JPS62158223A - 有機物質の回収方法 - Google Patents

有機物質の回収方法

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JPS62158223A
JPS62158223A JP60298372A JP29837285A JPS62158223A JP S62158223 A JPS62158223 A JP S62158223A JP 60298372 A JP60298372 A JP 60298372A JP 29837285 A JP29837285 A JP 29837285A JP S62158223 A JPS62158223 A JP S62158223A
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aqueous solution
membrane
organic substance
line
extraction column
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JP60298372A
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Hideyuki Michiki
道木 英之
Hisashi Miyagawa
久司 宮川
Naoki Mizutani
直樹 水谷
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Research Association for Petroleum Alternatives Development
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

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) この発明は超臨界状態または臨界点に近く密度が気体の
それに近い状態にある抽出剤を使用して水溶液中の有機
物質を抽出した後、なお水溶液中に残存する有機物質を
回収する方法に関する。
(従来の技術) 超臨界状態もしくは臨界点に近い状態にある抽出剤を使
用して水溶液中の有機物質を高圧において抽出する方法
は例えば、特開昭56−56201号、特開昭59−1
41528号などに提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、特開昭56−56201号記載の方法は
充分な抽出率を得るために抽出塔を多段とする必要があ
る。抽出塔が多段でない場合、抽出塔内での抽出率が低
下するので、抽出塔の下部から流出する水溶液中に有機
物質が相当量、残存することになる。
抽出塔の下部から流出する水溶液をそのまま廃棄すると
廃水の二次的処理を必要とし、さらには有機物質の回収
率低下をきたすことになる。
抽出塔の下部から流出する水溶液中に残存する有機物質
を蒸留塔等で回収しようとすれば多量のエネルギーが必
要となる。
そこで、抽出塔の下部から流出する水溶液中の有機物質
の濃度をある濃度以下に低下させるために、抽出塔内で
の抽出率を高く維持しようとすれば抽出塔は多段となら
ざるを得ない。
しかしながら、抽出塔の塔高を高くすることは高圧容器
の製作費用、あるいは据付のための基礎工′19費用を
増大させることとなる。
−・方、特開昭59−141528号記載の方法は抽出
塔内において、気相−軽液相一毛液相の三相を出現させ
、各層をそれぞれ抜き出して、それぞれフラッシュさせ
るためフラッシュタンクが3個必依であり、装置が複雑
となる。また、抽出塔の下部から流出する水溶液がその
まま廃棄される場合、有機物質の回収率低下をきたして
いる。廃棄されないでfl環させた場合は、水の量が益
々増加するので、不必要な木を循環させるための動力費
が増大し、装置が大きくなるとともに処理能力も低下す
ることは避けられない。
この発明は上記した、従来の抽出法が有する欠点を解決
しようとするものであり、抽出塔下部から流出した水溶
液を膜分離装置へ供給し、水溶液中に残存する有機物溶
質を膜分離装置で回収して、抽出塔に循環すると共に抽
出塔高を低くする方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は抽出塔の高圧容器製作費用、据付のための
基礎工事費用が安価で、しかも不必要な水を循環させる
ことなく装置を複雑化させることのないコンパクトな有
機物溶質の回収方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) この発明は、水溶液中の有機物質を、超臨界状■1また
は超臨界状態に近接した状態にある抽出剤により抽出し
て回収する方法において、抽出塔下部から流出する水溶
液を膜分離装置へ供給し、膜を透過しないで膜分離装置
から流出する有機物質含有液を抽出塔の上部へ返送させ
ることを特徴とする有機物質の回収方法を提供するもの
である。
この発明によれば、抽出塔内下部の水溶液中に有機物質
がある程度存在する状態で、抽出塔下部から水溶液が抜
き出されて膜分離装置へ提供され、分離回収された有機
物質含有液が抽出塔へ返送されるので抽出塔を多段にし
て、塔高を高くする必要もなく、また、廃棄される水溶
液中には有機物質が殆ど含有されないので、そのまま廃
水処理が可能である。
この発明において、膜分離装置へ提供される水溶液中の
有機物質の濃度は6.0wt%以下が好ましく0.5〜
6.0wt%がより好ましい、この濃度範囲の上限を超
えると抽出塔高は低くできるが抽出塔内での抽出率が低
下することになり、膜に負担がかかり、膜分離装置が大
きくなり、効率が低下するので好ましくない、また、こ
の濃度0.5wt%未猫の場合は抽出効率が高くなるが
抽出塔高を低くすることが困難となることがある。
この発明において、膜分離装置で使用される膜としては
碑に制限はないが例えば、酢酸セルロース系I模、ポリ
アミド系膜などがあげられる。これらは通常市販されて
いる膜が使用できる。
この発明において、有機物質は、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、n−ブタノール等のアルコール類、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン
等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類
またはこれらの混合物などであり、これらの抽出分離に
利用することができる。
この発明において、抽出剤は二酸化炭素またはエタン、
エチレン、プロパン、プロピレン等の炭化水素などが好
適であり、抽出される目的有機物質との関係から適宜組
合せて使用される。
この発明において、抽出塔へ返送される有機物質の回収
率を高めるため、および廃水処理が容易に実施されるた
めに膜分離装置は複数設置してもよいし、あるいは多段
としてもよい。
以下、この発明を図面によりさらに詳細に説明する。
第1図は、この発明の一実施態様を示すフローシートで
ある。
同図においてライン2から供給される有機物質を含有す
る原料水溶液は原料供給ボンデ3を介してライン4から
抽出塔l上部へ供給される。
抽出塔l下部には、抽出剤が、抽出剤供給ライン19、
循環圧縮機20およびライン21を経て供給される。
抽出塔1内部において、」二部から降下移動する原料と
下部からL針移動する抽出剤は向流的に接触して抽出剤
は上昇移動しながら水溶液中の有機物質を抽出し、抽出
塔1の全項からライン5によって排出される。
−・方、下降移動しながら有機物質を抽出剤にイζわれ
た水溶液は抽出塔l下部からライン6へ抜き出され、液
面調整弁7を介してライン8から圧力調整器9へ供給さ
る。ここで、水溶液の圧力は次の1程へ供給できる程度
に減圧されるが、水溶液中に残存する少域の抽出剤は分
離回収され圧力調整器9上部からライン16へ排出され
、圧力調整弁17を介して抽出剤供給ライン19へ供給
される。
圧力調整器9は、抽出塔内圧力と膜分離装置圧力とに差
圧がない場合などには省略することができる。例えば、
抽出塔内圧力が50〜70kg/crn’Gの場合、抽
出塔1下部から抜き出された水溶液中の抽出剤の量が無
視できる程度の場合などである。
減圧された水溶液は圧力調整器9下部から抜き出され、
ライン10から膜分離装置11へ供給される。
膜分離装置11において、水溶液は膜を透過した水と1
1りを透過しない水溶液とに分離される。膜を透過しな
い水溶液は回収され、ライン13から溶質回収ポンプ1
4を介してライン15から抽出塔I IZ部へ返送され
る。図示しないが、溶質回収ポンプ14に供給される前
にタンクに貯めて流量調整および混合したガスを分離す
ることもできる。
第2図は、この発明の他の実施態様を示すものである。
同図において、抽出塔l下部からライン10へ抜き出さ
れた水溶液は第1膜分離装置11へ供給される。水と分
離された膜を透過しない水溶液はライン23から第2膜
分離装置22へ供給され、水はライン24へ供給される
ライン23かも供給された膜を透過しない水溶液は第2
膜分離装置22において、随伴する水がさらに分離され
、e縮されてライン13から抽出塔1へ返送される。
水はライン25を経て、第1膜分離装置11で分離され
ライン24から供給される水と合流され、ライン26か
ら排出される。
第3図は、従来の方法のフローシートであり、ライン5
から排出された有機物質は圧力調整弁27を経てライン
28から/に留塔32の上部に導入され、蒸留塔32の
下部からの流出液はライン29、液面調整弁30を経て
ライン31から抜出される。蒸留塔32の留出液はライ
ン19を経て循環圧縮機20に送られる。
なお第2,3図において第1図と同符号は同じものを意
味する。
(発明の効果) この発明によれば、有機物質抽出塔の塔高を低くでき、
高圧抽出容器の製作費用、据付基礎工・19費用、廃水
処理費用などが低減される。また、水溶液中に残存する
有機物質を他の方法で回収するよりもエネルギー(熱エ
ネルギー、動カニネルキー)が低減される。さらに、抽
出塔頂部流出の有機物質と抽出剤の分離は使用される有
機物質と抽出剤によっては後の工程が法留塔、吸着塔あ
るいはフランシュタンクどちらでも適宜選択して設置す
ることかできる。
(実施例) つぎに、この発明の方法を実施例および比較例により、
さらに具体的に説明する。
実施例1 第1図に基づいて行なった。
内部が圧力100kg/cm’G、温度38℃に保持さ
れている高さ3mの抽出塔lへ、エタノールを10wt
%含む水溶液500gr/時を上部から供給し、下部か
ら二酸化炭素40立/分を供給してエタノールの抽出を
行なった。
水溶液と抽出剤である二酸化炭素は抽出塔1内で向プん
的に接触させた。抽出塔1下部に移動するに従って水溶
液中のエタノール濃度が順次低下した。
抽出塔1内下部の水溶液中のエタノール濃度が、l 、
0wt%まで低下したとき水溶液を抽出塔l下部から抜
き出し、圧力調整器9で水溶液の圧力を約60 k g
/ cm’G 、温度25°Cに調節した後、デンマー
クDe Danske 5ukkerfabrikke
r社製HR膜(商品名)の設けられた11ジ分離装置1
1へ供給した。
ライン13からはエタノール濃度5.0wt%の水溶液
が毎時80g得られ、ライン12からはエタノール濃度
0.1wt%の水が毎時370g排出された。
比較例1 抽出塔1内の圧力、温度は実施例1と同じ条件で第3図
に基づいて行なった。
抽出塔l下部のライン6から抜き出される水溶液中のエ
タノール濃度を0.1wt%まで低下させるためには抽
出塔は約10mの高さが必要であった。
実施例2 第2図に基づいて行なった。
内部が圧カフ5kg/crnjG、温度30℃に保持さ
れている高さ5mの抽出塔lへ、エタノールを20wt
%含む水溶液30kg/時を上部から供給し、下部から
二酸化炭素200 Nrn’/時を供給してエタノール
の抽出を行なった。
抽出塔l下部からはエタノールe度約2wt%の水溶液
が毎時24kgでライン6へ抜き出され、膜分離装置1
1へ供給された。
ライン13からはエタノール濃度6.0wt%の液が毎
時5 k g ?!)られ、ライン12からはエタノー
ル濃度0.3%の液が毎時19kg排出された。
比較例2 抽出塔l内の圧力、温度および抽出塔の高さは実施例2
と同じ条件で第3図に基づいて行なった。
抽出塔l下部から抜き出された水溶液は蒸留塔(図示せ
ず)へ供給され、水溶液中のエタノールが回収された。
ライン6の水溶液はエタノール濃度2wt%であり、こ
れを捨てることになる。これを回収しようとする回収エ
タノール1kg当たり、スチーム約5kg必要であった
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施態様のフローシートであり
、第3図は、この発明の他の実施態様を示し、第3図は
、従来方法のフローシートを示す。 待時の説明 l・・・・・・・・・・・・・・・・・・抽出塔2・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ライン3・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ポンプ4.5.6・・・・
・・ライン 7・・・・・・・・・・・・・・・・・・液面調整弁8
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ライン9・・・
・・・・・・・・・・・・・・・圧力調整器10・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ライン11・・・・・
・・・・・・・・・・・・・1模分離装置12.13・
・・・・・・・・ライン l4・・・・・・・・・・・・・・団・溶剤回収ポンプ
15.16・・・・・団・ライン 17・・・・・・・・・・1旧・・圧力調整弁16.1
9・・・・旧・・ライン 20・・・・・・・・・・・・・・・・・・循環圧縮機
21・・・・1旧・・・旧・・ライン 22・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2119
分離装置23〜26・・・・・・・・・ライン 27・・・・・・・・団・・・・・・・圧力調整弁26
.29・・・・・団・ライン 30・・・・・・・・・・1旧・・液面調整弁31・・
・・・・・旧・・・旧・・ライン32・・・・・・・・
・・・・・旧・・蒸留塔特許出願人  新燃料油開発技
術研究組合erlζ1“、1ノ 第1図 第2図 手続補正書(方式) %式% 1、水性の表示 昭和60年特許願第298372号□ 2、発明の名称 有機物質の回収方法 3、補正をする者 、119件との関係   特許出願人 住所 東京都千代田区内神田1丁目4番2号名称 新燃
料油開発技術研究組合 代表者 野 口 照 雄 4、代理人 住所 〒105東京都港区新橋3丁目7番3号ミドリヤ
第2ビル 7階 6、補正により増加する発明の数  07.補正の対象 委任状及び 明細書の「図面の簡単な説明」の欄 8、補正の内容 (1)委任状を別紙の通り補充します。 (2)明細書第14ページ第7行の「第3図」を「第2
図」に補正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、水溶液中の有機物質を、超臨界状態または超臨界状
    態に近接した状態にある抽出剤により抽出して回収する
    方法において、抽出塔下部から流出する水溶液を膜分離
    装置へ供給し、膜を透過しないで膜分離装置から流出す
    る有機物質含有液を抽出塔の上部へ返送させることを特
    徴とする有機物質の回収方法。 2、抽出塔下部の水溶液中の有機物質濃度が、6.0w
    t%以下である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、膜を透過しないで膜分離装置から流出する有機物質
    含有液を抽出塔へ返送する前に第2膜分離装置へ供給す
    る特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、膜を透過しないで膜分離装置から流出する有機物質
    含有液を抽出塔へ返送する前に第2膜分離装置および第
    3膜分離装置へ供給する特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 5、有機物質がエタノール、イソプロピルアルコール、
    n−ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエ
    チルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢
    酸メチル、酢酸エチル等のエステル類またはこれらの混
    合物である特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、抽出剤が二酸化炭素またはエタン、エチレン、プロ
    パン、プロピレン等の炭化水素である特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
JP60298372A 1985-12-29 1985-12-29 有機物質の回収方法 Granted JPS62158223A (ja)

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