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抽出装置及び抽出方法 NEW

国内特許コード P200016695
整理番号 S2018-0857-N0
掲載日 2020年3月24日
出願番号 特願2018-160379
公開番号 特開2020-032346
出願日 平成30年8月29日(2018.8.29)
公開日 令和2年3月5日(2020.3.5)
発明者
  • 武藤 明徳
出願人
  • 公立大学法人大阪
発明の名称 抽出装置及び抽出方法 NEW
発明の概要 【課題】本発明は、水相及び有機相のうち一方に含まれる対象成分を他方に短時間で効率よく移行させることができ、対象成分を移行させた後水相と有機相とを連続的で迅速に分離することができる抽出装置を提供する。
【解決手段】本発明の抽出装置は、第1流路と、第1液体を第1流路に供給するように設けられた第1供給部と、第2液体を第1流路に供給するように設けられた第2供給部とを備え、第1流路は、第1液体からなる水相と第2液体からなる有機相とが交互に第1流路を流れる液液スラグ流が形成されるように設けられ、第1流路へ供給する第1液体の体積流量が第1流路へ供給する第2液体の体積流量の2倍以上40倍以下の場合、第1流路の内壁面は疎水性であり、第1流路へ供給する第2液体の体積流量が第1流路へ供給する第1液体の体積流量の2倍以上40倍以下の場合、第1流路の内壁面は親水性である。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要

混じり合わない2つの液体(例えば水溶液と疎水性有機溶液)を用いてそれぞれの液体に対する溶解度の差を利用する液-液抽出法(ミキサセトラ法、パルスカラム法、遠心抽出法、エマルジョンフロー法など)が知られている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、2つの液体を混合してエマルション状態(水溶液と有機溶液などが混じりあって白濁した状態、乳濁液)を形成する。このことにより、液-液界面の面積を広くすることができ、水溶液中の対象成分を効率的に有機溶液に移行させることができる。

産業上の利用分野

本発明は、抽出装置及び抽出方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水又は水溶液である第1液体に含まれる対象成分を疎水性の有機液体である第2液体へ移行させ抽出するように設けられた抽出装置又は第2液体に含まれる対象成分を第1液体へ移行させ抽出するように設けられた抽出装置であって、
前記抽出装置は、細長い第1流路と、第1液体を第1流路に供給するように設けられた第1供給部と、第2液体を第1流路に供給するように設けられた第2供給部とを備え、
第1流路は、第1液体からなる水相と第2液体からなる有機相とが交互に第1流路を流れる液液スラグ流が形成されるように設けられ、
第1供給部が第1流路に供給する第1液体の体積流量と第2供給部が第1流路に供給する第2液体の体積流量の比率は、一方が他方の2倍以上40倍以下であり、
第1流路へ供給する第1液体の体積流量が第1流路へ供給する第2液体の体積流量の2倍以上40倍以下である場合、第1流路の内壁面は疎水性であり、
第1流路へ供給する第2液体の体積流量が第1流路へ供給する第1液体の体積流量の2倍以上40倍以下である場合、第1流路の内壁面は親水性であることを特徴とする抽出装置。

【請求項2】
前記抽出装置は、第1液体に含まれる対象成分を第2液体へ移行させるように設けられた装置であり、
第1及び第2供給部は、第1流路へ供給する第1液体の体積流量が第1流路へ供給する第2液体の体積流量の2倍以上40倍以下となるように設けられ、
第1流路の内壁面は、疎水性である請求項1に記載の抽出装置。

【請求項3】
前記抽出装置は、前記液液スラグ流を第1液体の流れと第2液体の流れとに分岐させるように設けられた分岐部と、細長い第2流路と、水又は水溶液である第3液体を第2流路に供給するように設けられた第3供給部とをさらに備え、
前記分岐部と第2流路は、前記分岐部を流れた後の第2液体が第2流路に供給されるように接続し、
第2流路は、第3液体からなる水相と第2液体からなる有機相とが交互に第2流路を流れる液液スラグ流が形成されるように設けられ、
前記抽出装置は、第1液体から第2液体へ移行させた対象成分をさらに第2液体から第3液体へ移行させるように設けられた請求項2に記載の抽出装置。

【請求項4】
第3供給部は、第2流路へ供給する第2液体の体積流量が第2流路へ供給する第3液体の体積流量の2倍以上40倍以下となるように設けられ、
第2流路の内壁面は、親水性である請求項3に記載の抽出装置。

【請求項5】
第2液体は、抽出剤を含む請求項1~4のいずれか1つに記載の抽出装置。

【請求項6】
第2液体は、疎水性のイオン液体である請求項1~5のいずれか1つに記載の抽出装置。

【請求項7】
前記抽出装置は、第2液体に含まれる対象成分を第1液体へ移行させるように設けられた装置であり、
第1及び第2供給部は、第1流路へ供給する第2液体の体積流量が第1流路へ供給する第1液体の体積流量の2倍以上40倍以下となるように設けられ、
第1流路の内壁面は、親水性である請求項1に記載の抽出装置。

【請求項8】
前記抽出装置は、第2液体に含まれる対象成分を第1液体へ移行させるように設けられた装置であり、
第1及び第2供給部は、第1流路へ供給する第1液体の体積流量が第1流路へ供給する第2液体の体積流量の2倍以上40倍以下となるように設けられ、
第1流路の内壁面は、疎水性である請求項1に記載の抽出装置。

【請求項9】
前記抽出装置は、制御部を備え、
第1供給部は、第1液体を第1流路へ送液する第1ポンプを備え、
第2供給部は、第2液体を第1流路へ送液する第2ポンプを備え、
前記制御部は、第1ポンプの吐出量及び第2ポンプの吐出量を変化させることにより第1流路の液液スラグ流の水相の長さ及び有機相の長さを制御するように設けられた請求項1~8のいずれか1つに記載の抽出装置。

【請求項10】
有機液体である第4液体に含まれる対象成分を、前記有機液体と混ざり合わないイオン液体である第5液体へ移行させ抽出するように設けられた抽出装置であって、
前記抽出装置は、細長い第3流路と、第4液体を第3流路に供給するように設けられた第4供給部と、第5液体を第3流路に供給するように設けられた第5供給部とを備え、
第3流路は、第4液体からなる有機相と第5液体からなるイオン液体相とが交互に第3流路を流れる液液スラグ流が形成されるように設けられ、
第4供給部が第3流路に供給する第4液体の体積流量は、第5供給部が第3流路に供給する第5液体の体積流量の2倍以上40倍以下であり、
第3流路の内壁面は、親水性であることを特徴とする抽出装置。

【請求項11】
細長い第1流路に水又は水溶液である第1液体を供給し、第1流路に疎水性の有機液体である第2液体を供給することにより、第1液体からなる水相と第2液体からなる有機相とが交互に流れる液液スラグ流を第1流路に形成する工程を備え、
第1供給部が第1流路に供給する第1液体の体積流量と第2供給部が第1流路に供給する第2液体の体積流量の比率は、一方が他方の2倍以上40倍以下であり、
第1流路へ供給する第1液体の体積流量が第1流路へ供給する第2液体の体積流量の2倍以上40倍以下である場合、第1流路の内壁面は疎水性であり、
第1流路へ供給する第2液体の体積流量が第1流路へ供給する第1液体の体積流量の2倍以上40倍以下である場合、第1流路の内壁面は親水性であることを特徴とする抽出方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018160379thum.jpg
出願権利状態 公開
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