(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出部と上部中空室および下部中空室からなる抽出塔と、頂部の密閉室と外部モーターからなる駆動部により構成され、抽出部には往復動軸に水平方向に固定された複数個の多孔板、密閉室には外部モーターにより駆動された回転運動を往復運動に変換する機構を有し、回転軸シール部と往復動軸シール部により頂部密閉室がシールされていることを特徴とする往復動プレート式向流抽出装置。
【請求項２】
回転運動を往復運動に変換する機構として、エキセントリック軸およびコネクテングロッドを有する請求項１記載の往復動プレート式向流抽出装置。
【請求項３】
回転軸シール部がメカニカルシール方式、グランドシール方式、Ｏリングシール方式のいずれかである請求項１記載の往復動プレート式向流抽出装置。
【請求項４】
往復動軸シール部がピストンリング方式、グランド方式、Ｏリング方式、ラビリンス方式のいずれかである請求項１記載の往復動プレート式向流抽出装置。
【請求項５】
密閉室内の圧力を抽出塔内の圧力と等しく、またはそれ以上とする請求項１記載の往復動プレート式向流抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加圧下での運転が可能な往復動プレート式向流抽出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業的に用いられる液液あるいは固液抽出装置は、ミキサーセトラー、並流式混合器、連続向流抽出塔等、種々の形式がある。化学工業の連続製造装置の場合には、一般的には連続向流抽出塔が優位であり、例えば充填塔、スプレー塔、多孔板塔等がある。
連続向流抽出塔においてさらに接触効率を高めるための工夫も行われており、そのひとつに往復動プレート式向流抽出装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
往復動プレート式向流抽出装置は多段連続向流抽出塔の一種で、抽出塔内に設置された複数枚の多孔板（プレート）を上下方向に往復運動させることによって高い抽出効率をえるものであり、工業的に広く利用されている。
しかしながら該抽出装置は、抽出塔内を鉛直方向に伸びる往復動軸の軸シール部から抽料や抽出液あるいはそれらのガスが漏洩する危険があるために、加圧下での運転が困難である。
本発明の目的は、加圧下においても安全に運転ができる往復動プレート式向流抽出装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、往復動軸シール部の上部、即ち、抽出塔塔頂部に独立した密閉室を設けることにより加圧下においても安全に運転できることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、抽出部と上部中空室および下部中空室からなる抽出塔と、頂部の密閉室と外部モーターからなる駆動部により構成され、抽出部には往復動軸で水平方向に固定された複数個の多孔板、密閉室には外部モーターにより駆動された回転運動を往復運動に変換する機構を有し、回転軸シール部と往復動軸シール部により頂部密閉室がシールされていることを特徴とする往復動プレート式向流抽出装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の往復動プレート式向流抽出装置は、抽出部と上部中空室および下部中空室からなる抽出塔と、頂部の密閉室と外部モーターからなる駆動部により構成される。中空室で液を静置して抽出液および抽残液を安定して得るために、上下の中空室の塔径は塔中央部の抽出部の塔径よりも大きいことがより好ましい。
抽出部の内部には、駆動部から塔内を鉛直方向に伸びた往復動軸と、該往復動軸で水平に固定された多孔板がある。該多孔板は塔内の抽出部のほぼ全域にわたって複数枚設置される。多孔板は抽出部内壁との間に適当なクリアランスを保つように据え付けられる。多孔板の開孔率は40〜70%程度がより好ましい。
上下の中空室には抽料や抽剤の入口と抽出液や抽残液の出口が設置される。例えば、抽料が重液、抽剤が軽液の場合は、上部中空室の上部に抽出液出口が設置され、上部中空室と抽出部の境界付近に抽料入口が設置される。抽出部の下端付近に抽剤入口が設置され、下部中空室の底部に抽残液出口が設置される。
【０００６】
駆動部はモーターとモ−ターの回転運動を往復運動に変換する機構から構成される。これらのうち、駆動され回転運動を往復運動に変換する機構は抽出塔塔頂部に連結された密閉室内に収納され、モーターは密閉室外に設置されている。モーターで駆動された回転運動は抽出塔内の往復動軸に伝達されて、多孔板を垂直方向に往復動させる。このモーターの回転運動から多孔板の往復動への変換は、エキセントリック軸（偏心軸）とコネクテングロッド（連結棒）を用いることで、好適に変換することができる。また密閉室には、付帯したロッド類として、軸受け台、カップリング、カウンターウェート、連結フランジ、揺れ止め装置等が設置される。
密閉室は、回転軸および往復動軸のシール部を有する。回転軸シール部には公知の各種回転軸シール方式が採用できる。例としてメカニカルシール方式、グランドシール方式、Ｏリングシール方式等が挙げられる。往復動軸シール部には公知の各種往復動軸シール方式が採用できる。例としてピストンリング方式、グランド方式、Ｏリング方式、ラビリンス方式等が挙げられる。
【０００７】
本発明の往復動プレート式向流抽出装置の実際の運転にあたっては、抽料を抽料入口から、抽剤を抽剤入口から供給し、抽出液は抽出液出口から、抽残液は抽残液出口からそれぞれ排出される。このとき、往復動軸および該軸に固定された複数枚の多孔板を上下方向に往復動させることで高い効率の向流抽出ができる。往復動速度、ストローク長さやプレート設置間隔等は、抽料と抽剤の特性等に応じて最適値に設定する。
このとき、密閉室内の圧力を抽出塔の塔内圧力に等しいか、または塔内圧力よりも若干高めに設定する。該密閉室の圧力設定は、抽料および抽剤と相互作用を有しないイナートガス、例えば窒素ガス等を密閉室内に注入して行うことが好ましい。
【０００８】
次に図面により本発明を具体的に説明する。図１は本発明の往復動プレート式向流抽出装置の一例を示す説明図である。この往復動プレート式向流抽出装置は抽出塔Ａと、該抽出塔の塔頂部に設置された駆動部Ｂから構成されており、抽料が重液、抽剤が軽液の場合である。
抽出塔Ａは上部中空室１と下部中空室２および抽出部３から構成されており、上下それぞれの中空室の塔径は、塔中央部の塔径よりも大きい。抽出塔Ａの内部には、駆動部Ｂから塔内を鉛直方向に伸びた往復動軸11および該軸で水平に固定された多孔板５がある。多孔板５は、塔内の抽出部３のほぼ全域にわたって複数枚設置されている。また、多孔板５は、抽出部３内壁との間に適当なクリアランスを保つように据え付けられている。上部中空室１の上端には抽出液出口15が設置され、上部中空室１と抽出部３の境界付近には抽料入口14が設置されている。抽出部３の下端付近に抽剤入口16が設置され、下部中空室２の底部に抽残液出口17が設置されている。
駆動部Ｂは、抽出塔Ａの塔頂部に連結して設置された密閉室４と、該密閉室の外部に設置されたモーター６から構成されている。密閉室４の内部には、モーター６で駆動された回転運動を往復動軸11の往復動に変換する機構が収納されている。回転運動を往復動に変換する機構としては、エキセントリック軸９とコネクテングロッド10および、それらに付帯したロッド類が収納されている。付帯したロッド類には、軸受け台12および軸受け台13等が含まれる。また密閉室には、回転軸シール部７および往復動軸シール部８を有する。
【０００９】
この装置の実際の運転にあたっては、抽料(重液)は抽料入口14から、抽剤(軽液)は抽剤入口15から供給される。また抽出液は抽出液出口15から抽残液は抽残液出口17からそれぞれ排出される。この時、モーター６を駆動させ、往復動軸11および該軸で固定された複数枚の多孔板５を上下方向に往復動させることで、高い効率の向流抽出ができる。
また、密閉室内にイナートガスを注入して密閉室内の圧力を抽出塔よりも若干高くすることにより、より安全に運転することができる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の往復動プレート式向流抽出装置は、複数個の水平多孔板を上下方向に往復動することにより高い接触効率が得られ、また抽出塔に独立した密閉室を設けることで加圧においても安全に運転することができる。
本発明の往復動プレート式向流抽出装置は種々の化学産業において広く用いることがてき、本発明の工業的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の往復動プレート式向流抽出装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ  抽出塔
Ｂ  駆動部
１  上部中空室
２  下部中空室
３  抽出部
４  密閉室
５  多孔板
６  外部モーター
７  回転軸シール部
８  往復動軸シール部
９  エキセントリック軸
１０  コネクテングロッド
１１  往復動軸
１２  軸受け台
１３  軸受け台
１４  抽料(重液)入口
１５  抽出液出口
１６  抽剤(軽液)入口
１７  抽残液出口
【図１】
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