CN1918265B - 废塑料的油化还原装置 - Google Patents
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Abstract
一种废塑料的油化还原装置(1a)、(1b),是将废塑料(Ro)加热进行热分解,冷却、油化所产生的分解气体(Gr)的废塑料的油化还原装置(1a)、(1b),具有热分解槽(2)、投入口(5)、供给部(6)和油化处理部(7),该热分解槽(2)具有配置在线圈(3)…的内侧的槽主体(4),通过使高频电流在线圈(3)…流动来感应加热槽主体(4),至少热分解从废塑料(Ro)得到的溶解塑料(Rd),产生分解气体(Gr);该投入口(5)投入废塑料(Ro);该供给部(6)通过没有溶解槽的强制的或者直接的供给机构(Ua)、(Ub),将投入到该投入口(5)的废塑料(Ro)向热分解槽(2)供给;该油化处理部(7)冷却、油化从热分解槽(2)产生的分解气体(Gr)。
Description
技术领域
本发明涉及用于将废塑料再资源化的废塑料的油化还原装置。
背景技术
以往,在对废塑料(高分子废弃物)加热进行热分解后,还原成重油(相当于A重油)的废塑料的油化还原装置通过特开2003-96469号公报已被公知。
该油化还原装置具有溶解槽和热分解槽,该溶解槽具有配置在第一线圈的内侧的第一坩埚,通过使高频电流在第一线圈流动来感应加热第一坩埚,对收容在第一坩埚中的聚乙烯、聚苯乙烯、氯乙烯等的固形的废塑料以比较低的温度250℃(氯乙烯为70℃)前后进行溶解,得到溶解塑料;该热分解槽具有配置在第二线圈的内侧的第二坩埚,通过使高频电流在第二线圈流动来感应加热第二坩埚,通过将收容在第二坩埚中的溶解塑料加热到450℃(氯乙烯为170℃)前后的高温来进行热分解,产生分解气体,该油化还原装置冷却该分解气体得到重油。
但是,象这样的以往的废塑料的油化还原装置存在下述那样应该解决的课题。
第一,因为是对收容在感应加热的第一坩埚的内部的废塑料一面搅拌一面加热,所以在溶解性能上存在界限,从进行迅速的溶解,进一步进行均质且优质的溶解的观点出发,不能说很完善。
第二,因为采用的构成是通过连通管连接第一坩埚的底部和第二坩埚的底部,并且在该连通管上附设开闭阀,所以工序烦杂,另外,在连通管阻塞的情况下等,清洗及维护十分麻烦。
第三,因为具有溶解槽和热分解槽这两个槽,在处理大量的废塑料的情况下虽然适合,但是反之,在处理少量的废塑料的情况下,由于装置整体的大型化,导致设置性的降低以及通用性的降低,同时由于不必要的电力消耗的增加,运转成本也增大。
本发明的目的在于,提供一种解决了象这样的存在于背景技术中的课题的废塑料的油化还原装置。
发明内容
为了解决上述的课题,本发明的特征在于,在构成加热并热分解废塑料Ro,冷却所产生的分解气体Gr进行油化的废塑料的油化还原装置1a、1b时,具有热分解槽2、投入口5、供给部6和油化处理部7,该热分解槽2具有配置在线圈3…的内侧的槽主体4,通过使高频电流在线圈3…流动来感应加热槽主体4,至少热分解从废塑料Ro得到的溶解塑料Rd,产生分解气体Gr;该投入口5投入废塑料Ro;该供给部6通过没有溶解槽的强制的或者直接的供给机构Ua、Ub,将投入到该投入口5的废塑料Ro向热分解槽2供给;该油化处理部7冷却、油化从热分解槽2产生的分解气体Gr。
附图说明
图1是有关本发明的第一实施方式的油化还原装置的框状系统图。
图2是在该油化还原装置中的挤出机的局部剖视侧视图。
图3是在该油化还原装置中的热分解槽以及残渣处理槽的局部剖视侧视图。
图4是在该油化还原装置中的氯乙烯处理部的模式的结构图。
图5是在该油化还原装置所具有的搅拌机构部中的搅拌刮离部的俯视图。
图6是在该油化还原装置中的气体改质部的原理结构图。
图7是在该油化还原装置中的废气处理部的模式的结构图。
图8是用于说明该油化还原装置的动作的流程图。
图9是有关本发明的第二实施方式的油化还原装置的框状系统图。
图10是在该油化还原装置中的热分解槽的局部剖视侧视图。
图11是在该油化还原装置中所具有的废塑料投入机构部的剖视侧视图。
图12是用于说明该油化还原装置的动作的流程图。
具体实施方式
下面,列举有关本发明的最佳的实施方式,根据附图,详细说明。
首先,参照图1-图7,就有关本发明的第一实施方式的废塑料的油化还原装置1a的构成进行说明。
图1表示油化还原装置1a的构成整体。油化还原装置1a在主要部位具有挤出机8、热分解槽2以及油化处理部7。
挤出机8构成供给部6,如图2所示,具有在外周部附设着加热器21…的加热缸8c,该供给部6是作为对被投入到投入口5的废塑料Ro进行溶解并挤出的强制的供给机构Ua,在该加热缸8c的前端具有挤出喷嘴22,同时在后部具有上端成为投入口5的料斗23。在加热缸8c上内置挤出螺杆8s。挤出螺杆8s被配设在加热缸8c的后端的螺杆旋转驱动部24旋转驱动。另外,25…表示冷却加热缸8c的多个冷却用送风机,26表示挤出机控制器,28表示具有多个脚部27…的机台,F表示油化还原装置1a的框架。
一方面,29是废塑料前处理部,用于得到投入到挤出机8的料斗23中的废塑料Ro。在该废塑料前处理部29上,包括分选废弃物的分选工序、粉碎废塑料Ro的粉碎工序、清洗粉碎了的废塑料Ro的清洗工序以及使其干燥的干燥工序等。通过这样的前处理所得到的废塑料Ro通过图2所示的传送带30等的废塑料投入机构,被投入到料斗23。
另一方面,挤出喷嘴22的前端口如图1所示,通过送料管Pa与三通阀31的入口端口连接。另外,三通阀31的一方的出口端口通过送料管Pb与热分解槽2的供给口33连接,同时,三通阀31的另一方的出口端口通过送料管Pc与氯乙烯处理部41的接收侧连接,再有,氯乙烯处理部41的送出侧通过送料管Pd与热分解槽2的供给口33连接。另外,因为该氯乙烯处理部41可以通过选购件等可选择地连接,所以在不处理氯乙烯的情况下,也可以通过图2所示的单一的送料管Px直接连接挤出喷嘴22的前端口和热分解槽2的供给口33,或者在专门仅对氯乙烯进行处理的情况下,也可以作为将氯乙烯处理部41连接在挤出喷嘴22的前端口和热分解槽2的供给口33之间的专用处理系统。
图4是表示氯乙烯处理部41的模式的结构图。氯乙烯处理部41具有将上端口与送料管Pc连接的储存部42,该储存部42的下端口与送料管Pd连接。另外,齿轮泵43连接在该送料管Pd的中途。再有,储存部42的上端口通过送料管Pe与后述的废气处理部16的接收侧连接。另外,分别为44表示连接到送料管Pe的开闭阀,45表示控制齿轮泵43的控制部,46…表示附设在送料管Pd上的加热器。象这样的加热器46…可以根据需要也同样地附设在各送料管Pa、Pb、Pc、Px…上,同时根据需要由隔热材料覆盖。
热分解槽2如图3所示,是将槽主体4配设在线圈3…的内侧而构成。在该情况下,因为槽主体4的大致下半部可以作为实质上的槽来使用,所以线圈3…也被配设在槽主体4的大致下半部。槽主体4在底面部4d中央具有残渣塑料Rs的排出孔32,同时在底面部4d的中央以外的位置上设置溶解塑料Rd的供给口33。该供给口33与上述的送料管Pb(Pd)、Px连接。另外,槽主体4由铁、氧化铝等构成,以便使高频电流在线圈3…流动时进行感应加热。
另外,在热分解槽2上配设搅拌机构部11。搅拌机构部11具有配置在槽主体4的内部的搅拌刮离部12,和配设在槽主体4的外部上端的旋转驱动部(驱动马达)34。在搅拌刮离部12的中心具有能够通过旋转驱动部34旋转的轴35。然后,如图5所示,具有从该轴35以180[°]的位置关系向径向突出的一对搅拌翼36p、36q,同时具有安装在各搅拌翼36p、36q的前端的刮离刀37p、37q。各刮离刀37p、37q构成为与在槽主体4的内部的至少下半部的内壁面4w接触。在该情况下,一方的刮离刀37P(另一方的刮离刀37q也同样)如图5中抽样放大图所示,是重叠突出长度不同的三片不锈钢板Ca、Cb、Cc而构成,至少最长的不锈钢板Ca其长度被设定成与内壁面4W相比突出到外方。据此,刮离刀37p…的前端在弯曲的状态下压接在内壁面4W。另外,图5中,箭头Dr表示刮离刀37p…的旋转方向。
再有,在位于各刮离刀37p、37q的上方的轴35上,配设加热在槽主体4中收容的溶解塑料Rd的上面的加热器13a、13b。各加热器13a、13b如图5所示,从轴35以180[°]的位置关系向径向突出,另外,相对于各搅拌翼36p…(刮离刀37p…)成为直角方向的位置关系。
另外,在槽主体4的顶面部4u上设置分解气体Gr的气体出口38,该气体出口38通过送气管Pp与后述的油化处理部7的接收侧连接。再有,在顶面部4u上附设未图示出的催化剂投入机构,该催化剂投入机构向槽主体4的内部供给促进热分解的沸石等的催化剂。另外,39表示安全阀。
象这样构成的热分解槽2如图3所示,被框架F支撑在规定的高度。然后,在底面部4d的排出孔32上附设开闭阀51,同时在热分解槽2的下方,确保残渣处理槽52的收容空间,将配置在该收容空间的残渣处理槽52和排出孔32通过被弯曲成S字形的排出管53连接。在该情况下,排出管53的下端和残渣处理槽52构成为可拆装。残渣处理槽52具有槽主体54,该槽主体54被配置在外周面的线圈55感应加热。另外,槽主体54的内部通过送气管Pq与后述的油化处理部7的接收侧连接。该残渣处理槽52可通过设置在底面上的多个滚轮56…移动。另外,57是使在开闭阀51上的阀芯升降的线性驱动部,通过该线性驱动部57,可进行开闭阀51的开闭。即,因为排出孔32成为阀座,所以若通过线性驱动部57使阀芯上升,则可以关闭开闭阀51,同时,若使该阀芯下降,则可以打开开闭阀51。
油化处理部7是对从热分解槽2通过送气管Pp供给的分解气体Gr以及从残渣处理槽52通过送气管Pq供给的分解气体Gr进行冷却、油化处理,送气管Pp以及Pq与三通阀61的入口端口连接。另外,三通阀61的一方的出口端口与冷凝器62的入口连接,同时,三通阀61的另一方的出口端口通过气体改质部63与冷凝器62的入口连接。该气体改质部63具有分解在热分解聚乙烯瓶等的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)成形物时大量产生的对苯二酸的功能。另外,因为该气体改质部63可通过选购件等选择性地连接,所以在不处理PET成形物的情况下,也可以直接将送气管Pp以及Pq连接到冷凝器62的入口,或者在专门仅对PET成形物进行处理的情况下,也可以作为直接将送气管Pp以及Pq连接到相对于气体改质部63的接收侧的专用处理系统。
气体改质部63是为了避免在通过PET成形物的热分解产生的对苯二酸被供给到冷凝器62时,由于冷凝器62的冷却结晶化,在冷凝器62内的热交换管上产生管阻塞等问题的部件,通过气相分解对苯二酸,变换为不会结晶化的低沸点化合物。气体改质部63的原理构成在图6中表示。在该图中,71是将水分W混合于分解气体Gr的混合部(洗涤器),该水分W通过调整水分量的水量调整部72供给。73是分解槽,是将催化剂75收容在加热炉(电炉)74中而构成。另外,该分解槽73可以利用构造与在后述的废气处理部16中所使用的热交换单元93相同的部件。据此,从混合部71被付与的分解气体Gr在与催化剂75接触后被排出。作为催化剂75,可以使用酸或者碱,作为酸,可以使用形成为300-400[μm]的粒状的二氧化硅氧化铝,作为碱,可以使用以600[℃]烧焙,并成为300-400[μm]的粒的氧化钙-氧化锌(CaO/ZnO)。另外,加热炉74将与催化剂75接触的分解气体Gr加热到500[℃]左右的反应温度。另外,76表示在加热炉74中的感应加热用的线圈。
一方面,冷凝器62具有冷却、油化分解气体Gr的功能,分解气体Gr被由冷却部65循环供给的冷却水W冷却(热交换)。另外,66是储油槽,储存从冷凝器62得到的重油。另外,因为在冷凝器62中在重油的基础上还产生水,所以在该冷凝器62内,内置将重油和水分离的油水分离槽和过滤器。
再有,具有废气处理部16。废气处理部16如图7所示,具有水封槽92和燃烧处理部17,该水封槽92用于将在依次处理废塑料Ro的各工序,即,在挤出机8中的加热缸8c、上述的氯乙烯处理部41的储存部42、残渣处理槽52、热分解槽2、储油槽66等产生的废气Go…,分别通过单向阀91…向水W中供给;该燃烧处理部17在规定温度以上的高温下燃烧处理从该水封槽92上浮的废气Go…。因此,在水封槽92中收容着水W。另外,燃烧处理部17具有热交换单元93。该热交换单元93在筒体部94的外周部附设感应加热用的线圈95,同时,在筒体部94的内部,具有由增大了用于提高热交换效率的接触面积的网材或者多孔材形成的热交换部96。另外,分别为97是表示燃烧废气Go的燃烧器,98是表示排出风扇。
其他,81是高频产生部,成为用于使高频电流在各线圈3…、55、76、95上流动的电源部。另外,82是氮气供给部,在将槽主体4、槽主体54、水封槽92、储油槽66等的内部向大气开放时,预先向槽内供给氮气,避免分解气体Gr等直接与空气接触。
接着,一面参照图1-图7,一面根据图8所示的流程图,就有关第一实施方式的油化还原装置1a的整体动作进行说明。
首先,挤出机8通过螺杆旋转驱动部24,使挤出螺杆8s旋转。另外,加热缸8c被加热器21…加热控制到溶解废塑料Ro所必需的300[℃]左右。另外,加热缸8c的加热通过加热器21…进行,并且,冷却通过冷却用送风机25…进行。
在运转时,废塑料Ro被投入到挤出机8的料斗23。在该情况下,供给到挤出机8的废塑料Ro通过废塑料前处理部29得到。即,在废塑料前处理部29中,进行所收集的废弃物的分选,除去混入的异物(金属类等)(步骤S1)。另外,在粉碎部,将通过分选得到的废塑料Ro粉碎成规定尺寸以下的片状(步骤S2)。再有,通过清洗部,清洗被粉碎的废塑料Ro,同时,在干燥部进行干燥(步骤S3)。然后,通过传送带30(图2)等的废塑料投入机构,将被干燥的废塑料Ro投入料斗23(步骤S4)。
收容在挤出机8的废塑料Ro在加热缸8c的内部被充分溶解,成为溶解塑料Rd,同时通过旋转的挤出喷嘴22从挤出喷嘴22被挤出(步骤S5)。此时,在处理的废塑料Ro是氯乙烯以外的废塑料Ro的情况下,通过三通阀31的转换,通过送料管Pa、Pb(Px),从供给口33向热分解槽2的内部供给。
与此相对,在为氯乙烯的情况下,在向热分解槽2供给之前,通过氯乙烯处理部41进行处理。在该情况下,通过三通阀31的转换,从挤出喷嘴22挤出的溶解塑料Rd通过送料管Pc被送入氯乙烯处理部41的接收侧。据此,在图4所示的氯乙烯处理部41中,通过控制部45控制齿轮泵43的动作,氯乙烯的溶解塑料Rd被暂时储存在齿轮泵43的上游侧。此时,进行针对对所储存的溶解塑料Rd的所谓放气,所产生的氯化氢气体被存储在储存部42。然后,在储存部42存储了规定量的氯化氢气体后,开闭阀44打开,作为废气Go通过送料管Pe向废气处理部16供给。据此,在废气处理部16中,进行后述的废气处理。另外,从齿轮泵43开始排出被放气后的溶解塑料Rd,通过送料管Pd,从供给口33向槽主体4的内部供给。
一方面,热分解槽2其槽主体4被在各线圈3…上流动的高频电流感应加热。该高频电流由高频产生部81供给。此时,槽主体4被加热到热分解溶解塑料Rd所必需的450[℃]左右。另外,该槽主体4在待机时被加热到200[℃]左右。槽主体4的加热温度可以根据所处理的废塑料Ro的种类任意地设定。因此,在热分解槽2中,所供给的溶解塑料Rd被设定成450[℃]左右的高温加热,进行溶解塑料Rd的热分解(步骤S6)。
另外,在热分解槽2中,通过在搅拌机构部11中的旋转驱动部34,轴35旋转,通过搅拌刮离部12的搅拌翼36p、36q,对收容在槽主体4中的溶解塑料Rd进行搅拌,同时,通过刮离刀37p、37q,刮离附着在槽主体4的内壁面4w上的溶解塑料Rd。据此,可以进行针对溶解塑料Rd的容易且充分的搅拌,可以提高溶解塑料Rd的溶解效率。另外,因为刮离刀37p…是重叠突出长度不同的3片不锈钢板Ca、Cb、Cc而构成,所以可以切实地刮离附着在槽主体4的内壁面4w上的熔渣等的残渣塑料Rd,可以避免因残渣塑料Rd附着在内壁面4w上所造成的热传导性的降低。
另外,通过轴35的旋转,加热器13a、13b也同时旋转,收容在槽主体4中的溶解塑料Rd的上面被400-500[℃]左右的高温加热。据此,可以有效率且有效果地进行在溶解塑料Rd的上面附近的热分解。特别是,因为溶解塑料Rd的上面成为胶泡状,所以通过加热器13a、13b加热,促进了二次分解。
另一方面,在热分解槽2中通过进行溶解塑料Rd的热分解,产生分解气体Gr,该分解气体Gr从设置在顶面部4u上的气体出口38通过送气管Pp被供给到后述的油化处理部7的接收侧。在该情况下,在所处理的废塑料Ro为PET成形物以外的情况下,通过三通阀61的转换,分解气体Gr直接被供给到冷凝器62。在冷凝器62中,通过冷却(热交换)分解气体Gr,生成重油(相当于A重油)(步骤S7)。另外,冷凝器62一直被从冷却部65输送的冷却水W冷却。然后,所得到的重油被存储在储油槽66(步骤S8)。
与此相对,在处理的废塑料Ro为PET成形物的情况下,通过三通阀61的转换,分解气体Gr被输送到气体改质部63,进行气体改质处理(步骤S9)。在气体改质部63中,通过供给含有对苯二酸的分解气体Gr,利用混合部(洗涤器)71,将从水量调整部72供给的适量的水分W添加到分解气体Gr中。在该情况下,使水分W成为水蒸气进行混合。通过了混合部71的分解气体Gr向分解槽73供给。然后,在加热炉(电炉)74中配置的、使用酸(二氧化硅氧化铝)或者碱(氧化钙-氧化锌)的催化剂75中通过。此时,进行温度控制,以400[℃]到600[℃]左右的温度对含有对苯二酸的分解气体Gr加热。据此,对苯二酸在高温下与催化剂75接触,被供给到下面工序的冷凝器62。然后,若被冷凝器62冷却,则主要得到含有苯、苯酸以及二氧化碳的分解生成物。另外,二氧化碳是由于对苯二酸的羧基的分解而产生的。
象这样,在热分解PET成形物的情况下,虽然产生大量对苯二酸,但是通过使其通过气体改质部63,作为升华性高沸点化合物的对苯二酸被气相分解,转换为不发生结晶化的分解生成物(低沸点化合物)。
一方面,在收容于热分解槽2的溶解塑料Rd的热分解大致结束,剩下残渣塑料Rs的情况下,在使搅拌刮离部12旋转的状态下,控制线性驱动部57,打开开闭阀51。在该情况下,残渣塑料Rs最好具有流动性。据此,残渣塑料Rs通过排出管53下落,被供给到在残渣处理槽52中的槽主体54的内部。槽主体54被在线圈55上流动的高频电流感应加热。该高频电流由高频产生部81供给。在该情况下,槽主体54被加热到热分解残渣塑料Rs所必需的400[℃]左右。因此,残渣塑料Rs被进一步进行热分解,此时产生的分解气体Gr通过送气管Pq供给到三通阀61的入口端口,通过油化处理部7进行油化处理。另外,残渣塑料Rs的热分解达到最终阶段,在仅仅为熔渣的情况下,将槽主体54的加热温度升高到500[℃],进行热凿处理(步骤S10)。另外,该槽主体54在待机时被加热到200[℃]左右。通过设置这样的残渣处理槽52,能够有效率且有效果地进行针对残渣塑料Rs的热分解和熔渣的热凿等。而且,也能够容易地进行清扫和维护,同时能够尽可能地减少残留熔渣。
另一方面,在废气处理部16中,将在依次处理废塑料Ro的各过程中产生的废气,即,在挤出机8的加热缸8c的内部、氯乙烯处理部41的存储部42、残渣处理槽52、热分解槽2、储油槽66等产生的废气Go…进行无害化,并排放到大气中。在该情况下,在挤出机8中的加热缸8c的内部产生的废气Go从加热缸8c的通气口部被导出,通过单向阀91,供给到收容在水封槽92的水W中。另外,在氯乙烯处理部41的存储部42产生的废气Go通过开闭阀44、送料管Pe以及单向阀91,供给到收容在水封槽92的水W中。再有,在残渣处理槽52中的槽主体54的内部产生的废气Go、在热分解槽2的槽主体4的内部产生的废气Go以及残留在储油槽66的内部的废气Go等也是同样,通过单向阀91…,分别供给到收容在水封槽92的水W中。据此,废气Go…的一部分的有害成分被水W回收。
一方面,上浮到水封槽92的废气Go供给到燃烧处理部17。供给到燃烧处理部17的废气Go通过燃烧器97燃烧,同时,被排出风扇98吸引,通过热交换单元93。此时,在热交换单元93中,通过在线圈95上流动的高频电流感应加热筒体部94,利用800[℃]以上,最好是1000-1300[℃]的高温再燃烧。另外,高频电流从高频产生部81供给。据此,在处理废塑料Ro、溶解塑料Rd以及残渣塑料Rs等的各过程中产生的废气Go…,特别是二恶英等的有害气体被无害化,排放到大气中。在该情况下,因为在筒体部94的内部,为了增大接触面积,具有由网材或多孔材形成的热交换部96,所以提高了热交换效率。
因此,根据有关这样的第一实施方式的油化还原装置1a,因为利用的是具有溶解、挤出废塑料Ro的加热缸8c以及挤出螺杆8s的挤出机8,所以能够实现针对废塑料Ro的迅速的溶解,进而能够实现均质且优质的溶解。另外,因为是利用挤出机8,通过挤出螺杆8s挤出溶解塑料Rd,供给到热分解槽2,所以供给溶解塑料Rd的工序单纯,并且,可以切实地供给,同时也能够容易地进行清洗和维护等。
接着,参照图9-图11,就有关本发明的第二实施方式的废塑料的油化还原装置1b的构成进行说明。
图9表示油化还原装置1b的构成整体。油化还原装置1b作为主要部位,具有热分解槽2、废塑料投入机构部9以及油化处理部7。
热分解槽2如图10所示那样构成,基本的构成与第一实施方式相同。热分解槽2在线圈3…的内侧配有槽主体4而构成。在该情况下,因为槽主体4的大致下半部作为实质的槽而使用,所以线圈3…也配置在槽主体4的大致下半部。槽主体4在底面部4d的中央具有用于将残渣塑料排出到外部的排出孔101,盖102拆装于该排出孔101。另外,槽主体4由铁、氧化铝等构成,以便使高频电流在线圈3…上流动时进行感应加热。另外,搅拌机构部11配设在热分解槽2上。搅拌机构部11的构成与图5所示的第一实施方式相同。
再有,在槽主体4的顶面部4u上设置分解气体Gr的气体出口38,该气体出口38通过送气管Pp与后述的油化处理部7的接收侧连接。再有,在顶面部4u上,附设向槽主体4的内部供给促进热分解的沸石等的催化剂的未图示出的催化剂投入机构。这样的热分解槽2如图10所示,被机座105支撑在规定的高度。另外,在机座105中,分别为106表示台阶,107表示工作台。
一方面,废塑料投入机构部9构成供给部6,该供给部6通过没有溶解槽的直接的供给机构Ub,将投入到投入口5的废塑料Ro供给到热分解槽2。废塑料投入机构部9如图11所示,具有向槽主体4供给废塑料Ro的料斗111,该料斗111的底部和槽主体4的顶面部4u通过构成投入路Dr的投入管112结合。料斗111的上端成为向上方开放的投入口5,在该投入口5上附设开闭盖114,该开闭盖114通过铰链113上下转动,开闭该投入口5。在图11中的实线的开闭盖114表示关闭位置Xc,同时,在图10中的实线的开闭盖114表示打开位置Xo。另外,在投入管112的上部,附设着开闭料斗111和槽主体4之间的投入路Dr的开闭阀115。116是用于开闭开闭阀115的操作手柄,通过向正方向或反方向90°转动操作该操作手柄116,就可以将开闭阀115转换到图11的假想线所示的关闭位置Yc或者实线所示的打开位置Yo。
再有,在相对于开闭阀115位于槽主体4侧的投入管112上附设开闭挡板117。可通过操作手柄118,转动操作该开闭挡板117。在图11中,假想线的开闭挡板117表示转动位移到完全关闭投入路Dr的关闭位置Zc的状态,同时,实线的开闭挡板117表示转动位移到完全打开投入路Dr的打开位置Zo的状态。一方面,在槽主体4的侧面设置可向料斗111的内部输送氮气(一般是惰性气体)Gi的送气口119,同时,该送气口119通过送气管120与图9所示的氮气供给部82连接。另外,121是表示用于将开闭盖114锁止在关闭位置Xc的锁止机构。
另一方面,29是用于得到向料斗111投入的废塑料Ro的废塑料前处理部。在该废塑料前处理部29中,含有分选废弃物的分选工序、粉碎废塑料Ro的粉碎工序、对粉碎的废塑料Ro进行清洗的清洗工序以及使之干燥的干燥工序等。7是与第一实施方式相同的油化处理部,对从热分解槽2通过送气管Pp供给的分解气体Gr进行冷却,并进行油化处理。63是在油化处理部7上所具有的气体改质部,与根据图6所说明的第一实施方式相同。62是冷凝器,具有冷却、油化分解气体Gr的功能。据此,分解气体Gr被从冷却部65循环供给的冷却水W冷却(热交换)。66是储油槽,储存从冷凝器62得到的重油。另外,因为在冷凝器62中,在重油的基础上还产生了水,所以在该冷凝器62内,内置将重油和水分离的油水分离槽和过滤器。16是废气处理部,与根据图7所说明的第一实施方式相同。其他,在图9中,81是高频产生部,成为用于使高频电流在各线圈3…、76、95上流动的电源部。另外,氮气供给部82与上述料斗111的情况相同,向槽主体4、水封槽92(参照图7)、储油槽66等供给。
接着,参照图9-图12,就有关第二实施方式的油化还原装置1b的整体动作进行说明。
首先,使用废塑料投入机构部9,将废塑料Ro收容到热分解槽2。根据图12所示的流程图,就该废塑料Ro的收容方法进行说明。最初,准备用于向料斗111投入的废塑料Ro。该废塑料Ro通过废塑料前处理部29得到。即,在废塑料前处理部29中,对所收集的废弃物进行分选(步骤S21)。因此,在混有异物(金属类等)的情况下被除去。另外,通过粉碎部,将通过分选得到的废塑料Ro粉碎成了规定尺寸以下的片状(步骤S22)。再有,通过清洗部,清洗被粉碎的废塑料Ro,同时,通过干燥部进行干燥(步骤S23)。
然后,将进行了干燥的废塑料Ro投入料斗111。在该情况下,解除锁止机构121进行的锁止,使开闭盖114位移到图10的实线所示的打开位置Zo(步骤S24)。另外,此时,开闭阀115以及开闭挡板117关闭。即,开闭阀115处于图11的假想线所示的关闭位置Yc,同时,开闭挡板117处于图11的假想线所示的关闭位置Zc。
在该状态下,将通过废塑料前处理部29得到的废塑料Ro投入料斗111(步骤S25)。在将规定量的废塑料Ro投入到料斗111后,关闭开闭盖114,通过锁止机构121,将开闭盖114锁止在关闭位置Zc(步骤S26)。接着,控制氮气供给部82,通过送气管120以及送气口119,向料斗111的内部输送(填充)氮气Gi(步骤S27)。据此,避免在将热分解槽2的内部向外气开放时,残留在热分解槽2的内部的分解气体Gr等直接与空气接触。
接着,通过手动,转动操作操作手柄118,使开闭挡板117位移到图11的实线所示的打开位置Zo,同时,在其后,通过手动,转动操作操作手柄116,使开闭阀115位移到图11的实线所示的打开位置Yo(步骤S28、S29)。据此,料斗111内的废塑料Ro通过投入管112,被收容在槽主体4的内部(步骤S30)。然后,料斗111内清空后,通过手动,转动操作操作手柄116,使开闭阀115位移到图11的假想线所示的关闭位置Yc,同时,在其后,通过手动,转动操作操作手柄118,使开闭挡板117位移到图11的假想线所示的关闭位置Zc(步骤S31、S32)。据此,完成热分解槽2对废塑料Ro的收容。
一方面,热分解槽2其槽主体4被在各线圈3…上流动的高频电流感应加热。该高频电流从高频产生部81供给。此时,槽主体4被加热到热分解废塑料Ro所必需的450[℃]左右。另外,该槽主体4在待机时被加热到200[℃]左右。槽主体4的加热温度可以根据所处理的废塑料Ro的种类任意地设定。因此,在热分解槽2中,所收容的废塑料Ro被设定成450[℃]左右的高温溶解以及热分解。即,废塑料Ro通过溶解成为溶解塑料,进而,进行该溶解塑料的热分解。因此,热分解槽2可以兼用于溶解废塑料Ro的溶解槽。另外,通过搅拌机构部11的搅拌等也与第一实施方式的情况同样地进行。
另一方面,在热分解槽2中,由于进行溶解塑料的热分解,产生分解气体Gr,该分解气体Gr从气体出口38通过送气管Pp向油化处理部7的接收侧供给。下面,油化处理部7、废气处理部16以及燃烧处理部17等的处理与第一实施方式的情况同样地进行。
因此,根据象这样的有关第二实施方式的油化还原装置1b,因为具有兼用作通过溶解以及热分解废塑料Ro产生分解气体Gr的溶解槽的热分解槽2,所以可以通过使装置整体小型紧凑化,来提高设置性以及通用性,同时,可以通过降低不必要的电力消耗,来有助于降低运转成本。另外,因为具有可以对热分解槽2直接投入废塑料Ro的废塑料投入机构部9,所以可以使处理工序单纯化,同时可以顺畅且切实地将废塑料Ro收容在热分解槽2,而且,清洗和维护等也能够容易地进行。在此基础上,因为是在废塑料投入机构部9上,相对于开闭阀115,在槽主体4侧的投入管112上附设开闭挡板117,所以可以更稳定且安全地投入废塑料Ro。
以上就第一实施方式以及第二实施方式进行了详细地说明,但本发明并非被这些实施方式所限定,在细部的构成、形状、原材料、数量、数值、手法等方面,在不脱离本发明的精神的范围内,可以任意地变更、追加和删除。
如上所述,有关本发明的油化还原装置1a、1b适合于在将各种废塑料(高分子废弃物)还原成重油(相当于A重油)等时使用。
Claims (3)
1.一种废塑料的油化还原装置,是将废塑料加热进行热分解,冷却、油化所产生的分解气体的废塑料的油化还原装置,其特征在于,具有热分解槽、投入口、供给部、搅拌机构部和油化处理部,
该热分解槽具有配置在线圈的内侧的槽主体,通过使高频电流在上述线圈流动来感应加热上述槽主体,至少热分解从上述废塑料中得到的溶解塑料,产生分解气体;
该投入口投入上述废塑料;
该供给部通过使用了挤出机的、没有溶解槽的强制的供给机构,将溶解的废塑料向上述热分解槽供给,上述挤出机具有溶解、挤出投入到上述投入口的废塑料的加热缸以及挤出螺杆;
该搅拌机构部,通过在旋转的轴上设置的搅拌翼,搅拌收容在上述槽主体的溶解塑料,并且具有搅拌刮离部,该搅拌刮离部通过使设置在搅拌翼的前端的刮离刀与槽主体的内壁面接触,刮离附着在上述槽主体的内壁面上的溶解塑料,同时具有加热器,该加热器通过附设在位于上述搅拌刮离部的上方的轴上,对收容在上述槽主体的溶解塑料的上面进行加热;
上述油化处理部冷却、油化从上述热分解槽产生的分解气体。
2.如权利要求1所述的废塑料的油化还原装置,其特征在于,具有残渣处理部,该残渣处理部将由于回收、加热在上述槽主体的内部产生的残渣塑料而产生的分解气体向上述油化处理部供给。
3.如权利要求1或2所述的废塑料的油化还原装置,其特征在于,具有废气处理部,该废气处理部具有燃烧处理部,该燃烧处理部在规定温度以上的高温下,对在依次处理上述废塑料的各工序中产生的废气进行燃烧处理。
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