JPS5924854B2 - 吸着体を再生する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸着体の再生に関し、さらに詳細には超臨界的
条件に保たれた不活性溶媒中に吸着物質を溶出すること
により、吸着体から吸着物質を脱着する方法に関する。

工業的過程において流体流から不純物を除去し精製する
場合、流体流から不純物を吸着するのに吸着体が使用さ
れている。

吸着体はまたある工程生成分を分離するのに用いられて
いる。

他の工程においては触媒上に材料が吸着される望ましく
ないことが起る。

例えば工業的工程において廃水の処理において脂肪族及
び芳香族の少量の有機物質は活性化された炭素上に吸着
させることにより除去される。

蔗糖の精製工程において着色体を吸着させ、また吸着を
通じて塩化ビニル流から不純物を除去する。

尿素の製造においても同様な工程を用いて吸着により供
給原料及び生成物から不純物を除去する。

吸着の最後の例としては石油クランキング工程があり、
この場合ニッケル、コバルト、モリブデン又はタングス
テンが沈着し又は沈着していない高表面積の触媒、例え
ばアルミナ、シリカ、又は同様物はその上に吸着された
不純物で次第に汚染さべ或場合には化学的に反応する。

すべてこのような場合には、吸着物質は吸着体から周期
的に除去しなければならない。

これらの吸着体は公知であり、一般に表面積対重量の比
が極めて高くその表面に吸着物質を濃縮する能力を示す
固相物質として定義される。

広く使用される吸着体の中には活性炭、アルミナ、シリ
カ及びケイ酸塩がある。

〔例えば米国ニューヨーク、マグロウ・ヒル（ＭｃＣｒ
ａｗ−Ｈｉ １１ ）社１９７３年出版、ロバート・エ
イチ・ぺり−（Ｒｏｂｅｒｔ Ｈ，Ｐｅｒｒｙ）及びセ
シル・エイチ・チルトン（Ｃｅｃｉｌ Ｈ，Ｃｈｉｌｔ
ｏｎ）著、「ケミカ／Ｌ／−エンジニアズ（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）Ｊ第５版１６−５ない
し１６−９頁第１６−２表参照〕。

このような吸着体を使用する場合、その再生を行なう、
即ち吸着体の表面に固着した吸着物質の全部又は一部を
除去する一つ又はそれ以上の工程が含まれる。

吸着物質が揮発性の物質である場合には、このような再
生は吸着体を加熱して吸着物質を揮発させるか、又は吸
着体の周囲を真空にすることによって行なわれる。

加熱して揮発させる方法は反応物質、例えば酸素を成程
度加えて吸着された炭化水素を酸化することにより達成
される。

勿論揮発性の少ない吸着物質はこの方法でそれを除去す
るにはもつと高温を必要とし、このような温度は吸着体
を徐々に熱的に分解する原因となる。

さらに酸素のような反応物質を加えると吸着体を化学的
に分解し、使用能力が失なわれる。

このような損失により吸着体を周期的に取代える必要が
ある。

最後に吸着体の再生に高温を用いると、比較的エネルギ
ーの消費が大になる。

廃水から有機不純物を除去するのに用いる活性炭の使用
例は次のようなものである。

高表面（１０００〜１３００．’／グ）の活性炭は大部
分の有機物質に高い能力（０，１〜５ｏＰ／Ｐ）を有し
ている。

水溶液に対する吸着体として用いる場合には、吸着され
た有機物質を５００〜７００℃の高温で空気及び／又は
水蒸気を用いて酸化することにより活性炭を再生する。

このような条件下においては再生を一回性なう毎に活性
炭が部分的に酸化されることにより活性炭吸着体の３〜
１０％が失われる。

即ち活性炭の平均寿命は１０〜３０回の再生くらいであ
る。

従って全操作コストに対し吸着体の損失はかなりの部分
を占める。

吸着体から吸着物質を除去するのに真空を用いる場合に
は、必要の真空度をつくり出す装置が必要であり、その
ために或種の吸着物質、即ち分解温度以下の温度でかな
りの蒸気圧を示す吸着物質にしか適用できない。

即ち多くの低揮発性の固体及び液体は蒸気圧が十分な値
になる前に分解するであろう。

従って吸着物質が効率的に吸着体から除去又は抽出でき
、しかも吸着体の分解が少ない方法並びに装置を提供す
ることが望ましい。

従って本発明の主な目的は吸着体を再生する改良法を提
供することである。

本発明の他の目的は熱的にせよ化学的にせよ吸着体の分
解を最小限に抑制し、同様に吸着物質の分解を最小にし
、通常は失われている副成物を潜在的に回収することが
できる方法で吸着体を効率的に再生することができる吸
着物質の溶出を基礎とした方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は広い範囲の吸着物質／吸着体
の組合せに適用できる方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は有機不純物を除去するために
吸着体を用い、吸着体から吸着物質を抽出して吸着体を
再生するために超臨界流体の形をした不活性溶媒を用い
る廃水の改良精製法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は本発明の方法を実施して吸着
体を再生するのに適した装置（以下これを本発明の装置
と呼ぶことがある）を提供することである。

本発明のさらに他の目的は吸着物質を溶出するために超
臨界流体の形をした不活性溶媒を用いる上記装置を提供
することである。

本発明の他の目的は本発明の装置を用いた廃水処理系を
提供することである。

本発明のさらに他の目的は下記の説明から明らかであろ
う。

本発明方法においては、超臨界流体の形をした化学的に
不活性溶媒中に吸着物質を溶出させることによって、吸
着体の表面から吸着物質を抽出することにより吸着体を
再生させる。

吸着物質が固着した吸着体を適当な超臨界流体と接触さ
せ、溶出した吸着物質を含む超臨界流体を物理的処理に
付し、これを吸着物質の少くとも一部に対し非溶媒にし
、吸着物質と超臨界流体を２相に分離する。

超臨界流体から吸着物質を分離した後に、非溶媒の状態
になった超臨界流体を他の物理的処理に付し、吸着物質
に対し溶媒になる状態に戻し、このようにして循環させ
る。

即ち循環させる前に溶媒の状態に戻す。

物理的処理は超臨界流体の温度又は圧力を変える方法に
よって行なわれる。

超臨界流体を吸着物質に対する非溶媒ζこするためには
−般に温度を上昇させるか又は圧力を減少させる。

一方これを吸着物質に対する溶媒に変えるには温度を低
下させるか圧力を上昇させる。

しかし温度を用いる場合成場合には逆の方法を用いる。

こともできる。

即ち温度を減少させて超臨界流体を吸着物質に対する非
溶媒にし、温度を上昇させて溶媒状態にする。

任意的な工程として吸着物質を超臨界流体に溶解又は混
合している間に反応物質と反応させることができる。

本発明に従う廃水精製システムにおいては、有機不純物
は活性炭の上に吸着され、吸着物質としてそれらは二酸
化炭素のような超臨界流体により溶出される。

下記の詳細な議論において「非溶媒状態」という言葉は
１種又はそれ以上の吸着体に対して比較的低い溶解度を
有することを示すために超臨界流体に対して適用され、
他方「溶媒状態」という言葉は１種又はそれ以上の吸着
物質に対し比較的高い溶解度を有することを示すために
超臨界流体に対して適用される。

即ちこれらの言葉は絶対的な意味で用いられるのではな
く、相対的な意味である。

要約すると本発明の装置は吸着物質を固着した吸着体を
吸着物質に対し溶媒である超臨界流体と接触させる流体
接触装置、溶解した吸着物質を含む超臨界流体を吸着体
から分離する装置、超臨界流体から吸着物質の少くとも
一部を分離して分離相とするために超臨界流体を物理的
処理に付す装置、及び超臨界流体が再び吸着物質に対す
る溶媒となる条件に戻す装置の組合せから成っている。

本発明の装置はまた超臨界流体中に溶解しているが混合
している吸着物質に対する反応物質を導入する装置を所
望ならば含むことができる。

吸着体を再生する本発明の装置は廃水処理系に組込むこ
とができる。

従って本発明はいくつかの工程、並びにそれらの工程の
１つ又はそれ以上の互いの関連から成り、またこれらの
工程を行なうに適した構造、機素の組合わせ、並びに部
品の配置の特徴を具体化した装置から成っている。

次にこれらの詳細点全説明し、本発明の範囲を特許請求
の範囲に掲げる。

本発明の特性及び目的を十分に理解するために、添付図
面を参照して下記に詳細な説明を行なう。

或種のガスに一定の圧力をかけ、成る温度以上に保つと
超臨界状態に達することは公知である。

広義にはこの超臨界状態と云う言葉は本明細書において
は温度及び圧力の範囲がその物質の臨界温度及ｑ臨界圧
力以上にあるものとして定義される。

超臨界流体は最近多くの異った物質に対する溶媒として
認められて来た。

その中には脂肪族及び芳香族の炭化水素；有機金属化合
物、例えば金属アルキル及びアルコレート、シリコーン
類及びアルキル硼素；無機酸の有機エステル、例えば硫
酸及びリン酸のエステル；が含まれる。

溶媒であるためには超臨界流体は実質的に溶質に対して
不活性でなければならない。

ある化合物の超臨界流体中での溶解度を決定するために
簡単な実験を行なうことができる。

一般に化学的性質は異るが同様な物理的性質をもつガス
は超臨界状態で溶媒として同様な挙動をする。

〔例えば英国ロンドン、ミルズ・アンド・ブーフ（Ｍｉ
ｌｌｓ ａｎｄ Ｂｏｏｎ）社１９７１年出版、ピー・
エフ・エム・ポール（Ｐ。

ＦｌＭ−Ｐａｕｌ ）及びダヴリュー・ニス・ワイズ（
Ｗ、 Ｓ、 Ｗｉ ｓｅ）著「ガス抽出の原理（Ｔｈｅ
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｇａｓ Ｅｘｔｒａｃｔｉ
ｏｎ）Ｊ参照〕。

超臨界流体は有機混合物の分離（英国特許第１．０５７
，９１１号及び第１，１１１，４２２号、並びにフラン
ス特許第１，５１２，０６０号及び第１．５１２，０６
１号）及び石炭からの揮発性物質の抽出（米国特許第２
，６６４，３９０号、及び米国国防公報Ｔ８６１，０４
４号）に用いられて来た。

普通工業的に用いられる温度及び圧力において超臨界流
体に変え得るガスの中には、炭化水素、例えばメタン、
エタン、フロパン、メタン、ペンタン、ヘキサン、エチ
レン及びプロピレン；ハロゲン化炭化水素、例えばヘキ
サクロロエタン；及び無機物、例えば二酸化炭素、アン
モニア、二酸化硫黄、亜酸化窒素、塩化水素及び硫化水
素がある。

これらのガスの適当な混合物も使用できる。

本発明方法においては、活性炭から有機吸着物質を除去
するにはＣＯ２が特に適当であることがわかった。

ＣＯ２の臨界温度は３１℃、臨界圧力は７２．９気圧で
ある。

従ってその最も有利な使用条件（臨界温度以上１０〜１
５°）は周囲温度とあまり異らない。

或種の流体の臨界温度と圧力を下記表１に示す。

表 １ 或種の流体の臨界特性 流 体 Ｔｃ、℃ Ｐｃ、気圧ＣＯ２３１
，３７２，９ ＮＨ３１３２，３１１１，３ Ｈ２０３７４，４２２６，８ メタノール ２４０．５ ７８．
９エタノール ２４３．４
６３．０インプロパツール ２３５．
３ ４７．０エタン ３２．
４ ４８．３亜酸化窒素 ３６．５
７１．４ｎ−プロパン ９６．
８ ４２．Ｏｎ−ブタン １５２
．０ ３７．５ｎ−ペンタン １９６．
６ ３３．３ｎヘキサン ２３４．２
２９．６ｎ−ヘプタン ２６７．０
２７．０２．３−ジメチルブタン ２２６．８
３１．０ベンゼン ２８８．９
４８．３ジクロロジフルオロメタン １１１．７
３９．４ジクロロフルオロメタン １７８．５
５１．０トリクロロフルオロメタン １９６．６ ４
１．７ジクロロテトラブルオロエタン １４６．１
３５，５クロロトリフルオロメタン ２８．８
３９．０前述の如く吸着体は屡々流体流を精製するた
めに用いられる。

無極性の不純物、例えば炭化水素を水性流体から、又は
有機蒸気を空気流から除去するには通常活性炭が用いら
れ、有極性不純物、例えば水を有機流から除去するのに
はアルミナ、シリカ及び種々のケイ酸塩が用いられる。

石油変換工程においてはアルミナ又はシリカのような触
媒の基質、又は固定ベッド触媒、例えば重金属を担持し
たアルミナ及びシリカは高分子量の炭化水素で「コーク
ス」状になり、触媒を再賦活するのにこれを周期的に除
去しなければならない。

即ちこれらの触媒は望ましくない吸着物質に対する非選
択的な吸着体であり、従って本発明の方法及び装置は触
媒の再生にも利用できる。

本明細書において吸着体という言葉にはこのような触媒
を含むものとする。

本発明の方法の実施例として、ＣＯ２を超臨界流体とし
て使用し、炭化水素あるいはフェノールの如き有機物を
不純物として吸着している活性炭（吸着体）から、不純
物を除去して吸着体を再生する方法を、図１のフローダ
イヤグラムを参照しながら以下に説明する。

図１のフローダイヤグラムにおいては、自由流動性のあ
る微粉末粒子の形をした消費された活性炭は消費活性炭
貯蔵タンク（図４参照）から導入され、実質的に周囲の
圧力及び温度においてライン１１により脱着塔１０（流
体接触装置として作用）に入れられる。

消費活性炭の流入は高圧オン・オフ・バルブ１２によっ
てコントロールされる。

脱着塔１０は超臨界流体にかける最高圧力に耐え得るよ
うに構成されなければならない。

そのような圧力に耐えるように適当に設計された任意の
圧力容器を脱着塔として使用することができる。

図１に示す工程はバッチ法であるが、勿論必要に応じ連
続法を用いることも本発明の範囲内に入る。

このようなバッチ法においては消費された活性炭はバッ
チ方式で脱着塔１０に充填さへ加圧され、超臨界流体を
循環させることにより脱着される。

脱着塔１０はまた高圧バルブ１４を有する再生活性炭取
出ライン１３、高圧バルブ１６を有するガス導入ライン
１５、及び高圧バルブ１８を有するガス取出ライン１７
を有している。

再生用の超臨界流体、例えば３００気圧、３５℃の二酸
化炭素を貯蔵タンク２０に貯蔵し、高圧流体流コントロ
ールバルブ２２を有する高圧ライン２１を通して脱着塔
１０に周期的に導入する。

脱着塔１０の中で活性炭と接触させた後、吸着物質、例
えば炭化水素を溶解した超臨界流体を塔１０から高圧ラ
イン２３を通して取出し、その流速は高圧オン・オフ・
バルブ２４でコントロールする。

図１に示す本発明の方法の実施例においては、超臨界流
体を吸着物質に対して非溶媒化する物理的処理は圧力を
低下させることである。

これは超臨界流体を適当な膨張器、例えばターボ膨張器
２５の中で膨張させることによって行なわれる。

３００気圧、３５℃のＣＯ２を用いるこの実施例におい
ては、この膨張により圧力を典型的には約８０気圧まで
低下させる。

図１に示す実施例の場合には膨張により温度も低下する
。

いずれにせよ超臨界流体を循環させる前に吸着物質に対
し最小の溶解度をもつように該流体の温度を調節する必
要がある。

即ち図１では温度の調節を行なうために流体ライン中に
熱交換器２６及び３８が示されている。

膨張器２５中で膨張することにより生じる超臨界流体の
圧力の減少及び熱交換器２６中における温度の変動によ
って超臨界流体は吸着物質に対し非溶媒になる。

実際には吸着物質は沈殿し、その結果２相の流体が生じ
、これを相分離器２９に取る。

この分離器は例えばサイクロン分離器２９又は保持タン
クであることができる。

吸着物質はバルブ３１を有する吸着物質取出ライン３０
を通して相分離器２９から取出さへ超臨界流体は取出ラ
イン３２及びバルブ３３を通し分離器２９から取出され
る。

ＣＯ２を用いるこの特定の実施例の場合には、ＣＯ２の
温度を熱交換器２６中で約３５℃に上げる。

しかし圧力は僅かに８０気圧であるから、このＣＯ□を
吸着物質に対して溶媒状態の超臨界流体に戻すためには
、これを圧縮する必要がある。

これは圧縮器３５中において圧力を３００気圧に戻し温
度を約９５℃にすることによって行なわれる。

この温度は本実施例におけるＣＯ２の超臨界条件の望ま
しい温度よりもかなり高いから、これを熱交換器２６中
で膨張器２５から出てくる流体を加熱するのに用いる。

即ち熱交換器２６の片側は貯蔵タンク２０と圧縮器３５
を連結する超臨界流体ライン３γの一部をなしている。

ＣＯ２を用いる本実施例においては熱交換器２６を出る
超臨界流体の温度はなお所望の３５℃よりも高いので、
第二の熱交換器３８を取付けて超臨界流体と外部から供
給される冷却剤、例えばコイル４０を通る水との間の熱
交換を行なう。

このようζこして超臨界流体は貯蔵タンク２０に達し溶
媒条件下で循環される。

超臨界流体はその臨界圧力及び温度以上において吸着物
質に対する溶媒として用いることができるが、その温度
を超臨界温度より５０℃以上高くないように保つことが
好ましく、或場合には溶媒化中の温度を臨界温度より約
１０℃以上高くないように保つことが好ましい。

最高圧力は使用する装置の高圧能力によって決定される
。

一般に吸着物質の溶解能を増加させるためには圧力が高
い方が好ましい。

超臨界流体を吸着物質に対する非溶媒化するために行な
う物理的条件を選ぶ場合、吸着物質を分離するのに必要
な以上に超臨界流体の圧力及び／又は温度を変えないこ
とが望ましい。

ある場合においては、吸着物質を吸着体から除去した後
に吸着物質の化学的性質、従って物理的性質を変えるこ
とが望ましい。

これは吸着物質が超臨界流体中に溶解又は混合している
間に適当な反応物質と反応させることにより行なわれる
。

即ち図２において吸着物質に対する反応物質（例えば炭
化水素に対しては酸素）をライン４６及びバルブ４γを
通して導入する反応室４５が示されている。

図２において図１と同じ機素には同一の番号がつけられ
ている。

次に超臨界流体をライン２３の延長部であるライン２３
ａ及び弁４８から取出す。

もし図２に示すように超臨界流体が溶媒状態にある間反
応物質を超臨界流体に導入するならば、反応室４５及び
すべてのライン及びバルブは高圧を取扱うことができな
けれびならない。

別法として、ライン２３に対して図２で示したのと同様
な方法で、ライン２８に対して反応室を連結させ、これ
によって超臨界流体が非溶媒状態にある２相系中におい
て、反応を行なうことができる。

図３は超臨界流体を処理して吸着物質に対する非溶媒と
し次にこれを再び処理することによって溶媒に変換し、
溶媒として嗣させる方法並びに装置の他の具体化例を示
す。

図３の具体化例においては、この処理工程は超臨界流体
の温度を変え相分離を行なうことに限られ、例示のため
に吸着物質が少くとも２種の化学種から構成され、しか
もそれが超臨界流体中で異った溶解度を示すものと仮定
する。

図３において参照番号は図１と同じ機素に同じ番号がつ
けられている。

図３の装置は温度を２回項次に増加（又は減少）させて
生じる多段工程分離法のためのものである。

二つの工程を示したが、任意の数を用いることができる
。

溶解した吸着物質をすべて溶解して含む超臨界流体をラ
イン２３を通して第一の熱交換器５０へと導入し、こ＼
でライン５１中の外部から供給される熱交換流体との間
接熱交換器を用いて吸着物質の第一の部分を分離するの
に十分な第一の高（低）温まで加熱（冷却）する。

実際には超臨界流体を吸着物質のこの第一の部分に対す
る非溶媒状態に変えるが、吸着物質の次の部分に対して
は溶媒状態のま〜にしておく。

ライン５２を通じ、この第一の２相の液体を第一の相分
離器５３に取入へ こ＼から第一の吸着物質の部分をラ
イン５４及びバルブ５５から取出す。

次に第二の吸着物質部分を含む超臨界流体をライン５６
を通じて第二の熱交換器５１へと向け、荘でライン５８
の中で外部から供給される熱交換流体によりさらに加熱
（冷却）する。

この加熱により第二の吸着物質がさらに分離し、得られ
た２相の流体はライン５９により第二の相分離器６０へ
と選ばれ、蕊から第二の吸着物質の部分がライン６１及
びバルブ６２を通して取出される。

高温の超臨界流体はライン６３により熱交換器６４へと
送られ、荘でライン６５を通して外部から供給される冷
却剤（又は加熱流体）で間接的に熱交換することにより
冷却（又は加熱）する。

所望の温度及び圧力にある超臨界流体（即ちすべての吸
着物質に対する溶媒状態）を次にライン６６を通して貯
蔵タンク２０へと送る。

超臨界流体を吸着物質に対する非溶媒状態にするために
温度のみを用いる場合には全体的に高圧装置を用いる。

図３の具体化例は超臨界圧力が比較的低く吸着物質の溶
解度が温度に対して比較的敏感な場合に望ましい。

勿論図３に示す第二の熱交換工程を除去し、温度変化だ
けによって一回の分離工程を行なうことも本発明の範囲
内に入る。

また図１に示すような超臨界流体の減圧を２回以上の工
程で行ない、２種以上の吸着物質の分離を行なうことも
本発明の範囲内に入る。

さらに図２に示す反応工程を図３に組込むことも本発明
の範囲内に入るものとする。

本発明の吸着物質再生法及びその装置を廃水精製糸に組
込んだ状態を図４に模式的に示す。

図１の装置を用いる。

同じ機素には同じ参照番号がつけられているので、超臨
界流体の循環に関する説明は繰返さない。

図４は２個に交互に使用する吸着塔１０及び７１を用い
、一方を使用している時に一方を再生する装置を示す。

勿論これは公知の配置であり、任意の適当な数の吸着塔
を並列又は直列に用いることができる。

精製すべき廃水をライン１２からバルブ１３又はγ４の
どちらが開いているかに従ってカラムγ０及び７１に導
入する。

カラムγ０に流体を通し、バルブ７３が開いており、バ
ルブγ４が閉じているとしよう。

カラム１０は不純物を吸着する吸着体、例えば活性炭で
充填されており、処理された水はライン１５及びバルブ
７６を通して取出される。

カラム１１には流体が流れておらず、すぐに使用できる
ように待機中であるから、氷取出ライン７８のバルブγ
γは閉じている。

この条件下において消費された活性炭ライン７９とそれ
に付属したカラムγ０のバルブ８０は閉じている。

一方消費された活性炭ライン８１とそれに付属したカラ
ムγ１のバルブ８２は開いて、消費された活性炭並びに
その表面に固着した吸着物質を消費活性炭の取出供給タ
ンク８４へとポンプ８３により移送することができ、葱
から前述の如く、また図１で述べたように周期的に接触
カラム１０へ導入して再生される。

ポンプ８３として作用するスラリポンプ又は排液器は公
知である。

接触カラム１０中において吸着体から吸着物質を抽出す
る前に、バルブ２２及び２４を閉じ、バルブ１６及び１
８を開いて乾燥用のガス、例えば高温の空気を消費活性
炭の上に通し、残留水分を除去する。

次に大気圧のＣＯ２を乾燥した消費活性炭中（こ通し、
消費活性炭の孔の中に残った水分を除去する。

次にバルブ１６及び１８を閉じ、バルブ２２及び２４を
開く。

再生は前述のようにして行なう。

次にバルブ１２，２２，２３，１６及び１８を閉じ、バ
ルブ１４を開き、再生活性炭をライン１３により活性炭
貯蔵タンク８５へと移し、萩からポンプ８６により流体
を流していないカラム７１に移す。

即ち再生吸着体をライン８７を通し、バルブ８８により
コントロールしてカラム１１に入れる。

カラムγ０に流体を流さなくなった時、再生吸着体をラ
イン８９を通しバルブ９０ニヨリコントロールしてその
中に導入する。

フェノールを不純物として吸着している活性炭（吸着体
）から、不純物を除去して吸着体を再生するために、先
に図１に示すフローダイヤグラムを参照しながら説明を
行なった本発明の実施例におけると同様の方法を適用し
た場合の実験結果を以下に示す。

フェノールを吸着した活性炭は、フェノール１重量％を
含む５５℃の水溶液をブレークオーバー・ポイント（ｂ
ｒｅａｋ ｏｖｅｒ ｐｏｉｎｔ ）になるまで活性炭
のベッドに通すことによって調製した。

ブレークオーバー・ポイントは活性炭から出る液体中に
フェノールが存在することによって示される。

即ち、上記のようにして調製された活性炭は、フェノー
ルを最大吸着能力にまで吸着したものである。

次に、こうして調製されたフエノ−ルを吸着している活
性炭を、先に図１を参照して説明した実施例の方法と同
様の方法によって再生処理に付し、フェノールの脱着を
行なったが、ただし、フェノールを吸着した活性炭と接
触させた超臨界状態のＣＯ２の温度と圧力は、それぞれ
５５．５℃及び１７０気圧であった。

ＣＯ２中にフェノールが存在することは紫外線検出器に
よって検出される。

得られた再賦活活性炭を再び他のフェノール水溶液と接
触させ、ちとの約７０％のフェノールを吸着した。

即ち超臨界ＣＯ２は活性炭上に吸着されたフェノールの
約７０％を除去した。

以上詳細に説明した所から明かなとおり、本発明の方法
は次のような利点を得ることができるものである。

超臨界流体を用い吸着体から吸着物質を高山させること
により、吸着体は熱的にも化学的にも分解しない。

さらに二酸化炭素、エタン又はエチレンなど、現在の装
置の能力以内に十分大る温度及び圧力しか必要としない
超臨界流体を用いることができる。

最後にこれらの流体（特に二酸化炭素：は廉価であり、
これは工業的な工程及び廃水の精製に経済的な寄与をな
すものである。

本発明の目的は前述の説明かられかるように効率的に達
成されたことは明らかであり、本発明の範囲を逸脱する
ことなく或種の変形を行なって上記方法を行ない、構成
をとることができるから、上述の説明並びに添付図面を
参照して行なった説明に含まれるすべての事項は単に例
示のためであって、本発明を限定するものではない。

なお本発明の主な実施態様を示せば次のとおりである。

１、吸着物質を固着した吸着体を、該吸着物質に対して
溶媒である超臨界流体と接触させそれにより該吸着物質
を溶解し、該吸着体からこれを抽出することを特徴とす
る吸着体から吸着物質を抽出する方法。

２、該吸着体が活性炭である上記１記載の方法。

３、該超臨界流体が二酸化炭素である上記１記載の方法
。

４、該吸着体が活性炭であり該超臨界流体が二酸化炭素
である上記１記載の方法っ ５、該吸着物質が廃水中の不純物を含有している上記１
記載の方法。

６、該吸着物質を該超臨界流体中でさらに化学的に反応
させる上記１記載の方法。

７、該吸着物質は有機化合物を含有し、該超臨界流体が
二酸化炭素であり、該反応は該有機化合物を酸化するこ
とから成る上記６記載の方法。

８、（ａ） 吸着物質を固着している吸着体を該吸着
物質に対して溶媒である超臨界流体と接触させることに
より該吸着物質を該超臨界流体中に溶出させ、 （ｂ） 該超臨界流体を該吸着物質と共に吸着体から
分離し、 （ｃ）該吸着物質を含む該超臨界流体を、該超臨界流体
を該吸着物質に対して非溶媒とならしめるような物理的
処理に付しそれによって非溶媒状態ｆこある該超臨界流
体と該吸着物質とから成る２相系をつくり、 ０）得られた２相系を非溶媒状態の超臨界流体と該吸着
物質とに分離し、 （ｅ）該分離工程に次いで、該非溶媒状態にある超臨界
流体を、それを溶媒状態の超臨界流体に変える物理的処
理に付することによってそれを該吸着物質に対して溶媒
とならしめる、の各工程から成ることを特徴とする吸着
物質を吸着体から抽出することにより吸着体を再生する
方九 ９、工程（ｃ）の該物理的処理は該超臨界流体の圧力を
減少する方法を含む上記８記載の方法。

１０、工程（ｅ）の該物理的処理は該非客媒状態にある
超臨界流体を少くともその臨界圧力に等しい圧力にまで
圧縮することから成る上記９記載の方法。

１１、該圧力の低下は該超臨界流体を膨張させると同時
にその温度を減少させることにより達成される上記９記
載の方法。

１２、該工程（ｅ）の該物理的処理は該非溶媒状態の超
臨界流体を圧縮してそれにより該流体を加熱し且つそれ
を少くともその臨界圧力に等しい圧力にまで加圧し、そ
して該非溶媒状態の超臨界流体と得られた圧縮流体との
間で間接的（こ熱交換を行ないそれにより該圧縮流体の
温度を低下させ該溶媒状態の超臨界流体をつくる上記１
１記載の方法。

１３、該工８（Ｃ）の物理的処理は該超臨界流体の温度
を一方向に変化させることを含み、工程（ｅ）の物理的
処理は該非溶媒状態の超臨界流体の温度を工［ｃ）の方
向と反対方向に変化させることを含む上記８記載の方法
。

１４、該溶媒状態の超臨界流体の温度が該流体の臨界温
度より約５０℃以下である上記８記載の方法。

１５、工程（ｃ）の物理的処理と工程（ｄ）の分離工程
を複数個の工程で行ない、それにより該吸着物質の２個
以上の部分を分離を行なう上記８記載の方法。

１６、該超臨界流体中の該吸着物質をその中に導入され
た反応物質と化学的に反応させる工程を含む上記８記載
の方法っ １７、該吸着物質を化学的に反応させる工程は工程（ｃ
）の物理的処理の前に行なう上記１６記載の方法っ １８、該吸着物質を化学的？こ反応させる工程は工程（
ｃ）の物理的処理の後に行なう上記１６記載の方法。

１９、該吸着体が活性炭である上記８記載の方法。

泣該超臨界流体が二酸化炭素である上記８記載の方法。

２１、該吸着体が活性炭であり該超臨界流体が二酸化炭
素である上記８記載の方法。

２２、該吸着物質は廃水中の不純物を含有する上記８記
載の方法。

久、不純物を吸着体上に吸着させ、該吸着体から該吸着
物質を抽出することにより吸着体を周期的に再生する廃
水の処理方法において、該吸着物質を固着した該吸着体
を該吸着物質に対し、て溶媒である超臨界流体と接触さ
せそれにより該吸着物質を溶解させ、該吸着体からそれ
を抽出することにより吸着体を再生することを特徴とす
る改良法。

２４、該吸着体が活性炭である上記２３記載の方法。

２５、該超臨界流体が二酸化炭素である上記２３記載の
方法。

２６、該吸着体が活性炭であり該超臨界流体が二酸化炭
素である上記２３記載の方法。

２７、該吸着物質を該超臨界流体中でさらに化学的に反
応させる上記２１記載の方法。

羽、該吸着物質は有機化合物を含有し、該超臨界流体が
二酸化炭素であり、該反応は該有機化合物を酸化するこ
とから成る上記２３記載の方法。

囚、不純物を活性炭に吸着させ、該活性炭から該不純・
物を抽出することにより周期的に該活性炭を再生する廃
水の処理方法において、 （ａ） 該不純物を固着している活性炭を該不純物に
対して溶媒である超臨界流体と接触させることにより該
不純物を該超臨界流体中に溶出させ、 （ｂ） 該超臨界流体を該不純物と共に吸着体から分
離し、 （Ｃ） 該不純物を含む該超臨界流体を該超臨界流体
を該不純物に対して非溶媒とならしめるような物理的処
理に付しそれによって非溶媒状態にある該超臨界流体と
該不純物とから成る２相系をつくり、 （Φ 得られた２相系を非溶媒状態の超臨界流体と該不
純物とに分離し、 （ｅ）該分離工程ζこ次いで、該非溶媒状態にある超臨
界流体を、それを溶媒状態の超臨界流体に変える物理的
処理に付すことによってそれを該不純物に対して溶媒と
ならしめる、 の各工程により該活性炭の再生を行なうことを特徴とす
る改良法。

閏、該溶媒状態における超臨界流体は温度３５℃、圧力
約７３気圧以−ヒの二酸化炭素である上記２９記載の方
法。

３１、工程（ｃ）の物理的処理は該超臨界状態の二酸化
水素を膨張させて約８０気圧にし、同時にその温度を上
昇させることを含み、工程（ｄ）の物理的処理は該二酸
化炭素を約７３気圧以上に圧縮し、その温度を約３５℃
に下げることを含む上記３０記載の方：去。

３２、 （ａ） 吸着物質が固着した吸着体を該吸着
物質に対して溶媒である超臨界流体と接触させるための
流体接触装置、 （ｂ） 該吸着体から吸着物質を溶解して含む超臨界
流体を分離するための流体分離装置、 （ｃ）該超臨界流体の物理的条件を変えることにより、
それを該吸着物質に対する非溶媒状態に変え、それによ
り該吸音物質と該非溶媒状態の超臨界流体から成る２相
系を生成させるための第一の物理的処理装置、 （ｄ） 該非溶媒状態の超臨界流体を分離するための
相分離装置、 （ｅ）該非溶媒状態の超臨界流体を、該流体接触装置中
において使用するために溶媒状態に変えるための第二の
物理的処理装置、 から成ることを特徴とする吸着物質を吸着体から抽出す
ることによる吸着体の再生装置。

３３、該第−の物理的処理装置は流体膨張装置から成り
、該第二の物理的処理装置は流体圧縮用装置から成る上
記３２記載の装置。

３４、該流体膨張装置から取出された流体と該流体圧縮
装省力）ら取出された流体との間の熱交換を行なうのに
適した熱交換器を含む上記３３記載の装置。

３５、該流体接触装置と該第−の物理的処理装置との間
に、該吸着物質に対する反応物質を該超臨界流体中に導
入するための反応室を含んでいる上記３２記載の装置。

あ、該第−の物理的処理装置と該相分離装置との１間に
、該吸着物質ｌこ対する反応物質を該２相系へと導入す
るための反応室を含んでいる上記３２記載の装置。

３７該第−の物理的処理装置は該超臨界流体の温度を一
方向に変えるための装置を含んでおり、該第二の物理的
処理装置は該第−の物理的処理装置により与えられる方
向とは反対の方向に該流体の温度を変えるための装置か
ら成る上記３２記載の装置。

羽、該第−の物理的処理装置は少くとも２段階から成り
、各夫々の段階１こおける物理的処理は次第にその大き
さを大きくしてゆき、また該相分離装置は該第−の物理
的処理装置の各段階に続く相分離器からなり、それｌこ
よって吸着物質が部分的に除去されるようになっている
上記３２記載の装置 ３９、吸着体上に不純物を吸着させる装置、及び吸着物
質を吸着体から抽出することにより該吸着体を周期的１
こ再生する装置からなる廃水を処理してそれから不純物
を除去する装置において、該吸着体を再生する装置が、 （ａ） 吸着物質が固着した吸着体を該吸着物質に対
して溶媒である超臨界流体と接触させるための流体接触
装置、 （ｂ） 該吸着体から吸着物質を溶解して含む超臨界
流体を分離するための流体分離装置、 （Ｃ） 該超臨界流体の物理的条件を変えることによ
り、それを該吸着物質に対する非溶媒状態に変え、それ
により該吸着物質と該非溶媒状態の超臨界流体から成る
２相系を生成させるための第一の物理的処理装置、 （ｄ） 該非溶媒状態の超臨界流体を分離するための
相分離装置、 （ｅ） 該非溶媒状態の超臨界流体を、該流体接触装
置中において使用するために溶媒状態に変えるための第
二の物理的処理装置、 が組合わされて成ることを特徴とする上記の装置。

４０、該第−の物理的処理装置は流体膨張装置から成り
、該第二の物理的処理装置は流体圧縮用装置から成る上
記３９記載の装置。

４１゜該流体膨張装置から取出された流体と、該流体圧
縮装置から取出された流体との間の熱交換を行なうの１
と適した熱交換器を含む上記３９記載の装置。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の方法の一具体例を説明するためのフロー
ダイヤグラムであり、図２は超臨界流体に溶解している
間に化学反応物質と吸着物質とを反応させることを含む
図１の方法の変形の模式図であり、図３は本発明方法の
他の具体化例を説明するためのフローダイヤグラムであ
り、図４は本発明の方法を組込んだ廃水精製システムの
フローダイヤグラムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）吸着物質を固着している吸着体を、該吸着物質
   に対して溶媒である超臨界流体と接触させることにより
   該吸着物質を該超臨界流体中に溶出させ、 （ｂ） 該超臨界流体を該溶解した吸着物質と共に該
   吸着体から分離し、 （ｃ）該吸着物質を溶解して含む該超臨界流体を、該超
   臨界流体を該吸着物質に対して非溶媒とならしめるよう
   な物理的処理に付し、それによって非溶媒状態にある該
   超臨界流体と該吸着物質とから成る２相系をつくり、 （ｄ） 得られた２相系を非溶媒状態の超臨界流体と
   該吸着物質とに分離し、 （ｅ） 該分離工程に次いで、該非溶媒状態にある超
   臨界流体を、それを溶媒状態の超臨界流体に変える物理
   的処理に付することによってそれを該吸着物質に対して
   溶媒とならしめ、 （ｆ） 溶媒状態の超臨界流体を（ａ）工程に戻す、
   の各工程から成ることを特徴とする吸着物質を吸着体か
   ら抽出することにより吸着体を再生する方法。