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萃取方法pdf
时间:2024-02-07 09:50 点击次数:119

  萃取方法包括:一边使原料流体和萃取剂在各段的萃取器的流路中流通,一边从该原料流体向萃取剂萃取特定成分的萃取工序;在各段的所述萃取器的所述流路中从原料流体的所述特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该流路导出原料流体和萃取剂的混合流体的导出工序;将从各段的所述萃取器的所述流路导出的所述混合流体分别分离为原料流体和萃取剂的分离工序;将从各段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的各原料流体供给到下段的所述萃取器的所述流路的原料流体供给工序;以及将从特定段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的原料流体供给至所述特定段的下段的所述萃取器的所述流路之前,将该原料流体的pH调整为使在所述萃取工序伴随所述特定成分的萃取而发生的原料流体的pH的变化恢复的pH调整工序。

  1.一种萃取方法,其特征在于,使用萃取装置从原料流体向萃取剂萃取特定成分,其

  中,所述萃取装置包括分别分配给多个段的多个萃取器,各段的所述萃取器分别具有用于

  进行萃取的流路,各段的所述萃取器互相连接成使从各段的所述萃取器的所述流路排出的

  萃取工序,一边使原料流体和萃取剂在各段的所述萃取器的所述流路中流通,一边从

  导出工序,在各段的所述萃取器的所述流路中从原料流体的所述特定成分的萃取达到

  分离工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出的所述混合流体分别分离为原料流

  原料流体供给工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的

  pH调整工序,在将从特定段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的原

  料流体供给至所述特定段的下段的所述萃取器的所述流路之前,将该原料流体的pH调整为

  使在所述萃取工序伴随所述特定成分的萃取而发生的原料流体的pH的变化恢复。

  萃取剂供给工序,将从规定段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的

  萃取剂供给工序,向规定段的所述萃取器的所述流路供给所述特定成分的含有率低于

  所述pH调整工序对从多个不同段的所述萃取器的所述流路导出并被分离的各原料流

  各段的所述萃取器具有多个流路层,该多个流路层分别排列作为所述流路的多个微通

  下述专利文献1公开的萃取方法中,利用多段混合澄清装置,从作为原料流体的钕

  混合溶液和季胺溶液混合的部分。该混合部具有搅拌被导入的所述硝酸类混合溶液和季胺

  溶液而形成乳浊液的搅拌机构。澄清部中被导入在混合部形成的乳浊液。澄清部将被导入

  的乳浊液静置而分离为有机相和水相。移送部将在澄清部被分离的有机相移送到下段的混

  合澄清装置的混合部,而将在澄清部被分离的水相移送到前段的混合澄清装置的混合部。

  从所述硝酸类混合溶液向季胺溶液的钕及镨的萃取在各段的混合澄清装置的澄清部的搅

  的pH发生变化,有时因该pH的变化而特定成分的萃取效率发生变化。例如,伴随萃取的进展

  而原料流体的pH下降,有时对应该pH的下降而从原料流体的特定成分的萃取效率变差。

  散于水相中,因此,该有机相微分散的状态的水相在澄清部静置而分离为有机相和水相需

  要相当长的时间。因此,萃取进行至分离结束为止。但是,刚混合原料流体和萃取剂后原料

  流体的pH高而萃取以高萃取速度进行,而在经过规定时间后伴随萃取的进展而原料流体的

  pH下降,萃取的进展变慢。在澄清部结束分离为止的长时间中的大半部分,原料流体的pH已

  下降而萃取的进展非常慢或成为达到萃取平衡的状态。因此,在此情况下,萃取处理的时间

  分,其中,所述萃取装置包括分别分配给多个段的多个萃取器,各段的所述萃取器分别具有

  用于进行萃取的流路,各段的所述萃取器互相连接成使从各段的所述萃取器的所述流路排

  出的流体的至少一部分被供给至下段的所述萃取器的所述流路。该萃取方法包括:萃取工

  序,一边使原料流体和萃取剂在各段的所述萃取器的所述流路中流通,一边从该原料流体

  向该萃取剂萃取所述特定成分;导出工序,在各段的所述萃取器的所述流路中从原料流体

  的所述特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该流路导出原料流体和萃取剂的混合流体;

  分离工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出的所述混合流体分别分离为原料流体和

  萃取剂;原料流体供给工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分

  离的各原料流体供给至下段的所述萃取器的所述流路;以及pH调整工序,在将从特定段的

  所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的原料流体供给至所述特定段的下段

  的所述萃取器的所述流路之前,将该原料流体的pH调整为使在所述萃取工序伴随所述特定

  另外,“将pH调整为使伴随特定成分的萃取而发生的原料流体的pH的变化恢复”并

  不一定指调整为使伴随特定成分的萃取而变化的原料流体的pH恢复到萃取前的pH,是还包

  含虽然不能使伴随特定成分的萃取而变化的原料流体的pH达到萃取前的pH,但是相对于伴

  剂萃取作为萃取对象物的特定成分。图1是概略地表示本实施方式的萃取方法中使用的萃

  萃取装置1包括第一萃取器11、第二萃取器12、第三萃取器13、第四萃取器14、第五

  萃取器15、第六萃取器16、第七萃取器17、第八萃取器18、第九萃取器19、第一澄清器21、第

  第一萃取器11至第九萃取器19用于进行从原料流体向萃取剂萃取特定成分的萃

  取工序。具体而言,第一萃取器11至第九萃取器19分别具有用于进行萃取的多个流路28(参

  照图3)。在第一萃取器11至第九萃取器19中,使原料流体和萃取剂以互相接触的状态在该

  流路28流通,并进行从原料流体向萃取剂的特定成分的萃取。第一萃取器11至第九萃取器

  第一萃取器11和第二萃取器12以使从第一萃取器11的流路28导出的原料流体被

  供给至第二萃取器12的流路28的方式互相连接。此外,第一萃取器11和第二萃取器12以从

  第一萃取器11的流路28导出的萃取剂被供给至第二萃取器12的流路28的方式互相连接。另

  外,在图1中,用A示出的各配管是用于将原料流体输送至后段的萃取器的连接配管,用B示

  第二萃取器12和第三萃取器13以使从第二萃取器12的流路28导出的原料流体被

  供给至第三萃取器13的流路28的方式互相连接。此外,第二萃取器12和第三萃取器13以使

  从第二萃取器12的流路28导出的萃取剂被供给至第三萃取器13的流路28的方式互相连接。

  第四萃取器14至第六萃取器16以与第一萃取器11至第三萃取器13同样的结构互

  第一澄清器21以使从第三萃取器13排出的原料流体和萃取剂的混合流体被导入

  该第一澄清器21的方式连接于第三萃取器13。第二澄清器22以使从第六萃取器16排出的原

  料流体和萃取剂的混合流体被导入该第二澄清器22的方式连接于第六萃取器16。第三澄清

  器23以使从第九萃取器19排出的原料流体和萃取剂的混合流体被导入该第三澄清器23的

  第一澄清器21至第三澄清器23将分别被导入的混合流体静置并基于比重差分离

  为原料流体和萃取剂。第一澄清器21以使在其内部分离的原料流体被供给至第四萃取器14

  的流路28的方式连接于第四萃取器14。在第一澄清器21的内部分离的萃取剂能够个别地从

  该第一澄清器21排出。第二澄清器22以使在其内部分离的原料流体被供给至第七萃取器17

  的流路28的方式连接于第七萃取器17。在第二澄清器22的内部分离的萃取剂能够个别地从

  该第二澄清器22排出。此外,在第三澄清器23的内部分离的原料流体和萃取剂能够个别地

  体的原料供给配管33。此外,在第一萃取器11、第四萃取器14、第七萃取器17连接有用于向

  此外,在从第一萃取器11向第二萃取器12输送原料流体的连接配管A、从第二萃取

  器12向第三萃取器13输送原料流体的连接配管A、从第一澄清器21向第四萃取器14输送原

  料流体的连接配管A、从第四萃取器14向第五萃取器15输送原料流体的连接配管A以及从第

  五萃取器15向第六萃取器16输送原料流体的连接配管A分别连接有用于供给pH调整剂的调

  接着,参照图2至图4说明各段的萃取器11~19的具体的结构。各段的萃取器11~

  19如图2所示地具有大致长方体状的萃取器主体60、被安装于该萃取器主体60的原料供给

  取剂进行特定成分的萃取的多个流路28(参照图3)。各流路28是具有微小的流路直径(数μm

  ~数mm)的所谓的微通道。各流路28如图3所示具有原料导入路29、萃取剂导入路30、汇流部

  原料导入路29是被导入原料流体的部分。萃取剂导入路30是被导入萃取剂的部

  分。汇流部31与原料导入路29的下游侧的端部和萃取剂导入路30的下游侧的端部相连。汇

  流部31是让被导入到原料导入路29的原料流体和被导入到萃取剂导入路30的萃取剂汇流

  的部分。萃取流路32在其上游侧的端部与汇流部31相连,是在汇流部31汇流的原料流体和

  萃取剂流动的部分。在原料流体和萃取剂以互相接触的状态在该萃取流路32流动的过程

  沿流体的流动方向的萃取流路32的流路长度被设定为:从在该萃取流路32流动的

  原料流体向萃取剂的特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该萃取流路32的下游侧的端部

  排出的流路长度。该流路长度根据使用的原料流体及萃取剂的种类及物性、流量、其它条件

  萃取器主体60如图2所示地具有分别形成多个流路28的多个流路基板70和多个密

  封板72。萃取器主体60由层叠体形成,该层叠体通过流路基板70和密封板72在它们的厚度

  流路基板70是本发明的流路层的一例。多个流路28(参照图3)沿各流路基板70的

  在各流路基板70的其中之一板面如图3所示地形成有形成各流路28的原料导入路

  29及萃取流路32的槽。形成在流路基板70的该其中之一板面的槽的开口被层叠于该其中之

  在各流路基板70的另一板面形成有形成各流路28的萃取剂导入路30的槽。形成在

  流路基板70的该另一板面的槽的开口被层叠于该另一板面的密封板72密封,从而形成萃取

  此外,在各流路基板70分别形成有在厚度方向上贯穿该流路基板70的孔,各孔分

  别被形成在对应于各流路28的原料导入路29及萃取剂导入路30的下游侧的端部和萃取流

  原料供给头62(参照图2)在萃取器主体60中各流路28的原料导入路29(参照图3)

  的上游侧的端部开口的侧面,以覆盖这些所有的原料导入路29的上游侧的端部的开口的方

  式被安装。萃取剂供给头63(参照图2)在萃取器主体60中各流路28的萃取剂导入路30(参照

  图3)的上游侧的端部开口的侧面,以覆盖这些所有的萃取剂导入路30的上游侧的端部的开

  口的方式被安装。排出头64在萃取器主体60中各流路28的萃取流路32的下游侧的端部开口

  在该萃取方法中,通过原料供给配管33(参照图1)向第一萃取器11供给未处理的

  原料流体,并且,通过各萃取剂供给配管34(参照图1)向第一萃取器11、第四萃取器14及第

  水溶液。作为所述金属离子,例如可举出铜离子、锌离子、铁离子、钛离子、镍离子、钴离子、

  锰离子、钒离子、碱土金属离子、碱金属离子或稀土族金属离子等。另外。稀土族为钪、钇、

  此外,作为萃取剂,例如使用PC88A(大八化学工业株式会社制造)、二-(2-乙基己

  喹啉、二硫腙或磷酸三丁酯等液体。这些液体在原液的状态下粘度高的情况下,使用根据需

  被供给至第一萃取器11的原料流体经由原料供给头62(参照图2)被分配至第一萃

  取器11的各流路28的原料导入路29(参照图3)而被导入。被供给至第一萃取器11的萃取剂

  经由萃取剂供给头63(参照图2)被分配至第一萃取器11的各流路28的萃取剂导入路30(参

  照图3)而被导入。在第一萃取器11,在各流路28中被导入原料导入路29的原料流体和被导

  入萃取剂导入路30的萃取剂在其流路28的汇流部31(参照图3)汇流,并流到所对应的萃取

  流路32。原料流体和萃取剂例如以熔渣流等那样互相接触且容易分离的状态在萃取流路32

  中流动。并且,在原料流体和萃取剂在萃取流路32中流到下游侧的过程中,从原料流体向萃

  流到第一萃取器11的各流路28的下游侧的端部(萃取流路32的与汇流部31相反的

  一侧的端部)的原料流体和萃取剂的混合流体被导出到排出头64(参照图2)内。在本实施方

  式的萃取方法中,在各流路28中从原料流体的特定成分的萃取达到萃取平衡之前从各流路

  体的特定成分的萃取达到萃取平衡的时刻为止所需的时间(以下,称为平衡达到时间)。并

  且,以使在各流路28中原料流体和萃取剂以互相接触的状态流动并进行萃取的滞留时间短

  于所述求出的平衡达到时间的方式设定该滞留时间。滞留时间相当于原料流体和萃取剂从

  各流路28的汇流部31起流到萃取流路32的下游侧的端部为止所需的时间,与萃取流路32的

  流路长度成比例。因此,预先求出使滞留时间短于所述平衡达到时间的萃取流路32的流路

  长度,将形成有具有所求出的流路长度的萃取流路32的各流路28的第一萃取器11使用于萃

  从第一萃取器11的各萃取流路32排出到排出头64内的混合流体在该排出头64内

  基于比重差而分离为原料流体和萃取剂。分离的原料流体从第一萃取器11的排出头64导出

  并供给至第二萃取器12的原料供给头62。此外,分离的萃取剂从第一萃取器11的排出头64

  从第一萃取器11的排出头64供给至第二萃取器12的原料供给头62的原料流体在

  其供给途中从调整剂供给配管42(参照图1)被添加pH调整剂,该被供给的原料流体的pH被

  调整。具体而言,原料流体的pH被调整为:使伴随第一萃取器11的各萃取流路32中的特定成

  分的萃取而发生的原料流体的pH的变化恢复。在本实施方式的萃取方法中,由于因各萃取

  流路32中的特定成分的萃取而原料流体的pH下降,因此,使用作为pH调整剂的碱性的液体

  被供给至第二萃取器12的原料供给头62的原料流体被分配至第二萃取器12的各

  流路28的原料导入路29而被导入。被供给至第二萃取器12的萃取剂供给头63的萃取剂被分

  配至第二萃取器12的各流路28的萃取剂导入路30而被导入。在第二萃取器12的各流路28进

  行的处理与在第一萃取器11的各流路28进行的处理一样。并且,与第一萃取器11的情况一

  样,从第二萃取器12的各萃取流路32排出到排出头64内的原料流体和萃取剂的混合流体在

  该排出头64内被分离为原料流体和萃取剂。并且,分离的原料流体在被供给至第三萃取器

  13的原料供给头62的途中与所述同样地被添加pH调整剂而其原料流体的pH被调整。此外,

  从第三萃取器13的原料供给头62及萃取剂供给头63至各流路28中进行与第一萃

  取器11及第二萃取剂12的情况一样的处理。并且,从第三萃取器13的排出头64导出原料流

  体和萃取剂的混合流体,该被导出的混合流体被导入第一澄清器21(参照图1)。被导入第一

  澄清器21的混合流体在该第一澄清器21内被静置,并基于比重差而分离为原料流体和萃取

  从第一澄清器21排出的原料流体被添加pH调整剂而该原料流体的pH被调整,该pH

  被调整后的原料流体被供给至第四萃取器14。此外,与供给至第一萃取器11的萃取剂一样

  向第四萃取器14供给未使用的萃取剂,以用于萃取处理。原料流体和萃取剂从第四萃取器

  14经由第五萃取器15而流到第六萃取器16,在该过程中进行的处理与原料流体和萃取剂从

  第一萃取器11经由第二萃取器12而流到第三萃取器13的过程中进行的处理一样。

  22,与第一澄清器21的情况一样在第二澄清器22内分离为原料流体和萃取剂。从第二澄清

  器22排出的原料流体被供给至第七萃取器17。此外,向第七萃取器17供给与供给到第一萃

  取器11及第四萃取器14的萃取剂一样的萃取剂。原料流体和萃取剂从第七萃取器17经由第

  八萃取器18而流到第九萃取器19,在其过程中进行的处理除了不进行原料流体的pH调整以

  外与原料流体和萃取剂从第四萃取器14经由第五萃取器15而流到第六萃取器16的过程中

  23,与第一澄清器21及第二澄清器22的情况一样在第三澄清器23内分离为原料流体和萃取

  剂。在第三澄清器23内分离的原料流体从第三澄清器23排出,该原料流体成为最终的萃取

  在本实施方式的萃取方法中,在第一萃取器11至第九萃取器19的各流路28中从原

  料流体的特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该各流路28导出原料流体和萃取剂的混合

  流体,因此,无需消耗在这些萃取器11~19中达到几乎不进行萃取的萃取平衡后的时间。

  而且,在本实施方式的萃取方法中,由从第一萃取器11至第五萃取器15的各流路

  28导出的混合流体中分离的原料流体在供给到下段的萃取器的各流路28之前,其原料流体

  的pH被调整为使在萃取工序发生的pH的变化恢复,因此,在下段的萃取器的流路28中,能够

  从恢复到萃取速度高的pH的或接近该pH的状态的原料流体萃取特定成分。因此,在下段的

  进一步,在本实施方式的萃取方法中,通过使原料流体和萃取剂在第一萃取器11

  至第九萃取器19的流路28流通而进行萃取,因此,与以往的在混合澄清装置的混合部中原

  料流体和萃取剂被搅拌而进行萃取的情况相比,能够缩短在分离工序将混合流体分离为原

  料流体和萃取剂的时间。根据以上所述,在本实施方式的萃取方法中,能够提高萃取处理的

  澄清装置的混合部或澄清部直接添加pH调整剂来使伴随萃取的进展的pH下降恢复,从而防

  止萃取速度的下降的方法。但是,在此情况下,在混合部中从原料流体的萃取还没怎么进展

  的区域,伴随pH调整剂的添加而原料流体的pH过高,其结果,有可能从原料流体析出氢氧化

  物等固体。此外,由于在澄清部中不进行搅拌,因此,pH调整剂未整体混合而局部偏向,从而

  该局部的pH过高,有可能析出氢氧化物等固体。在析出此种固体的情况下,配管等有可能发

  相对于此,在本实施方式的萃取方法中,对已进行萃取工序的原料流体添加pH调

  整剂,且对被输送至下段的萃取器而流动的状态的原料流体添加pH调整剂,因此,原料流体

  此外,在本实施方式的萃取方法中,由于将从第一萃取器11、第二萃取器12、第四

  萃取器14、第五萃取器15、第七萃取器17及第八萃取器18的各流路28导出并分离的萃取剂

  供给至下段的萃取器的各流路28,因此,随着从这些萃取器11、12、14、15、17、18到后段的萃

  取器,能够提高萃取剂中的特定成分的浓度。因此,能够以少量的萃取剂的使用量进行从原

  此外,在本实施方式的萃取方法中,向第四萃取器14及第七萃取器17的各流路28

  供给特定成分的含有率低于在各萃取器的排出头64或各澄清器21、22、23分离的萃取剂的

  另外的萃取剂,具体而言,对萃取处理供给未使用的新的萃取剂。因此,能够向第四萃取器

  14及第七萃取器17的各流路28供给萃取能力高的新的萃取剂。其结果,在第四萃取器14及

  第七萃取器17以后的各流路28中,即使缩短使原料流体和萃取剂流通的时间(滞留时间),

  也能进行充分的萃取。因此,能够进一步缩短萃取装置1整体的萃取处理所需的时间。

  另外,在本实施方式的萃取方法中,使用具有如下结构的萃取装置1,即各段萃取

  器11~19具有排列有由微通道形成的多个流路28的多个流路基板70,并且,该多个流路基

  板70被层叠。在微通道中,由于原料流体和萃取剂的每单位体积的接触面积变大,因此,在

  本实施方式的萃取方法中,在各萃取器11~19的各流路28的萃取流路32中能够以更高的萃

  此外,在本实施方式的萃取方法中,由于各段萃取器11~19具有多个流路28,因

  此,也能确保萃取处理量。而且,在作为微通道的各流路28中,原料流体和萃取剂例如以熔

  渣流那样互相接触并容易分离的状态流动,因此,从各流路28导出原料流体和萃取剂的混

  合流体后,能够使该混合流体在排出头64或澄清器21、22、23分离为原料流体和萃取剂所需

  在该实验中,使用0.01mol/L浓度且含有硫酸铜的硫酸铜水溶液作为原料流体,使

  用2mol/L浓度且含有二-(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)的二-(2-乙基己基)磷酸的十二烷溶

  从原料流体向萃取剂萃取特定成分。另外,为了简单地实施实验,使用萃取流路由玻璃管形

  成的萃取器来作为各段的萃取器。具体而言,使用具有2mm的内径的玻璃制的圆管,将该圆

  管内的流路作为萃取流路。在该圆管分别设有原料流体的导入口和萃取剂的导入口,分别

  被导入各导入口的原料流体和萃取剂汇流而在圆管内的萃取流路中流动。此外,在圆管的

  导入口的相反侧的端部设有让通过该圆管内的萃取流路的原料流体和萃取剂的混合流体

  分离部被分离为原料流体和萃取剂。第一段萃取器和第二段萃取器互相连接成使该被分离

  的原料流体被供给至第二段的萃取器的原料流体的导入口且使该被分离的萃取器被供给

  至第二段的萃取器的萃取剂的导入口。此外,第二段萃取器和第三段萃取器以与第一段萃

  的萃取流路排出并在分离部分离的原料流体被供给至第二段萃取器之前添加pH调整剂来

  调整了该原料流体的pH。此外,同样地,从第二段萃取器的萃取流路排出并在分离部分离的

  原料流体被供给至第三段萃取器之前添加pH调整剂来调整了该原料流体的pH。作为pH调整

  的铜离子的浓度,并在各段的萃取器的萃取流路的出口测定从该萃取流路排出的原料流体

  中的铜离子的浓度。根据该测定的萃取流路的导入口的铜离子的浓度与出口的铜离子的浓

  度之差,分别计算了在各段的萃取器的萃取流路进行的萃取工序的从原料流体的铜离子的

  萃取特定成分。该比较例中的一段萃取器也与实施例的情况一样使用具有2mm的内径的玻

  璃制的圆管而形成,由该圆管内的流路形成萃取流路。该比较例的萃取器中也与所述实施

  例一样设有原料流体的导入口和萃取剂的导入口,分别被导入这些各导入口的原料流体和

  萃取剂汇流并圆管内的萃取流路中流动。另外,在该比较例中,为了获取萃取流路中的原料

  流体和萃取剂的滞留时间互不相同的情况下的数据,准备了构成萃取器的圆管的长度、即

  萃取流路的流路长度不同的4种萃取器。此外,在该比较例中,使用与在实施例中使用的原

  料流体和萃取剂一样的原料流体和萃取剂。并且,以与对实施例的第一段萃取器供给原料

  流体和萃取剂的条件相同的条件,向该比较例的萃取器的各导入口供给原料流体和萃取

  原料流体中的铜离子的浓度,并在该萃取器的萃取流路的出口测定被排出的原料流体中的

  铜离子的浓度。然后,与实施例的情况一样,计算出了在萃取器的萃取流路进行的萃取工序

  图4中示出了针对以上的实施例和比较例进行的实验的结果。即,图4中示出了原

  料流体和萃取剂以接触的状态流动的滞留时间的经过与所获得的铜离子的萃取率之间的

  关系。此外,在该图4中,也示出了滞留时间的经过与原料流体的pH之间的关系。

  由图4可知,在比较例中,萃取流路中的原料流体和萃取剂的滞留时间约7秒,原料

  流体的pH急剧下降,其以后pH的下降微小,尤其滞留时间超过约17秒,则原料流体的pH以下

  降的值大致恒定。并且,在该比较例的情况下,原料流体和萃取剂的滞留时间约7秒为止铜

  离子的萃取率在一定程度上较大增加,但其以后萃取率的增加和缓,如果滞留时间超过约

  别进行pH调整,从而原料流体的pH通过两个阶段恢复。其结果,在比较例中萃取率的增加变

  得和缓的滞留时间约7秒后,萃取率的增加变大,萃取率高于比较例。其结果,在本发明的实

  施例中,以同一滞留时间相比较,可知获得高于比较例的萃取率。此外,从另外的观点出发,

  可知在本发明的实施例中,与比较例相比,能够以更短的滞留时间使铜离子的萃取率达到

  在该模拟中,设作为萃取对象物质的特定成分为3价金属离子M3+,设原料流体为该

  金属离子M3+以0.5mol/L的浓度溶解的溶液。此外,设该原料流体在未处理的状态下的pH为

  此外,在萃取工序,设发生用以下的反应式表示的萃取反应。另外,在以下的反应

  该反应式表示通过从原料流体萃取1mol的金属离子(M3+)而生成3mol的氢离子(H

  logD如下地被设定。另外,D是通过萃取平衡时的萃取剂中的金属离子M3+的浓度除以萃取平

  此外,在该模拟中,作为表示从原料流体的金属离子的萃取速度的pH依存性的指

  标,该金属离子的萃取速度系数K如下地被设定。该萃取速度系数K是根据金属离子及萃取

  金属离子M3+。并且,在实施例中,将各段的萃取器11~19的萃取流路32中的平均滞留时间设

  为64秒,并将第一萃取器11至第九萃取器19的萃取流路32的合计的滞留时间设定为576秒。

  各段的萃取器11~19的萃取流路32中的平均滞留时间被设定为短于从原料流体的作为特

  定成分的金属离子M3+的萃取达到萃取平衡的时间。此外,通过从各调整剂供给配管42供给

  pH调整剂,将所对应的原料流体的pH调整为适于金属离子M3+的萃取且萃取速度变高的约1。

  向萃取剂的特定成分的萃取。各段的混合澄清装置具有利用搅拌机构搅拌原料流体和萃取

  剂而混合的混合部和将在该混合部被混合的原料流体和萃取剂的混合物静置而分离为原

  料流体和萃取剂的澄清部。在该比较例中使用的原料流体、萃取剂以及作为萃取对象物质

  装置的混合部分别被供给用于萃取处理的未使用的萃取剂。第一段混合澄清装置连接于第

  二段混合澄清装置,以使在其澄清部分离的原料流体被供给至第二段混合澄清装置的混合

  部。第二段混合澄清装置连接于第三段混合澄清装置,以使在其澄清部分离的原料流体被

  清装置的混合部之前添加pH调整剂,将该原料流体的pH调整为约1。此外,在从第二段混合

  澄清装置的澄清部导出的原料流体被供给至第三段混合澄清装置的混合部之前添加pH调

  间设定为289秒。因此,三段混合澄清装置的混合部中合计滞留时间为867。此外,在各澄清

  部的滞留时间被设为长于混合部中的滞留时间。因此,在各澄清部的滞留中从原料流体的

  接触的状态下的滞留时间与萃取率及原料流体的pH之间的关系。该模拟结果示于图5中。

  根据该图5可知,在比较例中,萃取率达到约90%需要约800秒的滞留时间,相对于

  此,在实施例中,达到相同的萃取率只需要约280秒的滞留时间。另外,在该模拟中,将比较

  例的各段的混合澄清装置的澄清部的滞留时间除外,因此,比较例中所需的实际的滞留时

  间更长。因此可知,在实施例的萃取方法中,与使用以往的混合澄清装置的萃取方法相比,

  另外,本次公开的实施方式及实施例在所有的点上为例示,不应认为不用来限制。

  本发明的范围不是通过所述的实施方式的说明示出,而是通过权利要求的范围来示出,而

  例如,如图6所示的第一变形例,也可以使用将在中途的澄清器分离的萃取剂供给

  至该澄清器的上游侧的萃取器的萃取装置81来进行从原料流体的特定成分的萃取处理。

  具体而言,在该第一变形例的萃取装置81中,第二澄清器22与第一萃取器11的萃

  取剂供给头63互相连接,以使在第二澄清器22分离的萃取剂被供给到第一萃取器11的各流

  路28(参照图3)。此外,第三澄清器23与第四萃取器14的萃取剂供给头63互相连接,以使在

  第三澄清器23分离的萃取剂被供给到第四萃取器14的各流路28(参照图3)。

  此外,在该第一变形例的萃取装置81中,未使用于萃取处理的萃取剂只供给到第

  七萃取器17的各流路28(参照图3)。此外,pH调整剂只添加到从第一萃取器11供给至第二萃

  取器12的中途的原料流体、从第二萃取器12供给至第三萃取器13的中途的原料流体、以及

  该第一变形例的萃取装置81的所述以上的结构与所述实施方式的萃取装置1的结

  使用该第一变形例的萃取装置81的萃取方法中,能够将在第二澄清器22分离的萃

  取剂再利用于位于该第二澄清器22的上游的第一萃取器11中的从原料流体的特定成分的

  萃取,并且,能够将在第三澄清器23分离的萃取剂再利用于位于该第三澄清器23的上游的

  第四萃取器14中的从原料流体的特定成分的萃取。因此,能够进一步削减萃取剂的使用量。

  此外,如图7所示的第二变形例,使用将在最下游的澄清器分离的萃取剂供给到最

  具体而言,在第二变形例的萃取装置中,第三澄清器23与第一萃取器11的萃取剂

  供给头63互相连接,以使在第三澄清器23分离的萃取剂被供给到第一萃取器11的各流路28

  (参照图3)。此外,在该第二变形例的萃取装置91中,未使用于萃取处理的萃取剂只供给到

  第四萃取器14的各流路28及第七萃取器17的各流路28。此外,该第二变形例中的pH调整剂

  该第二变形例的萃取装置91的所述以外的结构与所述实施方式的萃取装置1的结

  在使用该第二变形例的萃取装置91的萃取方法中,能够将在第三澄清器23分离的

  萃取剂再利用于最上游的第一萃取器11中的从原料流体的特定成分的萃取。因此,在该第

  体来形成萃取器主体的例子,其中,多个流路基板由作为微通道的多个流路排列而成,但是

  萃取器并不一定限定于此种结构。例如,也可以使用由所述第一实施例中使用的玻璃管等

  的pH下降的情况。例如,也可将本发明适用于伴随从原料流体的特定成分的萃取而原料流

  中,所述萃取装置包括分别分配给多个段的多个萃取器,各段的所述萃取器分别具有用于

  进行萃取的流路,各段的所述萃取器互相连接成使从各段的所述萃取器的所述流路排出的

  流体的至少一部分被供给至下段的所述萃取器的所述流路,所述萃取方法包括:萃取工序,

  一边使原料流体和萃取剂在各段的所述萃取器的所述流路中流通,一边从该原料流体向该

  萃取剂萃取所述特定成分;导出工序,在各段的所述萃取器的所述流路中从原料流体的所

  述特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该流路导出原料流体和萃取剂的混合流体;分离

  工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出的所述混合流体分别分离为原料流体和萃取

  剂;原料流体供给工序,将从各段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的

  各原料流体供给至下段的所述萃取器的所述流路;以及pH调整工序,在将从特定段的所述

  萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的原料流体供给至所述特定段的下段的所

  述萃取器的所述流路之前,将该原料流体的pH调整为使在所述萃取工序伴随所述特定成分

  取平衡之前从该流路导出原料流体和萃取剂的混合流体,并将该导出的混合流体中的原料

  流体供给至下段的萃取器的流路,因此,不会消耗在各段的萃取器中达到几乎不进行萃取

  的萃取平衡后的时间。而且,在该萃取方法中,从由特定段的萃取器的流路导出的混合流体

  分离的原料流体供给至下段的萃取器的流路之前调整该原料流体的pH,以使在萃取工序发

  生的pH的变化恢复,因此,在下段的萃取器的流路中从恢复到萃取速度高的pH的状态的原

  料流体萃取特定成分。因此,以高萃取速度进行下段的萃取器的流路中的从原料流体的特

  定成分的萃取。进一步,在该萃取方法中,通过原料流体和萃取剂在各段的萃取器的流路流

  通而进行萃取,因此,与以往的在混合澄清装置的混合部搅拌原料流体和萃取剂来进行萃

  取的情况相比,能够缩短在分离工序将混合流体分离为原料流体和萃取剂的时间。由此,在

  并在所述分离工序分离的萃取剂供给至所述规定段的下段的所述萃取器的所述流路。

  根据该方法,能够向特定段的萃取器的流路供给萃取能力高的新的萃取剂。因此,

  在特定段的萃取器的流路中,即使缩短使原料流体和萃取剂流通的时间(滞留时间),也能

  在所述萃取方法中,优选:所述pH调整工序对从多个不同段的所述萃取器的所述

  根据该方法,能够从恢复到萃取速度高的pH的状态的原料流体萃取特定成分的萃

  即:各段的所述萃取器具有多个流路层,该多个流路层分别排列作为所述流路的多个微通

  中,能够在各段的萃取器的各微通道中以更高的萃取速度从原料流体萃取特定成分。此外,

  由于各段的萃取器具有多个微通道,因此,能够确保萃取处理量。而且,在原料流体和萃取

  剂在微通道中流动的萃取工序,原料流体和萃取剂不会像搅拌式的萃取工序那样过度地微

  分散,因此,从该微通道导出原料流体和萃取剂的混合流体后,能够缩短将该混合流体在分

  离工序分离为原料流体和萃取剂所需的时间。因此,能够进一步提高萃取处理的时间效率。

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  萃取方法包括:一边使原料流体和萃取剂在各段的萃取器的流路中流通,一边从该原料流体向萃取剂萃取特定成分的萃取工序;在各段的所述萃取器的所述流路中从原料流体的所述特定成分的萃取达到萃取平衡之前,从该流路导出原料流体和萃取剂的混合流体的导出工序;将从各段的所述萃取器的所述流路导出的所述混合流体分别分离为原料流体和萃取剂的分离工序;将从各段的所述萃取器的所述流路导出并在所述分离工序分离的各原料流体供给到下。

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