JP2000210502A

JP2000210502A - 抽出装置

Info

Publication number: JP2000210502A
Application number: JP11015322A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Hirano; 治行平野; Hiroshi Takano; 弘高野; Naoki Kamata; 直樹鎌田; Kenji Yoshino; 健治吉野
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2000-08-02
Also published as: ID24804A

Abstract

(57)【要約】【課題】アスファルト含有鉱物等を揮発性有機溶剤で
抽出処理するのに好適な抽出装置、さらに要すれば、夾
雑物や水分を含むアスファルト含有鉱物を高温の揮発性
有機溶剤で効率よく大量に連続抽出できる抽出装置を提
供する。【解決手段】内部に揮発性有機溶剤Ｒが蓄えられ、揮
発性有機溶剤の液面上方に空間Ｓが形成される本体槽１
内に、撹拌羽根９を有する回転軸６が水平方向に設けら
れた横型抽出装置において、本体槽１の上部に設けら
れ、揮発性有機溶剤Ｒの液面より下方位置まで挿入され
た固体原料の投入シュート３２と、本体槽１内の溶剤蒸
気を排出するための溶剤蒸気排出口３５をその頂上部に
備え、かつ溶剤蒸気排出口３５より大径に形成されて本
体槽１の上部壁に設けられたドーム３４と、空間Ｓに不
活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル３３とを備え
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、揮発性有機溶剤を
使用する横型の抽出装置に係わるもので、詳しくは地中
の岩石や土壌に含有している天然アスファルト（すなわ
ち、アスファルト含有鉱物）からアスファルトを抽出す
るのに好適な抽出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、固体原料より溶剤を用いて、所
望の成分を抽出する固体抽出装置は、少なくとも固体原
料中に含まれる溶質を溶剤中に溶解するもので、必要に
より同一装置または別機器で抽出残相と抽出液とを分離
する工程をも行なうものであるが、処理すべき固体原料
の形状、大きさ、物理的性質あるいは処理量等の諸条件
に応じて、各種の形態のものが開発され、使用に供され
ている。

【０００３】図１０は、従来の抽出装置の一種である、
分散接触式の横型攪拌羽根付き抽出装置を示すものであ
る。この抽出装置は、牛脂の回収に用いられるもので、
密閉構造とされるとともに溶剤が蓄えられる本体槽１０
０の内部に、撹拌羽根１０１を有する回転軸１０２が水
平方向に設けられ、本体槽１００の上部に原料の投入口
１０３と、内部の蒸気を排出する排出弁１０４が設けら
れるとともに、底部に蒸気の供給管１０５、抽出粕の排
出口１０６および溶剤の供給管１０７並びに回収後のミ
セラの取出管１０８が設けられたものである。

【０００４】以上の構成からなる抽出装置においては、
本体槽１００内に、溶剤の供給管１０７から溶剤を供給
し、投入口１０３から原料を供給した後に、一定時間、
供給管１０５からスチームを導入しつつ、回転軸１０２
を回転させて攪拌羽根１０１によって内部を攪拌するこ
とにより、溶剤中への牛脂の回収を行なうものであり、
当該工程が終了した後に、回収した後のミセラを取出管
１０８から抜出すとともに、抽出粕を排出口１０６から
取出すようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
抽出装置によれば、牛脂の回収といった抽出操作に対し
ては、比較的効率的に抽出操作を行なうことができるも
のの、当該抽出装置を、例えばアスファルト含有鉱物等
の比較的水分の多い固体原料から、揮発性を有する灯油
等の有機溶剤によってアスファルト等を抽出する目的に
用いた場合には、上記有機溶剤に対する静電気等に起因
した引火、爆発等の防止対策が不充分となる。また、抽
出工程において加熱されることにより発生する蒸気は、
溶剤蒸気に加えて固体原料中の水分が気化した水蒸気も
含まれることになり、この多量の蒸気の排出に伴って有
機溶剤が水滴状になって同伴するために、当該有機溶剤
の分離処理等にもそれだけ大がかりな装置が必要とな
る。さらには、アスファルト含有鉱物等の固体原料は、
前処理の程度にもよるが、木屑、草葉等の揮発性有機溶
剤上に浮く軽い夾雑物から岩石や土壌等の無機鉱物等の
揮発性有機溶剤に溶解せずに沈降する非溶解性固形分ま
で含まれており、これら溶解物質以外の物によって抽出
装置が閉塞しないようにする等の対策が必要であり、ま
た抽出処理がなされた後の上記スラリーからの鉱物等の
分離操作も別途考慮する必要があるという問題点が生じ
る。

【０００６】このため、上記抽出装置にあっては、この
ようなアスファルト含有鉱物等の固体原料から、操作時
に揮発性を有する有機溶剤によってアスファルト等を抽
出処理するためには不充分であり、より安全性に優れ、
かつ効率的な抽出装置の開発が望まれていた。

【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、アスファルト含有鉱物等を揮発性有機溶剤で抽出
処理するのに好適な抽出装置を提供すること、さらに要
すれば、夾雑物や水分を含むアスファルト含有鉱物を高
温の揮発性有機溶剤で効率よく大量に連続抽出できる抽
出装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る抽出装置は、内部に揮発性有機溶剤が蓄えられる
とともに、当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成
される本体槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向
に設けられ、本体槽内に供給される固体原料を揮発性有
機溶剤中で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置におい
て、上記本体槽の上部に設けられた固体原料の投入シュ
ートと、本体槽内の蒸気を排出するための蒸気排出口を
その頂上部に備え、かつ当該蒸気排出口より大径に形成
されて本体槽の上部壁に設けられたドームと、上記空間
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルとを備え
たことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２に記載の本発明に係る抽出
装置は、内部に揮発性有機溶剤が蓄えられるとともに、
当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成される本体
槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設けら
れ、本体槽内に供給される固体原料を揮発性有機溶剤中
で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置において、本体槽
の一端に設けられた溶剤供給口と、本体槽の一端の上部
に設けられた固体原料の投入シュートと、本体槽内物が
流通する開口部が形成された区切壁を介して上記本体槽
の他端に設けられ、かつ上方が上記空間と連通する排出
槽と、この排出槽に設けられたレベル計の信号によって
当該排出槽の槽底に設けた排出バルブの開度を調整して
当該排出槽の液レベルを所定の位置に維持する制御装置
と、本体槽内の蒸気を排出するための蒸気排出口をその
頂上部に備え、かつ当該蒸気排出口より大径に形成され
て上記本体槽の上部壁に設けられたドームと、上記空間
に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズルとを備え
たことを特徴とするものである。

【００１０】ここで、請求項３に記載の発明は、請求項
２に記載の本体槽内には、上記回転軸が貫通するととも
に当該回転軸と交差する方向に上記本体槽内を複数の区
画に仕切り、かつ上方において上記空間を互いに連通さ
せる複数の仕切壁が設けられ、それぞれの仕切壁には、
上記揮発性有機溶剤、固体原料等の槽内物を流通させる
開口部が設けられていることを特徴とするものである。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、回転軸の回転に伴って槽内物を
上記本体槽の上記一端から他端に向けて移動させるよう
に、上記撹拌羽根が、撹拌アームに傾斜して取付られて
いるとともに、上記仕切壁の下部と、上記本体槽と上記
排出槽との区切壁の下部とに、スリットが形成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１２】次いで、請求項５に記載の本発明に係る抽
出装置は、内部に揮発性有機溶剤が蓄えられるととも
に、当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成される
本体槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設け
られ、上記本体槽内に供給される固体原料を上記揮発性
有機溶剤中で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置におい
て、本体槽の一端に設けられた溶剤供給口と、本体槽の
一端の上部に設けられた固体原料の投入シュートと、本
体槽内物が流通する開口部が上部に形成されるととも
に、スリットが下部に形成された区切壁を介して本体槽
の他端に設けられ、かつ上方が上記空間と連通する排出
槽と、この排出槽に設けられたレベル計の信号によって
当該排出槽の槽底に設けた排出バルブの開度を調整して
当該排出槽の液レベルを所定の位置に維持する制御装置
と、上記排出槽の側壁上部に一端が取付けられて上記空
間と連通し、他端が上記排出バルブの下流側に連絡する
オーバフロー管と、上記空間に不活性ガスを供給する不
活性ガス供給ノズルとを備え、上記回転軸の回転に伴っ
て槽内物を上記本体槽の上記一端から他端に向けて移動
させるように、上記撹拌羽根は撹拌アームに傾斜して取
付られていることを特徴とするものである。

【００１３】ここで、請求項６に記載の発明は、請求項
５に記載の本体槽内には、当該本体槽内の蒸気を排出す
るための蒸気排出口をその頂上部に備え、かつ当該蒸気
排出口より大径に形成されて上記本体槽の上部壁に設け
られたドームが備えられていることを特徴とするもので
ある。

【００１４】また、請求項７に記載の発明は、請求項５
または６に記載の本体槽内には、上記回転軸が貫通する
とともに当該回転軸と交差する方向に上記本体槽内を複
数の区画に仕切り、かつ上方において上記空間を互いに
連通させる複数の仕切壁が設けられ、それぞれの仕切壁
の上部には、槽内物を流通させる開口部が形成されると
ともに、下部にはスリットが形成されていることを特徴
とするするものである。

【００１５】さらに、請求項８に記載の発明は、請求項
４〜７のいずれかに記載のスリットは、回転軸の中心を
通る鉛直線に対して当該撹拌アームの回転方向側の面積
が広いことを特徴とするものであり、請求項９に記載の
発明は、請求項３、４、７および８のいずれかに記載の
本体槽に、上記区画に対応して互いに独立した複数の加
熱手段が設けられていることを特徴とするものである。

【００１６】次いで、請求項１０に記載の発明は、請求
項１〜９のいずれかに記載の固体原料の投入シュート
は、上記揮発性有機溶剤の液面より下方位置まで挿入さ
れていることを特徴とするものである。また、請求項１
１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の
撹拌羽根は、上記回転軸に略直角に設けられた攪拌アー
ムの先端部に取付けられ、かつ上記攪拌羽根と回転軸と
の間の攪拌アームには、棒状の攪拌棒が当該回転軸と平
行に複数取付けられていることを特徴とするものであ
る。

【００１７】さらに、請求項１２に記載の発明は、請求
項１〜１１のいずれかに記載の本体槽の底部に、当該本
体槽の外部から内部に連通して上記本体槽内に不活性ガ
スを供給するノズルが複数設けられていることを特徴と
するものであり、請求項１３に記載の発明は、請求項１
〜１２のいずれかに記載の回転軸の両端に、それぞれ当
該回転軸の駆動装置が設けられていることを特徴とする
ものである。

【００１８】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
２〜１３のいずれかに記載の排出バルブの下流には、密
閉式のロータリースクリーンが設けられていることを特
徴とするものであり、請求項１５に記載の発明は、請求
項１〜１４のいずれかに記載の蒸気排出口の下流には、
排出された蒸気を凝縮するためのコンデンサーと、この
凝縮液から比重差を利用して溶剤を分離するデカンター
とが設けられ、かつこのデカンターにおいて分離された
溶剤は、戻りラインを介して再び上記密閉本体槽に戻さ
れるようになっていることを特徴とするものである。

【００１９】上記請求項１に記載の抽出装置において
は、本体槽の上部空間に不活性ガスを供給する不活性ガ
ス供給管ノズルを設けているので、当該不活性ガス供給
ノズルから不活性ガスを供給し常圧より加圧状態とする
ことにより、空気の本体槽への流入を阻止して静電気等
による爆発の防止が可能となる。また、本体槽の上部壁
に、頂上部に蒸気排出口を備えるとともに、この蒸気排
出口より大径に形成されたドームを設けているので、本
体槽の内部で発生した蒸気が上記ドームの頂上部の蒸気
排出口から排出される際に、ドーム内空間で蒸気排出の
線速度が低下して、水滴状の溶剤が落下するので、溶剤
の飛沫同伴が防止される。特に、比較的水分の多い固体
原料を抽出処理する場合にあっては、本体槽の内部で気
化した溶剤蒸気に加えて、固体原料中の水分が気化した
水蒸気も含まれ、蒸気量が多くなり飛沫同伴量も多くな
るので、ドーム内空間で溶剤の飛沫同伴を防止すること
がより重要となる。

【００２０】なお、本請求項に記載の発明においては、
連続式の抽出装置に限らず、回分式の抽出装置にも適用
可能である。また、上記ドームが設けられる上部壁と
は、本体槽を形成する胴部や屋根あるいは頭部の上部壁
である。さらに、本発明の揮発性有機溶剤としては、常
温常圧で揮発性を有するか否かに拘わらず、抽出処理の
際の温度、圧力条件で揮発性を有している有機溶剤を言
うものである。ちなみに、本発明に係る抽出装置におい
て使用される揮発性有機溶剤としては、灯油の他、軽
油、ガソリン、ナフサ、トリクロルエタンなどが挙げら
れる。

【００２１】また、請求項２に記載の抽出装置は、請求
項１に記載の発明に加えて、本体槽の一端に溶剤供給口
と固体原料の投入シュートを設け、他端に開口部が形成
された区切壁を介して排出槽を設けるとともに、この排
出槽に設けられたレベル計の信号によって槽底に設けた
排出バルブの開度を調整して排出槽の液レベルを所定の
位置に維持する制御装置を設けている。したがって、本
抽出装置によれば、請求項１に記載の抽出装置における
作用に加えて、さらに制御装置によって排出槽の槽底に
設けられた排出バルブが当該排出槽の液レベルを所定の
位置に維持するように制御されるので、所要の抽出時間
を確保して連続的に抽出運転することができるととも
に、残渣固形分を含むような抽出処理物であっても、確
実に排出することができ、、固体原料と揮発性有機溶剤
とを連続して供給し、その抽出処理物である処理液や固
体原料中に含まれていた非溶解性の残渣固形分を連続し
て排出することができ、よって連続抽出が可能になる。
なお、上記開口部としては、オーバーフロー形式のゲー
ト、あるいは液中部分や槽底近傍に形成された開口部で
もよいが、オーバーフロー形式のものが、より好まし
い。

【００２２】また、請求項３に記載の発明においては、
例えば固体原料と揮発性有機溶剤との混合スラリーから
なる槽内物が、仕切壁に設けられた開口部を介して、本
体槽内の一端側から他端側に向けて移動するので、ショ
ートパスすることが少なくなり、所定の抽出時間（抽出
度）を確保でき、連続抽出を確実に行なうことが可能に
なる。この記開口部としては、オーバーフロー形式のゲ
ート、あるいは液中部分や槽底近傍に形成された開口部
でもよいが、オーバーフロー形式のものが、より好まし
い。

【００２３】また、請求項４に記載の発明によれば、攪
拌アームに攪拌羽根を傾斜して取付けるとともに、仕切
壁等の下部にスリットを形成しているので、固体原料や
スラリーの固形分等が沈殿しても、沈殿物を撹拌羽根の
回転移動に伴って隣接する区間へと移動させることがで
きる。この結果、本体槽に沈殿した沈殿物は、仕切壁の
上記スリットを介して本体槽の一端から他端に移動さ
れ、さらに本体槽の他端にある排出槽との区切壁下部に
設けらたスリットを介して排出槽に至り、ついには、前
記排出バルブから系外に排出されるので、槽内に堆積す
ることがない。

【００２４】上記スリットの寸法は、固体原料が前処理
で粉砕される寸法にもより影響され一概に特定し得ない
が、例えばアスファルト含有鉱物を処理する場合には、
スリット高さが５０〜１００mm、スリット長さが１００
〜５００mmであることが好ましい。なお、このスリット
を設けた場合にあっては、請求項２および３で特定して
いる区切壁や仕切壁の開口部は、槽底近傍に設ける必要
はない。

【００２５】次いで、請求項５に記載の抽出装置におい
ては、本体槽の一端に溶剤供給口と固体原料の投入シュ
ートを設け、他端に開口部が上部に形成されるとともに
スリットが下部に形成された区切壁を介して排出槽を設
けるとともに、この排出槽に設けられたレベル計の信号
によって槽底に設けた排出バルブの開度を調整して排出
槽の液レベルを所定の位置に維持する制御装置を設け、
さらに排出槽の側壁上部に一端が取付けられて上記空間
と連通し、他端が上記排出バルブの下流側に連絡するオ
ーバフロー管を設けている。したがって、本抽出装置に
よれば、制御装置によって排出槽の槽底に設けられた排
出バルブが当該排出槽の液レベルを所定の位置に維持す
るように制御されるので、所要の抽出時間を確保して連
続的に抽出運転することができる。

【００２６】しかも、攪拌アームに攪拌羽根を傾斜して
取付けるとともに、本体槽と排出槽の区切壁にスリット
を下部に、開口部を上部に形成しているので、固体原料
として、例えば木屑、草葉等の揮発性有機溶剤上に浮く
軽い夾雑物から岩石や土壌等の無機鉱物等の揮発性有機
溶剤に溶解せずに沈降する非溶解性固形分まで含まれて
いるアスファルト含有鉱物の如き物を処理し、本体槽底
部に非溶解性固形分等の固形分等が沈殿しても、撹拌羽
根の回転移動に伴って本体槽の一端から他端に移動さ
れ、さらに本体槽の他端にある排出槽との区切壁下部に
設けらたスリットを介して排出槽に至り、ついには、撹
拌羽根の回転移動に伴って前記排出バルブから系外に排
出される。

【００２７】一方、揮発性有機溶剤上に浮く軽い夾雑物
は、同様に本体槽の一端から他端に移動され、さらに本
体槽の他端にある排出槽との区切壁上部に設けらた開口
部から排出槽に至り、ついには、排出槽に設けられたオ
ーバフロー管から前記排出バルブ下流側に排出される。
この結果、軽い夾雑物や沈殿物が槽内に堆積して閉塞す
ることがなく、固体原料と揮発性有機溶剤とを連続して
供給し、その抽出処理物を連続して排出することができ
連続抽出が可能になる。さらに、本体槽の上部空間に不
活性ガスを供給する不活性ガス供給管ノズルを設けてい
るので、当該不活性ガス供給ノズルから不活性ガスを供
給し常圧より加圧状態とすることにより、空気の本体槽
への流入を阻止して静電気等による引火や爆発の防止が
可能となる。

【００２８】また、請求項６に記載の発明によれば、本
体槽の上部壁に、頂上部に蒸気排出口を備えるととも
に、この蒸気排出口より大径に形成されたドームを設け
ているので、本体槽の内部で発生した蒸気が上記ドーム
の頂上部の蒸気排出口から排出される際に、ドーム内空
間で蒸気排出の線速度が低下して、水滴状の溶剤が落下
するので、溶剤の飛沫同伴が防止される。なお、本請求
項に記載の発明においても、本発明の揮発性有機溶剤や
上記ドームの意義は、請求項１に記載のものと同様であ
る。

【００２９】また、請求項７に記載の発明においては、
例えば固体原料と揮発性有機溶剤との混合スラリーから
なる槽内物が、仕切壁の上部に設けられた開口部を介し
て、本体槽内の一端側から他端側に向けて移動するの
で、ショートパスすることが少なくなり、所定の抽出時
間（抽出度）を確保でき、連続抽出を確実に行なうこと
が可能になる。しかも、本体槽底部に非溶解性固形分等
の固形分等が沈殿しても、沈殿物は撹拌羽根の回転移動
に伴って本体槽の仕切壁下部に設けらたスリットを介し
て円滑に隣接する区間へと移動されて、本体槽の一端か
ら他端に移動される。また、揮発性有機溶剤上に浮く軽
い夾雑物も、同様に本体槽の仕切壁上部に設けらた開口
部を介して円滑に隣接する区間へと移動されて、本体槽
の一端から他端に移動され、本体槽に堆積することがな
い。

【００３０】なお、請求項３および７において特定する
仕切壁の開口部は、各々隣接する仕切壁相互において左
右互い違いになるように設ければ、例えば固体原料と揮
発性有機溶剤との混合スラリーからなる槽内物が、隣接
する仕切壁に互い違いに設けられた上記開口部を介し
て、本体槽内の一端側から他端側に向けて蛇行しつつ移
動するので、より一層所定の抽出時間（抽出度）を確保
することが容易になり、連続抽出を確実に行なうことが
可能になって好適である。なお、上記開口部を開度調整
可能に設けるのがより好ましい。これにより開口部を運
転条件に合わせて適切な開度を設定でき、ショートパス
をより一層防止できる。

【００３１】また、請求項８に記載の発明によれば、上
記スリットを、攪拌アームの回転方向側の面積が広く形
成しているので、非溶解性固形分等の沈殿物を撹拌羽根
の回転移動に伴って円滑に隣接する区間へと移動させる
ことができる。この結果、本体槽に沈殿した沈殿物は、
仕切壁の上記スリットを介して本体槽の一端から他端に
移動される。上記スリットにおける攪拌アームの回転方
向側の面積が広い態様としては、攪拌アームの回転方向
側のスリット長さがより長い、攪拌アームの回転方向側
のスリット幅がより広い、スリット長さとスリット幅の
両方が広い等のケースが挙げられる。例えば、攪拌アー
ムの回転方向側のスリット長さがより長い場合の寸法
は、固体原料が前処理で粉砕する寸法にもより、一概に
特定し得ないが、アスファルト含有鉱物を処理する場合
には、スリット高さを５０〜１００mm、攪拌アームの回
転方向側のスリット長さを１００〜４５０mm、攪拌アー
ムの回転方向と反対側のスリット長さを０〜５０mmの範
囲に形成することが好ましい。したがって、上記スリッ
トにおける攪拌アームの回転方向側の面積が広い態様と
しては、攪拌アームの回転方向と反対側においてスリッ
トが形成されていない場合も含むものである。

【００３２】さらに、請求項９に記載の発明において
は、上記区画に対応して互いに独立した複数の加熱手段
を設けているので、各加熱手段の熱量をそれぞれ独立に
制御することによって、各区間をそれぞれ抽出に最適な
温度に制御することができ、ひいては連続抽出装置とし
ての機能を向上させることができる。ここで、区画に対
応して独立した加熱手段を設けるには、本体槽の規模
や、区画の形成数等の諸条件によって、適宜各区画毎に
加熱手段を設けたり、あるいは２以上の区画毎に互いに
独立した加熱手段を設けたりすればよく、また、加熱手
段としても、蒸気等の熱媒体が通される加熱パイプの
他、電熱コイル、ジャケット等の加熱手段も適用可能で
ある。なお、この加熱手段として、スチーム等の加熱媒
体が流通する加熱パイプを本体槽内部に設けるのが熱効
率や安全性の点から好ましい。この加熱パイプを本体槽
内部に設ける場合、一般的には自然対流の関係から槽底
に設けるのが一般的であるが、本発明の抽出装置にあっ
ては、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設けられ充
分に強制撹拌されるため、揮発性有機溶剤の液面より下
方の本体槽上部に設けるのが好ましい。これにより、岩
石や土壌等の溶剤に溶解しない無機鉱物やスラリーの固
形分が沈殿する槽底に加熱パイプがなく、沈殿物を本体
槽から排出しやすくなるとともに、加熱パイプを撹拌羽
根と無関係に設けることができ、例えば簡単なチューブ
シート形式で設置可能である。

【００３３】また、請求項１０に記載の発明によれば、
固体原料の投入シュートを、揮発性有機溶剤の液面下ま
で挿入しているので、本体槽の上部空間に空気が流入す
ることがよりよく防止され、上記空間に不活性ガスを供
給し常圧より加圧状態とすることにより、空気の流入を
さらに阻止して静電気等による引火や爆発の防止が可能
となる。さらに、請求項１１に記載の発明においては、
水平方向に配設された回転軸を回転させると、これに略
直角に設けられた攪拌アームを介して、その先端部に取
付けられた攪拌羽根が、固体原料や揮発性有機溶剤を本
体槽の底部から掻き揚げることにより、内部を攪拌す
る。この際に、上記攪拌アームには、複数の棒状の攪拌
棒を取付けているので、当該攪拌棒によって、掻き揚げ
られた浮遊状態の固体原料がさらに攪拌される。

【００３４】さらに、請求項１２に記載の発明において
は、万一停電等によって動力停止し、攪拌羽根による攪
拌が停止してスラリーが分離し、固形分が槽底に沈殿し
た場合においても、本体槽底部に設けた多数のノズルか
ら不活性ガスをブローし沈殿物を舞い上げ撹拌すること
ができるので、容易に再起動運転ができる。なお、上記
ノズルは、本体槽の底部に、一定の間隔を置いて複数配
設することが好ましい。

【００３５】次いで、請求項１３に記載の発明によれ
ば、回転軸の両端に、それぞれ駆動装置を配しているの
で、回転軸を駆動するための所要回転トルクを低減化さ
せることが可能になり、この結果本体槽内に配設すべき
回転軸の径を一層小さくすることが可能となる。なお、
上記本体槽においては、その本体槽内に上記回転軸を回
転可能に支持する軸受を設け、かつ当該回転軸が本体槽
側壁を貫通する部分にシールハウジング部を設けた場合
に、本発明に係る抽出装置においては、固体原料、特に
岩石や土壌等の鉱物と揮発性有機溶剤との混合物である
スラリーが形成されるため、このスラリーによる回転軸
軸受系統の噛み込み、漏れ等に対する対策を考慮する必
要がある。

【００３６】そこで、上記軸受に、軸受内部に連通し本
体槽の外部から溶剤または不活性ガスを供給する供給配
管を設け、さらにシールハウジング部に、その内部のグ
ランドシール部に連通して本体槽外部から不活性ガスを
供給する供給配管を設ければ、上記軸受については、本
体槽外部から上記供給配管を介して不活性ガス又はフレ
ッシュな溶剤を連続して圧力を加えて供給することがで
きるため、この軸受に固体原料と揮発性有機溶剤からな
るスラリーが侵入するのを防ぐことができ、他方本体槽
を貫通する回転軸のシールについても、グランドシール
部に不活性ガスを注入することができるため、当該グラ
ンドシール部にスラリーが侵入することを防止すること
ができて好適である。この際に、上記供給配管は、それ
ぞれ軸受およびグランドシール部の中間位置に導入する
ことが一層好適である。

【００３７】また、請求項１４に記載の発明によれば、
上記排出バルブから排出された処理済みの残渣固形分と
処理液とを含むスラリーは、密閉式のロータリースクリ
ーンによって固液分離され、抽出されない不純物である
固形残渣分が取り除かれる。他方、請求項１５に記載の
発明によれば、固体原料中の水分や本体槽内の溶剤が気
化した水蒸気や溶剤蒸気等の本体槽内部で発生した蒸気
は、コンデンサーに送られて、このコンデンサーで凝縮
された凝縮液はデカンターで比重差を利用して水と溶剤
に分離され、その分離された溶剤が再び本体槽に戻され
るために、有機溶剤の有効利用が可能になって経済性に
優れる。

【００３８】したがって、請求項１〜１５のいずれかに
記載の発明は、特に固体原料がアスファルト含有鉱物で
あり、当該アスファルト含有鉱物から揮発性有機溶剤で
ある灯油によってアスファルトを抽出するための抽出装
置である場合に、顕著な作用効果を奏する。ちなみに、
本発明に係る抽出装置によって、上述したアスファルト
抽出を行なう場合には、本体槽内の抽出条件は、温度５
０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃、さらに好ま
しくは１００〜１０５℃であり、圧力１．０〜１．５気
圧、好ましくは１．０〜１．０５気圧である。これによ
り、アスファルト含有鉱物からアスファルトを有効に抽
出することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係る抽出装置の一実施形態について説明する。図１〜図
９は、本発明の抽出装置を、固体原料であるアスファル
ト含有鉱物から、揮発性有機溶剤として灯油を用いてア
スファルトを抽出する装置に適用した一実施形態を示す
もので、図中符号１が本体槽である。この本体槽１は、
全体が保温材と外装とによって放散熱量の低減化が図ら
れた横形の密閉容器であり、内部は複数（図では４）の
仕切壁２ａ、２ｂによって複数（図では５）の区画３に
分割されている。これら仕切壁２ａ、２ｂは、上端部が
本体槽１の天板１ａよりも所定寸法下方に位置するよう
に設けられている。そして、この本体槽１においては、
仕切壁２ａ、２ｂの上端部下方まで揮発性有機溶剤Ｒが
蓄えられるようになっており、これにより上記揮発性有
機溶剤Ｒの液面上方に形成される密閉空間（空間）Ｓ
が、隣接する区画３の上部において互いに連通するよう
になっている（図６参照）。

【００４０】上記仕切壁２ａ、２ｂには、図３および図
４に示すように、その上部に、揮発性溶剤を流通させる
オーバフロー形式のゲート（開口部）４ａ、４ｂが形成
されている。これらゲート４ａ、４ｂは、それぞれ開口
面積が調整できるようになっており、さらに仕切壁２ａ
に設けられたゲート４ａと、隣接する仕切壁２ｂに設け
られたゲート４ｂとは、各仕切壁２ａ、２ｂ中央の鉛直
線に対して左右互い違いになるように形成されている。
また、この本体槽１の中心部には、仕切壁２ａ、２ｂを
貫通するようにして、回転軸６が水平に配設されてい
る。

【００４１】そして、これら仕切壁２ａ、２ｂの下部に
は、回転軸６の中心を通る鉛直線に対して、図中矢印で
示す後述する撹拌アームの回転方向側の面積が広いスリ
ット５が形成されている。すなわち、本実施形態におい
ては、図３および図４に示すように、回転軸６の中心を
通る鉛直線を境にして、左側部分のスリット長さが右側
部分のスリット長さより長くなるように形成されてい
る。ちなみに、上記スリット５は、高さが５０〜１００
mm、攪拌アームの回転方向側の長さが１００〜４５０m
m、攪拌アームの回転方向と反対側の長さが０〜５０mm
の範囲に形成されている。

【００４２】図５〜図７に示すように、上記回転軸６
は、中空軸であり、その外周部には長手方向に順次６０
°の角度をもって放射状に延出する多数本の短管の貫通
パイプ７が、回転軸６の軸線に対して略直角に取付けら
れている。そして、この貫通パイプ７に、攪拌アーム８
が放射状に取付けられている。この攪拌アーム８は、先
端部の一方が槽底まで延び、他方が仕切壁２ａ、２ｂの
下方まで延びる寸法の形成されており、当該先端部に
は、攪拌羽根９が固定されている。この攪拌羽根９は、
板状の部材であり、回転軸６の回転に伴って固体原料お
よび揮発性有機溶剤を本体槽１の一端１ｂから他端１ｃ
に向けて移動させるように、攪拌アーム８の軸線に対し
て傾斜して取付けられている。さらに、この攪拌アーム
８の攪拌羽根９と回転軸６との間には、棒状の攪拌棒１
０が回転軸６と平行になるように複数（図では４本）取
付けられている。

【００４３】なお、図中符号８ａは、貫通パイプ７に接
合されたプレートであり、このプレート８ａと攪拌アー
ム８の先端との間に、ターンバックル８ｂを介して締結
軸８ｃが張設されることにより、緩みが生じない構造と
なっている。また、貫通パイプ７のプレート８ａと直交
する位置にも、補強板７ａが貫通パイプ７に取付けられ
ている。

【００４４】他方、回転軸６は、図６に示すように、本
体槽１内の複数箇所に設けられた軸受１１によって回転
自在に支承されており、各軸受１１は、本体槽１に水平
方向に架け渡されたビーム１２上に固定されている。こ
の軸受１１の中央部には、この軸受１１内部に連通し
て、本体槽１の外部から溶剤またはＮ₂ガス等の不活性
ガスを供給する供給配管１３が設けられている。また、
回転軸６の両端が貫通する本体槽１の側壁には、それぞ
れ内部を液密的に封じるシールハウジング部１４が設け
られている。このシールハウジング部１４には、その内
部のグランドシール部１４ａの中央部に連通して本体槽
１の外部からＮ₂ガス等の不活性ガスを供給する供給配
管１５が設けられている。

【００４５】そして、回転軸６の両端には、それぞれ回
転軸６を回転駆動させる減速機付きモータ（駆動装置）
１６が設けられている。なお、図中符号４１は本体槽１
外部に設けられた軸受である。また、図６に示すよう
に、本体槽１の底部には、本体槽１内にＮ₂ガス等の不
活性ガスを供給するノズル３９が、開閉弁（図示を略
す。）を介して略等間隔をおいて多数本設けられてい
る。さらに、図５および図９に示すように、本体槽１内
には、各区画３毎に互いに独立した加熱パイプ（加熱手
段）４０が設けられており、各加熱パイプ４０における
温度は、バルブ４０ａによって独立して制御されるよう
になっている。すなわち、本体槽１の一端１ｂ側の区画
３においては、加熱パイプ４０が図５において本体槽１
の左右に配列されるとともに、加熱パイプ４０がその区
画３内だけを加熱するように配列され、本体槽１の外に
設けられたスチームトラップ４０ｂに到っている。一
方、他の区画３においては、加熱パイプ４０が図５にお
いて本体槽１の左右に配列されるとともに、加熱パイプ
４０が隣接する二つの区画３を加熱するように配列さ
れ、本体槽１の外に設けられたスチームトラップ４０ｂ
に到っている。また、この加熱パイプ４０は、一般的に
は自然対流の関係から槽底に設けるのが一般的である
が、本実施形態にあっては、撹拌羽根９を有する回転軸
６が水平方向に設けられ充分に強制撹拌されるため、揮
発性有機溶剤Ｒの液面より下方の本体槽１上部に設けて
いる。これにより、岩石や土壌等の溶剤に溶解しない無
機鉱物やスラリーの固形分が沈殿する槽底に加熱パイプ
４０がなく、沈殿物を本体槽から排出しやすくなるとと
もに、加熱パイプ４０を撹拌羽根９と無関係に設けるこ
とができ、図５（ｂ）に示す簡単なチューブシート形式
で設置できる。

【００４６】また、図１および図２に示すように、本体
槽１の他端１ｃには、オーバフローゲート１７を有する
区切壁１８を介して、上部が密閉空間Ｓと連通する排出
槽１９が設けられている。この区切壁１９の下部にも、
図３および図４に示した仕切壁２ａ、２ｂと同様のスリ
ットが形成されている。そして、排出槽１９の槽底に
は、排出口２０が設けられ、この排出口２０に排出バル
ブ２１（図９参照）が取付けられている。さらに、この
排出槽１９には、図９に示すように、当該排出槽１９に
設けられたレベル計２２からの信号によって、排出バル
ブ２１の開度を調整して排出槽１９の液レベルを所定の
位置に維持する制御装置２３が設けられている。

【００４７】さらに、この排出槽１９の側壁上部に一端
が取付けられて密閉空間Ｓと連通し、他端が排出バルブ
２１の下流側の配管２８に連絡するオーバフロー管４２
が設けられている。このオーバフロー管４２は、制御装
置２３の故障や排出バルブ２１の閉塞等のトラブルがあ
った場合に、抽出処理液がオーバフロー管４２を介して
排出槽１９から下流側に流れるようにするとともに、固
体原料であるアスファルト含有鉱物に混入して流入して
きた木屑等の揮発性有機溶剤Ｒ上に浮く軽い夾雑物が排
出槽１９にたまった場合にも、オーバフロー管４２を介
して排出槽１９から下流側に流れるようにするためのも
のである。したがって、排出槽１９の揮発性有機溶剤Ｒ
の液面は、通常はオーバフロー管４３の上記一端位置よ
り下方になるように制御装置２３により制御されてい
る。また、この排出槽１９内には、排出濃度を安定化さ
せるため、モータ１９ａによって回転駆動される縦形の
攪拌機１９ｂが設けられている。

【００４８】そして、この排出バルブ２１の下流には、
図８および図９に示すように、密閉式のロータリースク
リーン２５が設けられている。このロータリースクリー
ン２５は、上記排出バルブ２１から排出された処理済み
の残渣固形分と処理液とを含むスラリーを固液分離し
て、抽出されない不純物である固形残渣分を取り除くた
めのもので、内部にはモータ２６によって回転駆動され
るスクリーン２７が設けられている。このスクリーン２
７は、円周方向に互いに５ｍｍ程度の間隔をおいて配設
された複数本のウエッジワイヤによって全体として円筒
状に形成されたもので、その軸線を傾斜させて回転自在
に設けられている。そして、スクリーン２７の下方に
は、そのウエッジワイヤ間を流下した処理液を一旦蓄え
るためのタンク３０が形成されており、スクリーン２７
を密閉するカバー２５ａがタンク３０の上端と一体にな
っている。

【００４９】他方、このスクリーン２７の上方の開口部
に、上記排出バルブ２１を経て送られてくるスラリーを
供給する上記配管２８が導入されている。また、このス
クリーン２７の下方の開口部から落下する固形残渣は、
タンク側壁に形成されたホッパーからロータリバルブ２
９ａを介してロータリースクリーン２５の気密性を保持
しつつ排出管２９から取出されるようになっている。

【００５０】また、本体槽１の一端１ｂの底部には、溶
剤供給口３１が設けられ、当該一端１ｂの上部には、内
部に蓄えられる揮発性有機溶剤Ｒの液面より下方位置ま
で挿入された固体原料の投入シュート３２が設けられて
いる。さらに、本体槽１の上部には、上記密閉空間Ｓに
不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル３３（図９
参照）が導入されている。

【００５１】他方、本体槽１の他端１ｃの上部には、本
体槽１内の溶剤蒸気や固体原料中の水分が気化した蒸気
を排出するためのドーム３４が設けられている。このド
ーム３４は、大径の基端部３４ａと、この基端部３４ａ
の上方が漸次縮径されてなるドーム部３４ｂとによって
形成されたもので、ドーム部３４ｂの頂上部に、蒸気排
出口３５が形成されている。そして、この蒸気排出口３
５の下流には、図９に示すように、排出された蒸気を凝
縮するためのコンデンサー３６と、この凝縮液から比重
差を利用して溶剤を分離するデカンター４３が設けられ
ており、このデカンター４３において分離された溶剤
は、移送ポンプ３７によって戻りライン３８を介し、再
び本体槽１に戻されるようになっている。

【００５２】すなわち、本実施形態においては、図９に
示すように、デカンター４３内に上部空間を共通とする
多孔板４３ａと仕切壁４３ｂとが設けられ、コンデンサ
ー３６からの凝縮液が一端の区画に供給されて静置され
て水と溶剤の各層に分離され、上層の溶剤のみが仕切壁
４３ｂをオーバフローして他端の区画に到るようになっ
ている。さらに、このデカンター４３には、当該デカン
ター４３の他端区画に設けられたレベル計４４からの信
号によって、移送ポンプ３７吐出側の戻りライン３８に
設けた排出バルブ４５の開度を調整してデカンター４３
の他端区画の溶剤液面レベルを所定の位置に維持する制
御装置４６が設けられているとともに、当該デカンター
４３の中間区画に設けられたレベル計４７からの信号に
よって、排水ポンプ４８の吐出側に設けた排出バルブ４
９の開度を調整してデカンター４３の中間区画の水層液
面レベルを所定の位置に維持する制御装置５０が設けら
れている。

【００５３】そして、このデカンター４３の上部には、
当該デカンター４３内の上部空間と連通する排気管５１
が設けられ、この排気管５１がガスシール手段であるシ
ールポット５２に連絡しており、本体槽１やデカンター
４３の内圧を所定の圧力に保持しつつ、本体槽１内の蒸
気をコンデンサー３６で冷却した際に、凝縮できなかっ
た不活性ガス等の気体を排出するようになっている。つ
まり、この排気管５１の先端がシールポット５２に貯留
されているシール水中に所定の深さ導入されており、排
気管５１の圧力がその水頭高さ以上の圧力になったとき
に不活性ガス等の気体が系外に排出されるようになって
いる。

【００５４】なお、図示しないが、上記密閉式のロータ
リースクリーン２５においても、スクリーン２７を密閉
するカバー２５ａに排気管が設けられて、シールポット
５２と同様なガスシール手段が別個に設けられ、必要に
より当該排気管にコンデンサー３６やデカンター４３が
介装される。または、カバー２５ａに設けた排気管を上
記コンデンサー３６の上流側に連絡し、コンデンサー３
６、デカンター４３およびシールポット５２を共通使用
される。

【００５５】次いで、以上の構成からなる抽出装置によ
って、アスファルト含有鉱物から揮発性有機溶剤として
灯油を用いてアスファルトを抽出する際の作用について
説明する。先ず、抽出装置の本体槽１内に、溶剤供給口
３１から灯油を仕切壁２ａ、２ｂの上部より下方位置と
なる所定レベルまで供給するとともに、加熱パイプ４０
に蒸気を通して、内部を５０〜１５０℃、好ましくは８
０〜１２０℃、さらに好ましくは１００〜１０５℃の温
度範囲に保持する。また、安全のため、灯油の液面上方
の密閉空間Ｓに、供給ノズル３３から窒素(Ｎ₂)ガスを
注入し、この密閉空間Ｓを１．０〜１．５気圧｛９８ｋ
ｐａ［ａｂｓ］〜１４７ｋｐａ［ａｂｓ］｝好ましくは
１．０〜１．０５気圧｛９８ｋｐａ［ａｂｓ］〜１０
２．９ｋｐａ［ａｂｓ］｝の圧力に保たれるように、さ
らに好ましくは大気圧に比して１００ｍｍＡｑ（Ｈ
₂Ｏ）［９８０Ｐａ］前後の圧力が常に加わっているよ
うに調整する。

【００５６】そして、変速機付きモータ１６を駆動し、
回転軸６を所定の回転数で回転させることにより、攪拌
アーム８の攪拌羽根９および攪拌棒１０によって内部を
攪拌しつつ、固体原料の投入シュート３２から原料とな
るアスファルト含有鉱物を投入する。この際に、上記ア
スファルト含有鉱物の前処理について述べると、アスフ
ァルト含有量が１５％以下の原料は岩石（アスファルト
ロック）であることが多い。この場合、掘削方法によっ
て最大粒径が異なるが、インパクトクラッシャなどの一
般の砕石機械によって０．１〜１０ｍｍ前後まで粉砕し
ておく。また、アスファルト含有量が２０％以上の原料
は、比較的軟らかい岩石（泥灰質石灰岩や軟質砂岩な
ど）や粉体（石灰系ダスト、シルトなど）に含まれてい
ることが多い。この場合、同様に掘削方法によって最大
粒径が異なるが、そのまま抽出装置に投入するか、例え
ばエプロンフィーダなどによって安定した定量供給を行
うため、例えばアスファルト舗装リサイクル材の解砕機
などの特殊な解砕機によって、５０〜６０ｍｍ以下に解
砕しておく。

【００５７】このような前処理を施したアスファルト含
有鉱物を本体槽１内に投入するとともに、水平方向に配
設された回転軸６を回転させると、攪拌羽根９が上記ア
スファルト含有鉱物や溶剤を底部から掻き揚げることに
より、内部が攪拌される。この際に、軸受１１に本体槽
１の外部から供給管１３を介して不活性ガス又はフレッ
シュな溶剤を連続して圧力を加えて供給することによ
り、軸受１１にアスファルト含有鉱物と溶剤とからなる
スラリーが侵入するのを防ぐ。また、本体槽１を貫通す
る回転軸６のグランドシール部１４ａに供給管１５から
不活性ガスを注入することにより、シール状態を保持す
る。

【００５８】これにより、アスファルト含有鉱物と溶剤
との混合スラリー等からなる槽内物は、攪拌羽根９の傾
斜により、仕切壁２ａ、２ｂに設けられた左右互い違い
のゲート４ａ、４ｂを介して、本体槽１内の一端側１ｂ
から他端１ｃ側に向けて蛇行しつつ移動する。この結
果、充分な抽出時間が確保されることになる。その際
に、アスファルト含有鉱物に含まれている木屑、草葉等
の溶剤上に浮く軽い夾雑物も、上記ゲート４ａ、４ｂを
介して、本体槽１の他端１ｃ側に向けて順次送られて行
く。また、岩石や土壌等の溶剤に溶解しない無機鉱物や
沈殿したスラリーの固形分は、撹拌羽根９の回転移動に
伴って、仕切壁２ａ、２ｂの下部に形成したスリット５
から隣接する区間３へと移動してゆく。このようにし
て、混合スラリー等は、攪拌羽根９および攪拌棒１０に
よって攪拌されつつ、徐々に本体槽１の一端１ｂ側の区
画３から他端１ｃ側の区画３へと移動して行く。

【００５９】ちなみに、本発明者等による実験によれ
ば、アスファルト含有量が２０％以上の原料は、高温
（例えば１１０〜１２０℃）の溶剤に投入すると粒径に
あまり関係なく、５〜１０分でスラリー化することが確
かめられている。またアスファルト含有量が１５％以下
のアスファルトロックでは、粒径１０ｍｍ前後の場合１
０〜２０分でスラリー化することが確かめられている。
このスラリー化は抽出完了ではなく、別の試験によれ
ば、溶剤と重量比約１：１、温度８０℃、４０分でほぼ
完全に抽出することが確かめられている。従って投入か
ら排出までの時間を１時間以上とすることにより、上記
アスファルト含有鉱物からアスファルトを完全に抽出す
ることができる。

【００６０】上記抽出工程に伴って、密閉空間Ｓには、
アスファルト含有鉱物中の水分および溶剤が気化した蒸
気が発生するが、密閉空間Ｓが窒素(Ｎ₂)ガスによって
常に加圧状態に維持されているので、それら蒸気または
ガスは、ドーム３４からコンデンサー３６、デカンター
４３およびシールポット５２を経由して系外に排出され
べく、コンデンサー３６に流れる。その際に、ドーム３
４において蒸気排出の線速度が低下し、これによって水
滴状の溶剤が落下することにより、溶剤の飛沫同伴が防
止される。そして、このコンデンサー３６において、溶
剤と水の蒸気が冷却され凝縮される。この凝縮液は、デ
カンター４３で水層と溶剤層とに比重差を利用して分離
され、分離された溶剤は、移送ポンプ３７によって戻り
ライン３８から再び本体槽１に戻されて再利用される。
また、コンデンサー３６において凝縮しなかった窒素
（Ｎ₂）ガスを主体とする非凝縮性ガスは、デカンター
４３を経てシールポット５２から系外に排出される。

【００６１】一方、抽出工程において本体槽１の他端１
ｃまで移動したスラリーおよび浮遊する夾雑物は、区切
壁１８のオーバフローゲート１７から排出槽１９に送ら
れる。また、非溶解物である沈殿物は、区切壁１８の下
部に設けらたスリットを介して排出槽１９に送られる。
そして、排出槽１９に送られたスラリーおよび沈殿物
は、攪拌機１９ｂによってほぼ均一に撹拌されるととも
に、排出槽１９のレベル計２２からの検出信号に基づい
て、制御装置２３が排出バルブ２１を開くことにより、
本体槽１から抜出される。この際に、アスファルト含有
鉱物に混入して流入してきた木屑等の溶剤上に浮く軽い
夾雑物が、経時的に排出槽１９の液面に溜まった場合に
は、この排出槽１９の側壁上部に一端が取付けらたオー
バフロー管４２を介して排出槽１９から排出バルブ２１
下流側にオーバフローする。

【００６２】このようにして、排出バルブ２１から排出
された処理液と処理済みの残渣固形分と夾雑物とを含む
スラリーは、配管２８を介して密閉式のロータリースク
リーン２５に送られ、モータ２６によって回転する円筒
型スクリーン２７の上方開口部から、当該スクリーン２
７内に導入される。そして、固形残渣分と夾雑物は、こ
のスクリーン２７内に沿って下方に送られ、ロータリー
スクリーン２５をほぼ気密に保持したままロータリバル
ブ２９ａを介して排出管２９から取出される。他方、抽
出されたアスファルトを含む液体分は、スクリーン２７
のウエッジワイヤ間からタンク３０に流下し、別途抜出
されて、図示されない遠心分離機に送られる。

【００６３】なお、上記本体槽１における抽出工程を行
なっている際に、万一停電等によってモータ１６等の動
力が停止し、攪拌羽根９による攪拌が停止すると、スラ
リーが分離し、固形分が槽底に沈殿する。このような場
合に、動力が復旧して再運転を開始する際には、本体槽
１の底部に設けた多数のノズル３９からＮ₂ガス等の不
活性ガスをブローし沈殿物を舞い上げて、容器攪拌羽根
９によって再撹拌する。

【００６４】以上のように、上記抽出装置によれば、ア
スファルト含有鉱物からアスファルトを連続的に、かつ
効率的に抽出することができる。この際に、固体原料の
投入シュート３２を、揮発性有機溶剤Ｒの液面下まで挿
入して、本体槽１の上部密閉空間Ｓに空気が流入するこ
とを防止し、かつ密閉空間Ｓに不活性ガスを供給して、
常圧より加圧状態にしているので、空気の流入を確実に
阻止して静電気等による引火や爆発を防止することがで
きる。

【００６５】また、本体槽１の上部壁にドーム３４を設
けているので、本体槽の内部で発生した溶剤蒸気や水分
蒸発蒸気がドーム３４の頂上部の蒸気排出口３５から排
出される際に、ドーム３４において蒸気排出の線速度を
低下させ、水滴状の溶剤を再び本体槽１内に落下させる
ことができるため、溶剤の飛沫同伴を防止することもで
きる。特に、比較的水分の多いアスファルト含有鉱物を
抽出処理する場合に、本体槽１の内部で気化した溶剤蒸
気と、固体原料中の水分が気化した水蒸気とによって、
多量の蒸気量が発生した場合においても、ドーム３４内
空間で溶剤の飛沫同伴を効果的に防止することができ
る。

【００６６】さらに、排出槽１９においては、制御装置
２３によって排出槽１９の槽底に設けられた排出バルブ
２１が当該排出槽１９の液レベルを所定の位置に維持す
るように制御されるので、所要の抽出時間を確保して連
続的に抽出運転することができるとともに、残渣固形分
を含むようなアスファルト含有鉱物の処理物であって
も、確実に排出することができ、アスファルト含有鉱物
と灯油（溶剤）とを連続して供給し、その処理物を連続
して排出することができるために、安定した連続抽出を
行なうことができる。この際に、攪拌アーム８に、複数
の攪拌棒１０を取付けているので、これら攪拌棒１０に
よって、掻き揚げられた浮遊状態のアスファルト含有鉱
物を攪拌することにより、全体としての攪拌効率を向上
させることができる。

【００６７】また、回転軸６の両端に、それぞれモータ
１６を設けているので、回転軸６を駆動するための所要
回転トルク（回転軸６のねじれ）を低減化させることが
可能になり、この結果本体槽１内に配設すべき回転軸６
の径を一層小さくすることができるとともに、回転軸６
を支持する軸受１１およびシールハウジング部１４に、
それぞれ内部に不活性ガスを供給する供給管１３、１５
を設けているので、この軸受１１やグランドシール部１
４ａにスラリーが侵入することを防止することができ
る。

【００６８】さらに、攪拌アーム８に攪拌羽根９を傾斜
して取付けるとともに、隣接する仕切壁２ａ、２ｂに、
各々ゲート４ａ、４ｂを左右互い違いになるように形成
しているので、混合スラリーを本体槽１内の一端１ｂ側
から他端１ｃ側に向けて蛇行しつつ移動させることがで
き、よって容易にショートパスを抑制して所定の抽出時
間を確保することが可能になり、連続抽出を確実に行な
うことができる。この際に、溶剤Ｒ上に浮く軽い夾雑物
も、本体槽１の一端１ｂから他端１ｃに移動され、区切
壁１８上部に設けらたオーバーフローゲート１７から排
出槽１９に至り、最終的に排出槽１９に設けられたオー
バフロー管４２から排出バルブ２１の下流側に排出され
る。この結果、軽い夾雑物や沈殿物が本体槽１内に堆積
して閉塞することがない。

【００６９】また、仕切壁２ａ、２ｂおよび区切壁１８
の下部に、攪拌アーム８の回転方向側の面積が広いスリ
ット５を形成しているので、本体槽底部に岩石や土砂等
の非溶解性固形分等の固形分等が沈殿しても、撹拌羽根
９の回転移動に伴って本体槽１の一端１ｂから他端１ｃ
に移動され、さらに区切壁１８下部に設けらたスリット
を介して排出槽１９に至り、最終的に排出バルブ２１か
ら系外に排出することができるために、これら沈殿物等
が本体槽１内に堆積する虞も無い。

【００７０】加えて、本体槽１に、各区画毎に独立した
複数の加熱パイプ４０を設けているので、各加熱パイプ
の熱媒流量をそれぞれ独立に制御することによって、各
区画３をそれぞれ抽出に最適な温度に制御することがで
き、ひいては連続抽出装置としての機能を向上させるこ
とができるとともに、本体槽１内部で発生した溶剤蒸気
をコンデンサー３６に送り、分離された溶剤を再び本体
槽１に戻しているために、有機溶剤の有効利用が可能に
なって経済性に優れる。また、この加熱パイプ４０は、
撹拌羽根９を有する回転軸６が水平方向に設けられ充分
に強制撹拌されるため、揮発性有機溶剤Ｒの液面より下
方の本体槽１上部に設けている。これにより、岩石や土
壌等の溶剤に溶解しない無機鉱物やスラリーの固形分が
沈殿する槽底に加熱パイプ４０がなく、沈殿物を本体槽
から排出しやすくなるとともに、加熱パイプ４０を撹拌
羽根９と無関係に設けることができ、簡便な方法で設置
できる。さらに、本体槽１の層底に、不活性ガス供給用
のノズル３９を多数設けているので、万一停電等によっ
て動力停止し、攪拌羽根９による攪拌が停止してスラリ
ーが分離し、固形分が槽底に沈殿した場合においても、
ノズル３９から不活性ガスをブローし沈殿物を舞い上げ
撹拌することができるので、容易に再起動運転ができ
る。

【００７１】なお、上記実施の形態においては、ガスシ
ール手段としてシールポット５２を用いた場合について
説明したが、これに限るものではなく、系内のガスを排
出して一定圧に維持する圧力調整弁等からなる圧力制御
装置等によって構成してもよい。また、上記実施の形態
においては、オーバフロー管４２を設けた例を示した
が、このオーバフロー管４２を設けない場合には、密閉
空間Ｓと本体槽１の外部とが排出槽１９の槽底に設けた
排出バルブ２１を介して連通することがなく、この結果
密閉空間Ｓの密閉状態を維持したまま、アスファルト含
有鉱物と灯油（溶剤）とを連続して供給し、その処理物
を連続して排出することができる。

【００７２】さらに、上記実施の形態においては、投入
シュート３２を溶剤Ｒの液面より下方位置まで挿入して
密閉空間Ｓを形成したが、不活性ガスを多く供給すれ
ば、特に密閉にする必要はない。また、上記実施の形態
においては、連続式の抽出装置に適用した場合について
のみ説明したが、これに限るものではなく、本発明は、
回分式の抽出装置にも適用可能である。また、固体原料
は、上述したアスファルト含有鉱物に限らず、各種の固
体原料からの抽出操作に適用することができ、また揮発
性有機溶剤としても、上述した灯油の他、軽油、ガソリ
ン、ナフサ、トリクロルエタンなどが好適に使用可能で
ある。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１５の
いずれかに記載の抽出装置によれば、固体原料からの抽
出に揮発性有機溶剤を用いた場合においても、空気の流
入を阻止して静電気等による爆発の防止が可能となり、
かつ本体槽内において発生した蒸気を排出処理すること
ができるため、非溶解性固形分や水分を含むアスファル
ト含有鉱物等を高温の揮発性有機溶剤で効率よく大量に
抽出することができる。また特に、請求項２または５に
記載の抽出装置によれば、固体原料と揮発性有機溶剤と
を連続して供給し、その処理物を連続して排出すること
ができ、よって連続抽出が可能になる。さらに上記に加
えて、請求項１または２に記載の抽出装置によれば、溶
剤の飛沫同伴を防止出来るとともに、請求項５に記載の
抽出装置によれば、揮発性有機溶剤上に浮く軽い夾雑物
や揮発性有機溶剤に溶解せずに沈降する非溶解性固形分
を排出しながら抽出が可能となる。

【００７４】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
槽内物を仕切壁に設けられた開口部を介して、本体槽内
の一端側から他端側に向けて移動させることにより、シ
ョートパスを抑制して所定の抽出時間（抽出度）を確保
でき、連続抽出を確実に行なうことができ、請求項４に
記載の発明によれば、固体原料やスラリーの固形分等が
沈殿しても、沈殿物を撹拌羽根の回転移動に伴って隣接
する区間へと移動させることができるため、槽内に堆積
することがない。

【００７５】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項５に記載の発明においても、本体槽の内部で発生し
た蒸気を排出する際に、溶剤の飛沫同伴を防止すること
ができ、請求項７に記載の発明によれば、槽内物を仕切
壁の上部に設けられた開口部を介して、本体槽内の一端
側から他端側に向けて移動させることにより、ショート
パスを抑制して所定の抽出時間（抽出度）を確保でき、
連続抽出を確実に行なうことができるとともに、沈殿物
や揮発性有機溶剤上に浮く軽い夾雑物も、同様に本体槽
の一端から他端に移動させて排出することができる。

【００７６】また、請求項８に記載の発明によれば、ス
リットによって非溶解性固形分等の沈殿物を円滑に隣接
する区間へと移動させることができ、請求項９に記載の
発明によれば、上記区画に対応して互いに独立した複数
の加熱手段によって、各区間をそれぞれ抽出に最適な温
度に制御することができ、ひいては連続抽出装置として
の機能を向上させることができ、請求項１０に記載の発
明によれば、本体槽の上部空間に空気が流入することを
確実に防止して静電気等による引火や爆発の防止が可能
となる。

【００７７】さらに、請求項１１に記載の発明によれ
ば、攪拌棒によって内部の攪拌効率を向上させることが
でき、請求項１２に記載の発明によれば、万一停電等に
よって動力停止した場合においても容易に再起動運転が
でき、請求項１３に記載の発明によれば、回転軸を駆動
するための所要回転トルクを低減化させて、回転軸の径
を一層小さくすることができるといった効果が得られ
る。また、請求項１４に記載の発明によれば、上記排出
バルブから排出された処理済みの残渣固形分と処理液と
を含むスラリーから、抽出されない不純物である固形残
渣分を取り除くことができ、請求項１５に記載の発明に
よれば、本体槽内部で発生した溶剤を含む蒸気から当該
溶剤を分離して有効利用することができるために経済性
に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る抽出装置の一実施形態における本
体槽を示す縦断面図である。

【図２】図１の端部の平面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線視断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線視断面図である。

【図５】（ａ）は図１のＶ−Ｖ線視断面図であり、
（ｂ）はその一部平面図である。

【図６】図１の一端部の拡大縦断面図である。

【図７】図１の攪拌アームを示すもので、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）の左側面図であ
る。

【図８】密閉式のロータリースクリーンを示す正面図で
ある。

【図９】本発明に係る抽出装置の一実施形態の全体構成
図である。

【図１０】従来の抽出装置を示す正面図である。

【符号の説明】

１本体槽１ｂ本体槽の一端１ｃ本体槽の他端２ａ、２ｂ仕切壁３区画４ａ、４ｂゲート（開口部）５スリット６回転軸９攪拌羽根１０攪拌棒１１軸受１３、１５不活性ガスの供給管１４シールハウジング部１４ａグランドシール部１６減速機付きモータ（駆動装置）１７オーバフローゲート１８区切壁１９排出槽２０排出口２１排出バルブ２２レベル計２３制御装置２５ロータリースクリーン３１溶剤供給口３２固体原料の投入シュート３３不活性ガス供給ノズル３４ドーム３５蒸気排出口３６コンデンサー３８戻りライン３９不活性ガス供給用のノズル４０加熱パイプ（加熱手段）４２オーバフロー管Ｒ揮発性有機溶剤Ｓ密閉空間（空間）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鎌田直樹東京都大田区蒲田本町１丁目９番３号株式会社新潟鉄工所エンジニアリングセンター内 (72)発明者吉野健治横浜市磯子区新磯子町27番地１号株式会社新潟鉄工所横浜工場内Ｆターム(参考） 4D056 AB11 AC01 AC02 AC04 BA04 CA02 CA03 CA06 CA11 CA13 CA20 CA36 CA37 CA40 4H058 DA01 DA29 EA17 EA41 GA22 GA27 GA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に揮発性有機溶剤が蓄えられるとと
もに、当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成され
る本体槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設
けられ、上記本体槽内に供給される固体原料を上記揮発
性有機溶剤中で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置にお
いて、上記本体槽の上部に設けられた固体原料の投入シュート
と、上記本体槽内の蒸気を排出するための蒸気排出口をその
頂上部に備え、かつ当該蒸気排出口より大径に形成され
て上記本体槽の上部壁に設けられたドームと、上記空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル
とを備えたことを特徴とする抽出装置。
【請求項２】内部に揮発性有機溶剤が蓄えられるとと
もに、当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成され
る本体槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設
けられ、上記本体槽内に供給される固体原料を上記揮発
性有機溶剤中で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置にお
いて、上記本体槽の一端に設けられた溶剤供給口と、上記本体槽の一端の上部に設けられた固体原料の投入シ
ュートと、本体槽内物が流通する開口部が形成された区切壁を介し
て上記本体槽の他端に設けられ、かつ上方が上記空間と
連通する排出槽と、この排出槽に設けられたレベル計の信号によって当該排
出槽の槽底に設けた排出バルブの開度を調整して当該排
出槽の液レベルを所定の位置に維持する制御装置と、上記本体槽内の蒸気を排出するための蒸気排出口をその
頂上部に備え、かつ当該蒸気排出口より大径に形成され
て上記本体槽の上部壁に設けられたドームと、上記空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ノズル
とを備えたことを特徴とする抽出装置。
【請求項３】上記本体槽内には、上記回転軸が貫通す
るとともに当該回転軸と交差する方向に上記本体槽内を
複数の区画に仕切り、かつ上方において上記空間を互い
に連通させる複数の仕切壁が設けられ、それぞれの仕切
壁には、槽内物を流通させる開口部が設けられているこ
とを特徴とする請求項２に記載の抽出装置。
【請求項４】回転軸の回転に伴って槽内物を上記本体
槽の上記一端から他端に向けて移動させるように、上記
撹拌羽根は、撹拌アームに傾斜して取付られているとと
もに、上記仕切壁の下部と、上記本体槽と上記排出槽と
の区切壁の下部とに、スリットが形成されていることを
特徴とする請求項３に記載の抽出装置。
【請求項５】内部に揮発性有機溶剤が蓄えられるとと
もに、当該揮発性有機溶剤の液面上方に空間が形成され
る本体槽内に、撹拌羽根を有する回転軸が水平方向に設
けられ、上記本体槽内に供給される固体原料を上記揮発
性有機溶剤中で撹拌して抽出を行なう横型抽出装置にお
いて、上記本体槽の一端に設けられた溶剤供給口と、上記本体槽の一端の上部に設けられた固体原料の投入シ
ュートと、本体槽内物が流通する開口部が上部に形成されるととも
に、スリットが下部に形成された区切壁を介して上記本
体槽の他端に設けられ、かつ上方が上記空間と連通する
排出槽と、この排出槽に設けられたレベル計の信号によって当該排
出槽の槽底に設けた排出バルブの開度を調整して当該排
出槽の液レベルを所定の位置に維持する制御装置と、上記排出槽の側壁上部に一端が取付けられて上記空間と
連通し、他端が上記排出バルブの下流側に連絡するオー
バフロー管と、上記空間に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給ノズルとを備え、上記回転軸の回転に伴って槽
内物を上記本体槽の上記一端から他端に向けて移動させ
るように、上記撹拌羽根は撹拌アームに傾斜して取付ら
れていることを特徴とする抽出装置。
【請求項６】上記本体槽には、当該本体槽内の蒸気を
排出するための蒸気排出口をその頂上部に備え、かつ当
該蒸気排出口より大径に形成されて上記本体槽の上部壁
に設けられたドームが備えられていることを特徴とする
請求項５に記載の抽出装置。
【請求項７】上記本体槽内には、上記回転軸が貫通す
るとともに当該回転軸と交差する方向に上記本体槽内を
複数の区画に仕切り、かつ上方において上記空間を互い
に連通させる複数の仕切壁が設けられ、それぞれの仕切
壁の上部には、槽内物を流通させる開口部が形成される
とともに、下部にはスリットが形成されていることを特
徴とする請求項５または６に記載の抽出装置。
【請求項８】上記スリットは、回転軸の中心を通る鉛
直線に対して当該撹拌アームの回転方向側の面積が広い
ことを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の
抽出装置。
【請求項９】上記本体槽には、上記区画に対応して互
いに独立した複数の加熱手段が設けられていることを特
徴とする請求項３、４、７および８のいずれかに記載の
抽出装置。
【請求項１０】上記固体原料の投入シュートは、上記
揮発性有機溶剤の液面より下方位置まで挿入されている
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の
抽出装置。
【請求項１１】上記撹拌羽根は、上記回転軸に略直角
に設けられた攪拌アームの先端部に取付けられ、かつ上
記攪拌羽根と上記回転軸との間の上記攪拌アームには、
棒状の攪拌棒が当該回転軸と平行に複数取付けられてい
ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記
載の抽出装置。
【請求項１２】上記本体槽の底部には、当該本体槽の
外部から内部に連通して上記本体槽内に不活性ガスを供
給するノズルが複数設けられていることを特徴とする請
求項１ないし１１のいずれかに記載の抽出装置。
【請求項１３】上記回転軸の両端に、それぞれ当該回
転軸の駆動装置が設けられていることを特徴とする請求
項１ないし１２のいずれかに記載の抽出装置。
【請求項１４】上記排出バルブの下流には、密閉式の
ロータリースクリーンが設けられていることを特徴とす
る請求項２ないし１３のいずれかに記載の抽出装置。
【請求項１５】上記蒸気排出口の下流には、排出され
た蒸気を凝縮するためのコンデンサーと、この凝縮液か
ら比重差を利用して溶剤を分離するデカンターとが設け
られ、かつこのデカンターにおいて分離された溶剤は、
戻りラインを介して再び上記密閉本体槽に戻されるよう
になっていることを特徴とする請求項１ないし１４のい
ずれかに記載の抽出装置。