处理装置以及处理方法_3

文档序号:9421422阅读:来源:国知局
,从而在板厚方向上封闭第一槽19,由此,能够将该第一槽19用作第一流路9。相同地,第二单板构件18层叠在第一单板构件17的背面上,从而在板厚方向上封闭第二槽20,由此,能够将第二槽20用作第二流路10。因此,若在板厚方向上交替地层叠第一单板构件17与第二单板构件18,则能够容易地形成在第一单板构件17与第二单板构件18的贴合部分分别形成有多个第一流路9以及第二流路10的流路形成构件6。
[0044]所述分液头11是上下方向的尺寸即高度比上述的主体8小的箱状的构件,且以沿着主体8的侧面的方式而设置。具体而言,分液头11以该分液头11的下表面的高度位置与主体8的下表面的高度位置一致的方式,设置在主体8的侧面中的下侧部分。分液头11中空且能够如后述那样收容通过所述栗4送入的轻液。
[0045]分液头11中的面向主体8的一侧大幅开口且不具有壁。并且,在主体8的侧面的与该开口的分液头11的侧面对应的区域内,形成有上述的多个第二送入口 14。因此,暂时存积在分液头11中的轻液即所述第一原料流体2a从该分液头11通过多个所述第二送入口 14,大致均等地向与该第二送入口 14相通的各第一流路9分配。
[0046]在所述分液头11的侧面中的、相对于该分液头11的中心与如上述那样开口的一侧相反侧的侧面形成有供给口 22,所述供给口 22用于将利用所述栗4送入的轻液向分液头11内送入。
[0047]所述栗4吸入存积在分离槽5的上侧的轻液即第一原料流体2a,并向上述的分液头11排出该轻液。即,栗4向第二流路10供给轻液。具体而言,该栗4安装在将分离槽5的上侧的部分与分液头11的所述供给口 22相互连接的吸入配管23上。该吸入配管23从所述分液头11的供给口 22通过所述分离槽5的外侧延伸至该分离槽5的上端附近,且在分离槽5的上端附近朝向下方弯曲成倒U字状。该弯曲的一侧的前端位于分离槽5的内部,且浸渍于上侧的原料流体2a(轻液)中。所述栗4设置在所述吸入配管23的路径中途,且被驱动为将上侧的第一原料流体2a即轻液吸入至吸入配管23并向分液头11压送。通过像这样利用栗4将上侧的第一原料流体2a向分液头11供给,能够使该第一原料流体2a向在第一流路9中流通的下侧的第二原料流体2b合流。
[0048]接下来,对使用上述的萃取装置即处理装置I进行萃取操作的方法,换言之对相当于本发明的处理方法的萃取方法进行说明。
[0049]这里,作为例子,对如下情况进行说明,S卩,在分离槽5的下侧存积有水作为重液,在分离槽5的上侧存积有有机溶剂的十二烷作为轻液,通过使轻液的十二烷中所含有的水溶性的苯酚向重液移动而进行萃取。
[0050]如图1所示,首先,在分离槽5的内部收容有流路形成构件6。该流路形成构件6以第一流路9朝向上下方向、其第一送入口 12位于分离槽5的下侧并且送出口 13位于分离槽5的上侧的方式,配置在分离槽5的内部。
[0051 ] 轻液的十二烷与重液的水流入如此收容有流路形成构件6的分离槽5的内部。此时,比重小的十二烷向分离槽5的上侧上浮,比重大的水向分离槽5的下侧下沉。因此,十二烷与水在分离槽5的内部以分别分为上层以及下层的状态存积。在像这样分为双层的十二烷与水之间,形成有将该十二烷以及水、即第一原料流体2a以及第二原料流体2b隔开的边界面3。轻液与重液即所述十二烷以及水流入分离槽5的内部,以使该边界面3的高度位于比上述的流路形成构件6的合流口 15靠上方的位置。
[0052]在该状态下,驱动上述的栗4。该栗4将上侧的十二烷吸入至吸入配管23,并经由吸入配管23内向分液头11输送。该十二烷在分液头11中向各个第二流路10分配,并通过各个合流口 15向在第一流路9中流通的水合流。这样,在各个微小流路7内,轻液的十二烷与重液的水以二相流状态相互接触。
[0053]具体而言,在比合流口 15靠上方的第一流路9内,轻液的十二烷与重液的水分别被分成小容积的液滴,十二烧的液滴与水的液滴沿上下方向交替排列并在配管内向上方移动。在进行该上方移动时,苯酸从轻液的十二烧向重液的水移动。通过这样做,向水萃取苯酚。
[0054]另外,在该分成液滴的状态下,通过第一流路9的内部与外部的密度差向轻液的十二烷作用较大的浮力。因此,轻液的十二烷在第一流路9内强势上升,随着该轻液的上升,比重大的重液的水也容易上升。因此,在分成液滴的状态下,所述十二烷以及水、即第一原料流体2a以及第二原料流体2b不会停滞在微小流路7内,而在短时间内通过微小流路7。由此能够高效地促进萃取操作。
[0055]例如,若在第一流路9、第二流路10的内部有意地产生空气、非活性气体等的气泡,则能够进一步提高微小流路7内的液滴状态的原料流体2a、2b的上升速度。因此,优选在第一流路9、第二流路10中设置有产生例如空气、非活性气体等的气泡的构件(气泡产生器等)。
[0056]若下侧的第一流路9的流路直径比所述合流口 15的直径大,则存在从合流口 15合流的第二流路10的轻液朝向下方逆流的可能性。在这样的情况下,优选在比合流口 15靠下侧的第一流路9中设置防止上层的第一原料流体2a向下方逆流的逆流防止部。该逆流防止部可以是单向阀,也可以利用第一流路9的形状来防止所述逆流。例如,在第一流路9中的比合流口 15靠下侧的第一流路9的部分,形成与比合流口 15靠上侧的部分的流路直径相比具有较小的流路直径的小径部,由此能够防止原料流体2a的逆流。
[0057]若如上述那样沿着第一流路9使轻液与重液以液滴状态上升并相互接触,则能够使轻液中所含有的苯酚高效地向重液移动。并且,去除了苯酚后的轻液的十二烷从第一流路9的送出口 13向分离槽5的上侧排出,返回位于分离槽5的上侧的十二烷的液层。因此,若利用栗4连续地使轻液在微小流路7内循环并进行处理,则能够在短时间内可靠地从十二烷去除苯酚。
[0058]另一方面,在微小流路7内接收所述苯酚的水从第一流路9的送出口13向分离槽5的上侧排出。然而,由于该水的比重比十二烷的比重大,因此该水与十二烷的液层相比向下方沈降,返回分别分为上层以及下层的十二烷以及水即第一原料流体2a以及第二原料流体2b中的下侧的水的液层。因此,若利用栗4连续地使重液在微小流路7内循环,则能够使萃取对象的苯酚在微小流路7内从十二烷移动并以水溶状态送出。
[0059]例如,在利用搅拌叶片等将全部的第一原料流体2a以及第二原料流体2b混合的混合沉降型的萃取装置中,若强烈地进行搅拌,则原料流体2a、2b彼此的细化过度地进行,无法提高萃取等化学性的操作的效率。但是,在使用上述的流路形成构件6的萃取装置(处理装置I)中,能够将第一原料流体2a以及第二原料流体2b的一部分分别导入微小流路7,在微小流路7内进行萃取等操作。S卩,不需要混合全部的原料流体2a、2b,能够在大部分的原料流体2a、2b作为单一物质而分离的状态下直接进行所述萃取。因此,不会出现在以往的装置中通过沉降槽等进行的分离操作、即将暂时混合的原料流体再次分离成单独的原料流体的操作需要大量的时间的情况,能够在非常短的时间内高效地进行萃取、分离、反应等化学性的操作。
[0060]需要说明的是,应当理解为此次公开的实施方式在所有方面仅为例示,并不进行限制。特别是,在此次公开的实施方式中,未明确公开的内容,例如运转条件、作业条件、各种参数、
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