JP5213001B1 - 抽出を含む流体処理方法 - Google Patents

Abstract

高効率で連続的に被抽出物を抽出することができる、抽出を含む流体処理方法を提供することを課題とする。
接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面１，２間にできる薄膜流体中において、少なくとも１種類の被抽出物を、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒に抽出させる流体処理を行う。また、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と、上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体とを、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面１，２間にできる薄膜流体中で混合し、上記少なくとも１種類の被抽出物を、上記少なくとも１種類の抽出溶媒に抽出させる流体処理を行う。

Description

本発明は、薄膜流体を利用した被抽出物の抽出方法及びそれを用いた流体処理方法に関する。

目的とする物質（以下、被抽出物とする）を分離・精製するための代表的な処理の一つとして抽出がある。被抽出物を抽出する装置やその方法としては、実験室における分液漏斗などを用いたバッチ式が一般的であるが、実生産に向けてスケールアップした場合には抽出が不十分となるだけでなく、自ずと処理時間が長くなるなどの問題があるため、これまでにも様々な連続式の抽出方法が提供されて来た。

被抽出物を連続して抽出する装置やその方法としては、特許文献１〜３のようなものがあるが、被抽出物の状態（気体、液体または固体）やその大きさ、物理的・化学的性質あるいは処理量等の諸条件に応じて、各種形態のものを使用する必要がある。また、白金族元素等の貴金属やインジウム等の希少金属等の金属を連続して抽出するための装置やその方法としては、特許文献４にあるような向流式連続抽出装置や、特許文献５に記載されているような超臨界を利用した分離回収方法などが挙げられる。

しかし、上記に挙げたような抽出装置や抽出方法を生産スケールに適用しようとすると、装置が高価となったり、抽出工程が複雑化するために処理時間が長くなるなど、エネルギーやコストの低減には繋がらない場合があった。

また、本願出願人によって、特許文献６や特許文献７のような、対向して配設された、接近・離反可能な、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面間において流体を混合・攪拌し、反応・合成・晶析などの処理を行う流体処理装置及び処理方法が提供されているが、被抽出物を抽出する抽出方法については開示されていなかった。そのため、高い抽出効率（以下、高収率とする）で容易に被抽出物を抽出可能な抽出方法が懇願されていた。

特開２０００−２５４４０６号公報 特開２００８−１００１４９号公報 特開平１０−２６３３０３号公報 特開２００４−３２３９４７号公報 特開平８−２９１３４５号公報 特開２００４−４９９５７号公報 国際公開ＷＯ２００９／００８３９４号パンフレット

本発明は、上記の問題を解決するものであり、その目的は、高効率で連続的に被抽出物を抽出することができる、抽出を含む流体処理方法を提供する事である。より望ましくは、高収率で連続して被抽出物を抽出することができる、抽出を含む流体処理方法の提供を図らんとするものである。

本発明者は、鋭意検討の結果、被抽出物を含む流体と上記被抽出物を抽出することができる抽出溶媒を含む抽出用流体とを、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面間において混合する事によって、被抽出物を抽出溶媒に効率的且つ効果的に抽出する処理ができることを見出し、本発明を完成させた。

本発明は、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転を行う第１処理用面と第２処理用面との間に被処理流動体を導入し、上記被処理流動体の圧力により第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力を発生させ、第１処理用面と第２処理用面とを接近させる方向に押す力である、接面圧力を発生させる接面圧付与機構を備え、この第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力と、接面圧付与機構によって発生する接面圧力との均衡によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する上記被処理流動体が薄膜流体を形成し、上記薄膜流体中において、少なくとも１種類の被抽出物を、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒に抽出する事を特徴とする流体処理方法を提供する。

また、本発明は、被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、そのうちで少なくとも1種類の流体は、少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、上記被処理流動体である上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とを、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転を行う第１処理用面と第２処理用面との間にできる薄膜流体中で混合するものであり、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記処理用面間を通過し、上記何れか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を備えており、上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を、上記開口部から上記処理用面間に導入し、上記の薄膜流体とされた上記何れか一方の被処理流動体に、直接、上記開口部から上記処理用面間に導入された上記何れか他方の被処理流動体が加えられるものであり、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とを上記薄膜流体中で混合し、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出するものとして実施することができる。

また、本発明は、上記第１処理用面と第２処理用面との間に上記の被処理流動体を導入し、上記被処理流動体の圧力により第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力を発生させ、第１処理用面と第２処理用面とを接近させる方向に押す力である、接面圧力を発生させる接面圧付与機構を備え、この第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力と、接面圧付与機構によって発生する接面圧力との均衡によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する上記被処理流動体が上記薄膜流体を形成するものとして実施することができる。

また、本発明は、上記第１処理用面と第２処理用面とは、上記回転の軸方向に接近・離反可能に配設されているものとして実施することができる。

また、本発明は、被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、そのうちで少なくとも１種類の流体は、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、上記の被処理流動体に圧力を付与する流体圧付与機構を備え、第１処理用部と、第１処理用部に対して接近・離反可能な第２処理用部との、少なくとも２つの処理用部と、上記の第１処理用部と第２処理用部とを相対的に回転させる回転駆動機構とを備え、上記の第１及び第２処理用部において互いに対向する位置に、上記の第１処理用面及び第２処理用面が設けられており、上記の第１処理用面と第２処理用面は、上記の圧力が付与された被処理流動体が流される、強制状態の流路の一部を構成するものであり、上記第1処理用面と第２処理用面との間にて、上記の被処理流動体の処理を行うものであり、上記第１処理用部と第２処理用部のうちの少なくとも第２処理用部には、受圧面を備えるものであり、且つ、この受圧面の少なくとも一部が上記第２処理用面により構成され、この受圧面は、上記の流体圧付与機構が被処理流動体に付与する圧力を受けて上記第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、上記第１処理用面と上記第２処理用面との間に上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体を導入し、上記いずれか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも一つ備え、上記第１処理用面と第２処理用面の少なくともいずれか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を、上記開口部から上記両処理用面間に導入し、上記両処理用面間に導入されたこれらの被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過して、これらの被処理流動体を混合することによって、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出するものとして実施することができる。

また、本発明は、被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、そのうちで少なくとも１種類の流体は、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、上記の被処理流動体に圧力を付与する流体圧付与機構を備え、第１処理用部と、第１処理用部に対して接近・離反可能な第２処理用部との、少なくとも２つの処理用部と、上記の第１処理用部と第２処理用部とを相対的に回転させる回転駆動機構とを備え、上記の第１及び第２処理用部において互いに対向する位置に、上記の第１処理用面及び第２処理用面が設けられており、上記の第１処理用面と第２処理用面は、上記の圧力が付与された被処理流動体が流される、強制状態の流路の一部を構成するものであり、上記第1処理用面と第２処理用面との間にて、上記の被処理流動体の処理を行うものであり、上記第１処理用部と第２処理用部のうちの少なくとも第２処理用部には、受圧面を備えるものであり、且つ、この受圧面の少なくとも一部が上記第２処理用面により構成され、この受圧面は、上記流体圧付与機構が被処理流動体に付与する圧力を受けて上記の第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、上記第１処理用面と上記第２処理用面との間に上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体を導入し、上記いずれか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも一つ備え、上記第１処理用面と第２処理用面の少なくともいずれか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を上記開口部から上記両処理用面間に導入し、上記両処理用面間に導入されたこれらの被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過して、これらの被処理流動体を混合・反応させることによって、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出するものとして実施することができる。

また、本発明は、被処理流動体として第１、第２、第３の、少なくとも３種類の流体を用いるものであり、上記第１の流体と上記第２の流体のうちの少なくとも何れか一方の流体には、上記少なくとも１種類の被抽出物を未反応の状態で含むものであり、上記第３の流体は、上記被抽出物を未反応の状態または反応後の状態で抽出することができる上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、上記の被処理流動体のうちの少なくともいずれか１種の流体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過し、上記少なくともいずれか１種の流体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも２つ備えており、この少なくとも２つの別途の導入路は互いに独立しており、上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記少なくとも２つの別途の導入路毎に別々に通じる開口部を備え、上記少なくともいずれか１種の流体とは異なる残りの被処理流動体を、上記別々の開口部から上記処理用面の間に導入し、上記の被処理流動体を上記薄膜流体中で混合し上記第１流体と上記第２流体とを反応させることによって、上記反応で生じた反応主生成物と反応副生成物のうちの少なくとも何れか１種を上記被抽出物として上記抽出溶媒に抽出するものとして実施することができる。

本発明によれば、抽出処理を効率的かつ効果的に連続して行うことができるため、これまで以上に簡単かつ低エネルギー、低コストで行う事ができ、産業上において抽出を必要とする製品を安価且つ安定的に提供できる。また、本発明によれば、収率（抽出効率）の制御についても容易に行えるため、目的に応じた抽出物を提供できる。さらに、本発明によれば、抽出処理と反応や析出、溶解や分子分散等の流体処理とを連続して行うことができるため、より高効率に抽出を含む流体処理を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る流体処理装置の略断面図である。 （Ａ）は図１に示す流体処理装置の第１処理用面の略平面図であり、（Ｂ）は同装置の処理用面の要部拡大図である。 （Ａ）は同装置の第２導入部の断面図であり、（Ｂ）は同第2導入部を説明するための処理用面の要部拡大図である。 本発明の他の実施の形態に係る同装置の略断面図であある。

以下、本発明について詳細を説明する。しかし、本発明の技術的範囲は、下記実施形態及び実施例によって限定されるものではない。

本発明における被抽出物は、特に限定されない。目的に応じた被抽出物を用いる事が可能である。一例を挙げると、天然に存在するもの（天然物）や、人工的に合成された有機物、無機物または有機・無機の複合物が挙げられる。天然物としては、特に限定されないが、例えば、動植物や菌類などの生体、または土壌や河川・海中などに含まれる成分である。一例としては、タンパク質やアミノ酸、カロテンやカテキンなどが挙げられる。その他、金属や非金属、またはそれらの化合物やイオンなどの成分が挙げられる。金属または非金属の化合物としては、特に限定されないが、一例を挙げると、金属または非金属の塩、酸化物、窒化物、炭化物、錯体、有機塩、有機錯体、有機化合物、またはそれら化合物の水和物や有機溶媒和物などが挙げられる。

本発明においては、上記被抽出物を、後述する気体状態または液体状態の溶媒に混合または溶解して、少なくとも１種類の被抽出物を含む流体として用いるものであり、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面間において、少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒を含む、上記被抽出物を抽出するための抽出用流体とを混合する事によって、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出する事が可能である。

上記被抽出物の抽出処理前後の流体中における状態は特に限定されない。後述する気体状態または液体状態の溶媒に溶解または分子分散された状態でも良いし、固体またはエマルションなどの微粒子が溶媒に分散された状態のように、懸濁された状態でも良い。また、上記被抽出物の抽出処理の前後においては、反応や析出、溶解や分子分散等を伴うものであっても良い。特に、反応によって生じた目的化合物（主生成物）または前記反応によって生じた副生成物が、その反応効率を低下させる場合には、反応と上記の目的化合物（主生成物）または副生成物の抽出とを連続的に実施することによって、これまで以上に効率的且つ効果的に目的化合物を得ることができる。この場合には、上記の目的化合物（主生成物）または副生成物が上記被抽出物となる。
例えば、一事例として金属イオンの抽出を行う場合、ある一定のｐＨ域で実施することにより分配係数の低下が軽減される。また、有機反応・有機合成において副生成物として水が生成されることにより平衡反応となり反応が進まない事例においては、副生成物である水を水性溶媒に抽出して系外に除去することによって生成反応を進行させることができる。本事例においては、副生成物である水を水性溶媒に抽出して系外に除去する以外に、目的化合物（主生成物）を有機溶媒に抽出して系外に除去しても生成反応を進行させることができ、目的生成物（主生成物）と副生成物のうちの少なくとも何れか１種を被抽出物として抽出溶媒に抽出すればよい。これらに限ったことではなく、あらゆる反応と抽出とを組み合わせることにより、効率的且つ効果的に目的物を得ることが可能となる。なお、本発明における分配係数とは、抽出処理後における、上記抽出溶媒中に移行した上記少なくとも１種類の被抽出物の量／上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体中に残った上記少なくとも１種類の被抽出物の量とする。

また、被抽出物を少なくとも１種類含む流体や後述する抽出用流体は、液体状態でも気体状態であってもよく、超臨界状態や亜臨界状態であっても良い。

上記被抽出物を少なくとも１種類含む流体に用いる事のできる溶媒としては、特に限定されないが、例えば水や有機溶媒、またはそれらの複数からなる混合溶媒が挙げられる。これらは液体状態であっても気体状態であっても良い。前記水としては、水道水やイオン交換水、純水や超純水、ＲＯ水などが挙げられ、有機溶媒としては、アルコール化合物系溶媒、アミド化合物系溶媒、ケトン化合物系溶媒、エーテル化合物系溶媒、有機リン酸化合物系溶媒、芳香族化合物系溶媒、二硫化炭素系溶媒、脂肪族化合物系溶媒、ニトリル化合物系溶媒、スルホキシド化合物系溶媒、ハロゲン化合物系溶媒、エステル化合物系溶媒、イオン性液体、カルボン酸化合物、スルホン酸化合物などが挙げられる。上記の溶媒はそれぞれ単独で使用しても良く、または複数以上を混合して使用しても良い。

その他、上記溶媒に塩基性物質または酸性物質を混合または溶解しても実施できる。塩基性物質としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの金属水酸化物、炭酸水素ナトリウムや炭酸ナトリウムのような炭酸塩、ナトリウムメトキシドやナトリウムイソプロポキシドのような金属アルコキシド、さらにトリエチルアミンやジエチルアミノエタノール、ジエチルアミンなどのアミン系化合物やアンモニアなどが挙げられる。酸性物質としては、王水、塩酸、硝酸、発煙硝酸、硫酸、発煙硫酸などの無機酸や、ギ酸、酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、シュウ酸、クエン酸、アスコルビン酸、燐酸、トリフルオロ酢酸、トリクロロ酢酸などの有機酸が挙げられる。これらの塩基性物質または酸性物質は、上記の通り各種溶媒と混合しても実施できるし、それぞれ単独でも使用できる。

上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と混合して被抽出物を抽出させるための抽出用流体としては、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒を含むものとする。上記の抽出溶媒には、上記被抽出物を少なくとも１種類含む流体に用いることのできる溶媒と同様のものが使用できる。目的とする被抽出物によって被抽出物を少なくとも１種類含む流体に用いる溶媒と抽出用流体に用いる抽出溶媒とを適宜選択して実施できる。

本発明において、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体との混合を行うための、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する少なくとも２つの処理用面の間にできる薄膜流体中で均一に攪拌・混合する方法及び装置としては、例えば、本願出願人による、特許文献６または特許文献７に記載されたものと同原理である装置を使用することが望ましい。このような原理の装置を用いる事によって、効率的且つ効果的に連続して抽出処理を行う事が可能である。

以下、図面を用いて上記装置の実施の形態について説明する。

図１〜図３に示す流体処理装置は、特許文献７に記載の装置と同様であり、接近・離反可能な少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用部における処理用面の間で被処理物を処理するものであって、被処理流動体のうちの第１の被処理流動体である第１流体を処理用面間に導入し、前記第１流体を導入した流路とは独立し、処理用面間に通じる開口部を備えた別の流路から被処理流動体のうちの第２の被処理流動体である第２流体を処理用面間に導入して処理用面間で上記第１流体と第２流体を混合・攪拌して処理を行う装置である。なお、図１においてＵは上方を、Ｓは下方をそれぞれ示しているが、本発明において上下前後左右は相対的な位置関係を示すに止まり、絶対的な位置を特定するものではない。図２（Ａ）、図３（Ｂ）においてＲは回転方向を示している。図３（Ｂ）においてＣは遠心力方向（半径方向）を示している。

この装置は、被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、そのうちで少なくとも１種類の流体については被処理物を少なくとも１種類含むものであり、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面を備え、これらの処理用面の間で上記の各流体を合流させて薄膜流体とするものであり、当該薄膜流体中において上記の被処理物を処理する装置である。この装置は、上述のとおり、複数の被処理流動体を処理することができるが、単一の被処理流動体を処理することもできる。

この流体処理装置は、対向する第１及び第２の、２つの処理用部１０，２０を備え、少なくとも一方の処理用部が回転する。両処理用部１０，２０の対向する面が、夫々処理用面となる。第１処理用部１０は第１処理用面１を備え、第２処理用部２０は第２処理用面２を備える。

両処理用面１，２は、被処理流動体の流路に接続され、被処理流動体の流路の一部を構成する。この両処理用面１，２間の間隔は、適宜変更して実施することができるが、通常は、１ｍｍ以下、例えば０．１μｍから５０μｍ程度の微小間隔に調整される。これによって、この両処理用面１，２間を通過する被処理流動体は、両処理用面１，２によって強制された強制薄膜流体となる。

この装置を用いて、複数の被処理流動体を処理する場合、この装置は、第１の被処理流動体の流路に接続され、当該第１被処理流動体の流路の一部を形成すると共に、第１被処理流動体とは別の、第２被処理流動体の流路の一部を形成する。そして、この装置は、両流路を合流させて、処理用面１，２間において、両被処理流動体を混合し、反応させるなどの流体の処理を行なう。なお、ここで「処理」とは、被処理物が反応する形態に限らず、反応を伴わずに混合・分散のみがなされる形態も含む。

具体的に説明すると、上記の第１処理用部１０を保持する第１ホルダ１１と、第２処理用部２０を保持する第２ホルダ２１と、接面圧付与機構と、回転駆動機構と、第１導入部ｄ１と、第２導入部ｄ２と、流体圧付与機構ｐとを備える。

図２（Ａ）へ示す通り、この実施の形態において、第１処理用部１０は、環状体であり、より詳しくはリング状のディスクである。また、第２処理用部２０もリング状のディスクである。第１、第２処理用部１０、２０の材質は、金属、カーボンの他、セラミックや焼結金属、耐磨耗鋼、サファイア、その他金属に硬化処理を施したものや、硬質材をライニングやコーティング、メッキなどを施工したものを採用することができる。この実施の形態において、両処理用部１０，２０は、互いに対向する第１、第２の処理用面１、２の少なくとも一部が鏡面研磨されている。
この鏡面研磨の面粗度は、特に限定されないが、好ましくはＲａ０．０１〜１．０μｍ、より好ましくはＲａ０．０３〜０．３μｍとする。

少なくとも一方のホルダは、電動機などの回転駆動機構（図示せず）にて、他方のホルダに対して相対的に回転することができる。図１の５０は、回転駆動機構の回転軸を示しており、この例では、この回転軸５０に取り付けられた第１ホルダ１１が回転し、この第１ホルダ１１に支持された第１処理用部１０が第２処理用部２０に対して回転する。もちろん、第２処理用部２０を回転させるようにしてもよく、双方を回転させるようにしてもよい。また、この例では、第１、第２ホルダ１１、２１を固定しておき、この第１、第２ホルダ１１、２１に対して第１、第２処理用部１０、２０が回転するようにしてもよい。

第１処理用部１０と第２処理用部２０とは、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、接近・離反可能となっており、両処理用面１，２は、接近・離反できる。

この実施の形態では、第１処理用部１０に対して、第２処理用部２０が接近・離反するもので、第２ホルダ２１に設けられた収容部４１に、第２処理用部２０が出没可能に収容されている。但し、これとは、逆に、第１処理用部１０が、第２処理用部２０に対して接近・離反するものであってもよく、両処理用部１０，２０が互いに接近・離反するものであってもよい。

この収容部４１は、第２処理用部２０の、主として処理用面２側と反対側の部位を収容する凹部であり、平面視において、円を呈する、即ち環状に形成された、溝である。この収容部４１は、第２処理用部２０を回転させ得る十分なクリアランスを持って、第２処理用部２０を収容する。なお、第２処理用部２０は軸方向に平行移動のみが可能なように配置してもよいが、上記クリアランスを大きくすることにより、第２処理用部２０は、収容部４１に対して、処理用部２０の中心線を、上記収容部４１の軸方向と平行の関係を崩すように傾斜して変位できるようにしてもよく、さらに、第２処理用部２０の中心線と収容部４１の中心線とが半径方向にずれるように変位できるようにしてもよい。
このように、３次元的に変位可能に保持するフローティング機構によって、第２処理用部２０を保持することが望ましい。

上記の被処理流動体は、各種のポンプや位置エネルギーなどによって構成される流体圧付与機構ｐによって圧力が付与された状態で、第１導入部ｄ１と、第２導入部ｄ２から両処理用面１、２間に導入される。この実施の形態において、第１導入部ｄ１は、環状の第２ホルダ２１の中央に設けられた通路であり、その一端が、環状の両処理用部１０、２０の内側から、両処理用面１、２間に導入される。第２導入部ｄ２は、第１の被処理動流体と反応させる第２の被処理流動体を処理用面１，２へ供給する。この実施の形態において、第２導入部ｄ２は、第２処理用部２０の内部に設けられた通路であり、その一端が、第２処理用面２にて開口する。流体圧付与機構ｐにより加圧された第１の被処理流動体は、第１導入部ｄ１から、両処理用部１０，２０の内側の空間に導入され、第１処理用面１と第２処理用面２との間を通り、両処理用部１０，２０の外側に通り抜けようとする。これらの処理用面１，２間において、第２導入部ｄ２から流体圧付与機構ｐにより加圧された第２の被処理流動体が供給され、第１の被処理流動体と合流し、混合、攪拌、乳化、分散、反応、晶出、晶析、析出などの種々の流体処理がなされ、両処理用面１，２から、両処理用部１０，２０の外側に排出される。なお、減圧ポンプにより両処理用部１０，２０の外側の環境を負圧にすることもできる。

上記の接面圧付与機構は、第１処理用面１と第２処理用面２とを接近させる方向に作用させる力を、処理用部に付与する。この実施の形態では、接面圧付与機構は、第２ホルダ２１に設けられ、第２処理用部２０を第１処理用部１０に向けて付勢する。

前記の接面圧付与機構は、第１処理用部１０の第１処理用面１と第２処理用部２０の第２処理用面２とが、接近する方向に押す力（以下、接面圧力という）を発生するための機構である。この接面圧力と、流体圧力などの両処理用面１、２間を離反させる力との均衡によって、ｎｍ単位ないしμｍ単位の微小な膜厚を有する薄膜流体を発生させる。言い換えれば、上記力の均衡によって、両処理用面１、２間の間隔を所定の微小間隔に保つ。

図１に示す実施の形態において、接面圧付与機構は、上記の収容部４１と第２処理用部２０との間に配位される。具体的には、第２処理用部２０を第１処理用部１０に近づく方向に付勢するスプリング４３と、空気や油などの付勢用流体を導入する付勢用流体導入部４４とにて構成され、スプリング４３と上記付勢用流体の流体圧力とによって、上記の接面圧力を付与する。このスプリング４３と上記付勢用流体の流体圧力とは、いずれか一方が付与されるものであればよく、磁力や重力などの他の力であってもよい。この接面圧付与機構の付勢に抗して、流体圧付与機構ｐにより加圧された被処理流動体の圧力や粘性などによって生じる離反力によって、第２処理用部２０は、第１処理用部１０から遠ざかり、両処理用面間に微小な間隔を開ける。このように、この接面圧力と離反力とのバランスによって、第１処理用面１と第２処理用面２とは、μｍ単位の精度で設定され、両処理用面１，２間の微小間隔の設定がなされる。上記離反力としては、被処理流動体の流体圧や粘性と、処理用部の回転による遠心力と、付勢用流体導入部４４に負圧を掛けた場合の当該負圧、スプリング４３を引っ張りスプリングとした場合のバネの力などを挙げることができる。この接面圧付与機構は、第２処理用部２０ではなく、第１処理用部１０に設けてもよく、双方に設けてもよい。

上記の離反力について、具体的に説明すると、第２処理用部２０は、上記の第２処理用面２と共に、第２処理用面２の内側（即ち、第１処理用面１と第２処理用面２との間への被処理流動体の進入口側）に位置して当該第２処理用面２に隣接する離反用調整面２３を備える。この例では、離反用調整面２３は、傾斜面として実施されているが、水平面であってもよい。被処理流動体の圧力が、離反用調整面２３に作用して、第２処理用部２０を第１処理用部１０から離反させる方向への力を発生させる。従って、離反力を発生させるための受圧面は、第２処理用面２と離反用調整面２３とになる。

さらに、この図１の例では、第２処理用部２０に近接用調整面２４が形成されている。この近接用調整面２４は、離反用調整面２３と軸方向において反対側の面であり、被処理流動体の圧力が作用して、第２処理用部２０を第１処理用部１０に接近させる方向への力を発生させる。

なお、第２処理用面２及び離反用調整面２３に作用する被処理流動体の圧力、即ち流体圧は、メカニカルシールにおけるオープニングフォースを構成する力として理解される。処理用面１，２の接近・離反の方向、即ち第２処理用部２０の出没方向（図１においては軸方向）と直交する仮想平面上に投影した近接用調整面２４の投影面積Ａ１と、当該仮想平面上に投影した第２処理用部２０の第２処理用面２及び離反用調整面２３との投影面積の合計面積Ａ２との、面積比Ａ１／Ａ２は、バランス比Ｋと呼ばれ、上記オープニングフォースの調整に重要である。このオープニングフォースについては、上記バランスライン、即ち近接用調整面２４の面積Ａ１を変更することで、被処理流動体の圧力、即ち流体圧により調整できる。

摺動面の実面圧Ｐ、即ち、接面圧力のうち流体圧によるものは次式で計算される。
Ｐ＝Ｐ１×（Ｋ−ｋ）＋Ｐｓ

ここでＰ１は、被処理流動体の圧力即ち流体圧を示し、Ｋは上記のバランス比を示し、ｋはオープニングフォース係数を示し、Ｐｓはスプリング及び背圧力を示す。

このバランスラインの調整により摺動面の実面圧Ｐを調整することで処理用面１，２間を所望の微小隙間量にし被処理流動体による流動体膜を形成させ、生成物などの処理された被処理物を微細とし、また、均一な反応処理を行うのである。
なお、図示は省略するが、近接用調整面２４を離反用調整面２３よりも広い面積を持ったものとして実施することも可能である。

被処理流動体は、上記の微小な隙間を保持する両処理用面１，２によって強制された薄膜流体となり、環状の両処理用面１、２の外側に移動しようとする。ところが、第１処理用部１０は回転しているので、混合された被処理流動体は、環状の両処理用面１，２の内側から外側へ直線的に移動するのではなく、環状の半径方向への移動ベクトルと周方向への移動ベクトルとの合成ベクトルが被処理流動体に作用して、内側から外側へ略渦巻き状に移動する。

尚、回転軸５０は、鉛直に配置されたものに限定するものではなく、水平方向に配位されたものであってもよく、傾斜して配位されたものであってよい。被処理流動体は両処理用面１，２間の微細な間隔にて処理がなされるものであり、実質的に重力の影響を排除できるからである。また、この接面圧付与機構は、前述の第２処理用部２０を変位可能に保持するフローティング機構と併用することによって、微振動や回転アライメントの緩衝機構としても機能する。

第１、第２処理用部１０、２０は、その少なくともいずれか一方を、冷却或いは加熱して、その温度を調整するようにしてもよく、図１では、第１、第２処理用部１０、２０に温調機構（温度調整機構）Ｊ１，Ｊ２を設けた例を図示している。また、導入される被処理流動体を冷却或いは加熱して、その温度を調整するようにしてもよい。これらの温度は、処理された被処理物の析出のために用いることもでき、また、第１、第２処理用面１、２間における被処理流動体にベナール対流若しくはマランゴニ対流を発生させるために設定してもよい。

図２に示すように、第１処理用部１０の第１処理用面１には、第１処理用部１０の中心側から外側に向けて、即ち径方向について伸びる溝状の凹部１３を形成して実施してもよい。この凹部１３の平面形状は、図２（Ｂ）へ示すように、第１処理用面１上をカーブして或いは渦巻き状に伸びるものや、図示はしないが、真っ直ぐ外方向に伸びるもの、Ｌ字状などに屈曲あるいは湾曲するもの、連続したもの、断続するもの、枝分かれするものであってもよい。また、この凹部１３は、第２処理用面２に形成するものとしても実施可能であり、第１及び第２の処理用面１，２の双方に形成するものとしても実施可能である。この様な凹部１３を形成することによりマイクロポンプ効果を得ることができ、被処理流動体を第１及び第２の処理用面１，２間に吸引することができる効果がある。

この凹部１３の基端は第１処理用部１０の内周に達することが望ましい。この凹部１３の先端は、第１処理用面１の外周面側に向けて伸びるもので、その深さ（横断面積）は、基端から先端に向かうにつれて、漸次減少するものとしている。
この凹部１３の先端と第１処理用面１の外周面との間には、凹部１３のない平坦面１６が設けられている。

前述の第２導入部ｄ２の開口部ｄ２０を第２処理用面２に設ける場合は、対向する上記第１処理用面１の平坦面１６と対向する位置に設けることが好ましい。

この開口部ｄ２０は、第１処理用面１の凹部１３からよりも下流側（この例では外側）に設けることが望ましい。特に、マイクロポンプ効果によって導入される際の流れ方向が処理用面間で形成されるスパイラル状で層流の流れ方向に変換される点よりも外径側の平坦面１６に対向する位置に設置することが望ましい。具体的には、図２（Ｂ）において、第１処理用面１に設けられた凹部１３の最も外側の位置から、径方向への距離ｎを、約０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。特に、流体中から微粒子を析出させる場合には、層流条件下にて複数の被処理流動体の混合と、微粒子の析出が行なわれることが望ましい。開口部ｄ２０の形状は、図２（Ｂ）や図３（Ｂ）に示すように円形状であってもよく、図示しないが、リング状ディスクである処理用面２の中央の開口を取り巻く同心円状の円環形状であってもよい。また、開口部を円環形状とした場合、その円環形状の開口部は連続していてもよいし、不連続であってもよい。

この第２導入部ｄ２は方向性を持たせることができる。例えば、図３（Ａ）に示すように、上記の第２処理用面２の開口部ｄ２０からの導入方向が、第２処理用面２に対して所定の仰角（θ１）で傾斜している。この仰角（θ１）は、０度を超えて９０度未満に設定されており、さらに反応速度が速い反応の場合には１度以上４５度以下で設置されるのが好ましい。

また、図３（Ｂ）に示すように、上記の第２処理用面２の開口部ｄ２０からの導入方向が、上記の第２処理用面２に沿う平面において、方向性を有するものである。この第２流体の導入方向は、処理用面の半径方向の成分にあっては中心から遠ざかる外方向であって、且つ、回転する処理用面間における流体の回転方向に対しての成分にあっては順方向である。言い換えると、開口部ｄ２０を通る半径方向であって外方向の線分を基準線ｇとして、この基準線ｇから回転方向Ｒへの所定の角度（θ２）を有するものである。この角度（θ２）についても、０度を超えて９０度未満に設定されることが好ましい。

この角度（θ２）は、流体の種類、反応速度、粘度、処理用面の回転速度などの種々の条件に応じて、変更して実施することができる。また、第２導入部ｄ２に方向性を全く持たせないこともできる。

上記の被処理流動体の種類とその流路の数は、図１の例では、２つとしたが、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。図１の例では、第２導入部ｄ２から処理用面１，２間に第２流体を導入したが、この導入部は、第１処理用部１０に設けてもよく、双方に設けてもよい。また、一種類の被処理流動体に対して、複数の導入部を用意してもよい。また、各処理用部に設けられる導入用の開口部は、その形状や大きさや数は特に制限はなく適宜変更して実施し得る。また、上記第１及び第２の処理用面１，２間の直前或いはさらに上流側に導入用の開口部を設けてもよい。

以下、上記の装置を用いて行う抽出を含む流体処理方法の具体的な態様について説明する。

上記装置においては、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用面１，２の間に形成される薄膜流体中（強制薄膜中）で、被処理流動体して少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体と少なくとも１種類の被抽出物を含む流体とを混合させ、被抽出物を抽出溶媒に抽出させる。

被抽出物の抽出は、図１に示す装置の、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用面１，２間で強制的に均一混合しながら起こる。

まず、一つの流路である第１導入部ｄ１より、第１流体として少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体を、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して回転する処理用面１，２間に導入して、この処理用面１，２間に第１流体から構成された薄膜流体である第１流体膜を作る。

次いで別流路である第２導入部ｄ２より、第２流体として少なくとも１種類の被抽出物を含む流体を、上記処理用面１，２間に作られた第１流体膜に直接導入する。

上記のように、被処理流動体の供給圧と回転する処理用面の間にかかる圧力との圧力バランスによって距離を固定された処理用面１，２間にて、第１流体と第２流体とが混合され、抽出を行う事が出来る。

常に処理用面１，２間の距離及び被処理流動体の混合条件を安定化された処理用面１，２間において、上記第１及び第２流体を膜化して混合することによって、各流体の表面積が増大され、その混合及び／または拡散を助長する事ができる。そのため、瞬間的な被抽出物の抽出が可能となり、被抽出物を高収率（抽出効率）で抽出溶媒に抽出する事が可能である。また、処理用面１，２間において、複数の被抽出物を抽出する場合においては、それら複数の被抽出物のそれぞれを高収率で抽出溶媒に抽出することができ、かつ、それら複数の被抽出物の抽出比率を安定化させることができる。

なお、処理用面１，２間にて上記抽出を行う事が出来れば良いので、上記とは逆に、第１導入部ｄ１より第２流体を導入し、第２導入部ｄ２より第１流体を導入するものであっても良い。つまり、各流体における第１、第２という表現は、複数存在する流体の第ｎ番目であるという、識別のための意味合いを持つに過ぎないものであり、第３以上の流体も存在し得る。

前述のように、図４に示すように、第１導入部ｄ１、第２導入部ｄ２以外に第２処理用面２に開口部ｄ３０を有する第３導入部ｄ３を処理装置に設けることもできるが、この場合にあっては、例えば各導入部から、第１流体として少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体、第２流体として少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第３流体として第１流体とは異なる少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体をそれぞれ別々に処理装置に導入することが可能である。そうすると、各流体中の温度や圧力を個々に管理することができ、分配係数の変更や微調整など、抽出処理をより安定して精密に制御することができる。なお、第３導入部ｄ３の開口部ｄ３０の位置は問わないものとする。各導入部へ導入する被処理流動体（第１流体〜第３流体）の組み合わせは、任意に設定できる。第４以上の導入部を設けた場合も同様であって、このように処理装置へ導入する流体を細分化できる。

また、第１、第２流体等の被処理流動体の温度を制御したり、第１流体と第２流体等との温度差（即ち、供給する各被処理流動体の温度差）を制御することもできる。供給する各被処理流動体の温度や温度差を制御するために、各被処理流動体の温度（処理装置、より詳しくは、処理用面１，２間に導入される直前の温度）を測定し、処理用面１，２間に導入される各被処理流動体の加熱又は冷却を行う機構を付加して実施することも可能である。

本発明においては、少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体の少なくとも２種類の流体を用いる事に限定されるものでは無い。少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体とを予め混合しておき、１種類の流体として処理用面１，２間に導入して薄膜流体（流体膜）とする事によって、抽出処理を行う事もできる。

さらに、本発明においては、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用面１，２間において、別途の混合・拡散・反応・合成・晶析などの処理を行い、その前後の処理として上記抽出処理を行うことも可能である。その場合にあっては、特に限定されないが、例えば、第１〜第３の各導入部（ｄ１，ｄ２，ｄ３）から、第１流体として少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第２流体として第１流体とは異なる少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第３流体として少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体をそれぞれ別々に処理装置に導入し、第１流体及び第２流体を用いて上記混合・拡散・反応・合成・晶析などの処理を行い、第３流体として抽出用流体を処理用面１，２間に導入する事によって、処理用面１，２間において混合・拡散・反応・合成・晶析などの処理と、抽出処理または分離・精製処理とを連続的に行う事も可能である。抽出用流体である第３流体は、第１流体及び／又は第２流体と混合することで、それぞれの流体より目的物質である被抽出物を抽出することもできるし、第１流体と第２流体とを混合した混合流体と混合することで、未反応な状態の被抽出物を反応させた目的物質である被抽出物を抽出することもできる。反応や合成、析出や晶析などの種類やそれによって得る事のできる被抽出物の種類によって、抽出溶媒の種類や抽出用流体をどの時点で処理用面１，２間に導入するかを適宜選択して実施できる。なお、この場合においては、第１流体と第２流体には、それぞれ異なる少なくとも１種類の被抽出物を含んでいるが、抽出直前までの被抽出物の状態は、未反応の状態であっても未反応な状態の被抽出物を反応させた状態であってもよい。本発明において、被抽出物とは、抽出直前までどのような状態で存在するかは問わない。また、本発明において、抽出溶媒とは、抽出時の被抽出物の状態を問わず、被抽出物を抽出することができるものとする。被抽出物の抽出時の状態が、未反応の状態であってもよいし、未反応な状態の被抽出物を反応させた状態である反応後の状態の被抽出物であってもよく、両方の状態が混在していてもよい。目的とする被抽出物の状態によって抽出溶媒を適宜選択して実施できる。

上述の、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用面１，２間において、反応と抽出とを組み合わせて行う際に、例えば、第１〜第３の各導入部（ｄ１，ｄ２，ｄ３）から、第１流体として少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第２流体として第１流体とは異なる少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第３流体として少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体をそれぞれ別々に処理装置に導入し、処理用面１，２間において第１流体〜第３流体を混合すると、第１流体と第２流体とが反応することによって生成した主生成物と副生成物のうちの少なくとも何れか１種を被抽出物として第３流体に含まれる抽出溶媒に抽出することができるだけでなく、主生成物と副生成物のうちの少なくとも何れか１種を被抽出物として抽出溶媒に抽出することによって、反応を促進することができ、反応と抽出とを連続して行うことができる。
本例においては、第１〜第３流体の３種類の流体を用いたが、上記の第１〜第３流体を予め混合しておき、１種類の流体として処理用面１，２間に導入しても反応と抽出とを連続して行うことができる。また、第１流体として少なくとも１種類の被抽出物を含む流体、第２流体として第１流体とは異なる少なくとも１種類の被抽出物と少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体の２種類の流体を処理用面１，２間に導入しても反応と抽出とを連続して行うことができる。

上記抽出処理の前後に行う反応としては、特に限定されないが、有機反応や無機反応、ｐH変化、酸化・還元反応、加水分解反応、縮重合反応、キレート剤を用いた反応、逆ミセルまたはミセルを用いた各種反応や、被析出物質を良溶媒に溶解し、上記良溶媒よりも被析出物質に対する溶解度の低い貧溶媒と混合をさせることによって、被析出物質を析出させるような反応も挙げられる。

具体例として、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転する処理用面１，２間において、有機反応の１種であるエステル化反応と抽出処理とを行う流体処理方法を考える。図４に示す装置を用いて、第１〜第３の各導入部（ｄ１，ｄ２，ｄ３）から、第１流体としてカルボン酸を含む流体、第２流体としてアルコールを含む流体、第３流体として主生成物または副生成物のどちらか一方を抽出できる抽出溶媒を含む抽出用流体をそれぞれ別々に処理装置に導入し、処理用面１，２間において混合する。すると、処理用面１，２間において、上記第１〜第３流体が膜化して混合され、カルボン酸とアルコールとを反応させるエステル化反応と、エステル化反応によって生成されるエステル（主生成物）または水（副生成物）の抽出溶媒への抽出とを連続して行うことができる。つまり、主生成物または副生成物を抽出溶媒に抽出して系外に除去することによって、反応を促進させることができる。本例においては、被抽出物は主生成物または副生成物であり、上記被抽出物を少なくとも１種類含む流体は、少なくとも１種類の上記被抽出物を構成する少なくとも１種類の成分を含むものであり、上記少なくとも１種類の被抽出物を未反応の状態で含んでいると言える。
また、第３流体として主生成物と副生成物の両方を抽出できる抽出溶媒を含む抽出用流体を用いた場合や、第３流体として主生成物を選択して抽出できる抽出溶媒と副生成物を選択して抽出できる抽出溶媒とを含む抽出用流体を用いた場合には、処理用面１，２間において、反応と、その反応によって生成される主生成物と副生成物との抽出溶媒への抽出とを連続して行うことができる。

このように本発明開示の方法を用いると、抽出方法が複雑化することなく容易に連続的な処理が可能となり、収率（抽出効率）よく処理量を増加させることが可能である。

以下、本発明について実施例を掲げて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

尚、以下の実施例において、「中央から」というのは、図１又は図４に示す処理装置の「第１導入部ｄ１から」という意味であり、第１流体は、第１導入部ｄ１から導入される、前述の第１被処理流動体を指し、第２流体は、図１又は図４に示す処理装置の第２導入部ｄ２から導入される、前述の第２被処理流動体を指す。また、第３流体は、図４に示す処理装置の第３導入部ｄ３から導入される被処理流動体をとする。

（実施例１）
中央から第1流体の抽出溶媒を含む抽出用流体として、ジ（2-エチルヘキシル）リン酸を供給圧力／背圧力＝０．３０MPaG／０．０２MPaG、回転数１７００ｒｐｍ、１００ｍL／ｍｉｎ、４０℃で送液しながら、第２流体の被抽出物を含む流体として、金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの1N-硝酸溶液を２０ｍL／ｍｉｎ、４０℃で処理用面１，２間に導入し、第１流体と第２流体とを薄膜流体中で混合した。第１流体並びに第２流体の送液温度は、第１流体と第２流体のそれぞれの温度を処理装置導入直前（より詳しくは、処理用面１，２間に導入される直前）にて測定した。第１流体と第２流体とを薄膜流体中で混合することにより、インジウムイオンは抽出溶媒であるジ（2-エチルヘキシル）リン酸によって抽出されて抽出溶媒中へ移行した。インジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液が処理用面１，２間より吐出された。吐出されたインジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液を静置後、溶媒比重差によって分離した。

（比較例１）
比較例１として、ジ（2-エチルヘキシル）リン酸５０mＬと金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの硝酸溶液10mＬとを、分液漏斗を用いて抽出操作を行った。具体的には、４０℃の（2-エチルヘキシル）リン酸５０mＬと４０℃の金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの１Ｎ硝酸溶液10mＬとを分液漏斗に入れ、３分間振動させて、インジウムイオンを（2-エチルヘキシル）リン酸５０mＬに抽出させた。その後、分液漏斗中の両者の混合溶液を静置した後、溶媒比重差によって分離した。

（実施例２）
中央から第1流体の抽出溶媒を含む抽出用流体として、ジ（2-エチルヘキシル）リン酸を供給圧力／背圧力＝０．３０MPaG／０．０２MPaG、回転数１７００ｒｐｍ、１００ｍL／ｍｉｎ、４０℃で送液しながら、第２流体の被抽出物を含む流体として、金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの1N-硝酸溶液を２０ｍL／ｍｉｎ、４０℃で、第３流体として１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液を５ｍL/min、４０℃で処理用面１，２間に導入し、第１〜第３流体を薄膜流体中で混合した。第１〜第３流体の送液温度は、第１〜第３流体のそれぞれの温度を処理装置導入直前（より詳しくは、処理用面１，２間に導入される直前）にて測定した。第１流体〜第３流体を薄膜流体中で混合することにより、インジウムイオンは抽出溶媒であるジ（2-エチルヘキシル）リン酸によって抽出されて抽出溶媒中へ移行した。インジウムイオンが移行した第１流体と、第２流体と、第３流体との混合溶液が処理用面１，２間より吐出された。吐出されたインジウムイオンが移行した第１流体と、第２流体と、第３流体との混合溶液を静置後、溶媒比重差によって分離した。なお、第３流体の１N水酸化ナトリウム水溶液は、実施当初から処理用面１，２間に導入した。

（実施例３）
中央から第1流体の抽出溶媒を含む抽出用流体として、ジ（2-エチルヘキシル）リン酸を供給圧力／背圧力＝０．３０MPaG／０．０２MPaG、回転数１７００ｒｐｍ、１５０ｍL／ｍｉｎ、４０℃で送液しながら、金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの1N-硝酸溶液を第２流体の被抽出物を含む流体として５０ｍL／ｍｉｎ、４０℃で処理用面１，２間に導入し、第１流体と第２流体を薄膜流体中で混合した。第１流体及び第２流体の送液温度は、第１流体と第２流体のそれぞれの温度を処理装置導入直前（より詳しくは、処理用面１，２間に導入される直前）にて測定した。第１流体と第２流体とを薄膜流体中で混合することにより、インジウムイオンは抽出溶媒であるジ（2-エチルヘキシル）リン酸によって抽出されて抽出溶媒中へ移行した。インジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液が処理用面１，２間より吐出された。吐出されたインジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液を静置後、溶媒比重差によって分離した。

（実施例４）
中央から第1流体の被処理物を含む流体として、金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの1N-硝酸溶液を供給圧力／背圧力＝０．３０MPaG／０．０２MPaG、回転数１７００ｒｐｍ、５０ｍL／ｍｉｎ、４０℃で送液しながら、第２流体の抽出溶媒を含む抽出用流体として、ジ（2-エチルヘキシル）リン酸を１００ｍL／ｍｉｎ、４０℃で処理用面１，２間に導入し、第１流体と第２流体を薄膜流体中で混合した。第１流体及び第２流体の送液温度は、第１流体と第２流体のそれぞれの温度を処理装置導入直前（より詳しくは、処理用面１，２間に導入される直前）にて測定した。第１流体と第２流体とを薄膜流体中で混合することにより、インジウムイオンは抽出溶媒であるジ（2-エチルヘキシル）リン酸によって抽出されて抽出溶媒中へ移行した。インジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液が処理用面１，２間より吐出された。吐出されたインジウムイオンが移行した第１流体と第２流体との混合溶液を静置後、溶媒比重差によって分離した。

上記実施例１〜４および比較例１について、ＩＣＰ発光分光分析を用いて水相側のインジウム濃度を測定した。ＩＣＰ発光分光分析には、（株）島津製作所製、ＩＣＰＳ−８１００（シーケンシャル型）を用いた。実施例１〜４及び比較例１における水相とは、抽出処理後の混合溶液を静置した際に分離される二層のうちの、抽出によってインジウムイオンが抽出されジ（2-エチルヘキシル）リン酸に移行された、硝酸インジウムの１Ｎ硝酸溶液を含む溶液のことである。
また、抽出前の硝酸インジウムの１Ｎ硝酸溶液のインジウム濃度（金属換算濃度２００g／L）と表１に示す抽出後の水相側のインジウム濃度から収率（抽出効率）を算出した。

ＩＣＰ測定結果による水相側のインジウム濃度及び収率は下記表１の通りとなった。なお、表１に示す実施例１〜４および比較例１のそれぞれのデータは、実施例１〜４および比較例１をそれぞれ５回ずつ（ｎ＝５）実施して採取したデータの平均値である。

実施例１〜４は、分液漏斗を用いた比較例１に比べて、インジウムイオンの収率（抽出効率）が向上した。また、実施例１と実施例２とを比較すると、実施例２においては、塩基性物質の１種であるアルカリを薄膜流体中で加えることにより更に収率（抽出効率）が向上した。
また、金属換算濃度２００g／Lの硝酸インジウムの１N硝酸溶液5Lをジ（2-エチルヘキシル）リン酸を用いて抽出処理するのに、容積1Lの分液漏斗を用いて実施した場合、比較例1に記載した割合で1バッチあたり750ｍL処理すると40回行う必要があり、600〜700min程度を要したのに対し、実施例1の方法では250min程度で処理可能であった。上述の分液漏斗を用いた場合と比較すると、１／２以上の処理時間を短縮することが可能であった。また、実施例１〜４の方法では収率（抽出効率）にばらつきはみられなかったが、比較例１については、収率（抽出効率）が65〜80%とばらつきがみられた。
以上のことから、本願発明に係る抽出を含む流体処理方法を用いることによって、高効率、かつ高収率で連続して被抽出物を抽出できることが確認された。

また、実施例１と実施例３から、抽出溶媒を含む抽出用流体の送液量と被抽出物を含む流体の送液量とを調整して最適化することで、抽出処理能力を上昇させることが可能になり得ることが確認された。

１ 第１処理用面
２ 第２処理用面
１０ 第１処理用部
１１ 第１ホルダ
２０ 第２処理用部
２１ 第２ホルダ
ｄ１ 第１導入部
ｄ２ 第２導入部
ｄ３ 第３導入部
ｄ２０ 開口部
ｄ３０ 開口部

Claims (7)

1. 接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転を行う第１処理用面と第２処理用面との間に被処理流動体を導入し、
   上記被処理流動体の圧力により第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力を発生させ、
   第１処理用面と第２処理用面とを接近させる方向に押す力である、接面圧力を発生させる接面圧付与機構を備え、
   この第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力と、接面圧付与機構によって発生する接面圧力との均衡によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する上記被処理流動体が薄膜流体を形成し、
   上記薄膜流体中において、少なくとも１種類の被抽出物を、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒に抽出する事を特徴とする流体処理方法。
2. 被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、
   そのうちで少なくとも１種類の流体は、少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、
   上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記被抽出物を抽出することができる少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、
   上記被処理流動体である上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とを、接近・離反可能に互いに対向して配設され、少なくとも一方が他方に対して相対的に回転を行う第１処理用面と第２処理用面との間にできる薄膜流体中で混合するものであり、
   上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記処理用面間を通過し、
   上記何れか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を備えており、
   上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、
   上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を、上記開口部から上記処理用面間に導入し、上記の薄膜流体とされた上記何れか一方の被処理流動体に、直接、上記開口部から上記処理用面間に導入された上記何れか他方の被処理流動体が加えられるものであり、
   上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とを上記薄膜流体中で混合し、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出する事を特徴とする流体処理方法。
3. 上記第１処理用面と第２処理用面との間に上記の被処理流動体を導入し、
   上記被処理流動体の圧力により第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力を発生させ、
   第１処理用面と第２処理用面とを接近させる方向に押す力である、接面圧力を発生させる接面圧付与機構を備え、
   この第１処理用面と第２処理用面とを離反させる方向に移動させる力と、接面圧付与機構によって発生する接面圧力との均衡によって、第１処理用面と第２処理用面との間が微小な間隔に保たれ、この微小間隔に保たれた第１処理用面と第２処理用面との間を通過する上記被処理流動体が上記薄膜流体を形成することを特徴とする請求項２に記載の流体処理方法。
4. 上記第１処理用面と第２処理用面とは、上記回転の軸方向に接近・離反可能に配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の流体処理方法。
5. 被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、
   そのうちで少なくとも１種類の流体は、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、
   上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、
   上記の被処理流動体に圧力を付与する流体圧付与機構を備え、
   第１処理用部と、第１処理用部に対して接近・離反可能な第２処理用部との、少なくとも２つの処理用部と、
   上記の第１処理用部と第２処理用部とを相対的に回転させる回転駆動機構とを備え、
   上記の第１及び第２処理用部において互いに対向する位置に、上記の第１処理用面及び第２処理用面が設けられており、
   上記の第１処理用面と第２処理用面は、上記の圧力が付与された被処理流動体が流される、強制状態の流路の一部を構成するものであり、
   上記第1処理用面と第２処理用面との間にて、上記の被処理流動体の処理を行うものであり、
   上記第１処理用部と第２処理用部のうちの少なくとも第２処理用部には、受圧面を備えるものであり、且つ、この受圧面の少なくとも一部が上記第２処理用面により構成され、この受圧面は、上記の流体圧付与機構が被処理流動体に付与する圧力を受けて上記の第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、
   上記第１処理用面と上記第２処理用面との間に上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体を導入し、
   上記いずれか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも一つ備え、
   上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、
   上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を、上記開口部から上記両処理用面間に導入し、
   上記両処理用面間に導入されたこれらの被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過して、これらの被処理流動体を混合することによって、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出することを特徴とする請求項1〜４の何れかに記載の流体処理方法。
6. 被処理流動体として少なくとも２種類の流体を用いるものであり、
   そのうちで少なくとも１種類の流体は、上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体であり、
   上記以外の流体で少なくとも他の１種類の流体は、上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、
   上記の被処理流動体に圧力を付与する流体圧付与機構を備え、
   第１処理用部と、第１処理用部に対して接近・離反可能な第２処理用部との、少なくとも２つの処理用部と、
   上記の第１処理用部と第２処理用部とを相対的に回転させる回転駆動機構とを備え、
   上記の第１及び第２処理用部において互いに対向する位置に、上記の第１処理用面及び第２処理用面が設けられており、
   上記の第１処理用面と第２処理用面は、上記の圧力が付与された被処理流動体が流される、強制状態の流路の一部を構成するものであり、
   上記第1処理用面と第２処理用面との間にて、上記の被処理流動体の処理を行うものであり、
   上記第１処理用部と第２処理用部のうちの少なくとも第２処理用部には、受圧面を備えるものであり、且つ、この受圧面の少なくとも一部が上記第２処理用面により構成され、この受圧面は、上記流体圧付与機構が被処理流動体に付与する圧力を受けて上記の第１処理用面から第２処理用面を離反させる方向に移動させる力を発生させ、
   上記第１処理用面と上記第２処理用面との間に上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか一方の被処理流動体を導入し、
   上記いずれか一方の被処理流動体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも一つ備え、
   上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記の導入路に通じる開口部を少なくとも一つ備え、
   上記少なくとも１種類の被抽出物を含む流体と上記抽出用流体とのうちの何れか他方の被処理流動体を上記開口部から上記両処理用面間に導入し、
   上記両処理用面間に導入されたこれらの被処理流動体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過して、これらの被処理流動体を混合・反応させることによって、上記被抽出物を上記抽出溶媒に抽出することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の流体処理方法。
7. 被処理流動体として第１、第２、第３の、少なくとも３種類の流体を用いるものであり、
   上記第１の流体と上記第２の流体のうちの少なくとも何れか一方の流体には、上記少なくとも１種類の被抽出物を未反応の状態で含むものであり、
   上記第３の流体は、上記被抽出物を未反応の状態または反応後の状態で抽出することができる上記少なくとも１種類の抽出溶媒を含む抽出用流体であり、
   上記の被処理流動体のうちの少なくともいずれか１種の流体が上記薄膜流体を形成しながら上記両処理用面間を通過し、
   上記少なくともいずれか１種の流体が流される流路とは独立した別途の導入路を少なくとも２つ備えており、
   この少なくとも２つの別途の導入路は互いに独立しており、
   上記第１処理用面と第２処理用面の少なくとも何れか一方に、上記少なくとも２つの別途の導入路毎に別々に通じる開口部を備え、
   上記少なくともいずれか１種の流体とは異なる残りの被処理流動体を、上記別々の開口部から上記処理用面の間に導入し、上記の被処理流動体を上記薄膜流体中で混合し上記第１流体と上記第２流体とを反応させることによって、上記反応で生じた反応主生成物と反応副生成物のうちの少なくとも何れか１種を上記被抽出物として上記抽出溶媒に抽出することを特徴とする請求項１〜４、６の何れかに記載の流体処理方法。

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