蒸留・抽出設備 抽出設備

液液抽出プロセスでは抽剤の選定が重要です。 抽剤は、 原溶媒中の目的成分のみを少量の抽剤で大量に移動させることができるものが良いですが、 それとともに抽出操作を経済的に行うための性質を有するものが良いです。

例えば、 プロセス上では目的成分との分離が容易であること、 目的成分より沸点が高いこと、 原溶媒と抽剤の相互溶解が少ないことが望まれます。 また、 プロセス上、 優れた性質を持つ抽剤であっても、 それが高価な場合や入手が困難な場合には工業的に使用できるか等、 総合的に判断する必要があります。

文献等に平衡データが無い場合は、 抽料と抽剤の比率を変えて振とうテストを実施し、 分液後、 各相の成分を分析し平衡曲線を作成します。 また、 既設備や知見が無く、 必要理論段数が不明な場合にはバッチシミュレーションにより必要理論段数を推算します。 バッチシミュレーションでは、 向流抽出を再現するために多回抽出、 分液操作を繰り返してゆき、 都度サンプリング分析することで、 目的濃度に到達しているか否かを確認します。

一例として、 所要理論段数4段に相当するバッチシミュレーションのカスケード図を左図に示します。 図中の丸印が抽出・分液操作を表し、 矢印が分液後の液の流れを示しています。 下段にあるE1およびR4を分析し、 目的濃度に達しているか確認することで、 必要理論段数に足りているかを確認します。

なお、 既設備がある等、 平衡データや所要理論段数の推測ができる場合は、 本テストを実施せずに次の手順に進むケースもあります。