JPH03103A - 遠心式抽出機 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は遠心式抽出機に関する。

〔従来の技術〕

遠心式抽出機は抽出原料（以下抽料という）と抽出溶剤
（以下油剤という）とを接触材を介して強力な遠心力の
作用のもと向流接触させ、抽料中の有効成分（以下抽質
という）を油剤に物質移動するもので、抽料と油剤との
比重差が小さくても、比較的小型の装置で油剤の効果的
な回収ができるから、抗生物質の抽出等に広く重用され
ている。

この種の抽出機の代表的なものは、化学工業社績「抽出
」　（昭和６２年１月５日新増補発行）にあるように、
ボドビリニャツク型であり、要約すると次のような構造
を採っている。すなわち、第７図縦断面図に示すように
、中空回転軸０７を有する回転ドラム０２内に同軸的に
複数の多孔円筒０８を設けるとともに、回転軸に重液導
入路０１１、重液排出路０１２、軽液導入路０１３、軽
液排出路０１４を設けている。

重液導入路Ｏ１１を経て回転ドラムの中心部に導入され
た重液Ｈと、軽液導入路０１３を経て回転ドラムの周辺
部に導入された軽液りは、遠心力の作用を受け、重液は
周辺部に向かって外向き半径方向に流れるとともに軽液
は中心部に向かって内向き半径方向に流れ、両液の向流
的な流れにより、両液は多孔円筒０８の小孔を介して接
触したのち、周辺部の重液Ｈ１中心部の軽液りはそれぞ
れ重液排出路０１２、軽液排出路０１４から排出される
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の抽出機には下記のような問題が
ある。

（１）回転ドラムの寸法が所要の物質移動（抽出）を行
うために必要な接触材の半径方向深さの関係上、軸方向
長さに対して半径方向に大きくなるので、回転部分の強
度設計上、装置能力に対してコストが割高となる。

（２）遠心抽出効率を大きくするために、接触材は抽料
と油剤との混合接触を行うことに重点を置いている関係
上、抽出後の抽料中に残存する油剤と油剤中に残存して
いる抽料との分離回収が不十分であり、場合によっては
、遠心分離機を併設して再処理を行わなければならない
。

（３）接触材の形状が多孔円筒であるので、処理液中に
固形物が存在すると、比重差の関係で、固形物が多孔円
筒間に蓄積して、両液の十分な混合接触を妨げ、またそ
の洗浄に手間がかかる問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みて提案された回転部分の
強度設計を容易にし、重液・軽液の分離効率を高めると
ともに接触材に固形物が蓄積しないようにした低コスト
、高性能かつ大容量の遠心抽出機を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、第１には回転ドラムにその中空回
転軸を経てその周辺部に軽液を導入するとともに中心部
に重液を導入し、両液を回転ドラム内の接触材上にて向
流接触させたのち周辺部の重液、中心部の軽液をそれぞ
れ中空回転軸を経て取出すことにより抽料を油剤にて抽
出する遠心式抽出機において、上記接触材がモジュール
化された接触材からなり、重液を中心部に軽液を周辺部
にそれぞれ導入し向流接触したあとの中心部の軽液、周
辺部の重液を順次隣接する接触材モジュールの周辺部、
中心部にそれぞれ軽液流路、重液流路を経て導入する接
触ゾーンを具えたことを特徴とする遠心式抽出機であり
、第２には前記遠心式抽出機の接触ゾーンの両端にそれ
ぞれ形成され、それぞれ分離板を内蔵してなり、接触ゾ
ーンによる向流接触後の軽液、重液をそれぞれ周辺部、
中心部に導入し、それぞれ軽液中の重液分、重液中の軽
液分を分離回収して、回転軸の一端から供給された重液
流、軽液流にそれぞれ合流させる軽液精製ゾーン、重液
精製ゾーンを具えたことを特徴とする遠心式抽出機であ
る。

〔作　　用〕

このような発明によれば、重液は中空回転軸の一端を経
て回転ドラムの接触ゾーンの中心部に導入され、また軽
液は中空回転軸の他端を経て同接触ゾーンの周辺部に導
入される。

上記中心部の重液は遠心力の作用により接触材上を外向
き半径方向に移動するとともに、周辺部の軽液は接触材
上を内向き半径方向に移動するので両液は接触材上で十
分に向流接触し、抽料中の抽質すなわち有効成分は油剤
中に物質移動する。

接触材が複数縦列接続された場合は、一つの接触材で向
流接触したあとの周辺部の重液はＺ字状重液流路を経て
、中心部の軽液はＺ字状軽液流路を経て、それぞれ隣接
する接触材の中心部、周辺部に移動し、ここで再び両液
は同一要領で接触材を介して向流接触して抽質の油剤に
よる物質移動が行われ、以下同一要領で複数回の向流接
触により抽質は効率的に油剤に抽出される。軽液及び重
液精製ゾーンではそれぞれ軽液中に残存している少量の
重液層、重液中に残存している少量の軽液層は分離板上
でそれぞれ分離回収され、機外から供給される重液流、
軽液流にそれぞれ合流される。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その全体縦断面図、第２図、第３図はそれぞれ第１図の
■−■、■−■に沿った部分横断面図、第４図は第３図
の部分拡大図、第５図は第３図の変形例を示す部分横断
面図、第６図は第５ゾーンの間にはそれぞれモジュール
化された接触材を内蔵する左側接触ゾーンＺＣＬ、右側
接触ゾーンＺＣＲが形成されている。

再精製ゾーンは実質的に同一構造であるので、説明の便
宜上軽液精製ゾーンＺＬについて述べると、３は複数の
放射状分離板で、第２図に示すように、内端はそれぞれ
回転軸７の大径央部外面に等間隔で固定され、外端はそ
れぞれ回転ドラム２の円筒部内面に固定されそれぞれ回
転方向に対して外端が内端よりも若干後方へずれるよう
に、半径方向に対して角度θで傾斜している。

して床上に支持された円筒状ケーシングで、その左右端
には水平な円筒状回転ドラム２の中空回転軸の左右端を
それぞれ支持する軸受部が設けられ、左端軸受部には重
液入口１１、軽液出口１４が設けられ、右端軸受部には
軽液入口１３、重液出口Ｉ２がそれぞれ設けられている
０回転ドラム２の両端部には後記するように、軽液精製
ゾーンＺＬ、重液精製ゾーンＺＨがそれぞれ形成され、
両精製液堰、５−１．５−２．５−３はＺ字型断面を有
する環板状ガイドリング、６−１．６−２．６−３はそ
れぞれ回転ドラム２の円筒部内周に内向きに突設された
環板状重液堰で、ガイドリング５−１．５−２．５−３
はそれぞれ軽液層４−１．４−２．４−３と協働して両
者間に複数のＺ字状軽液流路１６−１．１６−２．１６
−３を形成するとともに、重液層６−１．６−２．６−
３とそれぞれ協働して両者間に複数のＺ字状重液流路１
７−１．１７−２．１７−３を形成する。

８は接触ゾーンＺＣＬ、　ＺＣＲの主要部材をなす接触
材で、第３図に示すように、ジグザグ的に交互に左右に
複数回屈曲して半径方向に延び、分離板３と同様に内端
、外端がそれぞれ回転軸７の大径央部外面、回転ドラム
２の内筒部に等間隔で固定され、左右端はそれぞれ対向
する重液層６、軽液層４に固定されている。９−１．９
−２は回転胴２の両端部にそれぞれ同軸的に形成され、
回転ドラム２の両端軸頚部の周りを同軸的に仕切ること
により重液流路、軽液流路を形成するアンダーフローダ
ムである。

このような装置において、軽液りつまり抽料、油剤のう
ち比重の軽い方は、図示省略のポンプにより軽液入口１
３に供給されると、アンダーフローダム９−２と駆動軸
ｌＯとの間を通って、実線矢印方向に流れて重液精製ゾ
ーンＺＨの中心部に入り、分離板３の内端部を軸方向に
流れ、その際、抽出操作終了済みの重液Ｈから分離され
た軽液層と合流したのち、軽液層４−３とガイドリング
５−３との間のＺ字状軽液流１１６−３を通って右側接
触ゾーンＺＣＲの周辺部に導入される。

この軽液りは後記するように重液Ｉ（の外向き半径方向
の移動に伴い実線矢印に示すように内向き半径方向であ
るとともに左方向に移動し、Ｚ字状軽液流路１６−２を
経て左側接触ゾーンＺＣＬの周辺部に入ったのち、再び
同一要領で左側接触ゾーンＺＣＬを斜断して軽液精製ゾ
ーンＺＬに入り、これを斜断したのち軽液出口　Ｉ４か
ら排出される。

一方、重液Ｈつまり抽料、油剤のうち比重の大きい方は
重液入口　１１に供給されると、重液Ｈはアンダーフロ
ーダム９−１と回転胴２の端板との間を通って、破線矢
印方向に流れ、軽液精製ゾーンＺＬの周辺部に流れ、そ
の際、抽出操作終了済みの軽液りから分離した重液層と
合流したのち、Ｚ字状重液流路１７−１を通って左側接
触ゾーンＺＣＬの中心部に導入される。

この重液Ｈは、後記するように遠心力により外向き半径
方向に移動するとともに右方向に移動し、破線矢印に示
すように、左側接触ゾーンＺＣＬを斜断し、Ｚ字状重液
流路１７−２を経て右側接触ゾーンＺＣＲの中心部に入
り、再び同一要領で右側接触ゾーンＺＣＲを斜断したの
ち、破線矢印に示すように重液精製ゾーンＺＨに入り、
これを斜断したのち重液出口１２から排出される。

ここで、左側接触ゾーンＺＣＬ、右側接触ゾーンＺＣＲ
における重液Ｈと軽液りどの向流接触はそれぞれ次に述
べる要領で行われる。

すなわち、第４図に示すように、接触板８の内端付近の
重液粒子は、遠心力を受は接触板に沿って半径方向外向
きに移動し、接触板の折曲部で、遠心力が付着力よりも
大きい関係で、重液粒子は接触板から離れて外向き半径
方向に移動したのち隣りの接触板８゛に付着し、接触板
８′に沿って外向きに移動し、その折曲部で離れ以下同
様に移動する。この重液粒子の外向き半径方向の移動に
伴い軽液粒子は相対的に内向き半径方向に移動し、両液
粒子の向流的移動の際、雨粒子は頻繁に接触することで
、両液間の物質移動が大きく促進するのである。

このようにして左側接触ゾーンＺＣＬでは、第１図に示
すように、全体的に見て、重液流路１７−１から中心部
に入った重液は破線矢印に示すように、左側接触ゾーン
ＺＣＬを斜断して右隣りの重液流路１７−２の外端へ向
かい、相対的に軽液は実線矢印に示すように、軽液流路
１６−２の出口から左側接触ゾーンＺＣＬを斜断して左
隣りの軽液流路１６−１の入口に向って流れる。

右側接触ゾーンＺＣＨにおいても、両液は同様にそれぞ
れ実線矢印、破線矢印に示すように全体的に移動するの
で、両液間の物質移動は直列的に連続して行われる結果
、両液間の物質移動は十分に行われる。

接触材は、第５図に示すように、小径平行管材８−１と
することもでき、この場合重液粒子は第６図に示すよう
に、ａ、　ｂ、　ｃ・・・の順に接触分離をくり返えす
ことができる。

接触ゾーンでは、上述したように、重液及び軽液は接触
材を介して向流接触するために、それぞれ相互に接触分
離をくり返えすどともに接触材に対しても接触分離をく
り返えすことが重要であり、接触材は第３図〜第６図に
示したようなものが望ましいが、これ以外にも回転ドラ
ム内に球形の充填物を装入した様なものも可能である。

これに対して、精製ゾーンに付設される分離板は重液と
軽液の分離作用のみを目的とするので付着した重液粒子
は途中で分離することがないように、〔発明の効果〕 第１項の発明によれば、重液と軽液の向流と接触部材と
の相互作用により、比較的小径の回転胴にもかかわらず
、大量の重液及び軽液の接触及び分離を接触ゾーンの全
域にわたって行うから、両液間における物質移動は非常
に効果的に行われる。

第２項の発明によれば接触ゾーンを出る抽料中の油剤及
び油剤中の抽料（抽質以外の成分）をそれぞれ分離回収
、分離精製できるので油剤の節減を葬ることができると
ともに抽質の分Ｍ精製を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体縦断面図、第２図
、第３図はそれぞれ第１図の■−■、■■に沿った部分
横断面図、第４図は第３図の部分拡大図、第５図は第３
図の変形例を示す部分横断面図、第６図は第５図の部分
拡大図である。 第７図は公知の遠心抽出機を示す縦断面図である。 ｌ；ケーシング、２：回転ドラム、３．３’　、分離板
、４−１４−２．４−３：軽液層、５−１．５−２．５
−３　、ガイドリング、６−１．６−２．６−３　、軽
液層、７；回転軸、８．８−１接触材、９−１．９−２
　、アンダーフローダム、１０．駆動軸、１１．重液入
口、１２；重液出口、１３：軽液入口、１４；軽液出口
、１５；ベースプレート、１６−１１６−２．１６−３
　：軽液流路、１７−１．１７−２．１７−３　、重液
流路 Ｈ；重液、Ｌ；軽液、ＺＣＬ　；左側接触ゾーン、ＺＣ
Ｆｔ　。 右側接触ゾーン、ＺＬ：軽液精製ゾーン、Ｚｌｌ：重液
精製ゾーン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転ドラムにその中空回転軸を経てその周辺部に
   軽液を導入するとともに中心部に重液を導入し、両液を
   回転ドラム内の接触材上にて向流接触させたのち周辺部
   の重液、中心部の軽液をそれぞれ中空回転軸を経て取出
   すことにより抽料を油剤にて抽出する遠心式抽出機にお
   いて、上記接触材がモジュール化された接触材からなり
   、重液を中心部に軽液を周辺部にそれぞれ導入し向流接
   触したあとの中心部の軽液、周辺部の重液を順次隣接す
   る接触材モジュールの周辺部、中心部にそれぞれ軽液流
   路、重液流路を経て導入する接触ゾーンを具えたことを
   特徴とする遠心式抽出機。
2. （２）第１項記載の遠心式抽出機において、接触ゾーン
   の両端にそれぞれ形成され、それぞれ分離板を内蔵して
   なり、接触ゾーンによる向流接触後の軽液、重液をそれ
   ぞれ周辺部、中心部に導入し、それぞれ軽液中の重液分
   、重液中の軽液分を分離回収して、回転軸の一端から供
   給された重液流、軽液流にそれぞれ合流させる軽液精製
   ゾーン、重液精製ゾーンを具えたことを特徴とする遠心
   式抽出機。