JPS60187303A - 抽出分離装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、抽出分離装置に係り特に、石油残渣油の税源
、石炭液化後の原油の分離梢製、イオン交換樹脂からの
有機物の耐用、食品および医薬品分野における酵素、ホ
ルモン、ビタミンなどの濃縮回収、薬品のｆｌ！７製、
香料、スパイスの抽出、動植物性脂肪類の抽出、分離を
効率よく行なうことの可能な抽出分離装置に関する。

〔発明の背景〕

近年注目されはじめているものに、臨界状態？超えた状
態にめる、所請、超臨界流体ケ用いた抽出分離方法があ
る。この抽出分離方法は、超臨界流体の溶媒能力又は、
超臨界流体を一成分とする混合系の特殊な相挙動、ある
いはその両者を利用したものであり、通常の液体抽出に
比して、固体や粘ちょうな相への溶媒の浸透性が優れて
いること、安価な溶媒の使用や溶質の分離回収が容易で
あること、−？た、蒸留に比して、比較的低温下での珠
作が可能であること、叫の種々の特徴を有する。そのた
めに最近では、各種分野において抽出分離法と【−ての
応用が検討されており、第１図にその一興体例ケ示す。

第１図は、従来技術における代表的な超臨界流体又は液
化流体による抽出分離の可能な装置を示（２、例えば、
植物性物質に含有される精油、樹脂類、芳香成分、嗜好
成分又は薬用成分などの有効成分全抽出【２、或は、魚
肉、干燥魚肉、畜肉類などの動物性物質に含まれるエキ
ス有効成分、酸化油脂および味覚ケ損ねる不純物質全抽
出する装置ケ示す。第１図において、 原料供給器Ｌ８より密閉原料供給タンクｌに原料ケ供給
［２、この原料供給タンクには液化炭酸ガス貯槽または
ボンベ２から管路４，５及び６ケ経て液化炭酸ガスが送
り込捷れる。供給タンクｌの流出管に設けたパルプ゛ケ
経て所定量の原料が液化炭酸ガスと共に密封抽出容器７
内に供給される。

抽出容器内には、駆動機３の垂直回転軸に破砕攪拌翼８
が取付けられ、この回転軸端は容器７の内壁面に放射状
に設けた架橋部材によって構成される軸受部９に嵌装さ
れる。従って破砕攪拌翼８紫高速度回転しても回転軸の
横振れケ生することがなく円滑に回転する。

前記軸受部９の下部に沖過器ｌＯが設けられる。

原料は動植物性物質であり、上記抽出容器７内において
破砕攪拌質８で尚速攪拌されて微粉末化、コロイド化、
ゲル化するため、沖過器ＩＯのν材は目詰り？起し難い
物が用いられる。

抽出物？溶有する液化炭酸ガス（以下、抽出物含有液化
炭酸ガスと呼ぶ）［＋’過益ｌＯで濾過され、抽出容器
７の器紙部に設けた管＠ｌｌケ経て、この管路上に設け
たフィルター１２に通して抽出物含有液化炭酸ガス中に
含まれる原料残渣倉沢別する。

フィルター１２で原料残液茫沢別した抽出物官有液化炭
酸ガスは密封型気化器１３内に流入される。

一方、抽出容器７の下方に残渣液タンク１４が併設され
、抽出容器７の底部に設けた残渣液排出管１５が残渣タ
ンク１４に連結される。ｐ過器ｌＯで戸別された未抽出
の原料残渣は、抽出物含有液化炭酸ガスに懸濁された残
渣液となる。この残渣液は排出管１５に設けたパルプを
介してタンク１４内に供給される。このタンク１４内に
回転炉過器１６が装備され、戸別された抽出物含有液化
炭酸ガスは管路１１．紮経て管路１１に入り、フィルタ
ー１２（ｒ通って気化器１３に流入する。

戸別された残渣は、回転濾過器１６の遠心力によって戸
材面に沿って上方へ移動し、残渣排出管１７から糸外に
排出される。

谷濾過器１０．１６で濾過された抽出物含有液化炭酸ガ
スが気化器１３に吹込みする時にドライアイスが生じな
いようにするための制御弁Ｌｔｌ−備えた気化ガス放出
管路１８が気化器に設けられる。

この管路には脱水、脱臭のためのシリガゲル充填器Ｘ１
活性炭充填器Ｙが設けられ、気化ガスはこれらの充填器
を通り液化機構Ｆで冷却されて液化し、貯槽またはボン
ベ２に至らしめ液体炭酸ガスケリサイクル利用する。

もし貯槽２の内圧が上昇【−たときは、貯槽又はボンベ
に設けたブロー弁で放出してもよいが、貯槽又はボンベ
に管路１８’に介して液化機構Ｆで液化炭酸ガスとなし
、貯槽又はボンベの内部圧力、温度？降下させることが
できる。

図中、Ａは圧力計、Ｃはガスブロー管、ＢＶｉ安全弁ケ
示す。

この従来技術における超臨界流体又は液化流体による抽
出分離装置の持つ欠点は、抽出槽及び分離槽の圧力と温
度がそれぞれに独立制御及び高精度制御出来ない点にあ
る。

抽出槽で抽出される抽出物質は抽出槽の圧力と温度によ
ってきまる。即ち、或圧力、或温度で抽出される物質と
別の圧力、別の温度で抽出される物質とは異なる。又、
分離槽においても、例えば、抽出槽において複数の抽出
物質が抽出された場合、そのそれぞれの抽出物質の分離
摘出条件は異なって来る。即ち、或圧力、或温度で第一
の物質が分離摘出され、別の圧力、別の温度によって、
第二の物質が分離摘出する。

パこれらに対応するためには、抽出槽及び分離槽の圧力
と温度は、それぞれに独立制御及び高精度制御する必要
かめる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、抽出槽及び分離槽の圧力と温度葡それ
ぞれ独立制御及び高精度制御できる抽出分離装置？提供
することにある。

〔発明のれ要〕

上記目的全達成するために、本発明の抽出分離装置は、
抽出槽及び分ＩＩ槽に温度制御ｌｌｕ績構及び圧力ｆｌ
Ｉｌｌ　ｆａｌ　＆構葡設けたことケ特徴とする。

上述のようになされた本発明によれば、効力よく目的物
？抽出分離することができる。

本発明に用いられる抽出用流体には通常（１）液相と気
相の中間の状態にある、いわゆる超臨界流体、（２）鋭
化流体例えば液化炭酸ガス、（３）通常の有機溶媒があ
る。

特に、超臨界流体を用いることが望ましい。又、必要に
応じて上記流体全混合して用いることもできる。

本発明において、抽出槽の圧力ケ独立に且つ精就工く制
御するために、流体源からの流体？抽出槽に供給するた
めの循環ポンプと、その吐出側に抽出槽中の圧力ケ制御
するための圧力制御弁を設けた。又、抽出槽の温度全独
立に且つ精肢よく制御するために、熱交換器とポンプと
よりなる温度側（財）機構ケ設けた。

又、分離槽の圧力ケ独立に且つ精度よく制御するために
、減圧弁、逆止弁、及び油圧制帽１ｑのオＵ用による微
少圧力制御機構ケ設けた。又、分離槽の温度全独立に且
つ精度よく制御するために、抽出槽と同様、熱交換器と
ポンプよりなる温度制御機構ケ設けた。

〔発明の実施例〕

本発明？図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の第１実施例？示すもので超臨界流体
による抽出分離装＃會示す。

第２図に於て、２１け流体源茫示し、２３け脈圧吸収タ
ンク、２４はモーターＭ３が装置された循環ポンプ、２
５は抽出槽中の圧力ケ制御するための圧力制御弁４示す
。又、２６．２７はそれぞれ抽出槽の温度を制御するた
めの熱交換器とポンプｒ示し、ポンプにはモーターＭｌ
が装着されている。２８ｆ′ｉ抽出槽會示す。この抽出
槽には必要に応じ攪拌快蓋及び濾過装置全取付けること
が出来る。２９は分離槽ｒ示し、この分離槽の圧力は、
減圧弁５０と、油圧サーボモータ３０、ピストン３３、
ロッド３４、アキュームレータ３６、モーターＭ２が装
着された圧油ポンプ３７及び油面計６２、ドレンバルブ
６３が装着された集油タンク３９叫よりなる微少圧力制
御機構にエリ制御される。５８は油圧配管、５９は漏油
管、３８は電磁弁？示し、３８によってアキュムレータ
ー３６に供給されるテラ素カスが制御される。又、３１
゜３２はそれぞれ分離槽の温度？制御するための熱変換
器とポンプ茫示し、２２は気化流体タンク、４２けコン
プレッサー、４０は減圧弁、５５は逆止弁、４１．４３
は配管茫示す。

次に抽出分離手順について説明する。

まず対象物質？抽出槽２８に入れ、次にパルプ■ｌｔ用
いて流体源２１の流体ケ配管４４．４５茫通じて系統全
体に徐々に充填する。充填後パルプ（９） Ｖｌは閉鎖状態におく。この初充填終了時系統全体は気
化又は液化の状態にある。４７．４８は配管、５６．５
７は逆止弁茫示す。この状態から循環ポンプ２４ケ駆動
［−て昇圧し、同時に熱交換器２６により温度？上げ、
抽出槽２８（ｉ−超臨界状態とする。抽出槽の圧力と温
度は、如何なる物質？抽出するのかその抽出目標物質に
よって異なり、且つ精度ケ費するので、圧力制御弁２５
によってその圧力ケ、又、熱交換器２６とポンプ２７０
組合せによって、抽出槽内の流体？循環して、抽出槽に
設置した棉度衣示器ＴＲＩの目標温度に一致させるよう
に、それぞれに独立制御される。抽出槽内の圧力は圧力
計ＰＧＩによって示される。抽出槽の抽出効率？高める
ため、必要により、抽出槽には図示にない攪拌装置及び
沖過器會設置することができる。

抽出槽で抽出された抽出物質と超臨界流体の混合流体は
、配管４９、減圧弁５０、逆止弁５２、熱交換器３１’
に経て分離槽２９に送られる。５３は逆止弁茫示す。分
離槽における抽出物質の分離（ｌＯ） 条件（圧力及び温度）は抽出物質毎に異なり且つ精度孕
要するので、減圧弁５０によりまず分離槽２９の目標圧
力近傍１で減圧し、更に、油圧サーボモータ３０、ピス
トン３３、ロッド３４、アキュームレータ３６、油圧ポ
ンプ３７及び集油タンク３９等よりなる微少圧力制御機
構により微少圧力制御する。この方法は、分離槽内のピ
ストン３３と、油圧サーボモータ３０Ａ内のピストン３
５の圧力バランスによるもので、アキュームレータ３６
に設置された圧力リレーＰＳによって定まるアキューム
レータの圧力に比例した目標圧力に厳密に制御すること
が可能である。同、分離槽に抽出槽と同様の圧力制御弁
２５ケ用いない理由は、抽出物質が圧力制御弁の排出口
から脈圧吸収タンク等へ逃るの？防止するためである。

又、温度については、抽出槽と同様に、熱交換器３１と
モーターＭ４が装着されたポンプ３２の組合せによって
、分離槽内の混合流体ケ循環して、分離槽に設置した湛
度衣示器Ｔｌ（２の目標温度に一致するよう制御する。

向、ＰＯ２は圧力計ゲ示＋１１） す。分離槽２９に工す分離されに目標抽出物げ、分離底
部にたするので、抽出物ノＭＬ摘出管６１のパルプＶ２
．Ｖ３及びＶ４に＆１作することにエリ、適宜摘出する
。

分離槽で抽出物質ケ分離した流体（超臨界状態又は液化
状態又は気化状７２ｎ　＞　ｒｓ、脈圧吸収タンク２３
に経て再び循環ポンプ２４に送られ、リサイクル利用さ
れる。４６．５１目配官、６０ｉｊ減圧弁會示す。

気化流体タンク２２及びコンプレッサー４２げ、系統か
らの流体の漏れ量ケ補填するために設置されるものであ
る。この実施例によれば、抽出用流体？超臨界状態とし
て使用する。超臨界流体は浸透力が著しく強いため被抽
出物質から目的物ケ効率よく抽出することができる。

第３図は本発明の第２ちＶ施例葡示し、ｍ２図に示す実
施例と異なる点は、分離檀金３段に配置／していること
である。従って、分離、抽出装置における同一部分は第
２図における符号と同一符号で示している。又、分離槽
に関係する符号である（１２） ２９分離槽、３０油圧サーボモータ、３１熱交換器、３
２ポンプ、３３．３５ピストン、３４０ンド、３６アキ
ユームレーター、３７油圧ポンプ、３８電磁弁、モータ
Ｍ２．圧力計ＰＧ２．温度表示器ＴＲ２の符号は第１の
分離槽にへの符号、第２第３の分離槽にそれぞれＢ、Ｃ
の符号ケ番号の後に付した。

第３図に示される実施例において、具体的な抽出分離手
順は第２図に示す実施例と同様である。

第３図において、第１の分離槽２９Ａから被抽出物質ケ
含む抽出用流体が第２の分離槽２９Ｂに導入され、該分
離槽２９Ｂにおいて被抽出物が分＾ＩＦされた後さらに
第３の分離槽２９Ｃに導かれる。

本実施例の如く分離槽ケ３個有することによって、例え
ば、抽出槽において高圧、茜温条件下でその圧力、温度
よりも低い圧力、温度で抽出可能な３棟類の抽出物質ケ
一度に抽出した場合、そのそれぞれの抽出物質に適合す
る↓う、第１の分離槽で第１の抽出物質を、第２の分離
槽で第２の抽出物質ケ、第３の分離槽で第３の抽出物質
を分離（１３） 摘出が可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、抽出槽及び分離槽の圧力
と温［ｋそれぞれに独立制御及び高精度制御することが
できるために、目的物が効率よく抽出分離することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の抽出分離装置ケ示す系統図、第２図は分
離槽が１個の場合の本発明における第１実施例？示す抽
出分離装置の系統図、第３図は分離槽が３個の場合の本
発明における第２実施例ケ示す抽出分離装置の系統図で
ある。 ２１・・・流体源、２５・・・圧力制御弁、２６・・・
熱交換器、２７・・・ポンプ、２８・・・抽出槽、２９
，２９Ａ。 ２９Ｂ、２９Ｃ・・・分離槽、３０．３ＯＡ、３０８゜
３００・・・油圧サーボモータ、３１．３１　Ａ、３ｉ
Ｂ。 ３１　Ｃ−・・熱交換器、３２，３２Ａ、３２８，３２
０・・・ポンプ。 代理人　弁理士　鵜沼辰之 （１４） 第１頁の続き ［相］発　明　者　松　崎　晴　美　日立市幸町３所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体源から抽出用流体が抽出槽に導かれ、該抽出槽
   において被抽出物ケ抽出した前記流体が分離槽に導かれ
   、該分離槽において被抽出物と繭記抽出用流体と？分離
   する抽出分離装置において、前記抽出槽お工び分離槽に
   温度制御機構および圧力制御機構？設けたこと？特徴と
   する抽出分離装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記抽出用流体が
   超臨界流体であることケ特徴とする抽出分離装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記抽出用流体が
   液化流体であることを特徴とする抽出分離装置。 ４、特許請求の範囲第２項塘たは第３項において、前記
   流体が液化炭酸ガスであることを特徴とする抽出分離装
   置。