JPS6369502A

JPS6369502A - 抽出装置

Info

Publication number: JPS6369502A
Application number: JP21246086A
Authority: JP
Inventors: Norio Ohashi; 大橋　紀夫; Yoshihiro Eto; 良弘恵藤
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1986-09-09
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1988-03-29

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］本発明は抽出装置に係り、特に固体膜を内装した抽出装
置において、膜破損等により運転停止を余儀なくされる
場合に起こる配管閉塞等の問題を解決する抽出装置に関
する。

［従来の技術及び先行技術］抽出は各種物質の分離、精製等に古くから広く利用され
ている技術であるが、最近においては、固体膜を介して
抽出を行なう方法が検討されている。固体膜を用いる抽
出方法は、固体膜の片側に被抽出物質（抽質）を含む抽
料　（ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｅｅｄ）　、もう一方の
側に抽剤　（ｓｏｌｖｅｎｔ）を流入させて抽出を行な
い、その後同様にして片側に逆抽出前（ｓｔｒｉｐ　５
ｏｌｕｔｉｏｎ）、もう一方の側に被抽出物質を抽出１
ノて含有する抽剤を流入させて逆抽出を行ない、目的物
質である被抽出物質を回収するものである。

しかして、逆抽出剤中にある程度の量の被抽出物質が逆
抽出された時点で、逆抽出剤を取り出し・、逆抽出剤が
酸の場合には、アルカリを添加するか希釈するかして弱
酸性ないし中性とした後、電解槽へ送り、電解すること
により、被抽出物質を還元、析出沈殿させて回収してい
る。またｐＦ（調整により金属水酸化物を得、析出沈殿
させて回収する場合もある。

しかしながら、上記従来の方法では、電解装置を必要と
し、設備費、メンテナンス等の面から有利なことではな
い。また、逆抽出剤を再利用することができず、コスト
高となり、経済的に不利であった。しかも、ＰＨ調整に
より金属水酸化物を析出沈殿させて回収する場合等には
、その汚泥処理が困難であり、処理費が高くつく等の問
題点もあった。

このような問題を解決するものとして、本出願人は、第
２図に示す如く、容器内を固体膜５２で少なくとも２室
５４．５６に仕切り、そのうちの第１の室５４に抽剤を
充填し、残る抽料、逆抽出剤のうち１液（図においては
抽料）を第２の室５６内に、残りの１液（この液は抽剤
と実質的に非混和性である。図においては逆抽出剤。）
を第１の室５４内の抽剤中を通過させるように、抽料、
抽剤、逆抽出剤の各液導入手段５８．６０．６２及び同
排出手段６４．６６．６８を設けて構成した抽出手段７
０と、この抽出手段７０で被抽出物質を逆抽出して排出
される逆抽出剤を晶析処理して再び抽出手段に返送する
晶析手段８０とを設けてなる抽出装置を提案し、先に特
許出願した（特願昭６０−６６２９２号。以下「先願」
という。）。

なお、第２図中、７２は種晶、７４は逆抽出剤の導入口
、７６は同排出口、７８は液循環用配管、８２は液伝達
手段、８４は逆抽出剤を晶析手段に送給する配管、Ｐ　
Ｉ−Ｐ　３はポンプである。

第２図に示す先願の抽出装置は、抽出及び逆抽出を行な
うための抽出手段と抽出手段からの被抽出物質を逆抽出
した逆抽出剤を晶析処理して循環する晶析手段とを備え
ているため、逆抽出速度と晶析速度とを独立して制御す
ることが可能である。このため、装置の運転操作も容易
となる。

しかもこのように抽出手段と晶析手段とが別個に設けら
れていることから、各々の条件（例えば温度）を抽出又
は晶析に最適な条件とすることができるので、抽出効率
、晶析効率を向上させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ところで、第２図に示すような先願の抽出装置において
、固体膜５２が複数本設置されているような場合でも、
複数の固体膜のうちの１本でも破損すると、抽出装置全
体の運転が不可能となる。

しかして、この場合、腹痛れ等をチェックして膜のｒＩ
ｔＺｍ箇所を確認してこれを修理するには相当の時間を
要するため、抽出装置の再運転を開始するまでには長い
時間、稼動を停止しなくてなならない。また、装置の運
転を長時間行うと固体膜にＳＳ等の異物質が付着、蓄積
し、抽出速度が低下してくる。この場合でも、抽出装置
の運転を停止し、膜の洗浄、交換等の処理を行う必要が
ある。

しかしながら、抽出装置の運転を長時間停止すると、配
管によってはスケールが発生し、液送給効率が悪くなる
という問題が起こる。特に、第２図のような装置におい
て、晶析手段８０へ逆抽出剤を導入する配管８４は、装
置の運転停止により、高濃度に被抽出物質を含有する逆
抽出剤が停滞することとなり、被抽出物質の析出が起こ
り、一旦、これらのスケールの溶解処理を行わないと、
著しい場合には配管の閉塞が起こる危険性もある。

このため、従来の装置においては、膜破損等の事故が発
生する毎に、膜補修以外に多くの処理作業が必要とされ
、効率的な運転ができない３［問題点を解決するための
手段］本発明の抽出装置は、装置容器内を仕切部材によって複数の区域に区画し、該
区画された各々の区域内を固体膜で仕切って少なくとも
２つの室を設け、第１の室を抽剤が充填される抽出用の
室とし、抽料及び逆抽出剤のいずれか一方の導入手段及び排出手
段を第２の室に設け、抽料及び逆抽出剤のいずれか他方の導入手段及び排出手
段並びに抽剤の導入手段及び排出手段を第１の室に設け
たこをと特徴とするものである。

［作用］本発明の抽出装置は、区画された複数の区域の各々にお
いて、独立に抽出及び逆抽出が行えるように、抽料、抽
剤及び逆抽出剤の導入手段と排出手段とが設けられてい
るため、これらの区域のうちの１つで膜の破損等により
抽出不可能となった場合には、この区域への抽料、抽剤
、逆抽出剤の導入、排出のみを停止して、修理等の処理
を施すことができ、他の区域についてはそのまま抽出、
逆抽出を継続することができる。従って、本発明の抽出
装置によれば、抽出装置全体のｍ埋能力は低下するもの
の、装置全体の運転を停止することなく、そのまま各液
の送給を継続することかできるので、配管内は常に液流
通状態に保たれるため、配管内へのスケール付着等の問
題が殆ど起こることがない。

［実施例］以下に本発明を本発明の実施例を示す図面を参照して詳
細に説明する。

第１図は本発明の実施例に係るチューブラ−或いはホロ
ファイバー型の固体膜を装着した抽出装置を示す断面図
である。

第１図において１は装置ケーシングであって、その内部
は仕切板２によって２つの区域３．４に区画されている
。この区画された区域３．４は左右対象であること以外
は全く同様の構成となっているので、同一部材に同一符
号をもって示し、その構成について以下に説明する。

即ち、各区域の上部には２段に設けられた仕切板１２．
１４によって逆抽出剤導入室１６と、語基１６の下面側
の抽料導入室１８が画成されている。また、装置ケーシ
ング１０の下部も、２段に設けられた仕切板２０．２２
によって抽残液排出室２４と、その下側の逆抽出剤排出
室２６が画成されている。なお、仕切板１４と２０との
間には、第１の室が設けられ、抽剤が流通される抽剤室
２８とされている。そして、抽料導入室１８と抽残液排
出室２４とを連通ずるように、バイブ状の固体［３０が
設けられ、その内部が第２の室とされている。また、逆
抽出剤導入室１６の下部は、滴下管３２によって抽剤室
２８の上部と連通されている。また、抽剤室２８の下部
は連絡管３４によって逆抽出剤排出室２６と連通されて
いる。

′　　３６及び３８は、それぞれ抽剤の導入口及び排出
口である。

４４及び４６はそれぞれ抽料の導入口及び排出口であり
、４８及び５０はそれぞれ逆抽出剤の導入口及び排出口
である。

次に上記抽出装置の作動について説明する。

抽出装置１の区画された各室３．４において、千山文Ｉ
Ｉ　Ｉ−に譜’１　ｒｉ　＋３ａシ１Ｌ笛１＾官づ気１
（市文醤ｆ官り口内に導入され、その中を上向きに流れ
て抜出口３８に至り、装置ケーシング１０外に抜き出さ
れる。抜出口３８から抜き出された抽剤は、配管４２を
通って導入口３６へ戻され、連続して循環される。

抽料は、抽料の供給口４４から抽料導入室１８内に導入
され、次いで固体膜３０の内部の第２の室に導入される
。そして、その中を下向きに流れ抽残液排出室２４に入
る。抽料は、このパイプ状固体ｎ１３０内を通る間に、
抽剤室２８内の抽剤と固体膜３０の管壁面部を介して接
触する。そして、これにより抽出が行われ、抽料中の目
的物質（抽質）が抽剤中に穆行する。

なお、抽出の行われた抽料（抽残液）は抽残液排出室２
４内に入り、次いで抽残液の排出口４６から装置ケーシ
ング１０外へ排出される。

逆抽出剤は供給口４８から逆抽出剤導入室１６内に導入
され、次いで滴下管３２から抽剤室２８内に供給される
。本実施例において、逆抽出剤は抽剤よりも大なる比重
を有すると共に、抽剤と溶け合わない性質を有している
ので、滴下管３２の下端から抽剤中に送り出されると、
液滴或いは液柱の形（図示の例では液滴）となって抽剤
室２８中の抽剤中を降下し、抽剤と直接接触して逆抽出
を行う。この直接接触により、抽剤中の抽質は逆抽出剤
中に効率よく移行する。

この逆抽出を行った逆抽出剤は、連絡管３４を通り逆抽
出剤排出室２６内に導入され、次いで逆抽出剤排出口５
０から晶析装置等の被抽出物質の回収手段に供給される
。なお、前述のように、逆抽出剤の比重は抽剤よりも大
きいので、抽剤室２８中の抽剤が逆抽出剤排出室２６に
入り込むことはない。

回収手段として、例えば第２図に示す晶析手段８０に供
給された逆抽出剤は、その内部を上昇し、種晶７２を流
動状態にさせる。そして、含有される被抽出物質（抽質
）が種晶７２に触れて晶出する。一方、被抽出物質が晶
出して除去された逆抽出剤は、抜出ロアロより抜き出さ
れ、第１図に示す本発明の抽出装置１の逆抽出剤供給口
４８に循環される。

このような本発明の抽出装Ｕにおいて、抽料、抽剤及び
逆抽出剤の供給あるいは抜出は、複数の弁機構付枝管に
分岐された本管の各々の枝管を各室の各々の液の導入口
あるいは排出口に接続して行う。

即ち、第３図に示す如く、本管６が複数本（図において
は２本）の枝管６ａ、６ｂに分岐され、各々の枝管６ａ
、６ｂにバルブ８ａ、８ｂを有するもの、あるいは、第
４図に示す如く、本管６を分割してバルブ８ａ〜８ｂに
て枝管６ａ〜６ｄを接続したものなどを用いることがで
きる。

このような配管を用いて、８液の供給を行うことにより
、運転を停止する区域への供給管のバルブのみを閉とし
、他は開とすることにより、他の区域への液の供給はそ
のまま１！続して行うことかでき、本管内は常に液が流
通状態となるためスケールの発生等を防止することがで
きる。一方、８液の抜出用の配管としては、バルブ付き
のものを用いなくても良いが、膜の破損等で液が混合し
て排出された場合、これが他の区域の排出液と混合する
のを防ぐ上で、供給側と同様、バルブ付きのものを用い
るのが好ましい。

供給用配管、抜出用配管としては、特に第４図に示す如
く、１つの本管をバルブで分配した構成のものが、設備
が簡素で、またバルブ操作のみで液の流通、停止を調整
できるので有利である。

なお、第１図の例では、抽出装置内を２つに区画して２
区域を設けた例を示したが、この区画された区域数は、
３区域又は４区域以上としても良い。

また、上述の説明では、抽料と抽剤とを固体膜を介して
接触させ、抽剤と逆抽出剤とを直接接触させる場合につ
いて説明したが、本発明の装置においては、逆抽出剤と
抽料とを入れ替えて、供給口４４より逆抽出剤を導入す
ると共に供給口４８より抽料を導入することにより、逆
抽出剤と抽剤とを固体膜を介して接触させ、抽料と抽剤
とを直接接触させるようにしても良い。また、逆抽出剤
１−　枯桐１　　＋４−　＊Ｍ　ｔ−４−４＋ｌ　　１
．％−４−＋　４．１”Ｆｌ　１４’　賭？−Δ１イ位
触させるようにしても良い。

固体膜を介して接触させれば、エマルジョン化が防止さ
れ、一方、固体膜を介さずに接触させる方が抽出速度が
早く、固体膜への結晶付着の可能性がないという利点が
ある。

第１図においては、一つの区域に一木のバイブ状固体膜
３０を設置した装置を示したが、固体膜は２本以上であ
っても良い。また、滴下管３２についても複数本設ける
ことができる。固体膜あるいは滴下管を複数本設置する
ことにより、処理容量を向上させることができる。

更に、第１図においては、逆抽出剤を抽剤の上昇域中に
液滴又は、液柱の形で下降させる例を示したが、これを
逆に、逆抽出剤を抽剤の下向流中で上昇させるようにし
ても良い。

本発明において、固体膜の形態としては、平膜型、チュ
ーブラ−型、ホローファイバー型等、各種のものが用い
られるが、特に管状膜に有効である。

Ｉｉ！；ｌ偉瞠は冬項譬のものであれげ亀〈　化１テｌ
−３’→ぞリテトラフルオロエチレン（以下ｒＰＴＦＥ
Ｊという）、酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリ塩化
ビニル、ポリプロピレン、ポリアミド等の半透膜が挙げ
られるが、特にＰＴＦＥが好ましい。

一般にＰＴＦＥはテフロン（商品名）として市販されて
いる。ＰＴＦＥは耐薬品性、疎水性に優れ、また抽出速
度も極めて高く、固体膜として採用するに好適な性質を
備える。多孔買ＰＴＦＥ膜は、使用する抽剤等によって
、その膜厚、孔径等を選定する。

なお、ＰＴＦＥ固体膜の抽出速度が速い理由は明らかで
ないが、その網目状構造や極端な疎水性（親油性）によ
り、抽料又は逆抽出剤と抽剤との接触部が孔だけではな
く、膜面全体にわたることとなり、膜内における拡散も
速いためと推定される。

本発明の装置においては、抽剤中を下降又は上昇する液
滴又は液柱が固体膜と接触することがある。しかるに、
抽料及び逆抽出剤が水溶液の場合には、固体膜として極
めて疎水性の強いＰＴＦＥを用いることにより、接触を
より確実に防ぐことができる。抽料及び逆抽出剤が有機
溶剤で、抽剤が水溶液である場合には、固体膜としては
親水性の強いものを用いるのが好ましい。

［効果］以上詳述した通り、本発明の抽出装置によれば、膜破損
等の事故が発生した場合、該当する区域のみの運転を停
止、即ち、多液の供給を停止するのみで良く、装置全体
の運転を停止することなく、抽出処理を継続することが
できる。

このため、配管内に液が長時間停滞することによるスケ
ールの付着、蓄積等が防止され、装置の修理等を良好な
作業性のもとに行うことが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る抽出装置の構成を示す
図である。第２図は先願に係る抽出装置の構成を示す図
である。第３図及び第４図は、供給用配管の例を示す構
成図である。１・・・抽出装置、　　　　２・・・仕切板、３．４・
・・区域、　　　　　６・・・本管、６ａ〜６ｄ・・・
枝管、　　８ａ〜８ｄ・・・バルブ、１６・・・逆抽出
側導入室、１８・・・抽料導入室、２６・・・逆抽出剤
排出室、２８・・・抽剤室、３０・・・固体膜。代理人　　弁理士　　重　野　　剛第２図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）装置容器内を仕切部材によって複数の区域に区画
し、該区画された各々の区域内を固体膜で仕切って少な
くとも２つの室を設け、第１の室を抽剤が充填される抽
出用の室とし、抽料及び逆抽出剤のいずれか一方の導入手段及び排出手
段を第２の室に設け、抽料及び逆抽出剤のいずれか他方の導入手段及び排出手
段並びに抽剤の導入手段及び排出手段を第１の室に設け
たことを特徴とする抽出装置。
（２）固体膜が管状膜であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の抽出装置。
（３）各区域の抽料の導入手段、逆抽出剤の導入手段及
び抽剤の導入手段には、各々、複数の弁機構付枝管に分
岐された液供給本管の該枝管が接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の抽出
装置。
（４）各区域の抽料の排出手段、逆抽出剤の排出手段及
び抽剤の排出手段には、各々、複数の弁機構付枝管に分
岐された液抜出本管の該枝管が接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
１項に記載の抽出装置。