AFT090 固液抽出 熱工学実験装置 教育用機器 教材1. 製品概要
抽出は、蒸留、蒸発、膜分離技術などの分離手法に代わり得る、より効率的かつ選択的で、費用対効果に優れた手法です。本手法の用途としては、油糧種子からの採油や、鉱石からの金属塩の浸出などが挙げられます。
本「固液抽出実験装置」は、固液抽出（浸出）法を用いて固液混合物を分離するシステムです。固液抽出とは、抽出溶媒（抽出剤）を用いて、固体中に含まれる可溶性成分を分離・除去する操作のことです。
本装置を用いた実習・実験の範囲は、以下の項目を含みます。
固液抽出の基本原理の習得
固液抽出が連続操作および回分操作（不連続操作）のいずれとしても実施可能であることの実証
単段、二段、および三段抽出プロセスの検討
抽出溶媒の流量および温度が抽出プロセスに及ぼす影響の検証
抽出対象物（固体原料）の質量流量およびカルーセル回転速度が抽出プロセスに及ぼす影響の検証
1.1 使用上の注意
本装置は、熱プロセス工学および計測機器製造の分野における教育・実習用途として設計されています。あくまで教育・訓練を目的とした装置であり、産業用途（実生産）での使用には適していません。
1.2 製品仕様
寸法（長さ×幅×高さ）：1360 × 780 × 1900mm
重量：180kg未満
電源：単相 AC230V 50Hz
2.2 特徴
本抽出実習装置の操作は、向流（カウンターカレント）の原理に基づいています。この方式を採用し、濃度勾配を物質移動の駆動力として利用します。具体的には、新鮮な抽出溶媒が回転式抽出機に供給され、抽出対象となる物質から成分を抽出します。回転式抽出機は、多数の孔が開いた底部（多孔板）の上をゆっくりと回転し、抽出対象物質はスクリューコンベアを通じて回転式供給ユニットへと連続的に供給されます。このユニット内で抽出溶媒が噴霧されます。抽出溶媒の供給バルブ設定により、単段、二段、または三段の連続抽出運転を選択することが可能です。成分が溶出した後の抽出残渣は、供給ユニットが一周した後に所定の回収容器へと排出されます。また、中断モードを使用することで、回転式抽出機の動作を停止させることも可能です。抽出溶媒の供給には3台のポンプを使用し、各段（ステージ）ごとに個別に吐出速度を調整することができます。運転中は、これら3台のプロセス用ポンプのうち少なくとも1台が稼働しており、それに連動して排出ポンプが自動的に起動し、抽出液が所定の回収容器へと移送されます。温度調節機能付きヒーターを使用することで、各ステージにおける抽出溶媒の温度を任意に設定・調整し、その値を表示させることができます。各ステージには導電率センサーが設置されており、抽出・分離プロセスの状況をモニタリングします。これらすべての計測値は、専用ソフトウェアを用いて画面上に表示・確認することが可能です。
2.3 プロセス概要
最初のユニット（第1ステージ）には新鮮な抽出溶媒が噴霧され、このユニットから排出された抽出液は所定の回収容器へと送られます。続く2つのユニット（第2ステージ）には、第1ステージから排出された抽出液が抽出溶媒として噴霧されます。さらにその前の2つのユニットが第3ステージを構成し、そこには第2ステージから排出された抽出液が抽出溶媒として噴霧されます。したがって、抽出対象物質は、この一連のユニット群を通過する過程で完全に成分が抽出されます。各ユニットの役割としては、1つのユニットが「物質の投入（充填）」に、1つのユニットが「物質の排出（空にする）」に、そして残りの1つのユニットが「待機（空の状態）」にそれぞれ割り当てられます。最初の抽出実験において系が定常状態に達した時点以降、すなわち第2回目以降の抽出実験において取得されるデータが、解析対象として有意義なものとなります。また、回転速度を調整することで、抽出対象物質が装置内に滞留する時間（滞留時間）を任意に変更・設定することが可能です。
