INTERACTION SYSTEM AND INTERACTION METHOD

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　（第１実施形態）
　図１には、本発明の第１実施形態による相互作用システム１の全体構成が示されている。この第１実施形態による相互作用システム１は、相互作用の一例として、原料液から特定成分を抽出して抽出剤中に移動させる抽出処理を行うものである。抽出剤は、本発明における第１流体の一例であり、原料液は、本発明における第２流体の一例である。抽出剤は、原料液に対して非相溶性の液体である。この第１実施形態で用いられる抽出剤の比重は、原料液の比重よりも小さい。

　抽出処理としては様々な例があり、その抽出処理の例ごとに原料液と抽出剤の組み合わせも様々である。例えば、抽出処理の一例として、有価金属が溶解した水溶液から特定の金属成分を抽出して分離する処理がある。このような処理では、有価金属が溶解している水溶液が原料液であり、そのような水溶液の一例としてＮｉ及びＣｏ等のレアメタルが溶解している水溶液が挙げられる。この水溶液からＮｉ及びＣｏ等のレアメタルを抽出するための抽出剤としては、例えば、大八化学工業株式会社製のＰＣ８８Ａをケロシンで希釈した液が用いられる。また、抽出処理の別の例として、ポリマー合成反応後の液中に合成用触媒として溶存している金属成分をその液から抽出して分離除去する処理がある。この処理では、ポリマー合成反応後の液が原料液であり、その液から特定成分としての金属成分を抽出するための抽出剤として例えば水が用いられる。

　この第１実施形態による相互作用システム１は、図１に示すように、相互作用部４と、分離容器６と、第１供給装置７と、第２供給装置９と、接続配管１２と、レベル計１６と、排出部２５と、制御部２８と、を備える。

　相互作用部４は、流体同士を接触させて相互作用を生じさせるものであり、当該第１実施形態では、前記抽出処理を行うものである。この相互作用部４は、内部に多数の処理流路３０を有する。各処理流路３０は、抽出剤と原料液とが互いに接触して原料液から特定成分が抽出されて抽出剤中へ移動するようにその抽出剤と原料液とを流通させる。なお、各図において、相互作用部４内の多数の処理流路３０は簡素化して１つの流路で表されており、その流路形状も単純化して表されている。従って、相互作用部４内に設けられる処理流路３０の数及び配置、各処理流路３０の形状については、相互作用処理の条件に応じて任意に設定される。

　各処理流路３０は、いわゆるマイクロチャネルである。各処理流路３０は、相互作用部４に供給された抽出剤が導入される第１導入路３２と、相互作用部４に供給された原料液が導入される第２導入路３３と、第１導入路３２から抽出剤が流れ込むとともに第２導入路３３から原料液が流れ込むようにそれらの第１及び第２導入路３２，３３の下流側の端部に繋がり、第１導入路３２から流れ込んだ抽出剤と第２導入路３３から流れ込んだ原料液とが互いに接触した状態で流れて前記抽出処理が行われる処理流路部３５とを有する。

　また、相互作用部４は、当該相互作用部４内に設けられた全ての処理流路３０の第１導入路３２と繋がる第１入口３８と、前記全ての処理流路３０の第２導入路３３と繋がる第２入口３９と、前記全ての処理流路３０の処理流路部３５の下流側の端部と繋がる出口４０とを有する。第１入口３８は、相互作用部４に供給される抽出剤を受け入れる部分である。当該第１入口３８を通った抽出剤が各第１導入路３２へ分配されて流れる。第２入口３９は、相互作用部４に供給される原料液を受け入れる部分である。当該第２入口３９を通った原料液が各第２導入路３３へ分配されて流れる。また、出口４０は、各処理流路３０の処理流路部３５を流れた抽出処理後の抽出剤と原料液とを相互作用部４の外部へ流出させる部分である。前記第１入口３８及び前記第２入口３９は、本発明における処理流路の入口の一例であり、前記出口４０は、本発明における処理流路の出口の一例である。

　分離容器６は、各処理流路３０の処理流路部３５から流れ出た抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体、すなわち前記出口４０から排出される混合流体を受け入れるように前記出口４０に接続されている。この分離容器６は、受け入れた混合流体を滞留させて比重差で抽出剤と原料液とに分離させる。

　具体的に、分離容器６は、前記出口４０に接続配管１２を介して接続されている。分離容器６は、前記出口４０から排出された前記混合流体を接続配管１２を通じて受け入れる。分離容器６内の空間において、前記混合流体は軽液（抽出剤）と重液（原料液）とに上下に分離する。分離した重液（原料液）は分離容器６内の底に溜まり、その溜まった重液の上に分離した軽液（抽出剤）が溜まる。軽液と重液との間には、界面が形成される。

　また、当該第１実施形態では、分離容器６は、抽出処理を行っていない未処理の原料液（以下、単に未処理原料液と称する）を貯留するタンクとしても機能する。すなわち、当該第１実施形態では、分離容器６は、相互作用システム１において抽出処理が開始される前は未処理原料液を貯留するタンクとして機能し、抽出処理が開始されて前記混合流体を受け入れた後はその混合流体を抽出剤と原料液とに分離させる容器として機能する。

　第１供給装置７は、相互作用部４の第１入口３８へ抽出剤を供給する装置である。この第１供給装置７は、本発明における第１流体供給装置の一例である。この第１供給装置７は、抽出剤タンク２と、抽出剤供給配管８と、第１ポンプ１８と、供給切換装置２２と、を有する。

　抽出剤タンク２は、抽出処理に未だ使用されていない抽出剤である未使用抽出剤を貯留するタンクである。この抽出剤タンク２は、本発明における第１流体タンクの一例である。また、未使用抽出剤は、本発明における未使用第１流体の一例である。

　抽出剤供給配管８は、分離容器６内で分離した抽出剤を相互作用部４の第１入口３８へ導くように分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域と第１入口３８とを繋いでいる。また、抽出剤供給配管８は、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤を相互作用部４の第１入口３８へ導くように抽出剤タンク２と第１入口３８とを繋いでいる。この抽出剤供給配管８は、本発明における第１流体経路の一例である。

　具体的に、抽出剤供給配管８は、抽出剤タンク２に接続された第１分岐管８ａと、分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域に接続された第２分岐管８ｂとを有する。抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤は、第１分岐管８ａに流入し、抽出剤供給配管８を通って第１入口３８へ供給可能となっている。分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）は、第２分岐管８ｂに流入し、抽出剤供給配管８を通って第１入口３８へ供給可能となっている。

　第１ポンプ１８は、抽出剤供給配管８のうち第１分岐管８ａと第２分岐管８ｂとの分岐箇所よりも相互作用部４寄りの箇所、すなわち抽出剤供給配管８における抽出剤の流れ方向において前記分岐箇所よりも下流側の箇所に設けられている。この第１ポンプ１８は、分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）を分離容器６から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ送り、また、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤を抽出剤タンク２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ送る。第１ポンプ１８は、本発明における第１流体送りポンプの一例である。

　供給切換装置２２は、抽出剤供給配管８に設けられている。この供給切換装置２２は、第１ポンプ１８により第１入口３８へ送られる抽出剤の供給元を、抽出剤タンク２と分離容器６とにおける一方から他方へ切り換えるためのものである。供給切換装置２２は、未使用抽出剤供給状態と、分離抽出剤供給状態とに切り換え可能に構成されている。未使用抽出剤供給状態は、未使用抽出剤が抽出剤タンク２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ流れるのを許容し且つ分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）が分離容器６から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ流れるのを阻止する状態である。分離抽出剤供給状態は、分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）が分離容器６から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ流れるのを許容し且つ未使用抽出剤が抽出剤タンク２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ流れるのを阻止する状態である。

　具体的に、供給切換装置２２は、第１供給切換弁４２と第２供給切換弁４４とを有する。

　第１供給切換弁４２は、抽出剤供給配管８の第１分岐管８ａに設けられている。第１供給切換弁４２は、抽出剤タンク２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ未使用抽出剤が供給されるのを許容する開状態と、その未使用抽出剤の供給を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。

　第２供給切換弁４４は、抽出剤供給配管８の第２分岐管８ｂに設けられている。第２供給切換弁４４は、分離容器６から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）が供給されるのを許容する開状態と、その抽出剤（軽液）の供給を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。

　供給切換装置２２の前記未使用抽出剤供給状態は、第１供給切換弁４２が開状態で且つ第２供給切換弁４４が閉状態になっている状態である。供給切換装置２２の前記分離抽出剤供給状態は、第１供給切換弁４２が閉状態で且つ第２供給切換弁４４が開状態になっている状態である。

　第２供給装置９は、相互作用部４の第２入口３８へ原料液を供給する装置である。この第２供給装置９は、原料液供給配管１０と、第２ポンプ２０と、を有する。

　原料液供給配管１０は、分離容器６内で分離した原料液を相互作用部４の第２入口３９へ導くように分離容器６のうち分離した原料液（重液）が溜まる領域と第２入口３９とを繋いでいる。また、相互作用システム１が稼働を開始してから分離容器６内での分離が行われるまでの期間には、原料液供給配管１０は、分離容器６内に充填された未処理原料液を相互作用部４の第２入口３９へ導く。この原料液供給配管１０は、本発明における第２流体経路の一例である。

　第２ポンプ２０は、原料液供給配管１０に設けられている。この第２ポンプ２０は、分離容器６内で分離した原料液（重液）を分離容器６から原料液供給配管１０を通じて第２入口３９へ送る。また、相互作用システム１が稼働を開始してから分離容器６内での分離が行われるまでの期間には、第２ポンプ２０は、分離容器６内に充填された未処理原料液を第２入口３９へ送る。第２ポンプ２０は、本発明における第２流体送りポンプの一例である。

　レベル計１６は、分離容器６に取り付けられている。レベル計１６は、分離容器６内に溜まった液体の上面の高さ位置を検出する。レベル計１６は、分離容器６内に上下に分離した軽液と重液とが溜まっている状態では、それらの液体の最上面の高さ位置、すなわち軽液の上面の高さ位置を検出する。レベル計１６は、検出した液体の上面の高さ位置の情報を制御部２８へ送信する。

　排出部２５は、抽出剤供給配管８に接続されている。排出部２５は、抽出剤が各処理流路３０と分離容器６との間で循環しながら各処理流路３０において繰り返し抽出処理を行った結果、その抽出剤が含有する特定成分の濃度が高くなってその抽出剤の抽出能力が低下したときにその抽出剤を抽出剤供給配管８から相互作用システム１の外部へ排出するためのものである。なお、抽出能力は、本発明における相互作用を生じさせる能力の一例である。排出部２５は、抽出剤供給配管８から相互作用システム１の外部へ抽出剤を排出させる排出状態と、その抽出剤の排出を阻止する排出阻止状態とに切り換わるように構成されている。

　具体的に、排出部２５は、排出管２４と、排出弁２６とを有する。

　排出管２４は、抽出剤供給配管８のうち第１ポンプ１８よりも相互作用部４寄りの箇所、すなわち抽出剤供給配管８における抽出剤の流れ方向において第１ポンプ１８よりも下流側の箇所に接続されている。

　排出弁２６は、排出管２４に設けられている。この排出弁２６は、排出管２４を通じて抽出剤が相互作用システム１の外部へ排出されるのを許容する開状態と、その抽出剤の排出を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。排出部２５は、排出弁２６が開状態になることによって前記排出状態になり、排出弁２６が閉状態になることによって前記排出阻止状態になる。

　制御部２８は、第１供給切換弁４２、第２供給切換弁４４及び排出弁２６のそれぞれの開閉の切換制御と、第１ポンプ１８及び第２ポンプ２０のそれぞれの作動の制御とを行う。制御部２８は、レベル計１６から送信される分離容器６内の液体の上面の高さ位置の情報を取得する。この制御部２８により行われる第１供給切換弁４２、第２供給切換弁４４及び排出弁２６の開閉の切換制御、及び、第１及び第２ポンプ１８，２０の作動の制御の具体的な内容は、以下の相互作用方法（抽出方法）の説明中にて述べられる。

　次に、図２～図５を参照して、第１実施形態による相互作用システム１を用いた相互作用方法、具体的には原料液から特定成分を抽出して抽出剤中へ移動させる抽出方法について説明する。なお、図３～図５では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　まず、抽出処理の開始前に、未使用抽出剤を抽出剤タンク２に充填するとともに、未処理原料液を分離容器６に充填する（図２参照）。このとき、第１供給切換弁４２及び第２供給切換弁４４は両方とも閉状態にされている。また、排出弁２６も閉状態にされている。

　その後、相互作用システム１における抽出処理が開始される。具体的には、制御部２８が第１供給切換弁４２を開状態にするとともに第１ポンプ１８を作動させ、その第１ポンプ１８により抽出剤タンク２から相互作用部４の第１入口３８へ未使用抽出剤が送られる。また、制御部２８が第２ポンプ２０を作動させ、その第２ポンプ２０により分離容器６から相互作用部４の第２入口３９へ未処理原料液が送られる。

　第１入口３８へ送られた抽出剤は、各処理流路３０の第１導入路３２に流入する。また、第２入口３９へ送られた原料液は、各処理流路３０の第２導入路３３に流入する。そして、各処理流路３０において、抽出剤が第１導入路３２から処理流路部３５に流れ込むとともに原料液が第２導入路３３から処理流路部３５に流れ込み、その抽出剤と原料液とが互いに接触した状態で処理流路部３５を流れる。この抽出剤と原料液とが処理流路部３５を流れる過程で原料液から特定成分が抽出されて抽出剤中に移動する抽出処理が行われる。そして、抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体が相互作用部４の出口４０から流れ出て接続配管１２を通って分離容器６内へ導入される。

　分離容器６内に導入された混合流体は、その分離容器６内で滞留し、図３に示すように、比重差によって軽液（抽出剤）と重液（原料液）とに上下に分離する。重液（原料液）は、第２ポンプ２０により分離容器６から原料液供給配管１０を通じて相互作用部４の第２入口３９へ送られ、各処理流路３０へ流入する。すなわち、原料液が分離容器６と各処理流路３０との間で循環する。

　そして、時間が経過するにつれて、分離容器６内に溜まる軽液（抽出剤）の量が増加する。制御部２８は、図４に示すように分離容器６内に溜まった抽出剤の量が所定量に達した時点で、第２供給切換弁４４を開状態に切り換えるとともに、第１供給切換弁４２を閉状態に切り換える。このとき、具体的には、制御部２８は、レベル計１６から取得した情報に基づいて、分離容器６内に溜まった液体の上面（軽液である抽出剤の上面）の高さ位置が予め設定された規定高さ位置を越えたと判断した時点で、第１供給切換弁４２を閉状態に切り換えるとともに第２供給切換弁４４を開状態に切り換える。

　前記規定高さ位置は、処理流路３０において原料液に対して接触させるべき抽出剤の量に応じて任意に設定される。具体的には、原料液とその原料液に接触させるべき抽出剤との体積比が予め決定され、抽出処理の開始前に分離容器６内に充填された原料液（重液）の高さ（分離容器６内の底面から原料液の上面までの高さ）に対して前記体積比に応じた高さが求められる。そして、この求められた高さを、分離容器６内に充填された原料液（重液）の高さに加算する。前記規定高さ位置は、このようにして算出された高さに相当する位置に設定される。

　第１供給切換弁４２が閉状態に切り換わることにより、抽出剤タンク２から相互作用部４の各処理流路３０への抽出剤の供給は停止する。その代わりに、第２供給切換弁４４が開状態に切り換わることにより、分離容器６内で分離した抽出剤が第１ポンプ１８により第１入口３８へ送られ、その抽出剤が各処理流路３０へ供給される。これ以降、抽出剤が分離容器６と各処理流路３０との間で循環する。従って、図４に示すように、抽出剤と原料液との両方が、分離容器６と相互作用部４の各処理流路３０との間で循環し、それによって各処理流路３０の処理流路部３５での原料液からの特定成分の抽出と、分離容器６での混合流体の抽出剤（軽液）と原料液（重液）への分離とが繰り返し行われる。その結果、原料液からの特定成分の抽出が進行し、原料液中の特定成分の濃度が低下するとともに、抽出剤中の特定成分の濃度が上昇する。

　この後、制御部２８は、分離容器６と各処理流路３０との間での抽出剤の循環が開始された時点（第２供給切換弁４４を開状態に切り換えた時点）から所定の時間が経過したタイミングで排出弁２６を開状態に切り換える。前記所定の時間は、抽出剤の循環の開始後、処理流路３０においてその抽出剤による抽出処理を繰り返し行った場合にその抽出剤の抽出能力が所望の程度以下に低下する時間である。排出弁２６が開状態に切り換えられることにより、図５に示すように、第１ポンプ１８によって分離容器６から第１入口３８側へ送られる抽出剤（軽液）が、排出管２４を通じて相互作用システム１の外部へ排出される。すなわち、前記のように特定成分の濃度が上昇した抽出剤が、相互作用システム１の外部へ排出される。それに伴って、分離容器６内の抽出剤の量が減少する。

　その後、制御部２８は、抽出剤の排出量が所定量に達した時点で排出弁２６を閉状態に切り換える。このとき、具体的には、制御部２８は、レベル計１６から取得した情報に基づいて、分離容器６内の液体の上面（軽液の上面）が予め設定された排出停止高さ位置まで低下したと判断した時点で、排出弁２６を閉状態に切り換える。これにより、抽出剤の排出が停止される。

　前記排出停止高さ位置の下限は、分離容器６に対する抽出剤供給配管８の第２分岐管８ｂの接続箇所の高さ位置である。前記排出停止高さ位置は、この第２分岐管８ｂの接続箇所の高さ位置よりも上で、分離容器６内の抽出処理に使用された後の抽出剤（重液）を未使用抽出剤に入れ替える割合に応じて設定される。すなわち、前記排出停止高さ位置は、分離容器６内の抽出剤を未使用抽出剤に入れ替える割合が大きい場合には低い位置に設定され、分離容器６内の抽出剤を未使用抽出剤に入れ替える割合が小さい場合には高い位置に設定される。

　その後、制御部２８は、第１供給切換弁４２を開状態に切り換えるとともに第２供給切換弁４４を閉状態に切り換える。その結果、抽出剤タンク２から相互作用部４の各処理流路３０へ未使用抽出剤が供給される。この後、以上説明したプロセスが繰り返し行われる。

　（第１実施形態による効果）
　この第１実施形態では、分離容器６と相互作用部４の各処理流路３０との間で、抽出剤と原料液とを循環させることで、各処理流路３０において原料液から特定成分を抽出して抽出剤中へ移動させる抽出処理を繰り返し行うことができる。このため、相互作用部の数を増加させることなく、複数回に亘る抽出処理を連続して行うことができ、相互作用システム１の複雑化を抑制できる。すなわち、相互作用システム１の複雑化を抑制しながら、多段抽出と同等の複数回に亘る抽出を行うことができ、原料液からの特定成分の抽出率を高めることができる。

　また、この第１実施形態では、第１及び第２ポンプ１８，２０は１つの相互作用部４内の処理流路３０に抽出剤と原料液とを流すために必要な揚程を有するだけでよいため、従来の相互作用システムのように複数段の相互作用部の流路に流体を流す場合に比べて、第１及び第２ポンプ１８，２０の揚程を低減できる。また、それに伴って第１及び第２ポンプ１８，２０の所要動力も低減できる。

　さらに、この第１実施形態では、制御部２８が排出弁２６を開状態に切り換えるタイミングを適宜変更して抽出剤及び原料液が分離容器６と各処理流路３０との間で循環する回数を変更することで抽出処理の回数を変更できる。従って、この第１実施形態では、相互作用システム１の構成を変更することなく、抽出処理の回数を変更できる。換言すれば、相互作用システム１の構成を変更することなく、抽出剤と原料液との処理流量の増減及び処理流路３０の処理流路部３５における抽出剤と原料液との必要滞留時間の増減に対応できる。

　また、この第１実施形態では、抽出剤を循環させて各処理流路３０でその抽出剤による抽出処理を繰り返し行うことによってその抽出剤の抽出能力が低下したときに、排出弁２６を閉状態から開状態に切り換えることにより、抽出能力が低下した抽出剤を相互作用システム１の外部へ排出することができる。そして、抽出剤を排出した後、供給切換装置２２を分離流体供給状態から未使用流体供給状態に切り換える（第１供給切換弁４２を開状態に、第２供給切換弁４４を閉状態にそれぞれ切り換える）ことにより、抽出能力が高い未使用抽出剤を抽出剤タンク２から各処理流路３０へ供給することができる。このため、各処理流路３０における抽出処理の効率を回復することができる。

　（第２実施形態）
　以下、図６～図１０を参照して、本発明の第２実施形態による相互作用システム１について説明する。

　当該第２実施形態による相互作用システム１の基本的な構成は前記第１実施形態による相互作用システム１と同様であるが、当該第２実施形態による相互作用システム１は、抽出剤の比重が原料液の比重よりも大きい場合に採用され、分離容器６内で分離した重液としての抽出剤を各処理流路３０へ供給し、分離容器６内で分離した軽液としての原料液を各処理流路３０へ供給するように構成されている。

　具体的に、当該第２実施形態による相互作用システム１では、図６に示すように、抽出剤供給配管８の第２分岐管８ｂが、分離容器６のうち原料液供給配管１０が接続された箇所よりも下側の位置で、その分離容器６のうち分離した重液（抽出剤）が溜まる領域に接続されている。このため、分離容器６内で軽液（原料液）の下側に溜まった重液（抽出剤）を、抽出剤供給配管８を通じて各処理流路３０へ供給可能となっている。

　また、原料液供給配管１０は、分離容器６のうち抽出剤供給配管８の第２分岐管８ｂが接続された箇所よりも上側の位置で、その分離容器６のうち分離した軽液（原料液）が溜まる領域に接続されている。このため、分離容器６内で重液（抽出剤）の上側に溜まった軽液（原料液）を原料液供給配管１０を通じて各処理流路３０へ供給可能となっている。

　また、当該第２実施形態では、レベル計１６が、分離容器６内に溜まった重液（抽出剤）の上面の高さ位置、すなわち分離容器６内に溜まった重液と軽液との間の界面の高さ位置を検出し、その検出した高さ位置の情報を制御部２８へ送る。

　当該第２実施形態による相互作用システム１の上記以外の構成は、第１実施形態による相互作用システム１と同様である。

　次に、図７～図１０を参照して、当該第２実施形態による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例である抽出方法について説明する。なお、図８～図１０では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　当該第２実施形態による抽出方法では、前記第１実施形態による抽出方法と同様、抽出処理の開始前に抽出剤タンク２内に未使用抽出剤を充填するとともに分離容器６内に未処理原料液を充填する（図７参照）。

　そして、前記第１実施形態と同様、制御部２８が第１供給切換弁４２を開状態に切り換えるとともに第１ポンプ１８を作動させることにより、抽出剤タンク２から相互作用部４の各処理流路３０へ未使用抽出剤が供給される。また、制御部２８が第２ポンプ２０を作動させることにより、分離容器６から相互作用部４の各処理流路３０へ未処理原料液が供給される。これにより、各処理流路３０の処理流路部３５における原料液からの特定成分の抽出処理が開始される。

　その後、相互作用部４の出口４０から排出されて分離容器６内に導入された抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体は、その分離容器６内で滞留し、図８に示すように、比重差によって軽液（原料液）と重液（抽出剤）とに上下に分離する。軽液（原料液）は、第２ポンプ２０により分離容器６から原料液供給配管１０を通じて相互作用部４の各処理流路３０へ送られる。

　そして、時間が経過するにつれて分離容器６内に溜まる重液（抽出剤）の量が増加する。制御部２８は、図９に示すように分離容器６内に溜まった抽出剤の量が所定量に達した時点で、第２供給切換弁４４を開状態に切り換えるとともに、第１供給切換弁４２を閉状態に切り換える。このとき、具体的には、制御部２８は、レベル計１６から取得した情報に基づいて、分離容器６内に溜まった重液の上面の高さ位置（軽液と重液との間の界面の高さ位置）が予め設定された規定高さ位置を越えたと判断した時点で、第１供給切換弁４２を閉状態に切り換えるとともに第２供給切換弁４４を開状態に切り換える。

　前記規定高さ位置は、処理流路３０において原料液に対して接触させるべき抽出剤の量に応じて任意に設定される。具体的には、原料液とその原料液に接触させるべき抽出剤との体積比が予め決定され、抽出処理の開始前に分離容器６内に充填された原料液（軽液）の高さ（分離容器６内の底面から原料液の上面までの高さ）に対して前記体積比に応じた高さが求められる。前記規定高さ位置は、このように求められる高さに相当する位置に設定される。

　第１供給切換弁４２が閉状態に切り換わるとともに第２供給切換弁４４が開状態に切り換わることにより、抽出剤タンク２から各処理流路３０への抽出剤の供給は停止し、その代わりに、分離容器６内で分離した抽出剤（重液）が抽出剤供給配管８を通じて各処理流路３０へ供給される。従って、これ以降、図９に示すように、抽出剤と原料液との両方が分離容器６と相互作用部４の各処理流路３０との間で循環し、それによって各処理流路３０の処理流路部３５での原料液からの特定成分の抽出と、分離容器６での混合流体の抽出剤（重液）と原料液（軽液）への分離とが繰り返し行われる。

　この後、前記第１実施形態と同様、制御部２８が所定のタイミングで排出弁２６を開状態に切り換え、その結果、抽出処理に繰り返し用いられて特定成分の濃度が上昇した抽出剤が、図１０に示すように、排出管２４を通じて相互作用システム１の外部へ排出される。それに伴って、分離容器６内に溜まっている抽出剤（重液）の量が減少する。

　その後、制御部２８は、排出された抽出剤の排出量が所定量に達した時点で排出弁２６を閉状態に切り換える。具体的には、制御部２８は、レベル計１６から取得した情報に基づいて、分離容器６内に溜まった重液の上面（軽液と重液との間の界面）が予め設定された排出停止高さ位置まで低下したと判断した時点で、排出弁２６を閉状態に切り換える。これにより、抽出剤の排出が停止される。その後、以上説明したプロセスが繰り返し行われる。

　前記排出停止高さ位置の下限は、分離容器６内の底面の高さ位置である。前記排出停止高さ位置は、この分離容器６内の底面の高さ位置よりも上で、分離容器６内の抽出処理に使用された後の抽出剤（重液）を未使用抽出剤に入れ替える割合に応じて設定される。すなわち、前記排出停止高さ位置は、分離容器６内の抽出剤を未使用抽出剤に入れ替える割合が大きい場合には低い位置に設定され、分離容器６内の抽出剤を未使用抽出剤に入れ替える割合が小さい場合には高い位置に設定される。

　当該第２実施形態による抽出方法の上記以外のプロセスは、第１実施形態による抽出方法と同様である。

　（第２実施形態による効果）
　この第２実施形態では、抽出剤の比重が原料液の比重よりも大きい場合にその抽出剤と原料液による抽出処理を実施できるとともに、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　（第３実施形態）
　以下、図１１～図１６を参照して、本発明の第３実施形態による相互作用システム１について説明する。

　この第３実施形態による相互作用システム１は、抽出処理に繰り返し用いられることにより特定成分の濃度が上昇した抽出剤を外部へ排出している期間に、並行して各処理流路３０へ未使用抽出剤を供給して抽出処理を中断することなく実施できるように構成されている。また、この第３実施形態による相互作用システム１では、各処理流路３０から流れ出た混合流体を抽出剤と原料液とに分離するための分離容器６とは別に未処理原料液を貯留する原料液タンク５４を備えている。また、この第３実施形態による相互作用システム１は、抽出剤の比重が原料液の比重よりも小さい場合に採用される。

　具体的に、当該第３実施形態による相互作用システム１は、図１１に示すように、相互作用部４と、分離容器６と、第１供給装置７と、第２供給装置９と、接続配管１２と、第１排出部８０と、第２排出部８２と、制御部２８と、を備える。

　相互作用部４は、前記第１実施形態における相互作用部４と同様のものである。

　分離容器６は、相互作用部４の各処理流路３０の処理流路部３５から流れ出た抽出剤と原料液との混合流体を滞留させて比重差により軽液（抽出剤）と重液（原料液）とに分離させるものである。

　第１供給装置７は、相互作用部４の第１入口３８へ抽出剤を供給する装置である。この第１供給装置７は、本発明における第１流体供給装置の一例である。第１供給装置７は、抽出剤保持タンク４７と、抽出剤経路４８と、第１充填配管５５と、第２充填配管５６と、第１充填切換弁５８と、第２充填切換弁６０と、第１ポンプ１８と、流入切換装置６６と、供給切換装置２２と、を有する。

　抽出剤保持タンク４７は、後述の第１及び第２貯留タンク５０，５２へ充填する未使用抽出剤を保持しておくリザーブタンクである。

　抽出剤経路４８は、分離容器６内で分離した抽出剤を相互作用部４の第１入口３８へ導くように分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域と第１入口３８とを繋いでいる。この抽出剤経路４８は、本発明における第１流体経路の一例である。抽出剤経路４８は、抽出剤導出配管６２と、第１貯留タンク５０と、第２貯留タンク５２と、抽出剤供給配管８と、を有する。

　抽出剤導出配管６２は、分離容器６内から抽出剤を導出するように分離容器６内のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域に接続されている。抽出剤導出配管６２のうち抽出剤の流れ方向において下流側の部分は、第１分岐管６２ａと第２分岐管６２ｂとに分岐している。

　第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２とは、それぞれ、分離容器６から抽出剤導出配管６２に導出された抽出剤を、その抽出剤導出配管６２から受け入れるように抽出剤導出配管６２に接続されている。具体的には、第１貯留タンク５０は、第１分岐管６２ａに接続され、第２貯留タンク５２は、第２分岐管６２ｂに接続されている。また、第１貯留タンク５０は、第１充填配管５５を介して抽出剤保持タンク４７に接続され、第２貯留タンク５２は、第２充填配管５６を介して抽出剤保持タンク４７に接続されている。このため、抽出剤保持タンク４７から第１充填配管５５を通じて第１貯留タンク５０に未使用抽出剤を充填可能であるとともに、抽出剤保持タンク４７から第２充填配管５６を通じて第２貯留タンク５２に未使用抽出剤を充填可能となっている。第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２とは、それぞれ、抽出剤導出配管６２から受け入れた抽出剤もしくは抽出剤保持タンク４７から充填された未使用抽出剤を貯留する。

　第１充填切換弁５８は、第１充填配管５５に設けられている。この第１充填切換弁５８は、抽出剤保持タンク４７から第１充填配管５５を通じた第１貯留タンク５０への抽出剤の充填を許容する開状態と、その抽出剤の充填を阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　第２充填切換弁６０は、第２充填配管５６に設けられている。この第２充填切換弁６０は、抽出剤保持タンク４７から第２充填配管５６を通じた第２貯留タンク５２への抽出剤の充填を許容する開状態と、その抽出剤の充填を阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　抽出剤供給配管８は、第１貯留タンク５０及び第２貯留タンク５２のそれぞれに貯留された抽出剤を相互作用部４の第１入口３８へ導くように第１貯留タンク５０及び第２貯留タンク５２のそれぞれと第１入口３８とを繋いでいる。抽出剤供給配管８のうち抽出剤の流れ方向において上流側の部分は、第１分岐管８ａと第２分岐管８ｂとに分岐しており、その第１分岐管８ａが第１貯留タンク５０に接続されているとともに、第２分岐管８ｂが第２貯留タンク５２に接続されている。

　第１ポンプ１８は、抽出剤経路４８のうちの抽出剤供給配管８に設けられている。この第１ポンプ１８は、第１貯留タンク５０に貯留された抽出剤もしくは第２貯留タンク５２に貯留された抽出剤を抽出剤供給配管８を通じて相互作用部４の第１入口３８へ送る。具体的には、この第１ポンプ１８は、分離容器６内で分離した抽出剤が第１貯留タンク５０もしくは第２貯留タンク５２に導入されるときには、その抽出剤が導入された貯留タンク内の抽出剤を相互作用部４の第１入口３８へ送る。また、第１ポンプ１８は、第１貯留タンク５０もしくは第２貯留タンク５２に未使用抽出剤が充填されていてその未使用抽出剤を処理流路３０へ供給するときには、その未使用抽出剤を第１入口３８へ送る。

　流入切換装置６６は、抽出剤導出配管６２に設けられている。この流入切換装置６６は、分離容器６内で分離して抽出剤導出配管６２に導出される抽出剤（軽液）の導入先（流入先）を、第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２とにおける一方から他方へ切り換えるためのものである。この流入切換装置６６は、抽出剤導出配管６２から第１貯留タンク５０内への抽出剤の流入を許容する一方、抽出剤導出配管６２から第２貯留タンク５２内への抽出剤の流入は阻止する第１流入許容状態と、抽出剤導出配管６２から第２貯留タンク５２内への抽出剤の流入を許容する一方、抽出剤導出配管６２から第１貯留タンク５０内への抽出剤の流入は阻止する第２流入許容状態とに切り換わるように構成されている。

　具体的に、流入切換装置６６は、第１流入切換弁６８と第２流入切換弁７０とを有する。

　第１流入切換弁６８は、抽出剤導出配管６２の第１分岐管６２ａに設けられている。第１流入切換弁６８は、抽出剤導出配管６２から第１貯留タンク５０内へ抽出剤が流入するのを許容する開状態と、抽出剤導出配管６２から第１貯留タンク５０内へ抽出剤が流入するのを阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　第２流入切換弁７０は、抽出剤導出配管６２の第２分岐管６２ｂに設けられている。第２流入切換弁７０は、抽出剤導出配管６２から第２貯留タンク５２内へ抽出剤が流入するのを許容する開状態と、抽出剤導出配管６２から第２貯留タンク５２内へ抽出剤が流入するのを阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　流入切換装置６６の前記第１流入許容状態は、第１流入切換弁６８が開状態で且つ第２流入切換弁７０が閉状態になっている状態である。また、流入切換装置６６の前記第２流入許容状態は、第１流入切換弁６８が閉状態で且つ第２流入切換弁７０が開状態になっている状態である。

　供給切換装置２２は、抽出剤供給配管８に設けられている。この供給切換装置２２は、第１ポンプ１８により第１入口３８へ送られる抽出剤の供給元を、第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２とにおける一方から他方へ切り換えるためのものである。この供給切換装置２２は、第１貯留タンク５０から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ抽出剤が供給されるのを許容する一方、第２貯留タンク５２から第１入口３８への抽出剤の供給は阻止する第１供給状態と、第２貯留タンク５２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ抽出剤が供給されるのを許容する一方、第１貯留タンク５０から第１入口３８への抽出剤の供給は阻止する第２供給状態とに切り換わるように構成されている。

　具体的に、供給切換装置２２は、第１供給切換弁４２と第２供給切換弁４４とを有する。

　第１供給切換弁４２は、抽出剤供給配管８の第１分岐管８ａに設けられている。第１供給切換弁４２は、第１貯留タンク５０から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ抽出剤が流れるのを許容する開状態と、第１貯留タンク５０から第１入口３８へ抽出剤が流れるのを阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　第２供給切換弁４４は、抽出剤供給配管８の第２分岐管８ｂに設けられている。第２供給切換弁４４は、第２貯留タンク５２から抽出剤供給配管８を通じて第１入口３８へ抽出剤が流れるのを許容する開状態と、第２貯留タンク５２から第１入口３８へ抽出剤が流れるのを阻止する閉状態とに切り換え可能となっている。

　第２供給装置９は、相互作用部４の第２入口３９へ原料液を供給する装置である。この第２供給装置９は、原料液経路４９と、第２ポンプ２０と、を有する。

　原料液経路４９は、分離容器６内で分離した原料液を相互作用部４の第２入口３９へ導くように分離容器６のうち分離した原料液（重液）が溜まる領域と第２入口３９とを繋いでいる。この原料液経路４９は、本発明における第２流体経路の一例である。原料液経路４９は、原料液導出配管６４と、原料液タンク５４と、原料液供給配管１０と、を有する。

　原料液導出配管６４は、分離容器６内から原料液を導出するように分離容器６のうち分離した原料液（軽液）が溜まる領域に接続されている。

　原料液タンク５４は、分離容器６から原料液導出配管６４に導出された原料液を、その原料液導出配管６４から受け入れるように原料液導出配管６４に接続されている。また、原料液タンク５４は、未処理原料液を外部から充填できるようになっている。原料液タンク５４は、原料液導出配管６４から受け入れた原料液もしくは充填された未処理原料液を貯留する。この原料液タンク５４は、本発明における第２流体タンクの一例である。

　原料液供給配管１０は、原料液タンク５４に貯留された原料液を相互作用部４の第２入口３９へ導くように原料液タンク５４と第２入口３９とを繋いでいる。

　第２ポンプ２０は、原料液経路４９のうちの原料液供給配管１０に設けられている。この第２ポンプ２０は、原料液タンク５４に貯留された原料液を原料液供給配管１０を通じて相互作用部４の第２入口３９へ送る。具体的には、この第２ポンプ２０は、分離容器６内で分離した原料液が原料液タンク５４に導入されるときには、その原料液を相互作用部４の第２入口３９へ送る。また、第２ポンプ２０は、原料液タンク５４に未処理原料液が充填されていてその未処理原料液を処理流路３０へ供給するときには、その未処理原料液を第２入口３９へ送る。

　第１排出部８０は、第１貯留タンク５０に接続されている。第１排出部８０は、処理流路３０で繰り返し抽出処理を行った結果、含有する特定成分の濃度が高くなって抽出能力が低下した抽出剤を第１貯留タンク５０から排出するためのものである。第１排出部８０は、第１貯留タンク５０から相互作用システム１の外部へ抽出剤を排出させる第１排出状態と、その抽出剤の排出を阻止する第１排出阻止状態とに切り換わるように構成されている。第１排出部８０は、第１排出管７２と、第１排出弁７６とを有する。

　第１排出管７２は、第１貯留タンク５０内に貯留された抽出剤を導出し得るように第１貯留タンク５０に接続されている。

　第１排出弁７６は、第１排出管７２に設けられている。この第１排出弁７６は、第１貯留タンク５０から第１排出管７２を通じて抽出剤が排出されるのを許容する開状態と、その抽出剤の排出を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。

　前記第１排出状態は、第１排出弁７６が開状態になっている状態であり、前記第１排出阻止状態は、第１排出弁７６が閉状態になっている状態である。

　第２排出部８２は、第２貯留タンク５２に接続されている。第２排出部８２は、処理流路３０で繰り返し抽出処理を行った結果、含有する特定成分の濃度が高くなって抽出能力が低下した抽出剤を第２貯留タンク５２から排出するためのものである。第２排出部８２は、第２貯留タンク５２から相互作用システム１の外部へ抽出剤を排出させる第２排出状態と、その抽出剤の排出を阻止する第２排出阻止状態とに切り換わるように構成されている。第２排出部８２は、第２排出管７４と、第２排出弁７８とを有する。

　第２排出管７４は、第２貯留タンク５２内に貯留された抽出剤を導出し得るように第２貯留タンク５２に接続されている。

　第２排出弁７８は、第２排出管７４に設けられている。この第２排出弁７８は、第２貯留タンク５２から第２排出管７４を通じて抽出剤が排出されるのを許容する開状態と、その抽出剤の排出を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。

　前記第２排出状態は、第２排出弁７８が開状態になっている状態であり、前記第２排出阻止状態は、第２排出弁７８が閉状態になっている状態である。

　制御部２８は、第１充填切換弁５８、第２充填切換弁６０、第１供給切換弁４２、第２供給切換弁４４、第１流入切換弁６８、第２流入切換弁７０、第１排出弁７６及び第２排出弁７８のそれぞれの開閉の切換制御と、第１ポンプ１８及び第２ポンプ２０のそれぞれの作動の制御とを行う。この制御部２８により行われる制御の具体的な内容は、以下の相互作用方法（抽出方法）の説明中にて述べられる。

　この第３実施形態による相互作用システム１の上記以外の構成は、第１実施形態による相互作用システム１と同様である。

　次に、図１２～図１６を参照して、当該第３実施形態による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例である抽出方法について説明する。なお、図１２～図１６では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　この第３実施形態による抽出方法では、抽出処理の開始前に、図１２に示すように、抽出剤保持タンク４７から未使用抽出剤を第１貯留タンク５０に充填するとともに、未処理原料液を原料液タンク５４に充填する。

　第１貯留タンク５０への未使用抽出剤の充填は、制御部２８が第１充填切換弁５８を開状態に切り換え、それによって未使用抽出剤が抽出剤保持タンク４７から第１充填配管５５を通じて第１貯留タンク５０内へ流入することによって行われる。このとき、第２充填切換弁６０は閉状態に維持されており、抽出剤保持タンク４７から第２貯留タンク５２へは未使用抽出剤が充填されない。また、このとき、第１供給切換弁４２、第２供給切換弁４４、第１流入切換弁６８、第２流入切換弁７０、第１排出弁７６及び第２排出弁７８は、いずれも閉状態となっている。

　その後、相互作用システム１における抽出処理が開始される。具体的には、図１３に示すように、第１貯留タンク５０から相互作用部４の各処理流路３０への抽出剤の供給が開始されるとともに、原料液タンク５４から相互作用部４の各処理流路３０への原料液の供給が開始される。このとき、制御部２８が第１供給切換弁４２を開状態にするとともに第１ポンプ１８を作動させ、その第１ポンプ１８により第１貯留タンク５０から抽出剤供給配管８を通じて相互作用部４の第１入口３８へ抽出剤が送られる。このとき、制御部２８は、第１流入切換弁６８も同時に開状態にする。また、制御部２８は第２ポンプ２０を作動させ、その第２ポンプ２０により原料液タンク５４から原料液供給配管１０を通じて相互作用部４の第２入口３９へ原料液が送られる。

　各処理流路３０では、前記第１実施形態による抽出方法の場合と同様に、相互作用部４に送られた抽出剤と原料液とが流れつつ、原料液から特定成分が抽出されて抽出剤中に移動する抽出処理が行われる。抽出処理後の抽出剤と原料液とは、相互作用部４の出口４０から排出されて分離容器６内へ導入される。

　分離容器６内に導入された抽出剤と原料液との混合流体は、前記第１実施形態と同様に軽液としての抽出剤と重液としての原料液とに上下に分離する。分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）は、分離容器６内から抽出剤導出配管６２へ導出される。このとき、第１流入切換弁６８が開状態になっているので、抽出剤（軽液）は、抽出剤導出配管６２から第１貯留タンク５０内へ導入される。一方、第２流入切換弁７０は閉状態になっているので、抽出剤（軽液）は、第２貯留タンク５２内には導入されない。従って、抽出剤は、第１貯留タンク５０と相互作用部４の各処理流路３０と分離容器６との間で循環する。

　また、分離容器６内で分離した原料液（重液）は、分離容器６内から原料液導出配管６４へ導出され、その原料液導出配管６４から原料液タンク５４内へ導入される。従って、原料液は、原料液タンク５４と相互作用部４の各処理流路３０と分離容器６との間で循環する。

　以上のように抽出剤と原料液とが循環しながら各処理流路３０で抽出処理が行われている期間に、図１３に示すように、抽出剤保持タンク４７から第２貯留タンク５２に未使用抽出剤が充填される。具体的には、制御部２８が第２充填切換弁６０を開状態にし、それによって、未使用抽出剤が抽出剤保持タンク４７から第２充填配管５６を通じて第２貯留タンク５２に充填される。そして、制御部２８は、第２貯留タンク５２に所定量の抽出剤が充填された時点で第２充填切換弁６０を閉状態に切り換える。これにより、第２貯留タンク５２への未使用抽出剤の充填が停止される。

　その後、制御部２８は、第１貯留タンク５０と各処理流路３０と分離容器６との間での抽出剤の循環が開始された時点（第１供給切換弁４２を開状態に切り換えた時点）から所定の時間が経過したタイミングで、第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を閉状態に切り換えるとともに、第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を開状態に切り換える。これにより、第１貯留タンク５０から各処理流路３０への抽出剤の供給が停止するとともに分離容器６から第１貯留タンク５０へ抽出剤が戻されるのが停止する。そして、その代わりに、第２貯留タンク５２から各処理流路３０への抽出剤の供給が開始されて、その抽出剤と原料液タンク５４から各処理流路３０へ供給される原料液とによる各処理流路３０での抽出処理が行われる。この抽出処理後、分離容器６で分離した抽出剤が第２貯留タンク５２へ戻される。すなわち、第１貯留タンク５０と各処理流路３０と分離容器６との間で抽出剤が循環していた状態が、第２貯留タンク５２と各処理流路３０と分離容器６との間で抽出剤が循環する状態に切り換わる。

　一方、制御部２８は、前記のように第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を閉状態に切り換えるとともに第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を開状態に切り換えるのと同時に、第１排出弁７６を開状態に切り換える。これにより、第１貯留タンク５０と各処理流路３０と分離容器６との間で循環して抽出処理に繰り返し用いられることによって特定成分の濃度が上昇した抽出剤が、図１４に示すように、第１貯留タンク５０から第１排出管７２を通じて相互作用システム１の外部へ排出される。そして、制御部２８は、第１貯留タンク５０内の抽出剤が全て排出された時点で、第１排出弁７６を閉状態に切り換える。

　その後、制御部２８は、第１充填切換弁５８を開状態に切り換える。これにより、図１５に示すように、抽出剤保持タンク４７から第１充填配管５５を通じて第１貯留タンク５０に未使用抽出剤が充填される。すなわち、前記の第１貯留タンク５０からの抽出剤の排出と、この第１貯留タンク５０への未使用抽出剤の充填とにより、第１貯留タンク５０内の抽出能力が低下した抽出剤が、抽出能力の高い未使用抽出剤に入れ替えられる。この抽出剤の入れ替えは、第２貯留タンク５２と各処理流路３０と分離容器６との間で抽出剤が循環している期間に並行して行われる。そして、制御部２８は、第１貯留タンク５０に所定量の抽出剤が充填された時点で第１充填切換弁５８を閉状態に切り換える。これにより、第１貯留タンク５０への未使用抽出剤の充填が停止される。

　その後、制御部２８は、第２貯留タンク５２と各処理流路３０と分離容器６との間での抽出剤の循環が開始された時点（第２供給切換弁４４を開状態に切り換えた時点）から所定の時間が経過したタイミングで、第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を閉状態に切り換えるとともに、第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を開状態に切り換える。これにより、第２貯留タンク５２から各処理流路３０への抽出剤の供給が停止するとともに分離容器６から第２貯留タンク５２へ抽出剤が戻されるのが停止する。そして、その代わりに、第１貯留タンク５０から各処理流路３０への抽出剤の供給が開始されて、その抽出剤と原料液タンク５４から各処理流路３０へ供給される原料液とによる各処理流路３０での抽出処理が行われる。この抽出処理後、分離容器６で分離した抽出剤が第１貯留タンク５０へ戻される。すなわち、第２貯留タンク５２と各処理流路３０と分離容器６との間で抽出剤が循環していた状態が、第１貯留タンク５０と各処理流路３０と分離容器６との間で抽出剤が循環する状態に切り換わる。

　また、制御部２８は、前記のように第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を閉状態に切り換えるとともに第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を開状態に切り換えるのと同時に、第２排出弁７８を開状態に切り換える。これにより、第２貯留タンク５２と各処理流路３０と分離容器６との間で循環して抽出処理に繰り返し用いられることによって特定成分の濃度が上昇した抽出剤が、図１６に示すように、第２貯留タンク５２から第２排出管７４を通じて相互作用システム１の外部へ排出される。そして、制御部２８は、第２貯留タンク５２内の抽出剤が全て排出された時点で、第２排出弁７８を閉状態に切り換える。これ以降、以上説明したプロセスが繰り返し行われる。

　当該第３実施形態による抽出方法の上記以外のプロセスは、第１実施形態による抽出方法と同様である。

　（第３実施形態による効果）
　この第３実施形態では、抽出剤が第１貯留タンク５０と処理流路３０と分離容器６との間で循環している過程において処理流路３０で繰り返し抽出を行うことによって抽出能力が低下したときには、第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を開状態に切り換えるとともに第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を閉状態に切り換えることにより、第２貯留タンク５２に充填された未使用抽出剤を処理流路３０へ供給して抽出処理の効率を回復させることができる。

　また、抽出剤が第２貯留タンク５２と処理流路３０と分離容器６との間で循環している過程において処理流路３０で繰り返し抽出を行うことによって抽出能力が低下したときには、第２供給切換弁４４及び第２流入切換弁７０を開状態に切り換えるとともに第１供給切換弁４２及び第１流入切換弁６８を閉状態に切り換えることにより、第２貯留タンク５２に充填された未使用抽出剤を処理流路３０へ供給して抽出処理の効率を回復させることができる。

　しかも、この第３実施形態では、抽出剤が第１貯留タンク５０と処理流路３０と分離容器６との間で循環している過程において抽出能力が低下したときには、第１排出弁７６を開状態に切り換えることにより第１貯留タンク５０から抽出能力が低下した抽出剤を排出し、第１充填切換弁５８を開状態に切り換えることにより抽出剤保持タンク４７から第１貯留タンク５０に未使用抽出剤を充填して抽出剤を入れ替えることができる。この抽出剤の入れ替えのときには、第２貯留タンク５２から処理流路３０へ抽出剤が供給されているので、抽出処理を中断することなく実施できる。

　また、抽出剤が第２貯留タンク５２と処理流路３０と分離容器６との間で循環している過程において抽出能力が低下したときには、第２排出弁７８を開状態に切り換えることにより第２貯留タンク５２から抽出能力が低下した抽出剤を排出し、第２充填切換弁６０を開状態に切り換えることにより抽出剤保持タンク４７から第２貯留タンク５２に未使用抽出剤を充填して抽出剤を入れ替えることができる。この抽出剤の入れ替えのときには、第１貯留タンク５０から処理流路３０へ抽出剤が供給されているので、抽出処理を中断することなく実施できる。

　この第３実施形態による上記以外の効果は、第１実施形態による効果と同様である。

　（第４実施形態）
　以下、図１７を参照して、本発明の第４実施形態による相互作用システム１について説明する。

　当該第４実施形態による相互作用システム１の基本的な構成は前記第３実施形態による相互作用システム１と同様であるが、当該第４実施形態による相互作用システム１は、抽出剤の比重が原料液の比重よりも大きい場合に採用され、分離容器６内で分離した重液としての抽出剤を各処理流路３０へ供給し、且つ、分離容器６内で分離した軽液としての原料液を各処理流路３０へ供給するように構成されている。

　具体的には、当該第４実施形態による相互作用システム１では、図１７に示すように、抽出剤導出配管６２が、分離容器６のうち原料液導出配管６４が接続された箇所よりも下側の位置で、その分離容器６のうち分離した重液（抽出剤）が溜まる領域に接続されている。このため、分離容器６内で軽液（原料液）の下側に溜まった重液（抽出剤）を抽出剤導出配管６２を通じて第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２へ戻すことが可能であり、その重液（抽出剤）を第１貯留タンク５０と第２貯留タンク５２から抽出剤供給配管８を通じて各処理流路３０へ供給可能となっている。

　また、当該第４実施形態による相互作用システム１では、原料液導出配管６４が、分離容器６のうち抽出剤導出配管６２が接続された箇所よりも上側の位置で、その分離容器６のうち分離した軽液（原料液）が溜まる領域に接続されている。このため、分離容器６内で重液（抽出剤）の上側に溜まった軽液（原料液）を原料液導出配管６４を通じて原料液タンク５４へ戻すことが可能であり、その軽液（原料液）を原料液タンク５４から原料液供給配管１０を通じて相互作用部４の各処理流路３０へ供給可能となっている。

　当該第４実施形態による相互作用システム１の上記以外の構成は、第３実施形態による相互作用システム１と同様である。

　当該第４実施形態による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例である抽出方法は、相互作用部４の各処理流路３０から排出されて分離容器６内に導入された抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体が分離容器６内で滞留し、比重差によって軽液としての原料液と重液としての抽出剤とに上下に分離すること以外は、前記第３実施形態による抽出方法と同様である。

　（第４実施形態による効果）
　当該第４実施形態では、抽出剤の比重が原料液の比重よりも大きい場合にその抽出剤と原料液による抽出処理を実施できるとともに、前記第３実施形態と同様の効果が得られる。

　（変形例）
　本発明による相互作用システム及び相互作用方法は、前記各実施形態のようなものに必ずしも限定されない。本発明による相互作用システム及び相互作用方法には、例えば以下のような技術を採用することが可能である。

　（第１流体供給装置について）
　本発明における第１流体供給装置は、未使用抽出剤と分離容器で分離された抽出剤とのうち少なくとも未使用抽出剤を処理流路の入口へ供給するものであればよい。すなわち、前記第１及び前記第２実施形態のように、第１流体供給装置としての第１供給装置７が、相互作用部４の処理流路３０の第１入口３８に、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤と分離容器６で分離された抽出剤とのいずれか一方を択一的に供給するものであってもよいし、前記第１及び第２実施形態とは異なり、第１供給装置７は、専ら、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤を相互作用部４の処理流路３０の第１入口３８に供給するものであってもよい。以下、前記第１実施形態による相互作用システム１を、第１供給装置７が抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤のみを第１入口３８へ供給するように変形した第１変形例による相互作用システム１と、前記第２実施形態による相互作用システム１を、第１供給装置７が抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤のみを第１入口３８へ供給するように変形した第２変形例による相互作用システム１とについて説明する。

　（第１変形例）
　図１８には、当該第１変形例による相互作用システム１の全体構成が示されている。当該第１変形例による相互作用システム１では、第１供給装置７の抽出剤供給配管８が、相互作用部４の第１入口３８に対して抽出剤タンク２のみを繋いでおり、第１入口３８に対して分離容器６を繋いでいない。すなわち、前記第１実施形態では、抽出剤供給配管８が分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域に繋がる第２分岐管８ｂを有していたが、当該第１変形例では、抽出剤供給配管８は、そのような第２分岐管８ｂを有しておらず、分離容器６に対して接続されていない。抽出剤供給配管８の以上のような構成により、相互作用部４の第１入口３８には、専ら、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤のみが第１供給装置７の抽出剤供給配管８を通じて供給されるようになっている。

　また、当該第１変形例による相互作用システム１は、分離容器６内で分離した軽液である抽出剤を当該相互作用システム１の外部へ排出するように構成されている。具体的には、当該第１変形例による相互作用システム１では、分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域に、抽出剤供給配管８が接続される代わりに、排出管２４が接続されている。この排出管２４は、分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）を相互作用システム１の外部へ導くものである。当該第１変形例における排出管２４は、本発明における第１流体排出経路の一例である。

　次に、図１９を参照して、当該第１変形例による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例としての抽出方法について説明する。なお、図１９では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　当該第１変形例による抽出方法では、前記第１実施形態による抽出方法と異なり、分離容器６内で分離した軽液である抽出剤は、図１９に示すように、分離容器６から排出管２４を通って相互作用システム１の外部へ排出される。従って、当該第１変形例では、分離容器６と各処理流路３０との間を循環する原料液が各処理流路３０に繰り返し供給されて抽出処理される一方、各処理流路３０に供給される抽出剤は常に未使用抽出剤であり、その各処理流路３０に供給された未使用抽出剤は一度だけ抽出処理に用いられた後、分離容器６において原料液から分離されて相互作用システム１の外部へ排出される。

　当該第１変形例では、原料液を分離容器６と相互作用部４の各処理流路３０との間で循環させることから、相互作用システム１の複雑化を抑制するとともに、第２ポンプ２０の揚程及び所要動力を低減しつつ多段抽出と同等の複数回に亘る抽出を行って原料液からの特定成分の抽出率を高めることができるという前記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　しかも、当該第１変形例では、分離容器６内で分離した抽出剤に比べて抽出能力の高い未使用抽出剤が相互作用部４の各処理流路３０に常に供給されるため、各処理流路３０における抽出処理の効率が高い状態を維持することができる。

　（第２変形例）
　図２０には、当該第２変形例による相互作用システム１の全体構成が示されている。当該第２変形例は、上述のように前記第２実施形態の変形例であるが、当該第２変形例による相互作用システム１では、第１供給装置７の抽出剤供給配管８が、相互作用部４の第１入口３８に対して抽出剤タンク２のみを繋いでおり、第１入口３８に対して分離容器６を繋いでいない。すなわち、前記第２実施形態では、抽出剤供給配管８が分離容器６のうち分離した抽出剤（重液）が溜まる領域に繋がる第２分岐管８ｂを有していたが、当該第２変形例では、抽出剤供給配管８は、そのような第２分岐管８ｂを有しておらず、分離容器６に対して接続されていない。抽出剤供給配管８の以上のような構成により、相互作用部４の第１入口３８には、専ら、抽出剤タンク２に貯留された未使用抽出剤のみが第１供給装置７の抽出剤供給配管８を通じて供給されるようになっている。

　また、当該第２変形例による相互作用システム１は、分離容器６内で分離した重液である抽出剤を当該相互作用システム１の外部へ排出するように構成されている。具体的には、当該第２変形例による相互作用システム１では、分離容器６のうち分離した抽出剤（重液）が溜まる領域に、抽出剤供給配管８が接続される代わりに、排出管２４が接続されている。この排出管２４は、分離容器６内で分離した抽出剤（重液）を相互作用システム１の外部へ導くものである。当該第２変形例における排出管２４は、本発明における第１流体排出経路の一例である。

　また、当該第２変形例による相互作用システム１は、排出管２４に設けられた排出弁２６を有する。排出弁２６は、分離容器６内で分離した抽出剤（重液）が排出管２４を通じて相互作用システム１の外部へ排出されるのを許容する開状態と、その抽出剤の排出を阻止する閉状態とに切り換え可能に構成されている。この排出弁２６の開閉の切換制御は、制御部２８によって行われる。

　次に、図２１及び図２２を参照して、当該第２変形例による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例である抽出方法について説明する。なお、図２１及び図２２では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　当該第２変形例による抽出方法では、その開始後の初期において排出弁２６が閉状態にされている。このため、分離容器６内に充填された未処理原料液は、排出管２４を通って排出されず、また、抽出処理後に分離容器６内に導入されて分離した抽出剤（重液）の上面の高さ位置が予め設定された規定高さ位置を越えるまでは、図２１に示すように、抽出剤が排出管２４を通って排出されない。

　そして、時間が経過するにつれて分離容器６内に溜まる抽出剤（重液）の量が増加し、制御部２８が、レベル計１６から取得した情報に基づいて、分離容器６内に溜まった重液の上面の高さ位置（軽液と重液との間の界面の高さ位置）が規定高さ位置を越えたと判断した時点で、排出弁２６を開状態に切り換える。これにより、図２２に示すように、抽出剤（重液）が分離容器６内から排出管２４を通って相互作用システム１の外部へ排出される。従って、当該第２変形例では、分離容器６と各処理流路３０との間を循環する原料液が各処理流路３０に繰り返し供給されて抽出処理される一方、各処理流路３０に供給される抽出剤は常に未使用抽出剤であり、その各処理流路３０に供給された未使用抽出剤は一度だけ抽出処理に用いられた後、分離容器６において原料液から分離されて相互作用システム１の外部へ排出される。

　当該第２変形例では、抽出剤の比重が原料液の比重よりも大きい場合にその抽出剤と原料液による抽出処理を実施できるとともに、前記第１変形例と同様の効果が得られる。

　（分離容器について）
　本発明における分離容器は、少なくとも、受け入れた混合流体を抽出剤と原料液とに分離する機能を備えていればよく、前記第１及び第２実施形態のように、必ずしも、混合流体を抽出剤と原料液とに分離する機能に加えて未処理原料液を貯留する原料液タンクとしての機能を兼ね備えるものでなくてもよい。例えば、本発明による相互作用システムは、前記混合流体を抽出剤と原料液とに分離させる分離容器と未処理原料液を貯留する原料液タンクとを個別に備えていてもよい。以下、前記第１変形例による相互作用システム１のさらなる変形例であって分離容器と原料液タンクとを個別に備える第３変形例による相互作用システム１と、前記第２変形例による相互作用システム１のさらなる変形例であって分離容器と原料液タンクとを個別に備える第４変形例による相互作用システム１とについて説明する。

　（第３変形例）
　図２３には、当該第３変形例による相互作用システム１の全体構成が示されている。この図２３に示すように、当該第３変形例による相互作用システム１は、各処理流路３０から流れ出た混合流体を抽出剤と原料液とに分離させる分離容器６と、未処理原料液を貯留する原料液タンク５４とを、個別に備えている。

　分離容器６は、前記第３実施形態の相互作用システム１の分離容器６と同様のものである。この分離容器６は、各処理流路３０から流れ出て前記出口４０から排出された抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体を、接続配管１２を通じて受け入れる。分離容器６は、原料液導出配管６４を介して原料液タンク５４に接続されている。原料液導出配管６４は、分離容器６のうち分離した重液である原料液が溜まる領域に接続されており、その分離容器６内で分離した重液である原料液をその分離容器６内から導出して原料液タンク５４へ導く。そして、当該第３変形例では、排出管２４が、原料液タンク５４とは別に設けられた分離容器６のうち分離した抽出剤（軽液）が溜まる領域に接続されている。

　次に、図２４を参照して、当該第３変形例による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例としての抽出方法について説明する。なお、図２４では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　当該第３変形例による抽出方法では、未処理原料液が、原料液タンク５４に充填され、その原料液タンク５４から相互作用部４の第２入口３９へ供給される。また、前記第１変形例と同様に、未使用抽出剤が抽出剤タンク２から相互作用部４の第１入口３８へ供給される。そして、相互作用部４の各処理流路３０において抽出処理が行われた後、抽出剤と原料液とが相互作用部４の出口４０から排出され、接続配管１２を通って分離容器６内へ導入される。分離容器６内に導入された抽出剤と原料液との混合流体は、軽液である抽出剤と重液である原料液とに上下に分離する。分離容器６内で分離した抽出剤（軽液）は、分離容器６内から排出管２４を通って相互作用システム１の外部へ排出される。一方、分離容器６内で分離した原料液（重液）は、原料液導出配管６４へ導出され、その原料液導出配管６４を通って原料液タンク５４内へ導入される。これにより、原料液は、原料液タンク５４と相互作用部４の各処理流路３０と分離容器６との間で循環する。

　当該第３変形例では、前記第１変形例と同様の効果が得られる。

　（第４変形例）
　図２５には、当該第４変形例による相互作用システム１の全体構成が示されている。この図２５に示すように、当該第４変形例による相互作用システム１は、前記第２変形例による相互作用システム１と異なり、各処理流路３０から流れ出た混合流体を抽出剤と原料液とに分離させる分離容器６と、未処理原料液を貯留する原料液タンク５４とを、個別に備えている。

　分離容器６は、各処理流路３０から流れ出て前記出口４０から排出された抽出処理後の抽出剤と原料液との混合流体を、接続配管１２を通じて受け入れる。この分離容器６のうち分離した軽液である原料液が溜まる領域に原料液導出配管６４が接続されている。当該原料液導出配管６４は、原料液タンク５４に接続されており、分離容器６内で分離した軽液である原料液をその分離容器６内から導出して原料液タンク５４へ導く。そして、当該第４変形例では、排出管２４が、原料液タンク５４とは別に設けられた分離容器６のうち分離した抽出剤（重液）が溜まる領域に接続されている。

　次に、図２６を参照して、当該第４変形例による相互作用システム１を用いた相互作用方法の一例としての抽出方法について説明する。なお、図２６では、原料液と抽出剤とがそれぞれ流れている流路が太線で示されている。

　当該第４変形例による抽出方法では、未処理原料液が、原料液タンク５４に充填され、その原料液タンク５４から相互作用部４の第２入口３９へ供給される。また、未使用抽出剤が抽出剤タンク２から相互作用部４の第１入口３８へ供給される。そして、相互作用部４の各処理流路３０において抽出処理が行われた後、抽出剤と原料液とが相互作用部４の出口４０から排出され、接続配管１２を通って分離容器６内へ導入される。分離容器６内に導入された抽出剤と原料液との混合流体は、軽液である原料液と重液である抽出剤とに上下に分離する。分離容器６内で分離した抽出剤（重液）は、分離容器６内から排出管２４を通って相互作用システム１の外部へ排出される。一方、分離容器６内で分離した原料液（軽液）は、原料液導出配管６４へ導出され、その原料液導出配管６４を通って原料液タンク５４内へ導入される。これにより、原料液は、原料液タンク５４と相互作用部４の各処理流路３０と分離容器６との間で循環する。

　当該第４変形例では、前記第２変形例と同様の効果が得られる。

　また、前記第３及び第４変形例による相互作用システム１において、分離容器６内の抽出剤と原料液との間の界面の高さ位置を分離容器６に対する原料液導出配管６４の接続箇所と分離容器６に対する排出管２４の接続箇所との間に維持するための装置を設けてもよい。例えば、前記界面の高さ位置を検出するレベル計を分離容器６に取り付けるとともに、原料液導出配管６４と排出管２４とのいずれか一方に流量調整弁を設け、制御部２８がレベル計から受信する前記界面の高さ位置の情報に基づいて流量調整弁の開度を制御することにより分離容器６から排出される抽出剤もしくは原料液の流量を調節し、それによって前記界面の高さ位置を原料液導出配管６４の接続箇所と排出管２４の接続箇所との間に維持するようにしてもよい。こうすれば、何らかの要因によって分離容器６内に導入される抽出剤と原料液との流量の比率が変動した場合であっても、前記界面が前記原料液導出配管６４の接続箇所もしくは前記排出管２４の接続箇所に達して、抽出剤が原料液導出配管６４を通って原料液タンク５４へ流れたり、原料液が排出管２４を通って相互作用システム１の外部へ排出されたりするという問題が生じるのを防ぐことができる。

　本発明における第１流体と第２流体とは、必ずしも液体に限定されず、第１流体と第２流体とにおける一方もしくは両方が気体であってもよい。

　本発明における第１流体と第２流体との相互作用は、原料液から特定成分を抽出して抽出剤中に移動させる抽出処理に必ずしも限定されない。例えば、ある対象気体中の特定成分を吸収液に吸収させる吸収処理、または、２つの流体同士を接触させて化学反応させる処理等も本発明における相互作用の概念に含まれ、本発明による相互作用システム及び相互作用方法は、そのような処理についても適用可能である。吸収処理の場合は、吸収液が本発明における第１流体に相当し、対象気体が本発明における第２流体に相当する。また、化学反応の場合は、その化学反応を生じる２つの流体の一方が本発明の第１流体に相当し、他方が本発明の第２流体に相当する。

　また、本発明において、第１流体経路から相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を排出するタイミング（排出弁を開状態に切り換えるタイミング）は、例えば、第１流体経路のいずれかの箇所に設けられて第１流体中の特定成分の濃度を検知する検知部により、第１流体の循環の開始後、所定の期間が経過して検知部により第１流体経路内の第１流体中の特定成分の濃度が所定値まで上昇したことが検知されたタイミングとしてもよい。

　また、第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間での第１流体の循環から第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間での第１流体の循環への切り換え、及び、その逆の切り換えを行うタイミングも同様に、循環している第１流体中の特定成分の濃度が所定値まで上昇したことが検知部により検知されたタイミングとしてもよい。

　また、前記各実施形態及び前記各変形例では、処理流路の入口として、抽出剤が導入される第１入口と原料液が導入される第２入口とが相互作用部に設けられ、第１入口に処理流路の第１導入路が繋がり、第２入口に処理流路の第２導入路が繋がっているが、相互作用部には処理流路の入口として単一の入口が設けられ、その入口に処理流路の上流側の端部が繋がっていてもよい。この場合、相互作用部の外部で抽出剤（第１流体）と原料液（第２流体）とを合流させ、その合流した抽出剤（第１流体）と原料液（第２流体）とを前記単一の入口を通じて各処理流路に導入するようにしてもよい。

　［実施の形態及び変形例の概要］
　前記実施形態及び前記変形例をまとめると、以下の通りである。

　前記実施形態及び前記変形例による相互作用システムは、第１流体と第２流体との間で相互作用を生じさせる相互作用システムである。この相互作用システムは、前記第１流体と前記第２流体とが互いに接触して相互作用を生じるように前記第１流体及び前記第２流体を流通させる処理流路を内部に有する相互作用部と、前記処理流路の出口から排出される前記第１流体と前記第２流体との混合流体を受け入れるように前記処理流路の出口に接続され、受け入れた前記混合流体を滞留させて前記第１流体と前記第２流体とに分離させる分離容器と、前記処理流路の入口へ前記第１流体を供給する第１流体供給装置と、前記分離容器内で分離した前記第２流体を前記処理流路の入口へ導くように前記分離容器のうち分離した前記第２流体が溜まる領域と前記処理流路の入口とを繋ぐ第２流体経路と、前記第２流体経路に設けられて、前記分離容器内で分離した前記第２流体を前記分離容器から前記処理流路の入口へ送る第２流体送りポンプと、を備える。

　この相互作用システムでは、分離容器と相互作用部内の処理流路との間で第２流体を循環させて相互作用部内の処理流路においてその第２流体と第１流体との相互作用を繰り返し生じさせることができるため、相互作用システムの複雑化を抑制するとともに相互作用部の処理流路へ第２流体を供給する第２流体送りポンプの揚程及び所要動力を低減しつつシステム内で複数回に亘る相互作用処理を連続して行うことができる。

　具体的に、この相互作用システムでは、分離容器が相互作用部内の処理流路の出口から排出される第１流体と第２流体との混合流体を受け入れるように処理流路の出口に接続され、第２流体経路が分離容器内で分離した第２流体を処理流路の入口へ導くように分離容器のうち分離した第２流体が溜まる領域と処理流路の入口とを繋ぎ、第２流体経路に設けられた第２流体送りポンプが分離容器内で分離した第２流体を処理流路の入口へ送るため、相互作用部内の処理流路で相互作用を生じた後、その処理流路の出口から排出された第１流体と第２流体との混合流体を分離容器内で第１流体と第２流体とに分離させ、その分離した第２流体を第２流体経路を通じて処理流路の入口へ戻すことができる。このため、分離容器と相互作用部内の処理流路との間で第２流体を循環させることができ、この第２流体と第１流体供給装置により処理流路に供給される第１流体との相互作用を処理流路において繰り返し生じさせることができる。従って、相互作用部の数を増加させることなく、相互作用システム内で複数回に亘る相互作用処理を連続して行うことができるため、相互作用システムの複雑化を抑制できる。

　しかも、この相互作用システムでは、第２流体送りポンプは１つの相互作用部内の処理流路に第２流体を流すために必要な揚程を有するだけでよいため、従来の相互作用システムのように複数段の相互作用部の流路に順番に流体を流す場合に比べて、第２流体送りポンプの揚程を低減できる。また、それに伴って第２流体送りポンプの所要動力も低減できる。

　また、この相互作用システムでは、第２流体が分離容器と相互作用部の処理流路との間で循環する回数を変更することで、相互作用部の処理流路で行われる第１流体と第２流体との相互作用処理の回数を変更できる。従って、この相互作用システムでは、その構成を変更することなく相互作用処理の回数を変更できるという効果も得られる。

　前記第１流体供給装置は、前記分離容器内で分離した前記第１流体を前記処理流路の入口へ導くように前記分離容器のうち分離した前記第１流体が溜まる領域と前記処理流路の入口とを繋ぐ第１流体経路と、前記第１流体経路に設けられて、前記分離容器内で分離した前記第１流体を前記分離容器から前記処理流路の入口へ送る第１流体送りポンプと、を含んでいてもよい。

　この構成によれば、第２流体に加えて第１流体も分離容器と相互作用部の処理流路との間で循環させることができ、その循環する第１流体と第２流体との相互作用を処理流路で繰り返し生じさせることができる。また、この構成では、第１流体送りポンプは１つの相互作用部内の処理流路に第１流体を流すために必要な揚程を有するだけでよいため、第１流体送りポンプの揚程を低減できる。また、それに伴って第１流体送りポンプの所要動力も低減できる。

　前記相互作用システムは、前記第１流体経路に接続され、前記第１流体経路から外部へ前記第１流体を排出させる排出状態と、その第１流体の排出を阻止する排出阻止状態とに切り換え可能に構成された排出部をさらに備え、前記第１流体供給装置は、前記第１流体経路に接続され、前記相互作用に未だ使用されていない第１流体である未使用第１流体を貯留する第１流体タンクと、前記第１流体経路に設けられ、前記未使用第１流体が前記第１流体タンクから前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ流れるのを許容し且つ前記分離容器内で分離した前記第１流体が前記分離容器から前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ流れるのを阻止する未使用流体供給状態と、前記分離容器内で分離した前記第１流体が前記分離容器から前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ流れるのを許容し且つ前記未使用第１流体が前記第１流体タンクから前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ流れるのを阻止する分離流体供給状態とに切り換え可能に構成された供給切換装置と、をさらに含むことが好ましい。

　この構成によれば、第１流体が相互作用部の処理流路において第２流体と繰り返し相互作用することによって第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下した結果、相互作用処理の効率が低下したときに、その第１流体を排出し、代わりに、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができる。

　具体的には、この構成では、第１流体経路から外部へ第１流体を排出させる排出状態と、その第１流体の排出を阻止する排出阻止状態とに切り換わるように構成された排出部が第１流体経路に接続されているため、第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下したときには、排出部を排出阻止状態から排出状態に切り換えて、その相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を第１流体経路から排出することができる。そして、この構成では、未使用第１流体を貯留する第１流体タンクが第１流体経路に接続されているとともに、前記未使用流体供給状態と前記分離流体供給状態とに切り換え可能に構成された供給切換装置が第１流体経路に設けられているため、前記のように相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を第１流体経路から排出した後、供給切換装置を前記分離流体供給状態から前記未使用流体供給状態に切り換えることにより、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を第１流体タンクから相互作用部の処理流路へ供給することができる。このため、処理流路における第１流体と第２流体との相互作用処理の効率を回復させることができる。

　また、前記第１流体経路は、前記分離容器から前記第１流体経路に導出された前記第１流体をそれぞれ貯留可能な第１貯留タンク及び第２貯留タンクを有し、前記第１流体供給装置は、前記第１流体経路のうち前記第１貯留タンク及び前記第２貯留タンクの上流側に設けられ、前記分離容器から導出された前記第１流体が前記第１貯留タンクへ流入するのを許容する一方、前記分離容器から導出された前記第１流体が前記第２貯留タンクへ流入するのを阻止する第１流入許容状態と、前記分離容器から導出された前記第１流体が前記第２貯留タンクへ流入するのを許容する一方、前記分離容器から導出された前記第１流体が前記第１貯留タンクへ流入するのを阻止する第２流入許容状態とに切り換わるように構成された流入切換装置と、前記第１流体経路のうち前記第１貯留タンク及び前記第２貯留タンクの下流側に設けられ、前記流入切換装置が前記第１流入許容状態のときに前記第１流体送りポンプにより前記第１貯留タンクから前記処理流路の入口へ前記第１流体が送られるのを許容するとともに前記第２貯留タンクから前記処理流路の入口へ前記第１流体が送られるのを阻止する第１供給状態になり、前記流入切換装置が前記第２流入許容状態のときに前記第１流体送りポンプにより前記第２貯留タンクから前記処理流路の入口へ前記第１流体が送られるのを許容するとともに前記第１貯留タンクから前記処理流路の入口へ前記第１流体が送られるのを阻止する第２供給状態になる供給切換装置と、をさらに含み、前記相互作用システムは、前記第１貯留タンクに接続され、前記第１貯留タンクから前記相互作用システムの外部へ前記第１流体を排出させる第１排出状態と、前記第１貯留タンクから前記相互作用システムの外部への前記第１流体の排出を阻止する第１排出阻止状態とに切り換え可能に構成された第１排出部と、前記第２貯留タンクに接続され、前記第２貯留タンクから前記相互作用システムの外部へ前記第１流体を排出させる第２排出状態と、前記第２貯留タンクから前記相互作用システムの外部への前記第１流体の排出を阻止する第２排出阻止状態とに切り換え可能に構成された第２排出部と、をさらに備えることが好ましい。

　この構成によれば、第１流体が相互作用部の処理流路において第２流体と繰り返し相互作用することによって第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下した結果、相互作用処理の効率が低下したときに、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができるとともに、相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を第１及び第２貯留タンクから排出して未使用第１流体に入れ替えるときに相互作用処理を中断することなく実施できる。

　具体的に、この構成では、第１流体経路が、分離容器から当該第１流体経路に導出された第１流体をそれぞれ貯留可能な第１貯留タンク及び第２貯留タンクを有しており、前記第１流入許容状態と前記第２流入許容状態とに切り換わるように構成された流入切換装置が第１流体経路のうち第１貯留タンク及び前記第２貯留タンクの上流側に設けられているとともに、流入切換装置が前記第１流入許容状態のときに前記第１供給状態になり、流入切換装置が前記第２流入許容状態のときに前記第２供給状態になる供給切換装置が第１流体経路のうち第１貯留タンク及び第２貯留タンクの下流側に設けられている。このため、流入切換装置が前記第１流入許容状態で且つ供給切換装置が前記第１供給状態になっていて第１流体が第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環しているときに第２貯留タンクに未使用第１流体を充填しておき、循環している第１流体が処理流路で繰り返し相互作用を生じることによって相互作用を生じさせる能力が低下したときには、流入切換装置を前記第２流入許容状態に切り換えるとともに供給切換装置を前記第２供給状態に切り換えることにより、第２貯留タンクに充填された未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができる。また、第１流体が第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環しているときに第１貯留タンクに未使用第１流体を充填しておき、循環している第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下したときには、流入切換装置を前記第１流入許容状態に切り換えるとともに供給切換装置を前記第２供給状態に切り換えることにより、第１貯留タンクに充填された未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができる。

　しかも、この構成では、前記第１排出状態と前記第１排出阻止状態とに切り換え可能に構成された第１排出部が第１貯留タンクに接続されているとともに、前記第２排出状態と前記第２排出阻止状態とに切り換え可能に構成された第２排出部が第２貯留タンクに接続されている。このため、第１流体が第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環している過程で相互作用を生じさせる能力が低下したときには、第１排出部を前記第１排出状態に切り換えることにより第１貯留タンクから相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を排出し、代わりに未使用第１流体を第１貯留タンクに充填して第１流体を入れ替えることができ、そのときには、前記のように第２貯留タンクから処理流路へ未使用第１流体を供給して相互作用処理を中断することなく実施できる。また、第１流体が第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環している過程で相互作用を生じさせる能力が低下したときには、第２排出部を前記第２排出状態に切り換えることにより第２貯留タンクから相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を排出し、代わりに未使用第１流体を第２貯留タンクに充填して第１流体を入れ替えることができ、そのときには、前記のように第１貯留タンクから処理流路へ未使用第１流体を供給して相互作用処理を中断することなく実施できる。

　前記相互作用システムは、前記分離容器のうち分離した前記第１流体が溜まる領域に接続されてその分離した前記第１流体を前記分離容器内から前記相互作用システムの外部へ導く第１流体排出経路をさらに備え、前記第１流体供給装置は、前記相互作用に未だ使用されていない第１流体である未使用第１流体を貯留する第１流体タンクと、前記第１流体タンクから前記処理流路の入口へ前記未使用第１流体を導くように前記第１流体タンクと前記処理流路の入口とを繋ぐ第１流体供給経路と、前記第１流体供給経路に設けられて、前記第１流体タンクから前記処理流路の入口へ前記未使用第１流体を送る第１流体送りポンプと、を含んでいてもよい。

　この構成によれば、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を第１流体送りポンプにより第１流体タンクから処理流路へ送ることができ、相互作用処理の効率が高い状態を維持することができる。

　また、前記実施形態及び前記変形例による相互作用方法は、第１流体と第２流体との間で相互作用を生じさせる相互作用方法である。この相互作用方法は、相互作用部内の処理流路に前記第１流体と前記第２流体とを互いに接触した状態で流通させてその第１流体と第２流体とに前記相互作用を生じさせることと、前記処理流路の出口から流れ出た前記第１流体と前記第２流体との混合流体を分離容器内に導入し、その分離容器内において前記混合流体を滞留させて前記第１流体と前記第２流体とに分離させることと、前記処理流路の入口へ前記第１流体を供給することと、前記分離容器のうち分離した前記第２流体が溜まる領域と前記処理流路の入口とを繋ぐ第２流体経路に設けられた第２流体送りポンプにより、前記分離容器内で分離した前記第２流体を、前記第２流体経路を通じて前記処理流路の入口へ送ることと、を含む。

　この相互作用方法では、前記相互作用システムについて説明した理由と同様の理由により、当該相互作用方法を実施する相互作用システムの複雑化を抑制するとともに相互作用部の処理流路へ第２流体を供給する第２流体送りポンプの揚程及び所要動力を低減しつつ複数回に亘る相互作用処理を連続して行うことができる。また、この相互作用方法では、相互作用システムの構成を変更することなく相互作用処理の回数を変更できるという効果も得られる。

　前記処理流路の入口への前記第１流体の供給は、前記分離容器のうち分離した前記第１流体が溜まる領域と前記処理流路の入口とを繋ぐ第１流体経路に設けられた第１流体送りポンプにより、前記分離容器内で分離した前記第１流体を、前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ送ることを含んでいてもよい。

　この相互作用方法では、第２流体に加えて第１流体も分離容器と相互作用部の処理流路との間で循環させることができ、その循環する第１流体と第２流体との相互作用を処理流路で繰り返し生じさせることができる。また、第１流体送りポンプは１つの相互作用部内の処理流路に第１流体を流すために必要な揚程を有するだけでよいため、第１流体送りポンプの揚程を低減できる。また、それに伴って第１流体送りポンプの所要動力も低減できる。

　前記相互作用方法は、前記分離容器内で分離した前記第１流体が前記第１流体送りポンプにより前記処理流路の入口へ送られて前記分離容器と前記処理流路との間での前記第１流体の循環が開始された後、所定の期間が経過したタイミングで前記第１流体経路から外部へ前記第１流体を排出することと、前記第１流体経路から前記第１流体を排出した後、前記相互作用に未だ使用されていない第１流体である未使用第１流体を前記第１流体経路を通じて前記処理流路の入口へ供給し、その供給した未使用第１流体と前記第２流体を互いに接触した状態で前記処理流路に流通させてその供給した未使用第１流体と前記第２流体とに前記相互作用を生じさせることと、をさらに含むことが好ましい。

　この相互作用方法では、分離容器と処理流路との間での第１流体の循環の開始後、所定の期間が経過し、第１流体が処理流路において第２流体と繰り返し相互作用することによって第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下した結果、相互作用処理の効率が低下したときに、その第１流体を排出し、代わりに、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができる。

　また、前記第１流体経路は、前記第１流体をそれぞれ貯留可能な第１貯留タンク及び第２貯留タンクを含み、前記相互作用方法は、前記第１貯留タンクに貯留された前記第１流体が前記第１流体送りポンプにより前記処理流路の入口へ送られて前記第１貯留タンクと前記処理流路と前記分離容器との間で前記第１流体が循環している期間に、前記相互作用に未だ使用されていない第１流体である未使用第１流体を前記第２貯留タンクに充填することと、前記第１貯留タンクと前記処理流路と前記分離容器との間での前記第１流体の循環が開始された後、所定の期間が経過したタイミングで、前記第１流体送りポンプにより前記処理流路の入口へ送られる前記第１流体の供給元を前記第２貯留タンクに切り換えて前記第２貯留タンクと前記処理流路と前記分離容器との間で前記第１流体を循環させるとともに、前記第１貯留タンク内の前記第１流体を前記未使用第１流体に入れ替えることと、前記第２貯留タンクと前記処理流路と前記分離容器との間での前記第１流体の循環が開始された後、所定の期間が経過したタイミングで、前記第１流体送りポンプにより前記処理流路の入口へ送られる前記第１流体の供給元を前記第１貯留タンクに切り換えて前記第１貯留タンクと前記処理流路と前記分離容器との間で前記第１流体を循環させるとともに、前記第２貯留タンク内の前記第１流体を前記未使用第１流体に入れ替えることと、をさらに含むことが好ましい。

　この相互作用方法では、第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間での第１流体の循環が開始された後、所定の期間が経過し、第１流体が処理流路において第２流体と繰り返し相互作用することによって第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下した結果、相互作用処理の効率が低下したときに、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を処理流路へ供給して相互作用処理の効率を回復させることができるとともに、相互作用を生じさせる能力が低下した第１流体を第１及び第２貯留タンクから排出して未使用第１流体に入れ替えるときに相互作用処理を中断することなく実施できる。

　具体的に、この相互作用方法では、第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間での第１流体の循環の開始後、所定の期間が経過し、第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下したときには、処理流路の入口へ送る第１流体の供給元を第２貯留タンクに切り換えてその第２貯留タンクに貯留された未使用第１流体を第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環させることができるため、相互作用処理の効率を回復させることができる。また、第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間での第１流体の循環の開始後、所定の期間が経過し、第１流体の相互作用を生じさせる能力が低下したときには、処理流路の入口へ送る第１流体の供給元を第１貯留タンクに切り換えてその第１貯留タンクに貯留された未使用第１流体を第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間で循環させることができるため、相互作用処理の効率を回復させることができる。しかも、この相互作用方法では、相互作用を生じさせる能力が低下した第１貯留タンク内の第１流体を未使用第１流体に入れ替えるときには、第２貯留タンクと処理流路と分離容器との間で第１流体を循環させて処理流路での相互作用処理を実施できるので、第１流体の入れ替えのために相互作用処理を中断させることがない。また、相互作用を生じさせる能力が低下した第２貯留タンク内の第１流体を未使用第１流体に入れ替えるときには、第１貯留タンクと処理流路と分離容器との間で第１流体を循環させて処理流路での相互作用処理を実施できるので、この場合も同様に第１流体の入れ替えのために相互作用処理を中断させることがない。

　前記処理流路の入口への前記第１流体の供給は、前記処理流路の入口に第１流体供給経路を介して接続された第１流体タンクから前記相互作用に未だ使用されていない第１流体である未使用第１流体を前記処理流路の入口へ送ることを含み、前記相互作用方法は、前記分離容器内で分離した前記第１流体を外部へ排出することをさらに含んでいてもよい。

　この相互作用方法では、相互作用を生じさせる能力が高い未使用第１流体を第１流体送りポンプにより第１流体タンクから処理流路へ送ることで、相互作用処理の効率が高い状態を維持することができる。

　以上説明したように、前記実施形態及び前記変形例によれば、相互作用システムの複雑化を抑制するとともに相互作用部へ流体を供給するポンプの揚程及び所要動力を低減しつつシステム内で複数回に亘る相互作用処理を連続して行うことができ、且つ、相互作用システムの構成を変更することなく相互作用処理の回数を変更できる相互作用システム及びその相互作用システムを用いた相互作用方法が提供される。