JPS5831203B2 - キヨウマクヨウバイチユウシユツホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、事実上非混和性である２つの液体を用いる
溶媒抽出用膜の使用、および従来の二相溶媒抽出に勝る
多くの利点を持つ新規方法を目的としている。

溶媒抽出法は分離処理に役立つ操作である。

この操作においては、液体溶媒Ｃを使用して溶質（１種
または複数種）Ａをそれが溶解している二番目の液体Ｂ
から抽出する。

液体ＢとＣは非混和性であるか、わずかに混和性である
。

通常の操作においては液体ＢとＣを直接に混合し、それ
から二相に分離する。

しかしながら、この直接混合にはある種の固有な困難さ
が存在する。

例示すると、泡がしばしば発生し、この泡は例えば物質
移行速度を下げるという不利点を持ち、完全な相分離を
妨げる。

従来の溶媒抽出法において物質移行有効面積を増加させ
るためには、混合中に小滴が形成されなければならない
。

このような場合においては、混合器〜沈殿器、機械的な
カラム攪拌などの操作が原因となり、液体相混合物を含
む方法における粉末消費が高い。

混合中に生ずる小滴が形成される時はバックミクシンク
が起こり得、物質移行速度の低下につながる。

また、小滴のサイズが小さくなるほど泡は簡単に発生す
る。

一定の装置で溶質Ａを溶質混合物から抽出しようとする
ならば、従来の操作では液体Ｂ中の他の溶質からＡを選
択的に抽出する液体溶媒Ｃを選択せねばならない。

しかしながら、この選択は時によっては困難となる。

この制限に加え、通常の溶媒抽出法では、エントレイン
メントによる溶媒損失が多く、相分離のためにはホール
ド・アップ（ｈｏｌｄ−ｕｐ）タンクが一般に必要であ
る。

膜系を使用するこの発明は、従来の溶媒抽出法に固有な
前述その他の様々な欠点がない。

この発明は、従来の溶媒抽出法により優れており、分離
技術において十分な実用的重要性を持つ溶媒抽出からな
る新規な膜系分離法を意図している。

この発明の境膜溶媒抽出法においては、事実上非混和性
である２つの液体ＢとＣを境膜により、すなわち２つの
液体の相接触なしに分離する。

抽出操作中に溶質（単・複）Ａは液体Ｂから膜中に拡散
し、この膜を通過し、遂には液体Ｃに移る。

膜を使用し、２つの液体を混合することなく、一番目の
液体中に存在する溶質を二番目の液体に移行させるため
の簡単で、効率よく、かつ経済的である溶媒抽出方法を
与えることがこの発明の第一の目的である。

二つの媒質を直接接触する必要なく一つの液体媒質から
物質を選択的に抽出し、その物質を二第目の液体媒質中
に沈殿させるための機構として、単位体積当たりの物質
移行有効面積の大きい中空繊維膜を用いる溶媒抽出方法
を与えることがもう一つの、そして更に特定された目的
である。

この発明の他の目的および利点は以下の一層詳細な記載
より明らかになるであろう。

記載中、部および割合は他に特記ないかぎり重量による
。

中空繊維、千判、管状形その他の形をした膜を境膜溶媒
抽出法で利用できる。

しかしながら、好ましい具体化により、この発明は２つ
の液体媒質を混合することなく成分物質Ａを一番目の液
体媒質Ｂから分離し、この物質を二番目の液体媒質Ｃ中
に導入するための機構として中空繊維膜を使用すること
を意図している。

この発明により与えられる中空繊維の使用を含む境膜溶
媒抽出法の利点の幾つかを以下に更に詳細に述べるが、
次の通りまとめることができる。

１、単位体積当たりの大きな物質移行有効面積の利用。

例えば外径（０，Ｄ、）が１００μｍ１内径（１，Ｄ、
）が９０７ｚｍ、そして繊維間隔が２０μｍ（第２図参
照）である中空繊維膜では体積１フイート３当たり６．
７Ｘ１０３フイート２（ＯｌＤに基づき）の膜面積が得
られる。

２、二相の直接混合を避け、これにより泡発生を除く。

３、処理対象流体中の様々な成分を異なった選択性を持
った膜の使用により順次選択的に抽出する、二つの溶媒
相の逆混合の防止。

４、優れた選択性−抽出選択性は膜を通じて確立できる
。

５、高純度生成物。

６、溶媒損失を低下させるための、エントレインメント
現象の回避。

７、 ホールドアツプ（ｈｏｌｄ−ｕｐ）タンクの除去
−相分離の不必要化。

８、粉末消費量の事実上の低下。

９、処理装置の配置の柔軟性、すなわち、装置は垂直に
も水平にも配置できる。

１０、その他。

好ましい具体化として、この発明は以下に更に詳しく述
べる連続向流溶媒抽出装置を利用することにより有効に
実施できる。

そのような溶媒抽出装置を用い、溶質Ａをその溶質を含
む溶液から経済的かつ効率よく取り出すことができる。

使用する抽出装置は添付図面の第１図のような単一段で
よく、溶媒Ｂ中に初めは存在する成分Ａを溶媒Ｃにより
取り出し、あるいは第４図に示したような、１種以上の
溶質を別々に抽出するための多段装置でよく、異なった
選択性を持つ膜および／または異なった溶媒の使用によ
り溶質ＡＩ 、 Ａ２またはＡ３を順次取り出す。

中空繊維膜を使用する場合は、抽出用溶媒Ｃは中空繊維
中を通過し、溶質Ａを含み、中空繊維外壁あるいは内壁
に接触している溶媒Ｂからその溶質を抽出するように配
置できる。

中空繊維膜の接触および溶質含有溶液からの溶質の分離
は広範囲の圧力と温度を使用して行なうことができる。

しかしながら、実用的、すなわちこの発明の方法の操作
の全体的経済性に適合する圧力と温度とを使用すべきで
ある。

例えば、０〜８４ｋｇ／ｆｆ１（０〜１２００ ｐｓｉ
ａ ）あるいはそれ以上の圧力と溶液の氷点から２００
℃の間の温度好ましくは周囲圧力と２５〜７５℃の温度
を使用できる。

片面に溶質含有溶液を接触している膜の反対面との抽出
用溶媒の接触は、溶質が膜を通り抜は抽出用溶媒中に完
全に除去されるまで続ける。

好ましい具体化により、抽出用溶媒Ｃの再生は蒸留によ
り簡単に達成される。

したがって、この発明の使用による溶媒損失は最小であ
り、それゆえこの発明の重要な経済上の利点となる。

境膜溶媒抽出においては、物質移行速度は２つの事実上
非混和性である液体相の境の膜を通じての溶質Ａの拡散
量に左右される。

この拡散量はフィック（Ｆｉｃｋ）の式により次のよう
に表わすことができる。

（式中Ｆは膜を通じての拡散量：Ｄは拡散率：そして４
」は濃度変化率である。

）ｘ 約ｌＸ１０−９〜１０−Ｗ／秒の拡散率（Ｄ）が一定の
抽出系には必要とされる。

通常は１０ ’ｃｒｔｔ／秒より大きい拡散率が望まし
い。

この発明により規程かの膜を多くの溶媒抽出系で用い、
望ましい結果を得ている。

最適膜の選択はその使用環境、例えば拡散率、２種の液
体の安定性、そして場合によっては酸および／または塩
基に対する耐性に左右される。

間型的な膜としては例えばＫｙｎａｒ（ポリフッ化ビニ
リデン）−ＰＳＳＡ（ポリスチレンスルホン酸）共重合
体、セルロース、ＢＡＭＰ（ポリ（１，７（４−メチル
）アザヘプタンアジパミド）−ナイロン、ＮＴＡ（ポリ
〔１゜ω−アルキレン（２，６−シケトピペラジン）
−ｉ。

４−ジカルボキシアミド〕）−ナイロン、ナイロン膜お
よび合成皮がある。

これらの系をＡ／Ｂ／Ｃ〔Ａは溶質（単・複）；そして
ＢとＣは事実上非混和性である２種の液体であり、Ｃは
Ａが溶解している他の液体ＢからＡを抽出するための液
体溶媒として使用する。

ＢとＣを交換して逆にしてもよい。

〕の形でリストされている広範囲の抽出系と共に使用で
きる。

この系をＡ／Ｂ／Ｃの順序でそれぞれ例示すると、例え
ば １、 ε−カブロラククム／Ｈ２ＳＯ４／水溶液／ＨＣ
ｌ３ ２、 ε−カプロラクタム／Ｈ２０／ＣＨＣｌ３３、
Ｃ２Ｈ４ｃｚ２／ｎ−ヘプタン ４、ジニトロトルエン／Ｈ２０／トルエン５、フェノー
ル／Ｈ２０／トルエン ６、トルエンジアミン／Ｈ２０／ジニトロトルエン７、
フルフラル／Ｈ２０／トルエン 添付図面において、第１図と第２図は、溶媒Ｃが中空繊
維を通じてのみ通過し、溶質Ａを含む溶媒Ｂが中空繊維
のみの外壁に接触するように中空繊維が適当に含まれて
いる室の例示である。

この発明の中空繊維機構を用いる典型的な抽出方法のフ
ローダイアグラムを第３図に例示する。

このフローダイアグラムにおいて、導入流ｄを例えば１
．６６５ｋｇ（３，７００ｉｂ）７時〔水中に０．３５
％（３５００ｐｐ１１１）のジニトロトルエンを含む〕
の流速で抽出方法に与える。

例えば、流れ乙１はジニトロトルエン製造で得た汚染流
からなり、中空繊維抽出単位Ｉ中に導入され、そこで、
流れ２０中のジニトロトルエンは約３３．８４ｋｇ（７
５，２１ｂ）７時の流速のトルエンである有機溶媒流２
１中に完全に抽出される。

この流れ２１を、１５％濃度のジニトロトルエンを含み
、流速が３８．８８ｋｇ（８６，４ｌｂ）７時である流
れ２２として抽出単位から取り出し、更に、処理加工の
ためにトルエンの硝酸処理装置に送られる回収流として
処理加工できる。

抽出後の水性流２３は１．６６５に９（３，７００ｌｂ
）７時の流速を持ち、濃度２．５１］ｐＩＩｌのジニト
ロトルエンと濃度約４５０ｐ叩のトルエンとを含む。

流れ２３中の痕跡量のトルエンは中空繊維抽出単位■を
通じて更に抽出でき、あるいは他手段により処理できる
。

抽出器中の有機溶媒流２４はｎ−デカンのような炭素数
の大きいｎ−アルカンであり、水には取るにたらないほ
どわずかしか溶解しない。

中空繊維抽出単位■を通じて、流れ２３中のトルエンは
約４．２３ｋｇ（９，４ｉｂ）７時の流速を持つ流れ２
４により抽出される。

この抽出後に抽出単位■から出る流れ２５は１５％濃度
のトルエンを含み、４．９９５ｋｇ（１１，１ｌｂ）７
時の流速を持つ。

流れ２５中の有機溶媒、ｎ−アルカンを蒸留により回収
して、中空繊維抽出単位■に再循環される流れ４４を与
える。

０．７６５ｋｇ（１，７ｌｂ）７時の流速を持つトルエ
ン流２６を蒸留塔２８から取り出し、３３．０８ｋｙ（
７３，５ｌｂ）７時の流速を持つ補充トルエン流２７と
あわせて流れ２１とする。

中空繊維抽出単位■通過後、流れ２３は２．５ ｐｐＩ
ｎあるいはそれ以下の濃度のジニトロトルエンと２．５
ｐｐｍのトルエンとを含む水性流２９となる。

流れ２９中の有機汚染物の全量は約５ｐｐｍであり、こ
の流れυを再使用のために再循環して戻すことができる
。

中空繊維溶媒抽出機構を用いるこの発明の抽出方法が回
収方法だけでなく汚染物調節方法でもあることは明らか
である。

この抽出方法の場合、抽出単位Ｉ中の溶質Ａはジニトロ
トルエン、液体ＢはＨ２０、そして液体Ｃはトルエンで
あり、抽出単位■中のＡはトルエン、ＢはＨ２Ｏ１そし
てＣはｎ−アルカンであることが望ましい。

流れ中の多数の溶質を別々に抽出することが望ましい場
合には、多段式膜抽出単位を用いる抽出方法を使用でき
る。

多段式膜抽出単位の配置は、例として三段式膜抽出単位
の場合を第４図に示す。

そのダイアダラムにおいて、液体Ｂ中に３種の溶質Ａ１
．Ａ２およびＡ３を含む流れを、Ｂと事実上非混和性で
ある二番目の液体Ｃ１により膜抽出単位Ｉを通じて抽出
する。

この抽出単位はＡ１のみを通過させ、Ａ２とＡ３を通さ
ない選択性を特徴とする。

それゆえこの一番目の抽出後に、Ａ２とＡ３はまだＢ中
に存在するがＡ１はＣ１に転溶している。

Ａ２とＡ３を含む流れＢを、膜抽出単位田中で、事実上
Ｂと非混和性である液体Ｃ２により再び抽出する。

膜抽出単位■はＡ２のみを通過させ、Ａ３を拒絶する選
択性を持つ。

それゆえ、この二番目の抽出後、Ａ２はＣ２中に抽出さ
れており、Ａ３はまだＢにある。

Ａ３を含むＢの流れを膜抽出単位■において更に液体Ｃ
３で抽出する。

液体Ｃ３はＢと事実上非混和性である。

Ａ３はＣ３中に抽出される。溶質ＡＨ２Ａ２およびＡ３
は分子サイズまたは化学構造が異なればよい。

液体Ｃ１，Ｃ２およびＣ３は一つの有機溶媒として同一
でも、あるいは三つの有機溶媒として異なってもよい。

以下の実施例はこの発明の例示である。

詳しく列挙されたものをこの発明の範囲の制限として考
えてはならない。

実施例 １ ２つの隔室を持つ拡散室を用いて境膜溶媒抽出を行なっ
た。

膜を２つの隔室の間にしっかりと据え付けた。

溶質Ａを含む液体Ｂを隔室の１つに導入し、一方、液体
Ｃを他の隔室中に注ぎ入れた。

溶質Ａを拡散により、膜を通じて液体Ｂから液体Ｃに抽
出した。

この実施例においては４．５８Ｘ１０づ斜厚の膜１を使
った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｆｆｌだった。

溶質Ａはε−カプロラクタムだった。

液体Ｂは３０％Ｈ２ＳＯ４だった。液体ＣはＣＨＣｌ３
だった。

初めは、液体Ｂの体積は３６２ｍ１．液体Ｃは３６２ｍ
１．液体Ｂ中の溶質Ａの量は１０９．６．！ｉ’、液体
Ｃ中のＡの量はＯだった。

９．２４Ｘ１０４秒拡散後、測定したＢ中のＡの濃度は
０．２２６ ｊ９／ｍｌ、 Ｃ中のＡの濃度は０．１０
９ｇ、４？であり、液体Ｃ中のＡの量は３６．２．９に
上昇していた。

４．４ Ｘ １０ ’ｃｒｉｔ、／秒の拡散率が得られ
た。温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 ２ 実施例１と同一の方法を追い抽出を行なった。

３．７８Ｘ１０−３ｃＩｒＬ厚の膜２を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｉだった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は３００ｄ、Ｃの体積は３００ＴＬ１
１Ｂ中のＡの量は６（Ｂｉ’、Ｃ中のＡの量はＯだった
。

１．４４Ｘ１０’秒拡散後、測定したＢ中のＡの濃度は
０．１８５９７ｍｌ！で、Ｃ中のＡの濃度は０．０１７
８ ｇ／ｍｌであり、Ｃ中のＡ量は５．４４ｇに上昇し
ていた。

３．６ Ｘ １０ Ｗ／秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 ３ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

１８３×１Ｏ−２ｃｒｒＬ厚の膜３を使った。

膜Ｃ拡散有効面積は１６．７５−だった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は２９７．５ｍｌ、Ｃは２９６−１Ｂ
中のＡ量は８０．４！！、Ｃ中量はＯだった。

１．４１Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．２７０ ｇ／ｒｕｌで、Ｃ中のＡの濃度は０．０
０２６１ ｇ／ｍｌで、Ｃ中のＡの量は０．７６７ｇに
上昇していた。

２．９ Ｘ １０ Ｗ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 ４ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

１６．４ Ｘ １０−２厚の膜Ａを使った。

膜の拡散有効面積は１６．７５ｃＩＩＬだった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は３００ｍ１１．Ｃは２９５．５ｍｌ
。

Ｂ中のＡの量は８１．ｌ、Ｃ中のＡの量はＯだった。

８．１６Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度を測定した
ら０．２６１ ｇ／ｒｒｔｌ、 Ｃ中のＡの濃度は０．
０１８２ｇ／ｒＩＬｌであり、Ｃ中のＡの量は５．３８
ｇに上昇していた。

２．４Ｘ１０−７秒ｃｙｒｔ／秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 ５ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

９．２２Ｘ１０’ｃｒｆＬ厚の膜５を使った。

膜拡散面積は１６．７５−だった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は２９．６ｍ１． Ｃの体積は２９６
ｍ１．１３中のＡ量は８０ｇ、Ｃ中量はＯだった。

７．０５Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定によ
り０．１９７ｇ／献、Ｃ中濃度は０．０８５１ｇ／ｍｌ
であり、Ｃ中のＡ量は２６．５４．！ｉｉ’に上昇した
。

９．２２ Ｘ １０ Ｗ／秒の拡散率が得られた。温
度と圧力は周囲条件だった。

実施例 ６ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．４８Ｘ１０−２ｃＩｒＬ厚の膜６を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ＣｒｉＬだった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は２９７．５ｍｌ、 Ｃの体積は３０
１ｍ１．Ｂ中のＡの量は８０．４ｇ、Ｃ中のＡの量はＯ
だった。

１．７３×１Ｏ５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定によ
り０．２５９ ｇ／ｍｌ、 Ｃ中のＡの濃度は０．０１
４２ ｇ／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は４２．：ｌに上
昇していた。

１．１１ Ｘ １０−■／秒の拡散率で得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 ７ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．０１ Ｘ １０−２厚の膜７を使用した。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｃｉ、だった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だつった。

初めは、Ｂの体積は２９６ｍ１．Ｃの体積は２９４．５
ｍ１１Ｂ中のＡの量は８０ｇ、Ｃ中のＡの量は０だった
。

１．６８×１Ｏ５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．２４８９７ＴＬ１１Ｃ中のＡの濃度は０．０２８
ｇ／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は８．３２９に上昇して
いた。

１．８７Ｘ１０ ’ＣＩＩＬ秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 ８ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．２６Ｘ１０−”厚の膜８を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８−だった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＩｔ（２０，液
体ＣはＣＨ（Ｊ’３だった。

初めは、Ｂの体積は２８９７７１１１Ｃの体積は３０３
ｍ１． ｆ３中のＡの量は７８．１ｇ、そしてＣ中のＡ
の量はＯだった。

１．１３×１Ｏ５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．２５ ｇ／ｒｎｌ、 Ｃ中のＡの濃度は０．０２
８５ ｊｉ／ｒｎｌであり、Ｃ中のＡの量は８．３９ｇ
に上昇していた。

３．１３Ｘ１０−■／秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だつた。

実施例 ９ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

７．９Ｘ１０−３ｃｒｆＬ厚の膜を使った。

膜の拡散有効面積は１６．７５ｉだった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は２９９．５ｒＩＬｌ、 Ｃの体積は
２９５７７１１１Ｂ中のＡの量は８１ｇ、モしてＣ中量
はＯだった。

７．６３Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．２１，９／１ｒＬｌであり、Ｃ中のＡの濃度は０
．０６９２９７ｍ１であり、Ｃ中のＡの量は２１．１ｇ
に上昇していた。

５．６Ｘ１０−■／秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 １０ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

１．３７Ｘ１０−２ＣＩｒＬ厚の膜を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｆｆｌだった。

溶質Ａはε−カプロラクタム、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃ
はＣＨＣｌ３だった。

初めは、Ｂの体積は３３１ｍ１１Ｃの体積は３３０就、
Ｂ中のＡの量は９１１そしてＣ中のＡの量はＯだった。

８．４Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度を測定したら
０．２２５ｇ／ＴＬ１１Ｃ中のＡの濃度は０．０７５５
９ ／ｒｒｔｌであり、Ｃ中のＡの量は２１ｇに上昇し
ていた。

８．８３Ｘ１０−■／秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １１ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．４８Ｘ１０−２ＣｒｒＬ厚の膜６を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８−だった。

溶質ＡはＣ２Ｈ４Ｃ１２、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃはｎ
−ヘプタンだった。

初めは、Ｂの体積は２９２．５ｍ７． Ｃの体積は２９
２．５蔵、Ｂ中のＡの量は２．０７ｇ、Ｃ中のＡの量は
Ｏだった。

２．４３×１Ｏ５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．００５３ ｇ／ＴＬｌ、 Ｃ中濃度は０．００１
７８ｇ／社であり、Ｃ中のＡの量は０５２ｇに上昇して
いた。

４．２２ Ｘ １０−７ｃｒ７ｔ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 １２ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．０１×１Ｏ−２ｃｒＩＬ厚の膜７を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｃｆｆｌだった。

溶質ＡはＣ２Ｈ４Ｃ１２、液体ＢはＨ２Ｏ１液体Ｃはｎ
−へブタンだった。

初めは、Ｂの体積は２９５．５ｍｌ、 Ｃの体積は２９
１．５ｍｌ、 Ｂ中のＡの量は２．０’ｌ、Ｃ中の量は
Ｏだった。

２．５１Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．００４０４．Ｆ／ＴＬｌ、Ｃ中の濃度は０．００
３０９ ｊ；ｉ／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は０．９ｇ
に上昇していた。

６．４７ Ｘ １ ｏ−７ｄ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 １３ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

７．９Ｘ１０−３１厚の膜１を使った。

膜の拡散有効ｍ積ハ１６．７５ ｃｒｊタッタｏ 溶質
にハｃ２Ｈ＋ｃｌ）２、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃはｎ−
へブタンだった。

初めは、Ｂの体積は３０２．５１ｒＬｌ、 Ｃの体積は
２９６ｒｎｌ。

Ｂ中のＡの量は２．１４ｇ、そしてＣ中のＡの量は０だ
った。

８．９５Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．００５０６ ｇ／ｒｎｌ、 Ｃ中のＡの濃度はｏ
、ｏ ０２０６ ｇ／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は０．
６１９に上昇していた。

５３７Ｘ１０−７み〆砂の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。実施例 １４ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．４８ Ｘ １００−２ａ厚の膜６を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８−だった。

溶質Ａはジニトロトルエン、液体Ｂはトルエン、液体Ｃ
はＨ２Ｏだった。

初めは、Ｂの体積は２８５１ｎ１１Ｃの体積は２９６ｍ
１．ｈＢ中のＡの量は５６．８ｇ、そしてＣ中のＡの量
は０だった。

１．６７Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．１９９９／ｍｌ、 Ｃ中のＡの濃度は２２．３
Ｘ １０”ｇ／ｒｎｌであり、Ｃ中のＡの量は０．００
６６ｇに上昇していた。

３．１６ Ｘｌ０−７ＣＩ！／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １５ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．０３Ｘ１０−２ｃｒＩＬ厚の膜７を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｉだった。

溶質Ａはジニトロトルエン、液体Ｂはトルエン、液体Ｃ
はＨ２Ｏだった。

初めは、Ｂの体積は３０１ ｍ１１この体積は２９８．
５７７１１１Ｂ中のＡの量は６０ｇ、そしてＣ中のＡの
量は０だった。

１．７３Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．１９９ ｇ／ｍｌ、 Ｃ中のＡの濃度は４４．９
Ｘ１０″！！／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は０．０１３
４ｇに上昇していた。

６．０６ Ｘ １０−７−７秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １６ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

７．９Ｘ１０−３１厚の膜１を使った。

膜の拡散有効面積は１６．７５ＣＩＬだった。

溶質Ａはジニトロトルエン、液体Ｂはトルエン、液体Ｃ
はＨ２Ｏだつ？、４初めは、Ｂの体積は２９３ＴＬｌ、
Ｃの体積は２９８ｍ１． 、Ｂ中のＡの量は５８．４ｇ
、そしてＣ中のＡの量はＯだった。

７．８５Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．１９９ ｇ／ｍｌ、 Ｃ中のＡの濃度は２７．３
Ｘ１０ ”ｆ！／ｒｒｔｌであり、Ｃ中のＡの量は０．
００８１４ｇに上昇していた。

５Ｘ１０−７ｄ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １７ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

１．８８Ｘ１０−２ｃｒＩｌ厚の膜１０を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｃｉだった。

溶質Ａはジニトロトルエン、液体Ｂはトルエン、液体Ｃ
はＨ２Ｏだった。

初めは、Ｂの体積は２９３ｒｎ１１Ｃの体積は３００、
５ｍｌ、 Ｂ中のＡの量は５８．４ｇ、Ｃ中のＡの量は
０だった。

１．０３Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら０．１９９ ｇ／ｒｕｌ、 Ｃ中のＡの濃度は２４．
３ Ｘ １０ ”Ｅｌ／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は０
．００７３ｇに上昇していた。

６．４ ＸＩ Ｏ−７−７秒の拡散率が得られた。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １８ 実施例１の方法を追い、抽出実験を行なった。

７．９Ｘ１０−３厚の膜１を使った。

膜の拡散有効面積ハ１６．７５ｉだった。

溶質Ａはフェノール、液体ＢはＨ２Ｏ，液体ｃはトルエ
ンだった。

初めは、Ｂの体積は２９５ｍ１．Ｃの体積は２９１ｍ１
．．１３中のＡの量は１１ｇ、Ｃ中のＡの量はＯだった
。

８．０４Ｘ１０’秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は０．０２
３５ｇ／ｍ１１Ｃ中のＡの濃度は０．０１４１ ｇ／ｒ
ｕｌｌテあり、Ｃ中のＡの量は４．０８．！ｉ’に上昇
していた。

９、７ Ｘ １０−７ｃｒｉｔ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件だった。

実施例 １９ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

１．３ Ｘ １０−２ｃｒｒＬ厚の膜１１を使った。

膜の拡散有効面積は１６．７５ｆｆｌだった。

溶質Ａはトルエンジアミン、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃは
７０℃のジニトロトルエンだった。

初めは、Ｂの体積は２９１ ｍｌ。Ｃの体積は２９０Ｔ
ｌ１１Ｂ中のＡの量は２．９１．！ｌｉ’。

そしてＣ中のＡの量は０だった。

ｉ、ｓ １ｘｉｏ５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定し
たら０．００４５７９／ｒｕｅ、 Ｃ中のＡの濃度は０
．００５４５１１／ｍｌであり、Ｃ中のＡの量は１．５
８．９に上昇していた。

１．０６ Ｘ １０”ｃｒｉ’ｔ／秒の拡散率を得た。

温度は７０℃、圧力は周囲条件だった。

実施例 ２０ 実施例１の方法を追い抽出実験を行なった。

２．０３ Ｘ １００−２（厚の膜７を使った。

膜の拡散有効面積は２０．７８ｆｆｌだった。

溶質Ａはトルエンジアミン、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃは
７０℃のジニトロトルエンだった。

初めは、Ｂの体積は２９０ ｍｌ。Ｃの体積は２９０７
ｒＬ１１Ｂ中のＡの量は２．９ｇ、そしてＣ中のＡの量
はＯだった。

１．７７Ｘ１０５秒拡散後、Ｂ中のＡの濃度は測定した
ら（１００３３４ｇ／７７１１１Ｃ中のＡの濃度は０．
００６６６ ｇ／ｒｕｌであり、Ｃ中のＡの量は１．９
．１に上昇していた。

２．０５Ｘ１０″−７秒の拡散率を得た。

温度は７０℃、圧力は周囲条件だった。

実施例 ２１ 膜１２からなる中空繊維抽出器を使い境膜向流溶媒抽出
実験を実施した。

抽出器の外径、内径および有効長はそれぞれ５．ＩＣｒ
ｆＬ、 ４．６ｃｒｎ、 １２．７ＣｒｒＬだった。

使用した抽出器は外径２３０μ扉、内径１８０μ扉の寸
法を持つ１．２６Ｘ１０’個の中空繊維から構成されて
いた。

溶質Ａはフルフラル、液体ＢはＨ２Ｏ，液体Ｃはトルエ
ンだった。

この中空繊維溶媒抽出操作中、抽出器は水平に横たえた
。

０．９４８ｇ／秒の流速を持つ液相Ｂを抽出器中、中空
繊維の外側に注入し、一方、０．８２１／秒の流速を持
つ液相Ｃを中空繊維の内側に入れた。

Ｂ中のＡの流入濃度は５．０２％であり、流出濃度は１
．１４％だった。

Ｃ中のＡの流入濃度はＯであり、流出濃度は４，４１％
だった。

１．７８ Ｘ １０−７ｄ／秒の拡散率を得た。

温度と圧力は周囲条件であった。

他の膜系と共に以上述べた膜系をそれぞれの拡散率と共
に第１表に記載する。

前記の特定組成を持った膜の他に、異なった組成を持っ
た同一タイプの膜、およびセルロース誘導体、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレンその他のような膜
を溶媒境膜抽出で使用できる。

幾つかの市販中空繊維、例えばダウ（Ｄｏｗ）の中空繊
維（アメリカ特許第３，２２８，８７６号）、デュポン
（ＤｕＰｐｎ ｔ）の“パーマセプ（Ｐｅｒｍ−ａｓｅ
ｐ）“中空繊維〔ケミカル・エンジニアリング（Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）、５４頁、１９
７１年１１月２９日〕、アミコンイインコーポレーショ
ン（Ａｍｉｃｏｎ Ｉｎｃ、 ）ディアファイバー（Ｄ
ＩＡＦＩＢＥＲ）中空繊維などがある。

これらの中空繊維は透析、超済過および再浸透分野で多
く使用されている。

この発明の境膜溶媒抽出方法は以上の実施例に加え、更
にこの発明を例示し、かつ限定することのない以下の系
にも適用できる。

これらの系を第ｍ表中に３つの欄Ａ、ＢおよびＣを使い
記載する。

前記の通り、Ａは溶質、モしてＢとＣは事実上非混和性
の２つの液体である。

ＣはＡが溶は込んでいる他の液体ＢからＡを抽出するた
めの液体溶媒として使用され、ＢとＣを交換すると逆に
使える。

この発明の溶媒境膜抽出の適用は第１．ＩＩ表および実
施例に列挙された系に限定されない。

他の液−液抽出系にも同様に適用できる。

当業者に明らかな様々なモディフィケーションがこの発
明の範囲または精神から離れることなくできる。

これらモディフィケーションは、特許請求の範囲により
除外されるものを除いてはこの発明の範囲にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的な抽出方法の場合の物質流動への参照を
含む、中空繊維配置の図解である。 第２図は第１図に示した種類の中空繊維配置の横断面図
である。 第３図はこの発明の中空繊維機構を用いる抽出方法の典
型的なフローダイヤグラムである。 第４図は様々な溶質が順次抽出される多層膜抽出単位配
置からなる装置の例示である。 第５図は膜抽出単位中で多数の膜抽出器を利用する配置
の図示である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶質Ａを含む一番目の液体を膜の片面に接触させ、
   事実上液体Ｂに非混和性である抽出用の二番目の液体Ｃ
   を膜の他方の面に接触させ、この膜により液体ＢとＣの
   分断を維持し、そして溶質Ａが完全に液体Ｃ中に拡散す
   るまで液体ＢとＣを鉄膜のそれぞれ片面に維持すること
   により溶質Ａを膜を通じて液体Ｂから液体Ｃに抽出する
   工程からなる溶媒抽出方法。