New apparatus for liquid-liquid extraction, "emulsion flow" extractor

新規な液液抽出装置「エマルションフロー」

柳瀬 信之; 長縄 弘親  ; 永野 哲志  ; 野呂 純二*

Yanase, Nobuyuki; Naganawa, Hirochika; Nagano, Tetsushi; Noro, Junji*

送液のみで撹拌や振蕩などの外部機械力を必要としない連続的で高効率な液液抽出のための単純で低コストな装置を新規に開発した。この装置は、有機相へマイクロメーターサイズの水相を噴出させてエマルション状態の液体の流れ(エマルションフロー)を発生させるカラム部と、エマルションフローを不安定化させ消滅させる相分離部により構成されている。本研究では硝酸溶液のYb(III)とU(VI)をD2EHPAを含んだイソオクタンに抽出する実験によってエマルションフロー装置の性能を評価した。エマルションフロー装置の混合効率は一般的な液液抽出装置ミキサーセトラーと同等であることがわかった。さらに、エマルションフロー装置は相分離に関して大きな利点を有することが明らかとなった。

A simple and low-cost apparatus for continuous and efficient liquid-liquid extraction, which does not need continual mechanical forces (stirring, shaking, etc.) other than solution sending, has newly been developed. This apparatus is composed of a column part where an emulsion state fluid flow (emulsion flow) is generated by spouting micrometer-sized droplets of an aqueous phase into an organic phase and a phase separating part where the emulsion flow is destabilized by means of a sudden decrease in its flow rate. In the present study, the performance of an emulsion flow apparatus in the extraction of Yb(III) and U(VI) from aqueous HNO solutions into isooctane containing D2EHPA was evaluated. The mixing efficiency of the emulsion flow apparatus was found to be comparable with that of a popular liquid-liquid extractor, mixer-settler. Moreover, the emulsion flow apparatus proved to have an overwhelming advantage in terms of phase-separating ability.