに未知の分子を含む複数の分子
組成や分子構造から構成されている天然資材の油性成分
や水溶性成分を水蒸気の電子移動状態を付加制御して蒸
留分離することができる方法や蒸留分離装置等について
は言及されていない。
[0010] The intermolecular compound is composed of an electron donor (supplier) for giving an electron to a partner and an electron acceptor (acceptor) for receiving an electron from the partner. Examples of the former include an aromatic compound molecule that provides electrons in a π molecular orbital, a molecule of an unsaturated compound having a double bond, or a device that provides an electron of an unshared electron pair such as alcohols (a nitrogen atom is The same applies to molecules of organic bases included), and these are generally referred to as D. Receptors include, for example, chlorine, bromine,
There are halogen molecules of iodine, organic halogen compounds such as bromoform, iodoform, and chloroform, and nitro compounds such as nitrobenzene. Now, assuming that D and A are close to each other, van der Waals force (attraction between molecules)
Works to form a weak bond between D and A. This state is termed "non-bonded structure". . It is denoted by D. When the distance between A and D is further reduced, the electron clouds begin to overlap with each other, possibly causing the electrons to move.
If one electron moves from D to A, each is 1
In order to have a shape having a number of unpaired electrons, these electrons form a new electron pair, so that A-D bonding occurs. This state is referred to as A. . It can be represented as D-. This is a state called "charge transfer structure".
Therefore, the structure of such an intermolecular compound is represented by AD and A.D. . It is also well known that it must be expressed as a resonance structure with D +. Further, when titanium oxide, which is a transition metal, is irradiated with ultraviolet light, it is split into electrons (-) and protons (+), and the generated protons convert oxygen to active oxygen (OH radicals) in the air. In the case of a reaction in water, it is known that water is decomposed into oxygen and hydrogen, and at the same time, active oxygen is produced. Transition metals having such an effect on light energy are known as photocatalytic metals, and have contributed to the development of organic chemistry and synthetic chemistry in recent years. However, the conventional use of transition metals has been used for the synthesis, isolation, and improvement of concentration of specific molecules, and oily components and water-soluble components contained in plants such as trees, which are natural materials. Complex chemicals are qualitative and quantitative ratios, the conformation of each molecule,
No distillation separation method or specific apparatus has been proposed in consideration of keeping the configuration or electron density close to the natural state. Furthermore, a method and a distillation separation device that can separate and separate oily and water-soluble components of natural materials composed of multiple molecular compositions and molecular structures including unknown molecules by additionally controlling the electron transfer state of water vapor Is not mentioned.

【0011】また、従来の水蒸気蒸留法では、油分と、
共に留出する水溶液とに分離されているが、この留出水
(留液)は水溶性のフェノール性水酸基やカルボキシル
基を有する多数の有機化学成分を含んでいるにもかかわ
らず、ベンゼン、トルエン等の芳香性化合物、ヘキサ
ン、ヘプタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素、テト
ラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレン等のハロ
ゲン化炭化水素等の抽出有機溶剤やそれによる副生成物
等が含まれており、殆ど利用されないで廃棄されてい
る。大量に生じる留出水その他の水溶液中には、有用成
分が溶解しているにもかかわらず、その回収が煩雑であ
るため有害物として利用できず、ほとんど廃棄せざるを
得ない。また、廃棄物には抽出に用いた有機溶剤やそれ
による副生成物等が含まれており、環境汚染防止上、廃
棄物のために中和廃水処理が必要で、廃棄処理施設の設
置等を余儀なくされている。
[0011] Further, in the conventional steam distillation method, oil and
The distillate (distillate) contains a large number of organic chemical components having water-soluble phenolic hydroxyl groups and carboxyl groups. Such as aromatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and cyclohexane, and extracted organic solvents such as halogenated hydrocarbons such as tetrahydrofuran, chloroform, and methylene chloride, and by-products thereof, and are hardly used. Has been discarded. In a large amount of distillate water and other aqueous solutions generated, even though useful components are dissolved, their recovery is complicated, so that they cannot be used as harmful substances and almost have to be discarded. In addition, waste contains the organic solvent used for extraction and its by-products, etc.To prevent environmental pollution, it is necessary to treat neutralized wastewater for waste. Have been forced.

【0012】さらに、水蒸気蒸留法での留液その他の水
溶液中にある有用成分を利用するための蒸留分離や濃縮
方法やその装置、加えて天然資材である樹木等の植物の
基本骨格の構造形態を維持している繊維構造形態等の残
留基質材の構造骨格を破壊せずに油性成分ならびに水溶
性の有機化学成分の蒸留分離が可能な方法や装置の提案
はなされていない。
Furthermore, a distillation separation and concentration method and apparatus for utilizing a useful component present in a distillate or other aqueous solution by a steam distillation method, and a structural form of a basic skeleton of a plant such as a tree which is a natural material. There has been no proposal for a method or apparatus capable of separating oily components and water-soluble organic chemical components by distillation without destroying the structural skeleton of the residual substrate material such as a fiber structure which maintains the above.

【0013】このような点より、自然界の天然資材(特
に樹木等の植物)を利用した将来的な産業発展のために
も、特に植物油等の好ましい香気・香味有効成分、医薬
品としての有効成分や食料としての有効成分、さらには
ゴム、染料、燃料等の有効成分、そして水蒸気蒸留法で
の留液その他の水溶液中の有用成分、さらに天然資材で
ある樹木等の植物の繊維等の残留基質材を壊さずに有効
に利用することができるような一連の処理方法と具体的
装置の提案が待望されていた。また、蒸留分離した複合
化学成分の立体障害や蒸留分離過程で発生する分子構造
の変化を起こさず、光や熱等による変質を極力少なくし
て、天然資材であるところの樹木等の植物から安定した
複合化学成分を蒸留分離することができる方法や装置の
提案が待望されていた。
In view of the above, in order to promote future industrial development utilizing natural materials (particularly, trees and other plants) in the natural world, particularly preferred aromatic and flavor active ingredients such as vegetable oils, active ingredients as pharmaceuticals, Active ingredients as food, furthermore, active ingredients such as rubber, dyes and fuels, and useful ingredients in distillates and other aqueous solutions by the steam distillation method, as well as residual substrate materials such as natural materials such as plant fibers such as trees. There has been a long-awaited proposal of a series of processing methods and specific devices that can be effectively used without breaking the image. In addition, it does not cause steric hindrance of the complex components separated by distillation and changes in the molecular structure generated during the distillation separation process, and minimizes the alteration due to light, heat, etc., and is stable from plants such as trees, which are natural materials. There has been a long-awaited proposal of a method and an apparatus capable of distilling and separating the composite chemical component thus obtained.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決すべくなされたものであり、その主たる目的は、資
材に含まれる複数の化学成分を、有機化学的試薬や反応
剤を使用せずに、蒸留分離することにある。また、天然
資材について、複合化学成分から構成されているそれぞ
れの油性成分や水溶性成分の分子特性を、天然資材に含
有されているままの自然の状態を最大限に維持しつつ、
蒸留分離することを目的とする。さらに、有用成分を無
駄なく分離処理することによって、産業の効率化は勿論
のこと、現在知りえない未知の有効成分の解明やその利
用、現在合成化学的に合成することが困難な有効成分の
分離、環境汚染や自然破壊の防止等に役立つことを目的
とする。さらにまた、フリーラジカル等の産生を抑制
し、植物油や動物油等の油性成分や水溶性成分の化学組
成や分子構造を最大限自然の状態に近づけつつ蒸留分離
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its main purpose is to use a plurality of chemical components contained in a material by using an organic chemical reagent or a reactant. Instead of separating by distillation. In addition, for natural materials, while maintaining the molecular state of each oil-based component and water-soluble component composed of composite chemical components in the natural state as it is contained in natural materials to the maximum,
It is intended to separate by distillation. Furthermore, by separating useful components without waste, it is possible not only to improve the efficiency of the industry, but also to clarify and use unknown active components that are currently unknown, and to identify active components that are difficult to synthesize synthetically at present. It is intended to be useful for separation, prevention of environmental pollution and destruction of nature. Still another object of the present invention is to suppress the production of free radicals and the like, and to carry out distillation separation while making the chemical composition and molecular structure of oily components and water-soluble components such as vegetable oils and animal oils as close to the natural state as possible.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題に対して、本発
明者らは鋭意検討を重ねた結果、有機化学的試薬、反応
剤や溶媒を使用することなく、光化学反応や熱反応の活
性化エネルギー等により複合化学成分それぞれの分子特
性を変調または調節するために、これらの複数から構成
されている化学成分それぞれの分子相互作用に加えて、
複合化学物質のそれぞれの分子間での付加反応系に、熱
力学的に水蒸気内に水素と一酸化水素の電子移動状態を
作り出すこととした。すなわち本発明は、蒸留分離の過
程において、資材に供給される溶媒蒸気(特に水蒸気)
及び/または資材から出た成分を含む凝縮分離前の混合
ガスについて、電子付加を行うことにより水分子の電子
移動状態を作り出す構成とした。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above problems, and as a result, have been able to activate a photochemical reaction or a thermal reaction without using an organic chemical reagent, a reactant or a solvent. In order to modulate or regulate the molecular characteristics of each of the composite chemical components by energy, etc., in addition to the molecular interaction of each of the chemical components composed of these multiple
It was decided to thermodynamically create an electron transfer state of hydrogen and hydrogen monoxide in water vapor in an addition reaction system between each molecule of the complex chemical substance. That is, in the present invention, the solvent vapor (particularly water vapor) supplied to the material in the process of distillation separation
An electron transfer state of water molecules is created by adding electrons to a mixed gas containing components discharged from materials and / or before condensation and separation.

【0016】電子移動状態とは、活性化エネルギー等を
分子に作用させることにより、適当な共鳴または共振現
象を経て、電子が反結合性分子軌道に遷移している状態
を言う。ここでは量子状態の差のエネルギーが発生して
おり、励起状態での高エネルギー状態の不安定性を振動
降下(vivrational cascade) させて新たな基底状態に戻
すことにより、好適な蒸留分離を実現できる。また、こ
の構成によれば、有機溶媒による抽出法では選択する溶
媒によって抽出される成分が異なるため、低沸点分画全
体を効率的に抽出することができないばかりか、一部不
揮発性成分を同時に抽出してしまうという不都合も解決
することができる。電子付加の手段は種々考えられ、例
えば遷移金属に接触させる方法、放電、マイクロ波、紫
外線、可視光線のような電磁波を作用させる方法等があ
る。
The electron transfer state refers to a state in which an electron is transited to an antibonding molecular orbit through an appropriate resonance or resonance phenomenon by applying activation energy or the like to a molecule. Here, the energy of the difference between the quantum states is generated, and a suitable distillation separation can be realized by causing the instability of the high energy state in the excited state to return to a new ground state by vibrational cascade. Further, according to this configuration, in the extraction method using an organic solvent, the components to be extracted are different depending on the solvent to be selected, so that not only the entire low-boiling fraction cannot be efficiently extracted, but also some nonvolatile components can be simultaneously extracted. The inconvenience of extraction can be solved. There are various methods for adding electrons, for example, a method of contacting with a transition metal, a method of applying an electromagnetic wave such as discharge, microwave, ultraviolet light, and visible light, and the like.

【0017】また低沸点物質と高沸点物質と、あるいは
溶媒に可溶性の成分(水溶性成分)と不溶性の成分(油
性成分)とに分離された液体のうち、大部分の溶媒を含
む方の液体(留液)を再循環させることにより、留液に
含まれている分子に、電子移動状態を再度作り出すと、
含有されている複合化学成分の励起状態が誘発され、複
合化学成分を含有する各成分を、より蒸留分離前に近い
状態のままで得ることができる。
Further, of the liquid separated into a low-boiling substance and a high-boiling substance, or a component soluble in a solvent (water-soluble component) and an insoluble component (oil-based component), the liquid containing the majority of the solvent By recycling the (distillate), the molecules contained in the distillate recreate the electron transfer state,
The excited state of the contained composite chemical component is induced, and each component containing the composite chemical component can be obtained in a state closer to that before the distillation separation.

【0018】本発明の蒸留分離の過程においては、天然
資材である樹木等の植物の持っている油性成分や水溶性
成分以外の繊維等の構造維持基質の破壊変質を起こさ
ず、その構造維持基質の堆肥等としての自然への還元は
勿論のこと、建材、パルプ、家具、不織布等の生活用品
等の産業的利用価値を高めることができる。
In the process of separation by distillation of the present invention, the structure-maintaining substrate such as fibers other than the oily component and the water-soluble component possessed by the plant such as a tree, which is a natural material, does not undergo destructive alteration, and the structure-maintaining substrate Not only can it be returned to nature as compost and the like, but it can also increase the value of industrial use of household goods such as building materials, pulp, furniture, and nonwoven fabric.

【0019】本発明に係る蒸留分離方法及び蒸留分離装
置により処理可能な資材は、天然資材である樹木等の植
物や動物に限定されるものではなく、石油、石炭液化の
原油の分離精製にかかわる蒸留操作、食品及び医療品分
野における酵素、ホルモン、ビタミン等の濃縮回収、薬
品の精製、香料、スパイスの蒸留等にも利用することが
できる。樹木等の植物の天然資材はもとより、別の方法
で抽出分離された柑橘系油、月桂樹油等の香気油分、果
実、野菜、種子や一般の樹木の材と葉、及び薬草等の草
木植物等の蒸留操作に利用することも可能であるが、例
示したものに限定されるものではない。
The material which can be treated by the distillation separation method and the distillation separation apparatus according to the present invention is not limited to plants and animals such as trees, which are natural materials, but is involved in the separation and purification of crude oil for petroleum and coal liquefaction. It can be used for distillation operation, concentration and recovery of enzymes, hormones, vitamins, etc. in the field of food and medical products, purification of chemicals, distillation of spices and spices, and the like. Natural materials of plants such as trees, as well as fragrance oils such as citrus oil and laurel oil extracted and separated by another method, fruits and vegetables, seeds and general tree materials and leaves, and plant plants such as herbs Can be used for the distillation operation, but the present invention is not limited thereto.

【0020】また比較的低温下での操作を必要とする際
には、液化炭酸ガス等を装置内に充満させることも可能
であり、超臨界流体蒸留分離を付加することも可能であ
る。さらに特定の目的とする化学物質を有効に蒸留分離
するために、さまざまな有機溶剤(例えばアセトン、ヘ
キサン、ベンゼン、フォルムアルデヒド、エーテル、ア
セトニトリル、テトラヒドロフラン、アルコール等)を
溶媒に用いて蒸留分離する従来の蒸留方法や蒸留装置に
応用できることは言うまでもない。
When operation at a relatively low temperature is required, the apparatus can be filled with liquefied carbon dioxide gas or the like, and a supercritical fluid distillation separation can be added. Conventionally, various organic solvents (eg, acetone, hexane, benzene, formaldehyde, ether, acetonitrile, tetrahydrofuran, alcohol, etc.) are used as solvents to effectively separate and separate specific target chemical substances by distillation. It is needless to say that the present invention can be applied to a distillation method and a distillation apparatus.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明に係る方法の実施の形態を
図1に従って説明する。本発明の方法は、機構上から大
きく分類すると、水蒸気発生部A、蒸発部B、凝縮部
C、分離部D、電子付加制御部Eから構成されている。
水蒸気発生部Aで発生した水蒸気は電子付加制御部Eに
より水素と一酸化水素の電子移動状態が付加さらに加速
される。この水蒸気は、蒸発部Bに入れられている目的
とする資材に散布される。蒸留物を含む水蒸気は、凝縮
部Cで冷却され、分離部Dで油性成分と水溶性成分の二
層に分離される。水溶性成分は再び水蒸気発生部Aに戻
され、電子付加制御部Eを経て、上記の蒸留分離回路に
利用される。蒸発部Bからの凝縮部Cの間に電子付加制
御部Eを介在させてもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method according to the present invention will be described with reference to FIG. The method of the present invention is roughly composed of a steam generating section A, an evaporating section B, a condensing section C, a separating section D, and an electron addition control section E, roughly classified from the mechanical point of view.
The electron transfer state of hydrogen and hydrogen monoxide is added and accelerated by the electron addition control unit E to the water vapor generated in the water vapor generation unit A. This water vapor is sprayed on the target material contained in the evaporating section B. The steam containing the distillate is cooled in the condensing section C, and separated in the separating section D into two layers of an oil component and a water soluble component. The water-soluble component is returned to the steam generating section A again, passes through the electron addition control section E, and is used in the above-mentioned distillation separation circuit. An electron addition control unit E may be interposed between the evaporation unit B and the condensation unit C.

【0022】この方法に従った工業的な生産工程につい
て装置の具体例を図2に示して説明する。しかし、本例
によって、本発明の各請求項で記載した方法や装置に何
ら制約を受けるものでないことは言うまでもない。
FIG. 2 shows a specific example of an apparatus for an industrial production process according to this method. However, it goes without saying that the present example does not impose any restrictions on the method and apparatus described in the claims of the present invention.

【0023】図2の装置によると、まず樹木等のおがく
ずやチップ等の天然資材はコンベア2により移送され、
ホッパである材料投入器3に投入される。天然資材はバ
ルブV3を通り、回転蒸発釜4の内部に落下する。所定
量の天然資材が投入されたらバルブV3を閉じ、モータ
8を起動して、回転蒸発釜4を水平軸回りに回転させ
る。回転蒸発釜4を回転させることにより、天然資材な
どの資材に熱を均一に伝達することができるようにして
いる。
According to the apparatus shown in FIG. 2, first, natural materials such as sawdust and chips such as trees are transferred by the conveyor 2,
It is charged into a material input device 3 which is a hopper. The natural material falls into the rotary evaporator 4 through the valve V3. When a predetermined amount of natural material is charged, the valve V3 is closed, the motor 8 is started, and the rotary evaporator 4 is rotated around the horizontal axis. By rotating the rotary evaporator 4, heat can be uniformly transmitted to materials such as natural materials.

【0024】次にバルブV6を開き、水供給装置25に
おいてイオン交換樹脂で処理された水を蒸気発生装置1
に供給する。蒸気発生装置1に供給された水は、温度調
節可能なボイラ19からバルブV5を介して熱を受ける
ことにより、水蒸気になる。バルブV2を開くと蒸気発
生装置1より供給される水蒸気が回転蒸発釜4のジャケ
ット5に流れ込んで、回転蒸発釜4が暖められる。回転
蒸発釜4の内温が所定の温度に達したら、調節弁V16
により水蒸気量を調節する。この例では、蒸気発生装置
1は1kg/cm2 Gの圧力で200キログラム/時の
流量の水蒸気を供給している。
Next, the valve V6 is opened, and the water treated with the ion exchange resin is
To supply. The water supplied to the steam generator 1 receives heat from the temperature-controllable boiler 19 via the valve V5, and turns into steam. When the valve V2 is opened, the steam supplied from the steam generator 1 flows into the jacket 5 of the rotary evaporator 4, and the rotary evaporator 4 is warmed. When the internal temperature of the rotary evaporator 4 reaches a predetermined temperature, the control valve V16
Adjust the amount of water vapor. In this example, the steam generator 1 supplies 200 kg / h of steam at a pressure of 1 kg / cm 2 G.

【0025】回転蒸発釜4の内部には、蒸気発生装置1
からの水蒸気は、電子付加装置9を通って供給され、吹
き込み管6により天然資材に均等に吹きかけられる。電
子付加装置9は、図3に示すように、水蒸気通路内に配
置された金網9aである。金網9aは遷移金属の一つで
ある酸化銅製であって、直径0.2mm、5×5mmの
メッシュで充満された直径5cmの円柱状である。
Inside the rotary evaporator 4, a steam generator 1 is provided.
Is supplied through the electron addition device 9 and is evenly sprayed on the natural material by the blowing pipe 6. As shown in FIG. 3, the electron addition device 9 is a wire mesh 9a arranged in a water vapor passage. The wire mesh 9a is made of copper oxide, which is one of the transition metals, and has a cylindrical shape with a diameter of 5 cm filled with a mesh of 0.2 mm in diameter and 5 × 5 mm.

【0026】水蒸気が金網9aを通り抜ける際に金網9
aに接すると、水蒸気の熱によって水分子が活性化エネ
ルギーを持った状態(遷移状態)になる。すなわち遷移
金属である酸化銅製の金網9aは電子錯体として作用す
る。なお、酸化銅の他に用いることのできる遷移金属錯
体としては、Fe,Ni,Co,Cu,Ti等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではなく、また水蒸気
に作用し得る形状であれば、金網状に限定されるもので
はない。
When water vapor passes through the wire mesh 9a, the wire mesh 9
When it comes into contact with a, the water molecules are brought into a state (transition state) having activation energy by the heat of the steam. That is, the metal mesh 9a made of copper oxide, which is a transition metal, acts as an electron complex. Examples of the transition metal complex that can be used in addition to copper oxide include Fe, Ni, Co, Cu, and Ti. However, the transition metal complex is not limited thereto. For example, it is not limited to a wire mesh.

【0027】水蒸気は、回転蒸発釜4が回転しているた
めに天然資材に均等に吹きかけることができ、これによ
って、天然資材から目標の複合化学物質が蒸発し、水蒸
気と混合して混合ガスになる。混合ガスは排気口7を通
り、蒸留凝縮装置10へと導かれる。
The steam can be evenly sprayed on the natural material due to the rotation of the rotary evaporator 4, whereby the target composite chemical substance evaporates from the natural material and mixes with the steam to form a mixed gas. Become. The mixed gas passes through the exhaust port 7 and is led to the distillation condenser 10.

【0028】回転蒸発釜4内部の圧力は、バルブV17
によって制御されており、回転蒸発釜4の内部は1kg
/cm2 Gの圧力を200kg/時の水蒸気量及び圧力
により維持するようにしている。
The pressure inside the rotary evaporator 4 is controlled by a valve V17.
And the inside of the rotary evaporator 4 is 1 kg
/ Cm 2 G pressure is maintained by the steam amount and pressure of 200 kg / hour.

【0029】圧力調節器18及びバルブV4とバルブV
14との開閉調節により、回転蒸発釜4の出口から蒸留
凝縮装置10、分離装置11、低沸点物質回収器22ま
での圧力制御を行うことができる。通常、バルブV4を
閉鎖し、バルブ14を開放にすることで出口圧力を大気
圧としている。
The pressure regulator 18, the valve V4 and the valve V
By controlling the opening and closing with 14, the pressure control from the outlet of the rotary evaporator 4 to the distillation condensing device 10, the separation device 11, and the low-boiling substance recovery device 22 can be performed. Normally, the outlet pressure is set to the atmospheric pressure by closing the valve V4 and opening the valve 14.

【0030】混合ガスは蒸留凝縮装置10に導かれ、凝
縮して混合液体となる。蒸留凝縮装置10には、冷却装
置14から冷却水が循環供給される。温度はバルブV1
1の開閉により調節される。なお、冷却装置14は低沸
点物質回収器22の冷却にも利用される。
The mixed gas is led to the distillation condensing device 10, where it is condensed into a liquid mixture. Cooling water is circulated from the cooling device 14 to the distillation condensing device 10. Temperature is valve V1
1 is adjusted by opening and closing. The cooling device 14 is also used for cooling the low-boiling-point substance recovery device 22.

【0031】蒸留凝縮装置10内での混合ガスの均一化
を図るために、蒸留凝縮装置には自動攪拌装置21が備
えられている。自動攪拌装置21には、モータにより駆
動される羽根が備えられており、適時駆動することによ
って蒸留凝縮装置10内の混合ガスを攪拌することがで
きる。
In order to homogenize the mixed gas in the distillation condenser 10, the distillation condenser is provided with an automatic stirring device 21. The automatic stirring device 21 is provided with a blade driven by a motor, and can stir the mixed gas in the distillation condensing device 10 by driving it appropriately.

【0032】蒸留凝縮装置10で凝縮された混合液体は
分離装置11に流入し、二相に分離する。上方が油性成
分であり、バルブV12を開けることにより分離物回収
器12に流入させる。油性成分はバルブV13を開ける
ことにより適宜回収することができる。
The mixed liquid condensed in the distillation condensing device 10 flows into the separating device 11 and is separated into two phases. The upper portion is an oily component, which flows into the separated material collector 12 by opening the valve V12. The oil component can be appropriately collected by opening the valve V13.

【0033】二相の下方の水溶性成分を含む留液は、適
宜バルブV8を開くことにより、蒸気発生装置1に再循
環し再利用することができる。この際、留液に含まれる
酸性物質を除去する目的で、再循環回路13上に吸着フ
ィルター(合成吸着剤、イオン交換樹脂、活性炭、逆相
分配型吸着剤)を付帯することもできる。この吸着フィ
ルターに付着した物質は適切な二次処理により脱着させ
て回収することができる。
The distillate containing the water-soluble components below the two phases can be recycled to the steam generator 1 and reused by opening the valve V8 as appropriate. At this time, an adsorption filter (synthetic adsorbent, ion-exchange resin, activated carbon, reverse-phase partition type adsorbent) may be provided on the recirculation circuit 13 for the purpose of removing acidic substances contained in the distillate. The substance attached to the adsorption filter can be desorbed and recovered by an appropriate secondary treatment.

【0034】蒸留凝縮装置10で凝縮液化されないガス
は、低沸点物質回収器22に導かれて、より低温で凝縮
液化される。低沸点物質回収器22は冷却装置14から
冷却水の供給を受ける冷却外套23によって低温に保持
されている。低沸点物質はバルブV15を開くことによ
り回収される。
The gas that is not condensed and liquefied in the distillation condensing device 10 is guided to the low-boiling substance recovery unit 22 and condensed and liquefied at a lower temperature. The low-boiling-point substance recovery device 22 is maintained at a low temperature by a cooling jacket 23 that receives a supply of cooling water from the cooling device 14. Low boiling substances are recovered by opening valve V15.

【0035】回転蒸発釜4に残った天然資材は、バルブ
V17を開くことにより、真空ポンプ24で回転蒸発釜
4内を真空にしながら、ジャケット5に水蒸気を導入し
て熱することにより乾燥される。乾燥された天然資材は
残留物回収装置15を通り、コンベア16にて移送さ
れ、再利用に附され、あるいは処理される。また蒸気発
生装置1に残った留液中の水溶性成分は、バルブV9を
介して溶解物回収器17に導かれ、バルブV10を開け
て水溶性成分を適時回収することができる。
The natural material remaining in the rotary evaporator 4 is dried by opening the valve V17, introducing steam into the jacket 5 and heating while evacuating the rotary evaporator 4 with the vacuum pump 24. . The dried natural material passes through a residue recovery device 15 and is conveyed on a conveyor 16 to be reused or processed. In addition, the water-soluble component in the distillate remaining in the steam generator 1 is guided to the dissolved matter recovery device 17 via the valve V9, and the water-soluble component can be collected as needed by opening the valve V10.

【0036】図2の装置においては、溶媒として水を用
いた水蒸気蒸留を例示したが、計画された有機溶媒を用
いる場合には、処理温度は摂氏25−200度、特に3
0−120℃が好ましい。
In the apparatus shown in FIG. 2, steam distillation using water as a solvent has been exemplified. However, when a planned organic solvent is used, the processing temperature is 25 to 200 degrees Celsius, particularly 3 to 200 degrees Celsius.
0-120 ° C is preferred.

【0037】図2の装置では水蒸気を用いて蒸留してお
り、この回路上では水蒸気の”電子移動状態”を作り出
すのに、図3に示した金網9aを使用している。このよ
うな”電子移動状態”を醸し出すために、電子付加装置
9に図4に示すような加電発生装置20を装着して、回
路内の水蒸気に活性化エネルギーを供給することもでき
る。
In the apparatus shown in FIG. 2, steam is distilled using steam. In this circuit, the wire mesh 9a shown in FIG. 3 is used to create an "electron transfer state" of steam. In order to bring about such an “electron transfer state”, an activation generator 20 as shown in FIG. 4 can be attached to the electron addition device 9 to supply activation energy to water vapor in the circuit.

【0038】加電発生装置20は、上下に適当な電極間
距離(2〜4mm)を空けて交互に配列された正負の電
極201に電圧を印加する。この電極は、水蒸気等が通
過しやすいように、金属、あるいは耐熱、耐薬性、導電
性を有するシリコンやカーボンなどの材料を網状に形成
して配置したものである。
The power generation device 20 applies a voltage to the positive and negative electrodes 201 which are alternately arranged at an appropriate distance (2 to 4 mm) between the upper and lower electrodes. The electrode is formed by forming a metal or a material such as silicon or carbon having heat resistance, chemical resistance, and conductivity in a net shape so that water vapor or the like can easily pass therethrough.

【0039】通電状態のパターン(強度、持続通電時間
等)は、加電オンオフ回路202で表示パネル203を
参照しつつ自由に設計することも可能で、さらに装置内
にpH電極や電流計等の検出器204を装着して、加電
制御回路205により加電状態を計測しながら通電パタ
ーンを自動制御することも可能である。この場合に用い
られる加電圧は電極素材の電気抵抗度等によっても異な
るが、10−1000V、特に200−500Vが電圧
供給や安全管理上から好ましい。
The energized pattern (strength, continuous energizing time, etc.) can be freely designed with reference to the display panel 203 by the charging on / off circuit 202, and furthermore, the pH electrode, the ammeter, etc. It is also possible to attach the detector 204 and automatically control the energization pattern while measuring the applied state by the applied control circuit 205. The applied voltage used in this case varies depending on the electric resistance of the electrode material and the like, but is preferably 10 to 1000 V, particularly 200 to 500 V from the viewpoint of voltage supply and safety management.

【0040】さらに、電子付加装置9に電磁波、マイク
ロ波または磁場発生装置30を装着することによって
も、水蒸気など溶媒気体分子の”電子移動状態”を作り
出すことができる(図5参照)。電磁波、マイクロ波ま
たは磁場発生装置30は、電磁波、マイクロ波または磁
場発生部301から、電磁波、マイクロ波または磁場を
発生させて水蒸気に作用させる。発生のパターン(強
度、持続発生時間等)は、パルス電源オンオフ制御回路
302で表示パネル303を参照しつつ自由に設計する
ことも可能で、さらに検出器304を装着して、電磁
波、マイクロ波または磁場検出装置により発生状態を計
測しながら発生パターンを自動制御することもできる。
Further, by attaching an electromagnetic wave, a microwave or a magnetic field generator 30 to the electron adding device 9, an "electron transfer state" of a solvent gas molecule such as water vapor can be created (see FIG. 5). The electromagnetic wave, microwave, or magnetic field generator 30 generates an electromagnetic wave, microwave, or magnetic field from the electromagnetic wave, microwave, or magnetic field generating unit 301 to act on water vapor. The pattern of generation (intensity, duration of generation, etc.) can be freely designed by referring to the display panel 303 by the pulse power supply on / off control circuit 302. Further, the detector 304 is attached, and electromagnetic wave, microwave or The generated pattern can be automatically controlled while measuring the generated state by the magnetic field detecting device.

【0041】この場合のマイクロ波または電磁波は、波
長3ナノメーターから3センチメーターのスペクトル、
250−500kJ/molの活性化エネルギーが挙げ
られるが、目的に応じてスペクトルの範囲を選択される
ことは言うまでもないことであり、装置内の温度、圧力
等も自動制御できる。また電子付加装置9に用いられる
磁場強度は50−3万ガウス特に100−5000ガウ
スが好ましいが、磁場強度によって周辺の付帯部品特に
金属物の摩耗や破損を防ぐために、超短時間頻回付加
(例えば持続時間0.1ミリ秒で500−1000ヘル
ツ等の条件)することが好ましい。
The microwave or electromagnetic wave in this case has a spectrum with a wavelength of 3 nanometers to 3 centimeters,
An activation energy of 250 to 500 kJ / mol is mentioned, but it goes without saying that the range of the spectrum is selected according to the purpose, and the temperature, pressure and the like in the apparatus can be automatically controlled. The magnetic field intensity used for the electron adding device 9 is preferably 500 to 30,000 Gauss, particularly preferably 100 to 5000 Gauss. For example, it is preferable to set the conditions such as 500-1000 Hertz for a duration of 0.1 millisecond.

【0042】さらにまた、電子付加装置9に太陽光線収
束装置40と紫外光、可視光線発生装置50との両方ま
たはいずれか一方を装着することによっても、水蒸気な
ど溶媒気体分子の”電子移動状態”を作り出すことがで
きる(図6参照)。太陽光線収束装置40は、太陽光線
を取り入れて収束して作用させ、紫外光、可視光線発生
装置50は紫外光または可視光線を作用させる。取り入
れる太陽光線の量は太陽光線収束制御回路401により
制御される。紫外光または可視光線の発生のパターン
(強度、持続発生時間等)は、パルス電源オンオフ制御
回路501で表示パネル502を参照しつつ自由に設計
することも可能で、さらに光度検出器503により光度
を検出して発生パターンを自動制御させることもでき
る。水蒸気流路の内面には反射板504が配置され、光
を反射させて光が充分に水蒸気に作用するようにしてい
る。
Further, by attaching the solar beam converging device 40 and / or the ultraviolet light / visible light generating device 50 to the electron adding device 9, the “electron transfer state” of solvent gas molecules such as water vapor can also be obtained. (See FIG. 6). The solar ray convergence device 40 takes in the sunlight and converges it to act, and the ultraviolet light / visible light generating device 50 causes ultraviolet light or visible light to act. The amount of sunlight to be taken in is controlled by the sunlight convergence control circuit 401. The pattern of generation of ultraviolet light or visible light (intensity, duration of generation, etc.) can be freely designed while referring to the display panel 502 by the pulse power on / off control circuit 501, and the luminous intensity is detected by the luminous intensity detector 503. The detection pattern can be detected and the generated pattern can be automatically controlled. A reflection plate 504 is disposed on the inner surface of the steam flow path to reflect light so that the light sufficiently acts on the steam.

【0043】それぞれの電子付加手段は、単独で使用さ
れても複数の組み合わせで使用されてもかまわない。設
置位置は、水蒸気発生部Aと蒸発部Bとの間が好ましい
が、装置が閉鎖系で構成されているので、蒸発部Bと凝
縮部Cとの間でもかまわず、または両方に併設してもよ
い。さらには、蒸発部B内部に配置することも可能であ
る。
Each electron adding means may be used alone or in combination. The installation position is preferably between the steam generating section A and the evaporating section B, but since the apparatus is configured as a closed system, it may be between the evaporating section B and the condensing section C, or may be installed in both. Is also good. Furthermore, it is also possible to arrange inside the evaporation part B.

【0044】なお、蒸留分離回路上の何れかから採取し
た蒸留分離物質を質量分析機器や近赤外分光スペクトル
分析機器等の分子構造解析装置で解析し、その成績によ
り、目的物に合わせた条件(熱量、水蒸気量、水蒸気
圧、加電圧、電磁波長、磁場強度等)を設定することが
でき、またこの設定は適切な検出器を装置内に装着し、
検出器の出力をもとにして電算処理により自動制御する
ことも可能である。
The substance separated by distillation collected from any one of the distillation separation circuits is analyzed by a molecular structure analyzer such as a mass spectrometer or a near-infrared spectroscopic spectrometer, and the results are used to determine conditions suitable for the target substance. (Heat amount, water vapor amount, water vapor pressure, applied voltage, electromagnetic wavelength, magnetic field intensity, etc.) can be set, and this setting can be set by installing an appropriate detector in the device,
It is also possible to automatically control by computer processing based on the output of the detector.

【0045】本発明の装置及び方法は、水蒸気のみなら
ず、エーテル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、
アルコール、ヘキサン、ベンゼン等の有機溶媒を用いた
蒸留分離に応用でき、その場合各有機溶媒の沸点の高
低、有機電子論的特性が利用される。
The apparatus and method of the present invention can be used not only for steam, but also for ether, acetonitrile, tetrahydrofuran,
It can be applied to distillation separation using an organic solvent such as alcohol, hexane, and benzene. In this case, the high and low boiling points of each organic solvent and the organic electronistic properties are used.

【0046】図2の装置に適用すると、水供給装置25
を有機溶媒供給装置とし、蒸気発生装置1は溶媒蒸気を
発生する。有機溶媒の飽和蒸気は電子付加装置9を通過
して回転蒸発釜4に導かれる。材料投入器3からは天然
資材はもちろん、エーテル、アセトニトリル、テトラヒ
ドロフラン、アルコール、ヘキサン、ベンゼン等の有機
溶剤で予め処理されている溶媒抽出液を資材として投入
することができる。
When applied to the apparatus shown in FIG.
Is an organic solvent supply device, and the steam generator 1 generates a solvent vapor. The saturated vapor of the organic solvent passes through the electron addition device 9 and is guided to the rotary evaporator 4. From the material input device 3, not only natural materials but also a solvent extract previously treated with an organic solvent such as ether, acetonitrile, tetrahydrofuran, alcohol, hexane, benzene, etc., can be input as materials.

【0047】混合ガスは蒸留凝縮装置10で凝縮され、
分離装置11で分離され、目的の物質が得られる。さら
に有機溶媒を多く含む分離物を蒸気発生装置1に再循環
し、分離物に含まれている物質を溶媒と共に電子付加装
置9による電子移動状態の加速再利用できる。循環回数
の制御等により、分離回収器12や溶解物回収器17に
溜まる溶液の組成物の成分の質的量的な差を作り出し、
また化学的に安定した組成物を得ることができる。
The mixed gas is condensed in the distillation condensing device 10,
The target substance is obtained by separation by the separation device 11. Further, the separated substance containing a large amount of the organic solvent is recirculated to the steam generator 1, and the substances contained in the separated substance can be accelerated and reused together with the solvent in the electron transfer state by the electron adding device 9. By controlling the number of circulations, etc., a qualitative and quantitative difference in the components of the composition of the solution stored in the separation / recovery unit 12 or the dissolved product recovery unit 17 is created.
In addition, a chemically stable composition can be obtained.

【0048】また図2の装置における電子付加装置9
を、既に実施されているオルダーショウ式、充填式、同
心円式、回転バンド式の従来の蒸留分離装置に装着付帯
させることにより、本発明の効果を得ることができる。
さらにまた、電子負荷装置9を単なる蒸留にも応用する
ことができる。すなわち、資材を溶媒に入れて熱し、あ
るいは溶媒と資材から抽出された成分とを含む混合液体
を熱し、発生した混合ガスが凝縮する以前にに電子負荷
装置9を作用させ、溶媒分子の電子移動状態を作り出す
ことにより、良好な蒸留分離を行うことができる。
The electronic adding device 9 in the device shown in FIG.
Is attached to a conventional distillation separation apparatus of the Aldershaw type, the filling type, the concentric type, and the rotating band type, which are already implemented, whereby the effect of the present invention can be obtained.
Furthermore, the electronic load device 9 can be applied to simple distillation. That is, the material is put into a solvent and heated, or the mixed liquid containing the solvent and the components extracted from the material is heated, and the electron load device 9 is actuated before the generated mixed gas is condensed, so that the electron transfer of the solvent molecules is performed. By creating a state, good distillation separation can be performed.

【0049】本発明の蒸留装置の制御装置は図示してい
ないが、圧力コントロール、温度コントロール、液面制
御、重量制御、シーケンス制御等を行う。例えば液面制
御、重量制御は、それぞれの装置や回収器等の液面レベ
ルを検知し、一定レベルや予定重量になるよう電磁弁を
開閉することによって行われる。フィード量は定量ポン
プで制御される。蒸留水塔や回路中での熱損失を少なく
するために、補償ヒータにより蒸気温度を制御すること
もできる。蒸気上昇量は、蒸留中の蒸留塔の差圧を測定
し、一定値になるように制御される。蒸気発生装置1、
電子付加装置9、回転蒸発釜4等の内部の温度も測定さ
れ、設定温度に保持される。
Although the control device of the distillation apparatus of the present invention is not shown, it performs pressure control, temperature control, liquid level control, weight control, sequence control and the like. For example, the liquid level control and the weight control are performed by detecting the liquid level of each device, the collecting device, and the like, and opening and closing a solenoid valve so as to have a predetermined level or a predetermined weight. The feed rate is controlled by a metering pump. In order to reduce heat loss in the distilled water tower or circuit, the steam temperature can be controlled by a compensating heater. The amount of vapor rise is measured by measuring the differential pressure of the distillation column during distillation, and is controlled so as to be constant. Steam generator 1,
The temperatures inside the electron addition device 9, the rotary evaporator 4 and the like are also measured and maintained at the set temperature.

【0050】[0050]

【実施例】次に上記の装置を用いてヒノキ科樹木の内で
わが国の代表的な樹木である木曽ヒノキのおがくず又は
チップから蒸留分離した芳香性樹脂油について説明す
る。しかし例示したものに本発明の方法ならびに装置が
制約されるものではない。
Next, the aromatic resin oil distilled off from the sawdust or chips of Kiso hinoki cypress, which is a typical Japanese cypress tree, using the above apparatus will be described. However, the method and apparatus of the present invention are not limited to those illustrated.

【0051】上記の工業的な具体的装置を用いて、乾燥
したヒノキ科ヒノキ属ヒノキ(長野県木曽山系産出)幹
材(樹齢100−300年)のおがくず100キログラ
ム、水蒸気用イオン交換処理水100リッターで油性成
分と水溶性成分を蒸留分離した。この際、留液は水層成
分と油性層成分(平均3リッター)に分離された。この
上層の油性成分は,平均pH7.1であり、芳香性は原
資材の醸し出す芳香に近いものである。
Using the above-mentioned industrial concrete apparatus, 100 kg of sawdust of dried cypress cypress genus Hinoki (produced by the Kisoyama system in Nagano Prefecture) (100 to 300 years old) was subjected to ion-exchanged water 100 for steam. The oil component and the water-soluble component were separated by distillation with a liter. At this time, the distillate was separated into an aqueous layer component and an oily layer component (average 3 liters). The oily component in the upper layer has an average pH of 7.1, and the fragrance is close to the fragrance produced by the raw materials.

【0052】上記のヒノキ科ヒノキ属ヒノキより蒸留蒸
気して得られた油性成分についてガスクロマトグラフィ
ー法で内容成分の検討をおこなった。ガスクロマトグラ
フ二重収束質量分析計(日立M−2500)による測定
の結果、分子量164でC10122 の7員環ヒノキチ
オールやその他の7員環物質は存在せず、76種類の物
質が存在していることが判明した(図7)。そのうち6
3種が現存する物質と82%の確率で近似していると特
定された。その主な成分はエンドボルネオール、1−4
−テルピネオール、α−テルピネオール、(+)−α−
テルピネオール、エピビシクロセスキフェランドレン、
β−セリネン、α−アモルフェン、アロマデンドレン、
カデイネン、1、2、3、4、4a、7−ヘキサヒドロ
−1、6−ジメチル−4−(1−メチルエチル)ナフタ
レン、α−カデイノール等のモノテルペン類、ジテルペ
ン類やセスキテルペン類が主体であり、直鎖系脂肪族化
合物およびカルボン酸類の化合物も多く含まれている。
この植物油が含むそれぞれの物質の分子量分布では、1
36、154、204の大きな3つのピークが認められ
た。
The oily components obtained by distillation vapor from the cypress family Hinoki cypress were examined for their contents by gas chromatography. As a result of measurement with a gas chromatograph double focusing mass spectrometer (Hitachi M-2500), there were no C 10 H 12 O 2 7-membered hinokitiol or other 7-membered ring substances having a molecular weight of 164, and 76 kinds of substances were present. It was found to be present (FIG. 7). 6 of them
Three species were identified as having an approximate 82% probability of existing material. Its main components are endoborneol, 1-4
-Terpineol, α-terpineol, (+)-α-
Terpineol, epibicyclosesquiferrandrene,
β-selinen, α-amorphene, aromadendrene,
Monoterpenes such as kadinene, 1,2,3,4,4a, 7-hexahydro-1,6-dimethyl-4- (1-methylethyl) naphthalene and α-cadinol, diterpenes and sesquiterpenes are mainly used. There are also many linear aliphatic compounds and compounds of carboxylic acids.
According to the molecular weight distribution of each substance contained in this vegetable oil, 1
Three large peaks at 36, 154 and 204 were observed.

【0053】蒸留分離後のおがくずは、炭化状態を認め
ず蒸留分離する前の外観と同様だった(図8参照)。さ
らに走査電子顕微鏡での観察でも蒸留前後の繊維構造の
表面の形態変化は認められなかった。また透過型電子顕
微鏡による観察では、繊維構造には蒸留前後で大きな変
化は認められないが、繊維構造外部の導管部には蒸留前
に約2−30ナノメーターの高密度粒子が配列し、時に
は導管内に噴出するような形態像が認められた(図9参
照)一方、蒸留後にはそれらの高密度微細粒子は認めら
れなかった(図10参照)。このことは、本発明による
蒸留分離の方法では、繊維等の構造形成体の基本的骨格
を破壊していないことを示している。
The sawdust after the distillation separation had the same appearance as that before the distillation separation without any carbonization (see FIG. 8). Further, no change in the morphology of the surface of the fiber structure before and after distillation was observed by observation with a scanning electron microscope. Also, by observation with a transmission electron microscope, no significant change is observed in the fiber structure before and after distillation, but high-density particles of about 2 to 30 nanometers are arranged in the conduit outside the fiber structure before distillation, and sometimes, A morphological image was seen that erupted into the conduit (see FIG. 9), but after distillation, their high-density fine particles were not observed (see FIG. 10). This indicates that the method of distillation separation according to the present invention does not destroy the basic skeleton of the structure forming body such as fiber.

【0054】<本発明にかかわる基本的概念と本発明の
意義>一般的に原子核から離れていくにつれて電子の存
在密度が変化し、山の一番高いところに相当する距離は
電子がもっとも多く存在する場所(平衡距離)であり、
さらに電子雲すなわち電子が広がりうるところの存在確
率は、エネルギーにしたがって決定される。この点が量
子論として体系づけられてきている論理構築である。ま
た基本的なこととして、平衡半径は主量子数の自乗に比
例するといわれている。しかし、主量子数2の軌道の第
二の種類のものは変わっており、一つの軌道にも関わら
ず二つのボールを重ね合わせたような形をとっており、
重ね合わせた間に原子核がある。すなわちp軌道は上下
の縦の方向に方向性があり、p軌道にはpx、py、p
zの3軌道があることになる。また、常に同じエネルギ
ー水準の軌道は互いに干渉しないように分散するという
のが原則であり、s軌道、p軌道という種類の違った軌
道からエネルギー的に同一種の軌道ができるのが混成で
あり、新しいできた軌道を混成軌道と言われている。こ
のような分子軌道論を理解する一例としてCとHとの結
合(共有結合)について概説しておく。CとHがうまく
重なり合う(オーバーラップ)ことができれば2個の電
子は同時にCにもHにも属することになり、CとHに共
有されるので共有電子といわれるものである。そして重
要なことはスピンを逆にして2個の電子が一つの結合を
形成すると、重なりのエネルギー(オバーラッピングエ
ネルギー)等のエネルギーを大量に放出するために、そ
れ自身が持っている内部エネルギーは小さくなり安定化
するという、所謂、結合エネルギーが発生することであ
る。逆にC−H結合を分裂させて元の原子同士に分ける
ためには、この結合エネルギーを新しく何らかの方法で
加えなければならないのは当然のことである。また分子
には安定な軌道から不安定な軌道まで、それぞれ量子化
された(ということは不連続で、一定の軌道エネルギー
をもつということだが)軌道があり、安定なものから順
に二つずつの電子がスピンを逆にして軌道内にはいって
行くことが知られており、安定分子軌道のσ(シグマ)
軌道は一方のH.に比べてE2だけのエネルギーがあ
り、他方のC.よりE1のエネルギーだけ安定化して共
有結合のための電子を入れる分子軌道(電子対)にな
る。また、もう一つの新しい分子軌道は逆にE2とE1
だけ不安定化していてσ*と表現される軌道であり、こ
の軌道は重なり得ないので不安定化する。すなわち、こ
の軌道の重なりに関しては(+)と(−)の位相(Ph
ase)があり、位相が同符合のもののみ重なりあうこ
とができ、すなわち安定化する。逆に位相が(+)と
(−)に異なれば、重なり合うことができずに相互に反
発して不安定化することも良く知られている。このよう
な簡単な原理からも、従来の水蒸気蒸留法は方法そのも
のが熱によるエネルギー供給とそのエネルギーによる水
(H2 O)のイオン化が起こる。すなわち水素イオンは
+ として表記されるが、H+ はプロトンすなわち陽子
そのものであり、大変不安定な物である。水の存在する
ところでは必ず、H2 Oと一緒になって「H3 O」+
状態と平衡関係を維持している。しかし、もっともH+
が放たれるといっても、実際にはH+ を受け取る塩基が
必ず共存しなければならず、水であるところのH2Oが
+ を受け取るのであり、水蒸気内でも常に[H3
+ ]濃度と[OH- ]濃度の積が一定であるとすれば、
蒸留に伴う熱エネルギーとプロトンであるH+によっ
て、目的とする物質の分子軌道は容易に熱エネルギー的
に安定化の方向すなわちコンフィギュレーションの変
化、立体異性体の形成、電子の局在化をとり、また水酸
基の置換(酸性化)等により分子構造の安定化がおこ
る。言い替えれば、σ結合の生成には、円いs軌道同士
は重なってσ結合となり安定になり、円いs軌道はsp
3、sp2、spの各軌道と同一軸上で重なり合ってσ
結合となり、sp3、sp2、spの各軌道同士も、同
じ方向軸上で重なり合ってσ結合となり、p軌道も同じ
方向軸で向かい合ったとき重なり合ってσ結合となる。
さらにπ結合の生成p軌道が縦に平行にならんだとき重
なり合ってπ結合となる。また重なり合うことができな
い場合には、円いs軌道は方向軸のちがうp軌道とは重
なっても結合できない(すなわち直交と呼ばれる現象で
ある)。さらに位相の問題としては、p軌道は同一x軸
上にある時はσ結合となり、py軌道またはpx軌道上
にあれば平行となってπ結合となるが、py軌道とpx
軌道は直角に方向が異なっているので重ならず、また位
相が異なると反結合性の分子軌道になり、結合にはなら
ない。さらに電子異性効果(E効果)はI効果があくま
でσ結合であったのに比べて二重結合のπ結合になり、
大きく異なってくる。このような点から、水蒸気蒸留に
おいてさらなる電子付加を加えることは、分子に対する
非局在化エネルギーすなわち共鳴エネルギーを外部的に
補充させ、水蒸気とその熱エネルギーとともにπ電子が
分散し、その目的とする分子が熱力学的に構造変化によ
って安定になり、安定になった分だけのエネルギー量が
電子の非局在化エネルギーになり、他の分子構造の安定
化を進める連鎖反応系を制御、抑制または阻止すること
がその役割であると考えられる。また樹木等の油性成分
に含まれる複合化合物は主に炭素、水素、酸素さらに窒
素原子から構成されているが、葉緑素等で太陽光線の光
エネルギーを化学変換してそれぞれの樹木等の植物の生
育、生存維持に必要な物質を合成していると共に、この
合成された複合化学物質はそれぞれの生命維持のための
エネルギー蓄積容量体としても役割を果たしている。例
えば本発明の実施例でも示したように、繊維構造物の周
辺で導管部に接する表面にはグルタールアルデヒドで固
定されオスニュウム酸で高密度に染色される油状の微細
粒子が付着しており、それらの粒子のあるものは導管内
に向かって曝発状または噴火状に点在しており、これら
の物質が化学的には親水性ならびに疎水性の性格を持ち
ながら、熱力学的にはエネルギー蓄積容量体として作用
することによって、ある場合には数十メーターに及ぶ根
部から葉の先端までの樹木内の水の移動に関するパイプ
ラインの形成はもとより、ポンプ駆動源としての重要な
役割を果たしていると考えられる。そのようなエネルギ
ー蓄積容量体としての複合化学成分から構成されている
植物油を水蒸気等の熱エネルギーや有機溶媒それ自身が
もっている結合エネルギーによって、複合化学物質に対
して外部的エンタルピーが増加され、樹脂のエネルギー
蓄積容量体としての特性が自然状態から隔たった物質に
転換されることは十分に考えられることであり、物質の
構造(立体構造を含む)や分子軌道の電荷分布(電子密
度)を変換することにより蒸留分離操作過程での樹脂に
含まれる複合化学物質の熱力学的安定化が起こる。この
ような点が従来からのさまざまな蒸留方法や抽出方法の
改良工夫であり、蒸留分離されるべき樹木等の植物等が
内包する生命維持に必要な複合化学物質の熱力学的考慮
や分子軌道論的考慮が欠落していることが、天然資材を
取り扱う際の問題点として現在まで取り残されていた科
学的課題であった。本発明は上述の問題点を考慮して、
さらに天然資材特に樹木等の複合化学物質が樹木等それ
自身の生命維持に必要不可欠な物質であり、生命維持に
関与する物質はそれぞれが”動的非平衡系開放系”の熱
力学的秩序化をしているという観点から発案されたもの
であり、本発明の根幹をなすものである。より具体的に
説明するならば、植物油にはカルボキシル基、カルボニ
ル基、メチル基や水酸基等の側枝を持った化学物質が数
多く含まれていることは周知のことであり、例えばカル
ボキシル基−C(=O)−OHはそれ自身がH+ を相手
に供与する特性ないし構造をもっており、H+ を放ちや
すい第二の原因としてH+ を出してしまったあとの−C
O−O−であるところのアニオンでは電子が分散してい
るので、非局在化エネルギーすなわち共鳴エネルギーが
発生し、H+ を放つことによって、さらに安定化するこ
とができ、この状態がさらにH+ を放つ第一の要因を再
び決定的にする。このような反応系は熱エネルギーや光
エネルギーの負荷により容易に起こり、物質の変性変質
過程に伴う一般的なことであった。熱エネルギーが加わ
る水蒸気蒸留においても同様な変化が起こることが従来
から指摘されていた。本発明は蒸留過程で起こる熱力学
的な分子の構造(立体構造を含む)の連鎖的な化学反応
を外部的に電子を付加することにより、制御、抑制、阻
止できる方法とその装置に関するものであり、天然資材
特に樹木等の植物が本来持っている複雑な組成、複雑な
分子構造をより自然に近い状態で蒸留できることを論理
的に説明できるだけでなく、産業上の効果は勿論のこ
と、自然から人類への効果役割のさらなる探究や人類か
ら自然生態系への関わりを探究する上にも、本発明の意
義は大なるものと思われる。
<Basic Concept Related to the Present Invention and the Significance of the Present Invention> In general, the density of electrons changes as the distance from the nucleus increases, and the distance corresponding to the highest point of the mountain has the largest number of electrons. Is the place (equilibrium distance)
Furthermore, the existence probability of the electron cloud, that is, where the electrons can spread, is determined according to the energy. This is the logical construction that has been systematized as quantum theory. It is basically said that the equilibrium radius is proportional to the square of the principal quantum number. However, the second kind of orbit of principal quantum number 2 has changed, and it has a shape like two balls superimposed despite one orbit,
There is a nucleus between the superposition. That is, the p trajectory has directionality in the vertical direction, and the p trajectory has px, py, p
There will be three orbits of z. Also, it is a principle that orbits of the same energy level are always dispersed so as not to interfere with each other, and it is a hybrid that orbits of the same type can be created from different orbits of s orbital and p orbital, The new orbit is called a hybrid orbit. As an example for understanding such a molecular orbital theory, a bond (covalent bond) between C and H will be outlined. If C and H can overlap successfully, the two electrons belong to C and H at the same time, and are shared by C and H, so they are called shared electrons. It is important to note that when two electrons form one bond by reversing the spin, a large amount of energy such as overlapping energy (overlapping energy) is released. This is the generation of so-called binding energy, which is reduced and stabilized. Conversely, it is natural that this binding energy must be newly added in some way in order to split the C—H bond into the original atoms. In addition, molecules have orbits quantized from stable orbits to unstable orbits (which means that they are discontinuous and have a constant orbital energy). It is known that an electron goes into orbit with its spin reversed, and σ (sigma) of stable molecular orbital
The trajectory is one H. Has energy of only E2 as compared with C.I. The energy is further stabilized by the energy of E1, and the molecular orbital (electron pair) into which electrons for covalent bonding are inserted is obtained. Another new molecular orbital is E2 and E1
The trajectory is destabilized only and is expressed as σ *. Since the trajectories cannot overlap, the trajectory is destabilized. That is, regarding the overlap of the orbits, the phase (Ph) of (+) and (-)
), and only those having the same phase can overlap, that is, stabilize. Conversely, it is well known that if the phase is different between (+) and (-), they cannot overlap and repel each other and become unstable. Even from such a simple principle, the conventional steam distillation method itself supplies energy by heat and ionizes water (H 2 O) by the energy. I.e. hydrogen ions is denoted as H +, H + is a proton i.e. proton itself is very unstable ones. Always where the presence of water, together with the H 2 O has maintained a balanced relationship with the "H 3 O" + of the state. But most H +
Is released, the base that actually receives H + must always coexist, and H 2 O, which is water, receives H + , and even in water vapor [H 3 O
+] Concentration and [OH - if] the product of the concentration is constant,
Due to the heat energy involved in the distillation and the protons, H + , the molecular orbitals of the target substance easily become thermally energetic in the direction of stabilization, ie, change in configuration, formation of stereoisomers, and localization of electrons. In addition, the molecular structure is stabilized by substitution (acidification) of a hydroxyl group. In other words, in the generation of the σ bond, the circular s orbitals overlap each other to become a σ bond and become stable, and the circular s orbit becomes sp
3, sp2, and sp trajectories overlap on the same axis and σ
The orbits of sp3, sp2, and sp also overlap on the same direction axis to form a σ coupling, and when the p orbitals also face each other in the same direction axis, they overlap and become σ coupling.
Furthermore, when the generated p orbitals of the π bond are arranged vertically in parallel, they overlap to form a π bond. If they cannot overlap, the circular s-orbit cannot be combined with the p-orbit with a different directional axis even if they overlap (that is, a phenomenon called orthogonal). Further, as a problem of the phase, when the p orbitals are on the same x-axis, they become σ-coupling, and when they are on the py orbital or px-orbital, they become parallel and become π-coupling.
The orbitals are perpendicular to each other and do not overlap because the directions are different, and if the phases are different, they become antibonding molecular orbitals and do not bind. Furthermore, the electron isomer effect (E effect) becomes a π bond of a double bond as compared to the case where the I effect is a σ bond,
It will be very different. From this point, adding an additional electron in steam distillation externally replenishes the delocalization energy, or resonance energy, to the molecule, and the π-electrons are dispersed together with the water vapor and its thermal energy, which is the purpose. A molecule becomes thermodynamically stable due to structural change, and the amount of energy equivalent to the stability becomes the delocalization energy of electrons, controlling, suppressing, or controlling the chain reaction system that promotes the stabilization of other molecular structures. Prevention is thought to be its role. In addition, complex compounds contained in oily components such as trees are mainly composed of carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen atoms, but the growth of plants such as trees by chemically converting the light energy of sunlight with chlorophyll etc. In addition to synthesizing substances necessary for maintaining the life, the synthesized composite chemicals also serve as energy storage capacitors for maintaining the life of each. For example, as shown in the examples of the present invention, oily fine particles fixed to glutaraldehyde and stained with osnic acid at high density adhere to the surface in contact with the conduit around the fibrous structure, Some of these particles are scattered erupting or erupting into the conduit, and while these materials are chemically hydrophilic and hydrophobic in nature, they are thermodynamically energetic. By acting as a storage capacitor, in some cases it plays an important role as a pump driving source, as well as forming a pipeline for water movement in the tree from the root to the tip of the leaf spanning tens of meters it is conceivable that. The external enthalpy to the composite chemical is increased by the heat energy of water vapor and the binding energy of the organic solvent itself, and the vegetable oil composed of the composite chemical component as such an energy storage capacitor is increased in resin. It is fully conceivable that the properties of a substance as an energy storage capacitor will be converted to a substance separated from its natural state, and it will change the structure (including the three-dimensional structure) of the substance and the charge distribution (electron density) of molecular orbitals. This results in thermodynamic stabilization of the complex chemicals contained in the resin during the distillation separation operation. This is the point at which various distillation and extraction methods have been improved to date.These include thermodynamic considerations and molecular orbitals of complex chemicals necessary for life support contained in plants such as trees to be separated by distillation. The lack of theoretical considerations has been a scientific issue that has been left behind as a problem when dealing with natural materials. The present invention has been made in view of the above problems,
In addition, natural materials, especially complex chemical substances such as trees, are indispensable substances for the life support of trees and the like, and the substances involved in life support are each thermodynamically ordered in a "dynamic non-equilibrium open system". It is invented from the viewpoint of performing the above, and forms the basis of the present invention. More specifically, it is well known that vegetable oil contains many chemicals having side branches such as carboxyl group, carbonyl group, methyl group and hydroxyl group. = O) -OH is -C after which itself has a characteristic to structure donates H + to the other, it got out of H + as the second cause of easily emit H +
Since electrons are dispersed in the anion which is O—O—, delocalization energy, that is, resonance energy is generated, and can be further stabilized by emitting H + , and this state is further increased by H 2. Make the first factor that releases + decisive again. Such a reaction system is easily generated by heat energy or light energy load, and is generally involved in a process of denaturing and altering a substance. It has been pointed out that similar changes occur in steam distillation to which heat energy is applied. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus capable of controlling, suppressing, or preventing a thermodynamic molecular structure (including a three-dimensional structure) chain chemical reaction occurring in a distillation process by externally adding an electron. Not only can it logically explain that natural materials, especially plants such as trees, can distill the complex composition and complex molecular structure of natural substances in a state closer to nature, but also natural effects as well as industrial effects The significance of the present invention is considered to be great in further exploring the role of the effect on human beings from human beings and in exploring the involvement of humans in natural ecosystems.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に係る蒸留分離の方法の実施の
形態を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a method for distillation separation according to the present invention.

【図2】図2は、本発明に係る蒸留分離装置の一例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a distillation separation device according to the present invention.

【図3】図3は、図2に装置の電子附加制御部Eの金網
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a wire mesh of an electronic addition control unit E of the apparatus shown in FIG. 2;

【図4】図4は、電子附加制御のための加電発生装置の
一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a power generation device for electronic additional control.

【図5】図5は、電子附加制御部のための電磁波、マイ
クロ波または磁場発生装置の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an electromagnetic wave, microwave, or magnetic field generation device for an electronic addition control unit.

【図6】図6は、電子附加制御のための太陽光線収束装
置及びや紫外光、可視光線発生装置の一例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a solar beam converging device and an ultraviolet or visible light generating device for electronic additional control.

【図7】図7は、図2の装置により木曽ヒノキから蒸留
分離された植物油成分のガスクロマトグラフィー分析の
例を示す分析図である。
FIG. 7 is an analysis chart showing an example of gas chromatography analysis of a vegetable oil component distilled and separated from Kiso hinoki by the apparatus of FIG. 2;

【図8】図8は、図2の装置により木曽ヒノキから油性
成分と水溶性成分が蒸留分離される前後の材料の外観像
を示したものである。
FIG. 8 shows an appearance image of a material before and after an oil component and a water-soluble component are separated by distillation from Kiso hinoki by the apparatus of FIG.

【図9】図9は、図2の装置により木曽ヒノキから油性
成分と水溶性成分が蒸留分離される前の材料の透過型電
子顕微鏡像での高密度粒子の状態を示したものである。
FIG. 9 shows a state of high-density particles in a transmission electron microscope image of a material before an oily component and a water-soluble component are separated by distillation from Kiso Hinoki by the apparatus of FIG. 2;

【図10】図10は、図2の装置により木曽ヒノキから
油性成分と水溶性成分が蒸留分離される前後の材料の透
過型電子顕微鏡像を示したものである。
FIG. 10 shows transmission electron microscope images of the material before and after the oily component and the water-soluble component were separated by distillation from Kiso Hinoki by the apparatus of FIG. 2;

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 溶媒蒸気雰囲気内に置かれた資材から出
た成分を含む混合ガスを凝縮分離する蒸留分離方法であ
って、資材の置かれている箇所に供給される以前の溶媒
蒸気、資材の置かれた箇所の混合ガス及び/または凝縮
分離する以前の混合ガスについて、溶媒分子の電子移動
状態を作る電子付加過程を含むことを特徴とする蒸留分
離方法。
1. A distillation separation method for condensing and separating a mixed gas containing components emitted from a material placed in a solvent vapor atmosphere, wherein the solvent vapor and the material before being supplied to the place where the material is placed are provided. And / or a mixed gas before condensation / separation of the mixed gas at the place where the liquid is placed, wherein an electron addition process is performed to create an electron transfer state of the solvent molecule.
【請求項2】 前記溶媒は水である請求項1に記載の蒸
留分離方法。
2. The method according to claim 1, wherein the solvent is water.
【請求項3】 資材から出た成分を含む混合ガスを凝縮
分離する蒸留分離方法であって、凝縮分離する以前の混
合ガスについて、溶媒分子の電子移動状態を作る電子付
加過程を含むことを特徴とする蒸留分離方法。
3. A distillation separation method for condensing and separating a mixed gas containing a component derived from a material, the method including an electron adding step for forming an electron transfer state of a solvent molecule in the mixed gas before being condensed and separated. Distillation separation method.
【請求項4】 溶媒と溶質とを含む混合ガスを生成する
混合ガス生成手段と、生成した混合ガスを凝縮する凝縮
手段と、凝縮した混合液体を高沸点成分と低沸点成分と
に分離する分離手段とを含む蒸留分離装置であって、凝
縮手段の以前に、溶媒分子の電子移動状態を作る電子付
加手段を配置したことを特徴とする蒸留分離装置。
4. A mixed gas generating means for generating a mixed gas containing a solvent and a solute, a condensing means for condensing the generated mixed gas, and a separation for separating the condensed mixed liquid into a high-boiling component and a low-boiling component. Means, wherein an electron adding means for generating an electron transfer state of the solvent molecule is arranged before the condensing means.
【請求項5】 溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気発生手段
と、溶媒蒸気が供給され、資材から成分が蒸発して混合
ガスを生成する蒸発手段と、蒸発手段から送られた混合
ガスを凝縮する凝縮手段と、凝縮した混合液体を高沸点
成分と低沸点成分とに分離する分離手段とを含む蒸留分
離装置であって、溶媒蒸気発生手段と蒸発手段との間、
蒸発手段中及び/または蒸発手段と凝縮手段との間に、
溶媒分子の電子移動状態を作る電子付加手段を配置した
ことを特徴とする蒸留分離装置。
5. A solvent vapor generating means for supplying a solvent vapor, an evaporating means for supplying a solvent vapor and evaporating a component from a material to generate a mixed gas, and a condensing means for condensing the mixed gas sent from the evaporating means. Means, a distillation separation device including a separation means for separating the condensed mixed liquid into a high boiling component and a low boiling component, between the solvent vapor generating means and the evaporation means,
In the evaporating means and / or between the evaporating means and the condensing means,
A distillation separation device comprising an electron addition means for generating an electron transfer state of a solvent molecule.
【請求項6】 前記溶媒は水である請求項5に記載の蒸
留分離装置。
6. The distillation separation device according to claim 5, wherein the solvent is water.
【請求項7】 前記分離手段において分離された液体の
うち、溶媒の大部分を含む方の液体を、前記溶媒蒸気発
生手段に再循環させて蒸気とする請求項5に記載の蒸留
分離装置。
7. The distillation separation apparatus according to claim 5, wherein, of the liquid separated by the separation means, a liquid containing most of the solvent is recirculated to the solvent vapor generation means to form a vapor.
【請求項8】 前記電子付加手段は、水蒸気及び/また
は混合ガスに接触する遷移金属である請求項5に記載の
蒸留分離装置。
8. The distillation separation apparatus according to claim 5, wherein the electron adding means is a transition metal that comes into contact with water vapor and / or a mixed gas.
【請求項9】 前記電子付加手段は、水蒸気及び/また
は混合ガス中に放電する放電装置である請求項5に記載
の蒸留分離装置。
9. The distillation separation device according to claim 5, wherein the electron addition means is a discharge device that discharges into steam and / or a mixed gas.
【請求項10】 前記電子付加手段は、水蒸気及び/ま
たは混合ガス中に放電する放電装置である請求項5に記
載の蒸留分離装置。
10. The distillation separation device according to claim 5, wherein the electron addition means is a discharge device that discharges into steam and / or a mixed gas.
【請求項11】 前記電子付加手段は、水蒸気及び/ま
たは混合ガスに電磁波を作用させる電磁波発生装置であ
る請求項5に記載の蒸留分離装置。
11. The distillation separation apparatus according to claim 5, wherein the electron addition means is an electromagnetic wave generator for applying an electromagnetic wave to water vapor and / or a mixed gas.
【請求項12】 前記電磁波発生装置は、マイクロ波発
生装置である請求項11に記載の蒸留分離装置。
12. The distillation separator according to claim 11, wherein the electromagnetic wave generator is a microwave generator.
【請求項13】 前記電磁波発生装置は、紫外線発生装
置である請求項11に記載の蒸留分離装置。
13. The distillation separation apparatus according to claim 11, wherein the electromagnetic wave generator is an ultraviolet ray generator.
【請求項14】 前記電磁波発生装置は、可視光線発生
装置である請求項11に記載の蒸留分離装置。
14. The distillation separation device according to claim 11, wherein the electromagnetic wave generation device is a visible light generation device.
【請求項15】 前記電子付加手段は、水蒸気及び/ま
たは混合ガスに収束した太陽光線を当てる太陽光線収束
装置である請求項5に記載の蒸留分離装置。
15. The distillation separation device according to claim 5, wherein the electron addition means is a solar beam converging device that applies sunlight converged to water vapor and / or a mixed gas.
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