JPH047732B2

JPH047732B2 -

Info

Publication number: JPH047732B2
Application number: JP5079385A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Nada
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1985-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1992-02-12
Also published as: JPS61210044A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、有機液体溶質を含む溶液、たとえ
ばバイオマス・アルコールのような低アルコール
濃度のエチルアルコール・水系混合物溶液から、
同溶質すなわちエチルアルコールを分離する方法
に関し、さらに詳しくは、臨界点付近または臨界
点を超えた状態にある抽出溶媒流体を用いて上記
分離を行なう方法に関するものである。

この明細書全体を通して「溶媒流体」とは抽出
作用を有する溶媒を主体とし、さらに有機液体溶
質を含むこともあるものであつて、臨界点付近ま
たは臨界点を超えた状態にある液状またはガス状
の混合物を意味する。また割合を表わす％は重量
基準で算出したものである。

従来技術およびその問題点従来より、温度および圧力が臨界温度および臨
界圧力をそれぞれ超えた状態にある溶媒流体を、
有機液体溶質を含む溶液と接触させて、該溶液か
ら同液質を溶媒流体に抽出し、同液質を分離する
技術が知られている（特公昭54−10539号公報参
照）。しかしこの技術ではつぎのような問題があ
る。すなわち、有機液体溶質を含む溶液から同溶
質を高濃度で得る必要があることがある。ところ
で、溶媒流体の持つ溶質の原溶媒（同溶質を溶か
して上記溶液を構成する液体成分）に対する選択
性は、比較的低温の溶媒流体において高い場合が
ある。したがつてこの場合、溶媒流体と前記溶液
の接触を比較的低温で行なえば、ついで抽出混合
物を減圧することにより高濃度の精製物が得られ
ることが考えられるが、この方法では抽出混合物
の減圧段階で同混合物中の溶媒流体の少なくとも
一部は液状であるため、抽出混合物を構成する有
機液体溶質と溶媒流体の比重差が小さくてこれら
の分離ができないうらみがある。上記の分離を容
易に行なうには両者間の比重差を大きくするよう
に、抽出混合物を加熱すればよいのであるが、こ
の場合多大な熱エネルギーが必要となり、製品の
コストアツプをまねく。

この発明は、上記のような実情からなされたも
のであつて、抽出混合物の加熱を省エネルギー的
に行なつて、高濃度の精製物を得ることのできる
方法を提供することを目的とする。

問題点の解決手段この発明による方法は、有機液体溶質を含む溶
液から同溶質を溶媒抽出により分離するに当り、ａ）該溶液と溶媒流体を、当該溶質に対する溶
媒の抽出効果の高い温度および圧力条件で接触
させて、溶質含量が増大した溶媒流体よりなる
抽出混合物と、溶質含量が減少した溶液よりな
る抽出残留物とを生成せしめ、ｂ）得られた抽出混合物を、後流側の圧縮段階
ｅ）で生じたエネルギーの一部との熱交換によ
り加熱し、ｃ）昇温した抽出混合物を減圧して、高濃度の
溶質を含む精製物と、溶質含量が増大前まで減
少した減圧溶媒流体とを生成し、ｅ）該減圧溶媒流体を圧縮し、ｄ）該精製物と該減圧溶媒流体を分離し、ｆ）圧縮段階ｅ）で生じたエネルギーの一部
を、熱交換段階ｂ）で抽出混合物の加熱源とし
て用い、ｇ）熱交換により冷却された圧縮溶媒流体を接
触段階ａ）で溶媒流体として再使用することを
特徴とする。

この発明の好適な実施態様においては、接触段
階ａ）の温度および圧力はそれぞれ溶媒の臨界温
度および臨界圧力付近またはこれらを超える領域
にある。

また有機液体溶質はアルコール類、アルデヒド
類、エステル類、ケトン類、有機酸類よりなる群
から選ばれる、アルコール類はメチルアルコー
ル、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブ
チルアルコールよりなる群から選ばれる。

他方、溶媒は炭酸ガス、エタン、エチレン、プ
ロパン、プロピレンよりなる群から選ばれる。

分離段階ｄ）における分離は、好ましくは、デ
カンタその他の分離器、蒸留器または放散器を用
いて行なわれる。

実施例添付図面において、アルコール濃度10％程度の
エチルアルコール・水系混合物よりなる溶液は、
ポンプ１によつて接触塔２の頂部寄りに供給さ
れ、また臨界点付近またはこれを超えた状態にあ
るCO₂を主体とする溶媒流体は、接触塔２の底部
寄りに導入される。

接触塔２の内部では、エチルアルコール・水系
混合物よりなる溶液と溶媒流体の接触の結果、同
流体によつてアルコール濃度90％以上のエチルア
ルコール・水系混合物が抽出され、主としてエチ
ルアルコールとCO₂よりなる抽出混合物が塔頂か
ら取出される。他方、主として水分よりなる抽出
残留物は弁５を介して塔底から除去される。

接触塔２の塔頂から出た抽出混合物は、熱交換
器４に通されて加熱され、ついで減圧弁６によつ
て減圧される。その結果、抽出混合物中のエチル
アルコールのCO₂に対する溶解度が低下し、これ
の後流側の分離器７すなわちデカンタにおいて前
者が後者から容易に分離され、高濃度のエチルア
ルコールを含む精製物が得られる。他方CO₂を主
体とする溶媒流体は、コンプレツサ３で圧縮され
た後、上記熱交換器４に通される。そしてコンプ
レツサ３における圧縮の結果生じたエネルギーの
一部が、熱交換器４において抽出混合物の加熱源
として用いられ、その結果圧縮溶媒流体自体は冷
却される。生じた冷却圧縮状態の溶媒流体は接触
塔２に戻されて抽出剤として再使用される。

発明の効果以上の次第で、この発明によれば、接触段階
ａ）で生成せられた抽出混合物を、圧縮段階ｅ）
で生じたエネルギーの一部により加熱するので、
外部熱を用いることなく抽出混合物を加熱するこ
とができる。したがつて抽出混合物の加熱により
有機液体溶媒と溶媒流体の比重差を大きくするこ
とにより、両者の分離を容易に行なつて、高濃度
の精製物を得ることができる。こうしてこの発明
の方法によれば、高濃度の精製物をエネルギー的
に有利に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すフローシートで
ある。２……接触塔、３……コンプレツサ、４……熱
交換器、６……減圧弁、７……分離器。

Claims

【特許請求の範囲】１有機液体溶質を含む溶液から同溶質を溶媒抽
出により分離するに当り、ａ）該溶液と溶媒流体を、該溶質に対する溶媒
の抽出効果の高い温度および圧力条件で接触さ
せて、溶質含量が増大した溶媒流体よりなる抽
出混合物と、溶質含量が減少した溶液よりなる
抽出残留物とを生成せしめ、ｂ）得られた抽出混合物を、後流側の圧縮段階
ｅ）で生じたエネルギーの一部との熱交換によ
り加熱し、ｃ）昇温した抽出混合物を減圧して、高濃度の
溶質を含む精製物と、溶質含量が増大前まで減
少した減圧溶媒流体とを生成し、ｄ）該精製物と該減圧溶媒流体を分離し、ｅ）該減圧溶媒流体を圧縮し、ｆ）圧縮段階ｅ）で生じたエネルギーの一部
を、熱交換段階ｂ）で抽出混合物の加熱源とし
て用い、ｇ）熱交換により冷却された圧縮溶媒流体を接
触段階ａ）で溶媒流体として再使用することを特徴とする方法。２接触段階ａ）の圧力が溶媒の臨界圧力付近で
ある、特許請求の範囲第１項記載の方法。３接触段階ａ）の温度および圧力がそれぞれ溶
媒の臨界温度および臨界圧力を超える領域にあ
る、特許請求の範囲第１項記載の方法。４有機液体溶質がアルコール類、アルデヒド
類、エステル類、ケトン類、有機酸類よりなる群
から選ばれる、特許請求の範囲第１項記載の方
法。５アルコール類がメチルアルコール、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコー
ルよりなる群から選ばれる、特許請求の範囲第４
項記載の方法。６溶媒が炭酸ガス、エタン、エチレン、プロパ
ン、プロピレンよりなる群から選ばれる、特許請
求の範囲第１項記載の方法。７分離段階ｄ）における分離を、デカンタその
他の分離器、蒸留器または放散器を用いて行な
う、特許請求の範囲第１項記載の方法。