(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抽出タンクと液状抽出媒体供給配管システムと抽出物排出配管システムとを備えた泥炭を抽出する装置において、抽出タンクが外側タンク（１）を形成する無孔壁手段と、少なくとも一つの多孔壁、少なくとも二つの対向した多孔壁、特に全周を囲んだ多孔壁を有し抽出すべき前記泥炭の層を収容する内側タンク室（３）とを備え、抽出溶剤が主として上方に流れ得るように該内側タンク室が配置してあり、前記供給配管システム（１３、１３′）が前記内側タンク室（３）との間に流体の連絡を有し、前記内側タンク室（３）の中まで延びて開口しており、一方前記排出配管システム（７、８、１０、１１）は前記内側タンク室（３）の外側の前記外側タンク（１）に取り付けてあることを特徴とする前記装置。
【請求項２】
前記供給配管システム（１３、１３′）が、前記内側タンク室（３）の中に前記媒質を分布するための間隔を置いて配置した複数の開口部を備えた集合室（１４）に前記媒質を供給する少なくとも一っの供給管（１３）を有し、前記供給配管システム（１３、１３′）は異なる高さに位置した少なくとも二つの開口部を有する、請求の範囲第１項記載の装置。
【請求項３】
前記供給配管システム（１３、１３′）が、前記供給管（１３）に対してある角度、約９０°の角度で延びる少なくとも一つの開口部（１７）を有する少なくとも一つの分配管（１５）が、もう一つの開口部（１７）を有する少なくとも一つの枝管（１６）を備え、前記抽出媒体がそれぞれの開口部（１７）から内側タンク室（３）の中の泥炭層に送られる、請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。
【請求項４】
次の特徴の内の少なくとも一つを有する請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載の装置。
ａ）前記供給配管システム（１３、１３′）が、同軸の関係に配置された少なくとも二つの供給管（１３）を有する、
ｂ）前記供給配管システム（１３、１３′）が、実質的に垂直方向に延びた少なくとも一つの供給管（１３）を有する、
ｃ）前記外側タンク（１）が圧力容器としての設計で、前記配管が少なくとも一つの加圧ポンプを含む加圧手段を有する。
【請求項５】
前記供給配管（１３）の各々が内側供給配管区間（１３）と前記外側タンク（１）の外側にある相当する外側供給配管区間（１３′）とを有し、前記両区間が相互に連結しており、各外側供給配管区間（１３′）が、電子式プロセス制御により作動して前記供給配管（１３、１３′）の各々を通る抽出媒体の流れを閉止又は制御する制御弁（２５）を含み、その際各制御弁（２５）と前記供給配管（１３、１３′）とがそれぞれ互いに無関係に作動可能であり、又前記外側供給配管区間がオプションとして流量計（２６）を有する、請求の範囲第４項記載の装置。
【請求項６】
前記外側タンク（１）の前記無孔壁手段がその上部に内側の環状の少なくとも一つの突起（１８）を有し、前記内側タンク室（３）が外側に延びて前記突起（１８）と連結しこれに支持されるフランジ手段（１９）を有し、前記突起（１８）と前記フランジ手段（１９）とが、その間にガスケットのようなシール手段を介在して閉鎖を形成する、請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記外側タンク（１）の前記無孔壁手段がその上部に円すい形の蓋（６）を有し、前記蓋（６）に更に前記供給配管システム（１３、１３′）の少なくとも一部と前記排出配管システム（７、８、１０、１１）の少なくとも一部が取り付けてある、請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記排出配管システム（７、８、１０、１１）が、間欠的又は連続的に抽出物のオーバフローを集める少なくとも一つの上部出口（１０）と、更に中間出口（９、１１）、側部出口（８）及び二つの底部出口（７、７ａ）から選ばれた、特に前記泥炭からの抽出物を回分式に排出するための少なくとも一つの第二の出口とを有する、請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記装置が更に前記排出配管システム（７、８、１０、１１）に接続して前記抽出物を受け入れるための循環タンク（３２）と前記タンク（１、３、３２）間の液体の制御された循環を維持するための手段（２９、３１、３３、３４、３６）とを有し、前記手段が戻り配管（２８、３５）と液の強制循環を可能にする前記戻り配管の中の少なくとも一つのバルブ（２９、３４、３４ａ、３４ｂ、３６）及び／又は循環ポンプ（３１、３３）とを有する、請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
液体の制御された循環を維持するための前記手段（２９、３１、３３、３４、３６）が少なくとも一つのポンプ（３１、３３）、特に排出配管の一つのポンプと前記戻り配管中のもう一つのポンプで脈動のない形式のインペラーポンプとを含む、請求の範囲第９項記載の装置。
【請求項１１】
液体の制御された循環を維持するための前記手段（２９、３１、３３、３４、３６）が手動及び／又は電子式に作動される、請求の範囲第９項又は第１０項記載の装置。
【請求項１２】
液体の制御された循環を維持するための前記手段（２９、３１、３３、３４、３６）の少なくとも一つが電子式プロセス制御により作動される、請求の範囲第９項乃至第１１項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
更に前記装置内の液面を検出するための、好ましくは外側タンク（１）の異なる高さに設けられ、外側タンク（１）の上部の異なる高さに設けられた少なくとも二つの検出手段（４０、４１）を有する請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記装置が更に前記装置内の液面を検出するための少なくとも二つの検出手段（４０、４１）を有し、その際液体の制御された循環を維持するための前記手段（２９、３１、３３、３４、３６）の少なくとも一つが前記検出手段により制御されている、請求の範囲第９項乃至第１２項のいずれか1項記載の装置。
【請求項１５】
前記装置が更に、前記液状抽出媒体が前記供給配管システム（１３、１３′）を通って内側タンク室（３）に入る前にこの媒体を加熱するために配置した加熱手段（３０）を有し、前記加熱手段が、液の温度を調節するために特に前記戻り配管（２８）に設けられた熱交換器（３０）を含み、前記戻り配管（２８）がオプションとして、抽出タンク（１、３）に導く前記供給配管（１３、１３′）に分配するために前記液体をマニホールド（２７）に供給する、請求の範囲第１項乃至第１４項のいずれか1項記載の装置。
【請求項１６】
更に透明な開口部（４２、４３、４４）、特に圧力容器に適したガラス窓と、オプションとして視覚的プロセス制御のための照明手段とを有する請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
更に光学的プロセス制御用の内部の光学的検出手段を有する請求の範囲第１項乃至第１６項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が更に望ましくない超過圧力を避けるための少なくとも一つの安全弁（３９）を有し、前記安全弁が泥炭粒子及び／又は抽出液の意図しない放出を防ぐためにフィルタ（２２）を備えている、請求の範囲第１項乃至第１７項のいずれか１項記載の装置。
【請求項１９】
排出配管システム（７、８、１０、１１）の少なくとも一部に、泥炭粒子を抽出装置内に留めるための少なくとも一つのフィルタ（２１、２２）を設けた、請求の範囲第１項乃至第１８項のいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は泥炭抽出装置、特に抽出タンク、液状抽出媒体供給配管システム、及び抽出物排出配管システムを有する泥炭抽出装置に関する。
発明の背景
大量の泥炭の抽出は静置しても実施できるが、以下に示すようにこれでは満足できないことが判明した。静置式抽出は普通−あまり細かく粉砕していない目のあらい構造の原料から−適当な溶剤により回分式に容易に溶かし出すことのできる抽出物を得るのに使用される。静置式抽出には抽出槽を用い、機械的撹拌機を取り付ける場合もある。そのような槽に泥炭と抽出溶剤とを任意の順序で充填し、間欠的に泥炭と溶剤との混合物を撹拌してもよい。
抽出媒体の中で、一種又は数種の目的成分の飽和溶液を得るのに十分の時間、抽出液を泥炭原料と接触させ、次に泥炭粒子を沈降させてから上澄みの抽出物を傾斜法で採取するか、又は抽出器の底からスクリーンを通して集める。
このような方法を未処理の風乾した泥炭に適用すると、膨潤した泥炭粒子が抽出器の底に沈積して殆ど透過性のない泥の層を作るので、しばしば抽出器の底から抽出物を集めることができなくなる。
しかし、混合物の撹拌を強力に行って泥炭粒子と抽出溶剤との接触をよくしようとすれば、泥の層が分散してしまい、澄んだ抽出物のデカンテーションが不可能になる。この泥炭粒子の沈降と膨潤とは、次の操作を行う前に抽出槽を空にして洗浄する場合にも更に問題となる。この状況は槽に最初に泥炭を入れこれに溶剤を加えても或いはこの方法を逆にしても、即ち溶剤を先に入れてから泥炭を加えても、改善されない。
更に、傾斜法の場合、目的の活性成分は泥炭層の上の部分からのみ抽出溶剤の中に拡散するので、上澄み液の中の目的の活性成分は低濃度となり、従ってこの抽出操作の効率は低い。泥炭層の深い層の中に存在する目的の成分は溶解することなく、抽出後泥炭の残渣と共に廃棄される。
同じような問題点、即ち泥炭粒子の凝集と泥状層の形成は、米国特許第３．１３１．２０２号に示されたような、固体の連続抽出用の改良メリーゴーラウンド型抽出装置の場合にも予期される。この装置は少なくとも二つのステージと内側に少なくとも二つの水平の棚段を備えたタンクから成り、数個のセクタ状の仕切り付きの中央の垂直軸を中心に回転するタービン状のホイールを有する。このタービン状のホイールの底は多孔板から成り、一つの棚段から次の低い棚段に固形物質を送るための開口部を有する。この装置は次のように操作される。タービン状のホイールが垂直軸を中心に回転すると、固形物質が円を描いて移動し、底の開口部を通って抽出器の上の棚段から低い棚段に落ちる。その間抽出液が各棚段毎に固形物質に上から散布される。
これに対して流動式抽出法が提案された。例えば国際公開番号第ＷＯ９２／１６６００号には静置した泥炭層を備えた抽出器に抽出液を連続的に流す方法が記してある。即ち、この溶剤を泥炭槽の多孔底を通して泥炭層の中に一定速度で一様に浸透させ、泥炭層を通過した抽出物を泥炭層の表面の上方で集める。
ＰＣＴ／ＥＰ９２／００５３５により保護された公知の抽出装置では抽出媒体を装置に入れる際に圧力を加えた。この方法では抽出器に最初に泥炭を加え、次に抽出媒体をポンプで送るので、この装置を実際に使用した場合泥炭層の圧力により泥炭層の内部の多孔底の近くに一種のケークが形成された。
液体の最初の圧力が高すぎて、泥炭層全体が−湿らし方が不適当な場合−押し上げられるか或いは抽出中乾燥した状態を保つようなことがしばしば起こった。それは液体が泥炭層を通して流れる路を作るか、或いは液体が好んで泥炭層と抽出器の器壁との間を通るようになるためであった。この現象を『器壁効果』と名付けた。従って、液体の流速と固体粒子の沈降速度とが釣り合って、全ての泥炭の粒子が実際に抽出媒体で濡らされるか或いはその中に懸濁しているかどうか極めて疑わしく思われた。事実、泥炭層の中には空気を巻き込んだ大きな部分が存在し、そのため泥炭粒子が自由に沈降できず、抽出液の流れにより上方に運ばれた。
この最後に述べた型式の抽出器の主な問題は、泥炭層を通しての抽出剤の安定した均一な流れの制御にあった。前記の『器壁効果』は、泥炭層の中心に比べて抽出器の器壁の近くの方が抽出溶剤が泥炭粒子により良くしみ込むために生じた。一方溶剤の流れは器壁付近の方が高速になり、そのため目的成分の抽出が一様に行われず，従ってこの操作が予期した効果をあげることができない。その主な原因は泥炭層の空気抜きが困難な点にある。
本発明の概要
従って本発明の目的は、上述の流動式抽出が実施でき、しかも公知の抽出器の欠点がなく、泥炭の有する天然の毛管構造を損なうことなく泥炭の抽出が行える装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、天然の泥炭層に水がしみ込むのと同じ程度に抽出剤がしみ込むことのできる静置式泥炭層を備えた装置を提供することにある。
更に本発明は、従来よりも高い効率で操作でき、従って収量のより多い装置の提供を目的とする。
これらの目的は、抽出タンクと液状抽出媒体供給配管システムと抽出物排出配管システムとを備えた泥炭を抽出する装置であって、外側タンクを形成する無孔壁手段と、多孔壁を有し抽出すべき前記泥炭の層を収容する内側タンク室とを備え、前記供給配管システムが前記内側タンク室との間に流体の連絡を有し、好ましくは前記内側タンク室の中まで延びて開口しており、一方前記排出配管システムは前記外側タンクに取り付けてあることを特徴とする前記抽出装置によって達成される。
前記内側タンク室の内側及び／又は外側から前記内側タンク室の少なくとも一つの多孔壁を介して溶剤を泥炭層に送る外側タンクが設けてあるので、分散した泥炭粒子が内側と外側のタンクの間の空間の中でより良く沈降することができ、従って純度が向上し、そのため抽出物のその後の処理が容易になり或いは省略することさえ可能になる。
前記内側タンク室の少なくとも二つの相対した器壁が多孔壁であれば、公知の抽出器に比較して、抽出物に不純物（泥炭粒子）の混入する恐れなしに、抽出器の充填高さを増すことができる。しかも溶液の飽和度はこれにより増大する。
しかし、内側タンク室の周囲を全て多孔壁で囲んで、溶剤と抽出原料との交換面積を公知の抽出器の場合に可能な面積よりも広くすれば、溶剤と抽出層との物質交換がより緊密に行われるようになる。これは内側タンク室の全側面から溶剤がその中に入ることができ、一方目的の成分が溶解してから内側タンク室と外側タンク壁との間の空間を通過し得るからである。更に二つのタンク−一つの内側にもう一つ−を用いれば、公知の抽出器の欠点である『器壁効果』が避けられる。従って高飽和度の抽出物が得られ、泥炭の利用度が増え、操作の効率を高めることができる。
従来の抽出器は普通円形断面であったが、本発明では抽出器のどのような断面形状が最適であるか再度考慮した。事実、本発明の考慮により物質交換の行われる通過表面積が増加する。容積に対する表面積の比を大きくする種々の断面形状が考えられるが、角の部分が多すぎて泥炭や泥の残渣の除去が困難で、内側タンク室の清掃が不可能になるような構造は避けなければならない。従って、平行六面体の断面、特に長四角形の断面が優れた折衷案であり、更に一つの面の寸法とその面に直角の方向の厚さとの比が比較的大きい形状が好ましい。円形断面の場合には一般に溶剤との接触が中心付近よりも周辺付近の方がより緊密に行われるが、これに対して上述の形状では溶剤が泥炭層の中に更に良く一様に浸透しこれを通過するようになる。前記の大きな平面の小さい方の辺と平行六面体の厚さとの比は好ましくは1.5:1を越えるべきであり、その比が2:1、好ましくは3:1、特に5:1又はそれ以上あってもよい。
後者の薄形の内側タンク室の場合、これが小さい間隔を隔てて実質的に垂直方向に延びる二つの大きな平行面を備え、好ましくはこれを外側タンクに対してその中心に置くようにし、一方外側タンクは内側タンク室の小さい方の側面に連結した中央の隔壁で区分されるようにして、隔壁の一方の側に設けた供給配管システムにより一方の側から溶剤を供給し、隔壁の反対側からこれを排出するように構成することができよう。このような配置の場合、更に平行六面体の内側タンク室の底を一対の絞りローラで構成し、泥炭を上からゆっくり供給し、抽出後これを絞って排出することも考えられる。この場合抽出器の中の泥炭層は、溶剤の流れを妨げないように、低速で例えば僅かのステップずつ又は少しずつ速めながら動かすことが必要になるが、そうすればこの構成で連続操作も可能になろう。この絞りロールは弾性表面を備え、内側タンク室の底面のシールとなるように構成してもよい。内側タンク室の底面は好ましくは最大で二つの絞りロールの幅と長さに相当するか、又は特にそれより幾らか小さい寸法にする。更に絞りロールと内側タンク壁との間に更にシール手段を設ける。
しかし円形（又は多角形、例えば正方形）の断面の場合にも、供給配管システムが、前記内側タンク室の中に抽出媒体を分布するための間隔を置いて配置した複数の開口部を備えた集液室に溶剤媒体を供給する少なくとも一つの供給管を有し、その場合前記供給配管システムは好ましくは異なる高さに位置した少なくとも二つの開口部を有するように構成した本発明の好ましい実施例により溶剤と泥炭層との間の接触を更に緊密にすることができる。
即ち、抽出媒体用の内側供給配管を軸方向に垂直の位置に配置し、その末端が内側タンク室のほぼ中央の範囲で分布用集液室の中に好ましくは少なくとも二つの高さの位置で達するようにする。一つの好ましい実施例では、例えば集液室から離れた所でもう一つの開口部を形成する水平に延びだ側管が設けてある。この側管は少なくとも一つの出口を有する枝管を備えてもよい。
各内側供給配管は、相当する外側供給配管区間と連結した内側の区間に分けられる。好ましくは各外側供給配管区間に、個々の供給配管を通る溶剤の流れを閉止及び／又は制御する制御弁を設ける。こうすれば各制御弁を互いに関係なく作動できるので、溶剤の流れ図の更によい制御が可能になる。更に各外側供給配管区間にそれぞれの溶剤の流れをモニタする流量計を設けてもよい。好ましい実施例によれば、各制御弁は手動及び／又は電子的に作動でき、更に供給・抽出条件を最適にするための電子プロセス制御ユニットにも接続することができる。
清掃又は保全に必要な休止時間を低減するために−もう一つの本発明の実施例のように−外側タンクの上部に少なくとも一つの、例えば環状の突起を設け、内側タンク室のフランジを支えるようにするのが好ましい。この場合、この突起とフランジとの間にガスケットのようなシールを挿入して、両方の壁の間の空間を閉鎖することができ、外側タンクの側壁に沿った抽出物の流れをこの閉鎖で止めることができる。特にこの方法により内側タンク室を外側タンクから容易に取り出して清掃又は保全作業を実施することが可能で、これで休止時間が最短に抑えられる。
本発明のもう一つの実施例によれば、排出配管システムは抽出物のオーバフローを集めるための少なくとも一つの上部出口を備え、更に好ましくは少なくとも一つの中間及び／又は側部出口及び／又は少なくとも一つの底部出口を設ける。こうすれば、抽出物は例えば回分式に排出され、好ましくは一つの循環タンクに送られる。更に本装置の配管とタンクの中の液体の循環を制御する一組の手段が設けてある。このような手段は少なくとも一つのバルブ及び／又は強制循環用の循環ポンプを有する。この少なくとも一つのバルブは手動及び／又は電子的に作動され−好ましくはコンピュータ援用の−電子プロセス制御ユニットに接続することができる。
もう一つの実施例によれば、内側及び／又は外側タンクの異なる高さ及び／又は装置の上端に検出プローブを設けて、例えば内部の抽出液の実際の液面及び／又は通常の抽出プロセスの何らかの障害を示すようにする。この同じプローブを電子プロセス制御ユニットに接続して、供給配管システム及び排出配管システムの電気作動弁及び／又はポンプを電子的に、好ましくはコンピュータを援用して制御し、抽出条件並びに抽出装置の全般の作動を最適にすることができる。
いずれの実施例の場合にも、抽出装置には光学的及び／又は視覚的監視並びにプロセス制御用の補助手段を設けてもよい。
一つの実施例では、装置の上端又は外側タンクの有効な位置に圧力容器用のガラス窓のような透明な開口部を設ける。このようなガラス窓にはウインドワイパのような内側の清浄手段、更には外側タンクの内部又は装置の上端に、抽出装置の内部を照明でき内部のプロセスを光学的に制御できるような照明手段を設けてもよい。
しかしこの同じ機能は、視覚制御システム及び／又はデータプロセスシステムに接続した光学センサによっても達成可能である。
一つの好ましい実施例では、溶剤の温度を上げる（溶解能力の向上）ための熱交換器のような加熱手段を供給配管システム、特に戻り配管に設ける。抽出タンクに送られる液体，特に循環液体の温度の規制又は制御用の手段も同様に設けることができる。
泥炭槽を通しての抽出媒体の強制循環により抽出を強力に行うことができる。従って（単なる重力による流れの代わりに）少なくとも一つのポンプにより液体の流れを維持するようにした実施例は有効である。この場合液体の脈動を生じないで液体を循環できる型式のポンプの使用が好ましく、特にインペラポンプがこの目的に適している。こうして普通は安定した一様な望ましい流れに生ずる障害を防止できる。この同じ目的、即ち抽出の強化には、外側タンクを圧力容器として構成し、配管システムに少なくとも一つの加圧ポンプを有する加圧手段を設ける。この少なくとも一つのポンプ及び／又は少なくとも一つの加圧ポンプは電子プロセス制御により制御し作動すればよい。
更にどの実施例にも、望ましくない超過圧力を避け、極端な場合の誤操作による重大な事故を防止するために、抽出装置に安全弁のような少なくとも一つの安全手段を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
次に本発明を更に良く理解されるように添付した図面を基にして本発明を詳しく説明する。ここで
第１ａ図と第１ｂ図は本発明の抽出器の概略図で、左側(a)はこの構造の各部分の展開側面図、右側(b)は同じ部品の垂直軸に沿った断面展開図、
第２ａ図は抽出すべき泥炭層に抽出媒体を供給する内側配管の好ましいシステムの図、
第２ｂ図は分布用集合室とそれから延びる水平の側管とを備えた個々の内側配管の側面図、
第２ｃ図は枝管を有する前記側管の平面図、
第３図は抽出器と循環タンクと二つのタンクを結ぶ配管システムとを備えた本発明の一つの実施例の図、
第４図は、抽出装置の円すい形の上部が外側タンクの蓋となり、この蓋には液体循環用、プロセス制御用の異なる手段が設けてある、もう一つの実施例の側面図と平面図である。
図面の詳細な説明
本発明によれば（第１ａ図と第１ｂ図）脚柱２の上に外側タンク１が置いてある。この外側タンク１は周囲圧力以上の圧力に耐えるように圧力容器として構成してもよい。この圧力は周囲圧力よりも１barまで高くなってもよいが、普通は0.3〜0.8barの範囲、好ましくは0.5〜0.7barの範囲である。後述の少なくとも一つのポンプ及び／又は適当なバルブにより加圧して抽出を促進する。
外側タンク１の中に内側タンク室３があり、内側タンク室３の少なくとも底部に図示した範囲４に孔が設けてある。しかし、図示のように、このタンク室３に充填した泥炭層の高さより上の内側タンクの上端を閉鎖する上側多孔壁２３がある。これで泥炭層はこの上側多孔壁２３が存在しない場合よりも内側タンク室の高い位置まで充填することができ、この上側多孔壁２３が泥炭粒子の通過を妨げるので、上澄み液が泥炭粒子により汚染する恐れはない。
しかし本発明の最も好ましい実施例では、内側タンク室３の全体が多孔壁に囲まれていて、溶剤が全側面から泥炭層に浸透し、目的の抽出された成分を泥炭層の全側面から受け入れることができる。こうして更に飽和度の高い高純度の抽出物が得られる。
ここで『多孔壁』という言葉は、泥炭層を保持し溶剤が浸透できる開口部を備えたすべての構造を含むことにする。従って本発明はそのような開口部の形状には限定されない。例えば内側タンクの器壁は例えばガス精製用の移動層フィルタ又はアブソーバの場合のように構成することができる。この種の構成はしばしば複数の平行の細片又は薄板を並べた形状の壁で、対をなす各細片状の壁の間にスリット状の開口部を形成したルーバ板のような壁を有する。このような板はしばしば下向きに狭くなっているが、そのような形状も本発明の範囲内で用いることができる。
好ましくは外側タンク１を例えば円すい形の蓋６で塞いでシールする。蓋６には排出配管システムの上側オーバフロー出口１０と中間出口１１とを設ける。この配管システムはタンクの最低部に底部出口７、底の少し上にもう一つの出口７ａ、並びにタンク１の下部に側部出口８を有する。更にタンク１は好ましくはタンクの上部に中間出口９を備える。
抽出物はこの排出配管システム７〜１１によりタンク１、３より排出されるが、一方蓋６の上板１２には少なくとも１本の内側供給管１３（第２ａ図、第２ｂ図）が取り付けてある。図示のように同軸の複数の垂直に延びる供給管１３が溶剤の液体を更に均一に分布するように配置されている。更に複数の入口の開口部を備えることによってその各々を流れる液量を減らすことができ、こうして少なくとも内側タンク室３の内部で要求される流れの制御を更に良く実施できる。このように各供給管が少なくとも一つの供給開口部を備え、これで抽出媒体を抽出すべき泥炭層の全体に分布する。
好ましくは、供給管１３の各配管は異なる長さを有し、その末端が、少なくとも二つの分布用の開口部を有する集液室１４に接続する。更に詳しく説明すれば、例えば側管１５が集合室１４から水平に延びて泥炭層の種々の場所に溶剤を送る。この側管１５は非対称に配置した枝管１６を有し、その各々に少なくとも一つの供給開口部１７が設けてあるので、分布が更に一様になり同時に各配管を流れる液量が更に少なくなる。一様な分布には隣接する側管１５（好ましくは少なくとも二つの異なる高さに配置）の間隔を一定にすることが好ましい。それぞれの高さの側管１５と枝管１６とを、隣接する二つの高さに位置する枝管１６の対応する点が互いに角度的にずれているように配置する。
内側タンク室３はこれを外側タンク１の中に容易に取り出せるように吊るすのが有利である。内側タンク室３の側壁５は外側タンク１の器壁と底から間隔を置いており、その間に外側空間３８を形成する。この空間でたまたま液と一緒に孔を通った泥炭粒子が外側タンクの底に沈降するので、本発明の２タンク方式によりこの空間から隔てられた泥炭層の内部に不透過性の泥が生成することはない。図示のように内側タンク室３は外側タンク１に対して同心的に支えられ、これが好ましい配列である。しかし、その他の非対称の配置も考えられ、本発明の範囲を逸脱するものではない。
第１ｂ図に戻れば、清浄作業、保全作業のために内側タンク室３の取り出しを容易にするように、外側タンク１にはその内壁に、内側タンク室３のフランジ１９を支える少なくとも一つの突起１８が設けてある。この突起はフランジ１９と共に閉鎖部を形成できるように環状（つば）が好ましい。この閉鎖は任意の公知のシール手段、例えば両方の部材の間にガスケット（図示せず）を挿入して密閉するのが有利である。しかし本発明はこの環状の突起１８に限定されるものではない。同様に少なくとも３個の突起を環状の間隔を置いて外側タンク１の内周に等間隔に配置してもよい。
内側タンク室３にはろ布２０が被せてあり、これで全ての泥炭粒子を内側タンク室３の内部に留めておくので、精製した抽出物が得られる。こうしてその後の精製又はろ過の工程が低減され、場合によっては省略し得る。同様に上部のオーバフロー出口１０の代わりに又は追加してフィルタ２１を設け、及び／又は中間出口１１にもフィルタ２２を取り付けることもできる。
内側供給配管１３はタンク１と２の中で、中央に孔２４のある上側多孔板２３（第２ａ図）により安定な位置を取り、この孔を通して配管１３が内側タンク室３の中に挿入される。前述のように内側タンク室３は外側タンク１に関して同心である必要はないが、同じことが前記の孔２４に対しても当てはまる。但し同心の配置の方が好ましい。内側供給配管区間１３は蓋６の上板１２に設けた継手によりそれぞれ外側供給配管区間１３’と接続している。
次に第３図と第１図の一部に示すように、今説明した抽出器の外側に、各外側供給配管区間１３’に設けたバルブ２５があり、これが各配管の抽出媒体の流れを互いに関係なく閉止又は制御する。更良好な制御のために流量計２６が設けてある。この外側供給配管区間１３’は供給配管２８（後述するが好ましくは戻り配管）の末端に配置した入口マニホールド２７に接続している。供給配管２８には閉止弁２９を設けてもよいが、好ましくは循環タンク３２から加圧ポンプ３１により送られた抽出媒体の抽出温度を上昇し制御するための加熱手段、例えば熱交換器３０を設置する。
循環タンク３２にはタンク１の上部オーバフロー出口１０から連続して抽出物が送られる。同様に抽出物は、抽出の初期の段階では底部出口７から、再循環段階では底部出口７ａ（第１図）から、その後は側部出口８と中間出口９とから回分式又は連続的に排出される。これらの出口はタンク１からの抽出物を集めるために循環タンク３２に連絡している。蓋６に設けた中間出口１１も循環タンク３２に連絡している。出口８、９、１１を循環タンク３２に連絡する配管は図示していない。これらの配管の各々には、例えば間欠的にそれぞれの配管を介してタンク１から抽出物を抜き取るための閉止弁３４がある。
底部出口７と７ａ（第１図）とを循環タンク３２に連絡する配管３７にはポンプ３３があり、同様にもう一つのポンプ３１が循環タンク３２と供給配管システム１３'，１３とを結ぶ戻り配管３５に設けてある。ポンプ３１には図示していない他のタンクからも追加の配管を通じて抽出液を送ってもよい。その場合このポンプを混合手段（図示せず）と連絡し、この混合手段に前述の追加配管を接続して抽出液同志、或いはこれらとタンク３２からの戻り液とを混合するようにしてもよい。この混合手段が異なる配管から供給される液体の混合比率を調整するための少なくとも一つ又は個別の調節機能、例えば適当なバルブを備えていれば有利である。
両方のポンプ３１、３３をタンク１に圧力を与える加圧ポンプとして構成するのが好ましい。この圧力は一方では内側タンク室３の内部の泥炭層の抽出を促進し、他方ではタンク１から出口７、７ａ（第１図）、９、１１への排出を容易にする。従ってタンク１の中の圧力が周囲圧力よりいくらか高ければ充分であり、周囲圧力よりも最高で１bar高い圧力が好ましい。更に好ましいのは周囲圧力よりも0.3〜0.8bar高い圧力、最も好ましいのは0.5〜0.7bar高い圧力である。
戻り配管３５には、循環タンク３２からの抽出媒体の流れを遮断するバルブ３６を設けることができる。液体を循環タンク３２に循環することによって種々の操作モードが得られる。又液体を繰り返しタンク１と３とを通すことによって再循環した抽出物の飽和度も増加する。この場合操作を開始後暫く経過してから抽出物の一部を抜き出して目的の抽出物を連続的に取得し、その間他の部分は更に循環を続けるように変更することもできる。抜き出した部分の代わりには新しい抽出液を加える。
或いは循環タンク３２を泥炭層から抽出した目的の成分を集めるために使用し、これが吸着層を備えるか又は吸着層に接続して、ここで前記成分を吸着媒体に吸着させ、この媒体を間欠的に取り出してこれから前記成分を集めるようにしてもよい。しかし多くの場合最初に記載したモードが好ましい。
次に第４図は本発明のもう一つの好ましい実施例を示す。図示のように、望ましくない超過圧力を避け危険な状態の発生を防ぐために、1.5bar未満、好ましくは1.0bar未満の超過圧力に調整した少なくとも一つの安全弁が円すい形の蓋６に設けてある。この安全弁３９は、泥炭粒子及び／又は抽出液が何らかの理由で周囲に発散するのを防ぐためにフィルタ２２で保護されている。更に追加の流量制御手段−バルブ３４ａ、３４ｂ−が中間出口１１（第１図）からの流れを調節する。バルブ３４ａは好ましくは手動で開閉し、一方バルブ３４ｂは電子式に作動する。更に二つの検出手段４０、４１が蓋６のそれぞれ異なる高さに取り付けてあって電気式バルブ３４ｂの作動を制御する。その際上の方のセンサ４０がバルブ３４ｂを開き下の方のセンサ４１がバルブ３４ｂを閉じる。バルブ３４ａ、３４ｂはいずれもフィルタ２２で保護されている。開放形のオーバフロー出口１０にも、泥炭の固体粒子を抽出器の中に留めるためのフィルタ２１が取り付けてある。
この他円すい形の蓋６には三つのガラス開口部４２、４３、４４がありその内開口部４２は抽出器の内部を照明するための明り取りで、又蓋６の異なる高さ、好ましくはそれぞれオーバフロー出口と中間出口の高さに設けた二つの開口部４３、４４は、抽出器内の液面の視覚による監視用である。
本発明による装置は好ましくは次のように操作する。
本抽出器の交換可能の内側タンク室３に−外側タンク１の外に置いてある間に−抽出すべき泥炭を充填し、一方タンク１はもう一つの交換可能の内側タンク室３を用いて抽出を行うことができる。こうして泥炭層の充填と取出しとによる抽出操作の中断を最低の時間に抑えることが可能になる。
外側タンク１の外で内側タンク３に充填後、この交換可能のタンク室３を外側の圧力タンク１に収めて、蓋６を抽出器の上部に固定する。
供給配管１３、１３′を蓋６の上板１２の上の継手により確実に連結する。次に液状抽出媒体を好ましくは加圧してマニホールド２７に送る。ここでバルブ２５を同時に又は好ましくは引き続いて開く。配管１３、１３′を通して泥炭層の中のそれぞれの高さまで各開口部１７に送る抽出液の容積を、原料泥炭の毛管構造を傷めずに泥炭層が抽出液体で一様に飽和されるように調節して、天然にあった場所で泥炭に自然に水がしみ込む状態に近づけるようにする。流量計２６により泥炭層の抽出媒体による飽和のプロセスがより完全に制御される。
タンク１と３の内容積が抽出物及び／又は新しい抽出媒体で満たされた後で、内側供給配管区間１３の側管１５と枝管１６との開口部１７からの個別に調節された抽出媒体の流れを、ポンプ３１による抽出媒体の一定供給圧力により維持する。こうして抽出物は上昇して上部オーバフロー出口１０に連続的に集められて循環タンク３２の方に送られる。ガラス開口部４３、４４からの視覚的制御と開口部４２からの照明とによって、操作員は抽出プロセスの進行状況を容易に監視することができる。
同時に底部出口７、好ましくは７ａ及び／又は側部出口８から間欠的又は連続的に抽出物を集めてポンプ３３により循環タンク３２又は別のタンクに送る。最も低い箇所の底部出口７からの抽出物−例えば抽出開始段階の抽出物−の場合には、これが多少の泥炭粒子を含み、泥状で精製の必要があり得るので、別のタンクの使用が有効である。従ってポンプ３３は泥水ポンプとして構成することができ、このポンプを含む配管には分離手段、例えばフィルタを設ける。同様に側部出口８からの配管にもポンプ例えば泥水ポンプ（図示せず）を備える。
泥炭が所要の程度に抽出されるまで、循環タンク３２からの抽出物を戻り配管３５から抽出器１、３へと循環する。
抽出媒体の再循環の間は、泥炭層を横方向、例えば内側供給配管１３から外側タンク１の方向に流れる抽出媒体の量はごく僅かであって、抽出液は主に開口部１７から上方に流れて、オーバフローとして出口１０に集まり、ここで固形粒子はフィルタ２１によりタンクの中に留まる。外側タンク１の内壁の環状突起と内側タンク３のフランジとによる閉鎖により、外側タンク１の器壁に沿った抽出媒体の上向きの流れは阻止され、従来の抽出装置の『器壁効果』がこうして除去される。内側タンク３と外側タンク１との間の空間は、抽出の初期に抽出液が泥炭層の下側から泥炭層に徐々にしみ込んでゆく時に、抽出媒体で満たされる。
しかし液面が前記の突起とフランジによる閉鎖部に達すると、抽出媒体の横向きの流れは事実上大幅に阻止され、抽出媒体の次の部分がオーバフロー出口１０に向かって上昇する。
底部出口７、７ａと側部出口８のバルブが泥炭層内の抽出媒体の横方向の流れを最低に押さえ、或いは阻止する。側管１５と枝管１６とには多くの開口部１７があるので、泥炭層の中の抽出媒体の一様な分布が確保される。泥炭層に供給される抽出媒体の流れは主に上向きである。
好ましい実施例では抽出媒体の横向きの流れを最低の速度に維持して、内側タンク３の多孔壁の近くの泥炭粒子が抽出媒体と緊密な接触を続けることを防止し、泥炭層の全ての部分に於いて一様な安定した抽出条件を確保する。
供給管毎に変更した圧力−この圧力により、異なる高さに開口部を有し、側部出口及び底部出口からの流れを好ましくは手動及び／又は電子式制御のバルブにより調節する個々の供給配管１３に液体が送られる−を維持することが、液体の安定した一様な上向きの流れにとって極めて重要であり、これで泥炭層の全体への充分な一様な抽出媒体の浸透が確保される。もし全ての供給管１３に対して同じ圧力を保持するならば、泥炭層の上の層に加わる静水圧が泥炭層の下の層よりも小さいので、泥炭層の上の層が抽出媒体の流れによって上方に運ばれるようになる。
抽出媒体を泥炭層に供給する時の圧力は、これを主な流れが上向きで、泥炭の天然の毛管構造が損なわれないような圧力に実験的に調節する。
目的の飽和度が得られたならば、バルブ２５の開度を増して、泥炭層の異なる高さに供給する抽出媒体の容積を徐々に増加する。好ましくはこの操作を全てのバルブ２５に就いて同時に行わず、抽出媒体の流量の増加を最も低い層から始める。そうすれば抽出媒体中の泥炭粒子の動きが増えて、更に泥炭から抽出した成分の抽出物中の飽和度も増大する。
上述の操作方法により一様に『正確に』泥炭を抽出できる。更に内側タンク３の構造的特徴と組み合わせれば、内側タンク及び抽出装置全体からの抽出後の泥炭の排出が容易になる。
抽出プロセスが完了したならば、抽出物を抽出器から最初は中間出口１１と９、次に側部出口８と底部出口７、７ａとを通して完全に抜き出す。抽出後の泥炭層を次の段階で新しい抽出媒体の一部又は水で洗って抽出器から流し出す。その際、それぞれの洗浄媒体をそれぞれのタンク（図示せず）から前述のようにポンプ３１により先ず集合マニホールド２７、それから泥炭層に送ってこれを撹拌して流し出しを助ける。或いは内側タンク室３を外側タンク１から取り外して、その中の泥炭を外部で洗浄し、その間は新たに充填したタンク室３を抽出器１の中に挿入するようにしてもよい。
一つの実用的な実施例では、内側タンクの底には孔がなく、側壁の第１ａ図の破線４の間に多数の孔が開けてある。このような好ましい実施例では内側タンクの底板を側壁に丁番で取り付けて、内側タンクから抽出後の泥炭を排出する時にこの底板を開くようにする。抽出後の泥炭の排出の前に泥炭層から抽出媒体を分離する。この分離は中間出口１１、９、側部出口８、底部出口７ａと７をこの順序で次々に徐々に開いて実施する。抽出媒体を底部出口７ａ及び／又は７から集めたならば、内側タンク３の多孔側壁により泥炭層からの抽出物の排出が殆ど完全に行われる。これは従来の抽出装置ではその達成が困難であった。
必要があれば、泥炭原料をできるだけ良く利用できるように、抽出剤又は洗浄媒質を熱交換器３０により加熱（又は冷却）することができる。加熱すれば勿論溶剤の抽出能力は向上するが、目的の成分の中には過度の熱に弱いものもあるので、過度の加熱を避け、又冷却を必要とする場合もある。
最も好ましい実施例では、望ましくない超過圧力を避け、予測しなかった誤操作による重大な状況を防止するために、抽出装置の上部、好ましくは円すい形の蓋６に少なくとも一つの安全弁（リリーフ弁）を設ける。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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