JP2000129270A - 廃プラスチックの油化装置及び油化方法 - Google Patents
廃プラスチックの油化装置及び油化方法Info
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- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
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- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃プラスチックから安全に使用することので
きる油を得るとともに、安全に残滓を取り出すことがで
きるような廃プラスチックの油化装置及び油化方法を提
供すること。 【解決手段】 本発明の廃プラスチック油化装置４０
は、加熱手段１３を有し、投入される廃プラスチック１
２を加熱して油蒸気と残滓とに熱分解する熱分解装置１
１を備えている。熱分解装置１１には、熱分解装置１１
において発生した油蒸気を凝縮させる凝縮管１５が接続
されている。凝縮管１５には、油蒸気の凝縮によって生
成される油を回収する油回収タンク１６が接続されてい
る。油回収タンク１６には、連通する熱分解装置１１
内、凝縮管１５内及び油回収タンク１６内を１気圧未満
に減圧する真空ポンプ１８が接続されている。
きる油を得るとともに、安全に残滓を取り出すことがで
きるような廃プラスチックの油化装置及び油化方法を提
供すること。 【解決手段】 本発明の廃プラスチック油化装置４０
は、加熱手段１３を有し、投入される廃プラスチック１
２を加熱して油蒸気と残滓とに熱分解する熱分解装置１
１を備えている。熱分解装置１１には、熱分解装置１１
において発生した油蒸気を凝縮させる凝縮管１５が接続
されている。凝縮管１５には、油蒸気の凝縮によって生
成される油を回収する油回収タンク１６が接続されてい
る。油回収タンク１６には、連通する熱分解装置１１
内、凝縮管１５内及び油回収タンク１６内を１気圧未満
に減圧する真空ポンプ１８が接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチックの
油化装置及び油化方法に係り、とりわけ、引火点が比較
的高い油を回収することができる廃プラスチックの油化
装置及び油化方法に関している。
油化装置及び油化方法に係り、とりわけ、引火点が比較
的高い油を回収することができる廃プラスチックの油化
装置及び油化方法に関している。
【０００２】
【従来の技術】家庭ゴミに含まれるプラスチックゴミ
は、焼却や埋め立てにより処分されることが多い。しか
し、プラスチックゴミには、プラスチックの原料となっ
た石油分と同等のエネルギーが含まれており、そのよう
な処理方法は資源の浪費である。
は、焼却や埋め立てにより処分されることが多い。しか
し、プラスチックゴミには、プラスチックの原料となっ
た石油分と同等のエネルギーが含まれており、そのよう
な処理方法は資源の浪費である。
【０００３】そこで近年、そのようなプラスチックゴミ
を熱分解し、油分を回収して再利用する方法が注目され
ており、多くの発明がなされている。これらの発明は、
例えば特公昭６０−１５６７４号公報や、特公昭６０−
１４０６７号公報に記載されている。実際にも、いくつ
かの廃プラスチックの油化プラントが建設され、すでに
運用されている。
を熱分解し、油分を回収して再利用する方法が注目され
ており、多くの発明がなされている。これらの発明は、
例えば特公昭６０−１５６７４号公報や、特公昭６０−
１４０６７号公報に記載されている。実際にも、いくつ
かの廃プラスチックの油化プラントが建設され、すでに
運用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
油化プラントにおいて廃プラスチックを処理して油の製
造（回収）を行う場合、製造した油の引火点が非常に低
いために油化プラントで火災が起きたり、あるいは製造
した油の特に軽質分が危険で使えない、という問題が発
生している。
油化プラントにおいて廃プラスチックを処理して油の製
造（回収）を行う場合、製造した油の引火点が非常に低
いために油化プラントで火災が起きたり、あるいは製造
した油の特に軽質分が危険で使えない、という問題が発
生している。
【０００５】従来の油化プラントで実際に製造された油
は、引火点が氷点下数十℃であり、その約３０％が軽質
分である。このような油は、貯蔵するにも燃焼させるに
も特殊な設備が必要であり、一般用途に使うことはでき
ない。
は、引火点が氷点下数十℃であり、その約３０％が軽質
分である。このような油は、貯蔵するにも燃焼させるに
も特殊な設備が必要であり、一般用途に使うことはでき
ない。
【０００６】さらに、実際に市町村等が各家庭から分別
収集したプラスチックゴミを油化すると、重量比で約１
０％から２０％もの残滓が出来る。この残滓の主成分
は、カーボンやプラスチック中に含まれる金属などの添
加剤であるが、この残滓は、油化プラントでの油化を継
続していくと、油化を行う炉の中にたまってしまう。さ
らに油化プラントの運転を継続するためには、油化プラ
ントの炉から残滓を排出する手段が必要であるが、残滓
自体も非常な高温であり、空気中に取出すと容易に発火
して燃えてしまう等、残滓の取り扱いが非常に難しいと
いう問題がある。
収集したプラスチックゴミを油化すると、重量比で約１
０％から２０％もの残滓が出来る。この残滓の主成分
は、カーボンやプラスチック中に含まれる金属などの添
加剤であるが、この残滓は、油化プラントでの油化を継
続していくと、油化を行う炉の中にたまってしまう。さ
らに油化プラントの運転を継続するためには、油化プラ
ントの炉から残滓を排出する手段が必要であるが、残滓
自体も非常な高温であり、空気中に取出すと容易に発火
して燃えてしまう等、残滓の取り扱いが非常に難しいと
いう問題がある。
【０００７】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、廃プラスチックから安全に使用すること
のできる油を得るとともに、安全に残滓を取り出すこと
ができるような廃プラスチックの油化装置及び油化方法
を提供することを目的とする。
たものであり、廃プラスチックから安全に使用すること
のできる油を得るとともに、安全に残滓を取り出すこと
ができるような廃プラスチックの油化装置及び油化方法
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱手段を有
し、投入される廃プラスチックを加熱して油蒸気と残滓
とに熱分解する熱分解装置と、熱分解装置内に連通し、
熱分解装置において発生した油蒸気を凝縮させる凝縮管
と、凝縮管に接続され、油蒸気の凝縮によって生成され
る油を回収する油回収タンクと、油回収タンクに接続さ
れ、連通する熱分解装置内、凝縮管内及び油回収タンク
内を１気圧未満に減圧する真空ポンプと、を備えたこと
を特徴とする廃プラスチックの油化装置である。
し、投入される廃プラスチックを加熱して油蒸気と残滓
とに熱分解する熱分解装置と、熱分解装置内に連通し、
熱分解装置において発生した油蒸気を凝縮させる凝縮管
と、凝縮管に接続され、油蒸気の凝縮によって生成され
る油を回収する油回収タンクと、油回収タンクに接続さ
れ、連通する熱分解装置内、凝縮管内及び油回収タンク
内を１気圧未満に減圧する真空ポンプと、を備えたこと
を特徴とする廃プラスチックの油化装置である。
【０００９】本発明によれば、減圧環境で熱分解及び凝
縮を行わせることにより、引火点が比較的高い油、すな
わち安全に使用することのできる油を回収することがで
き、油蒸発後の残滓も安全となる。
縮を行わせることにより、引火点が比較的高い油、すな
わち安全に使用することのできる油を回収することがで
き、油蒸発後の残滓も安全となる。
【００１０】また本発明は、特許請求の範囲の請求項１
に記載の廃プラスチックの油化装置を用いて廃プラスチ
ックを油化する方法であって、真空ポンプにより、連通
する熱分解装置内、凝縮管内及び油回収タンク内を減圧
する工程と、熱分解装置の加熱手段により、熱分解装置
に投入された廃プラスチックを加熱して油蒸気と残滓と
に熱分解する工程と、凝縮管により、熱分解装置におい
て発生した油蒸気を凝縮させる工程と、油回収タンクに
より、油蒸気の凝縮によって生成される油を回収する工
程と、を備えたことを特徴とする廃プラスチックの油化
方法である。
に記載の廃プラスチックの油化装置を用いて廃プラスチ
ックを油化する方法であって、真空ポンプにより、連通
する熱分解装置内、凝縮管内及び油回収タンク内を減圧
する工程と、熱分解装置の加熱手段により、熱分解装置
に投入された廃プラスチックを加熱して油蒸気と残滓と
に熱分解する工程と、凝縮管により、熱分解装置におい
て発生した油蒸気を凝縮させる工程と、油回収タンクに
より、油蒸気の凝縮によって生成される油を回収する工
程と、を備えたことを特徴とする廃プラスチックの油化
方法である。
【００１１】本発明によれば、減圧環境で熱分解及び凝
縮を行わせることにより、引火点が比較的高い油、すな
わち安全に使用することのできる油を回収することがで
き、油蒸発後の残滓も安全となる。
縮を行わせることにより、引火点が比較的高い油、すな
わち安全に使用することのできる油を回収することがで
き、油蒸発後の残滓も安全となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１３】図１は本発明の第１の実施の形態による廃
プラスチックの油化装置を示す構成概略図である。図１
に示すように、本発明の第１の実施の形態の廃プラスチ
ックの油化装置１０は、加熱手段としてバーナー１３を
有し、投入された廃プラスチック１２を加熱して油蒸気
と残滓とに熱分解する熱分解装置としての分解タンクを
１１を備えている。
プラスチックの油化装置を示す構成概略図である。図１
に示すように、本発明の第１の実施の形態の廃プラスチ
ックの油化装置１０は、加熱手段としてバーナー１３を
有し、投入された廃プラスチック１２を加熱して油蒸気
と残滓とに熱分解する熱分解装置としての分解タンクを
１１を備えている。
【００１４】図１に示すように、分解タンク１１の上部
には、分解タンク１１において発生した油蒸気を凝縮さ
せる凝縮管１５が連通している。凝縮管１５は、分解タ
ンク１１側から下方に傾斜するように配置されており、
凝縮管１５の下方側端部には、油蒸気の凝縮によって生
成される油を回収する油回収タンク１６が接続されてい
る。油回収タンク１６は、その略中間部分で凝縮管１５
と接続されている。
には、分解タンク１１において発生した油蒸気を凝縮さ
せる凝縮管１５が連通している。凝縮管１５は、分解タ
ンク１１側から下方に傾斜するように配置されており、
凝縮管１５の下方側端部には、油蒸気の凝縮によって生
成される油を回収する油回収タンク１６が接続されてい
る。油回収タンク１６は、その略中間部分で凝縮管１５
と接続されている。
【００１５】油回収タンク１６の上部壁は、排気管１８
ａを介して、連通する分解タンク１１内、凝縮管１５内
及び油回収タンク１６内を１気圧未満に減圧する真空ポ
ンプ１８と接続されている。真空ポンプ１８は、更に廃
ガス処理装置１９に接続されている。
ａを介して、連通する分解タンク１１内、凝縮管１５内
及び油回収タンク１６内を１気圧未満に減圧する真空ポ
ンプ１８と接続されている。真空ポンプ１８は、更に廃
ガス処理装置１９に接続されている。
【００１６】油回収タンク１６の下部はテーパ状に形成
され、最下部に排出バルブ１７が配置されている。この
ため、排出バルブ１７の開閉を制御することにより、油
回収タンク１６内に溜まる油を排出する（回収する）こ
とが可能となっている。
され、最下部に排出バルブ１７が配置されている。この
ため、排出バルブ１７の開閉を制御することにより、油
回収タンク１６内に溜まる油を排出する（回収する）こ
とが可能となっている。
【００１７】次に、このような構成よりなる本実施の形
態の作用について説明する。
態の作用について説明する。
【００１８】家庭等からの廃プラスチックは、図示しな
い脱塩素処理装置（例えば特願平１０−１４１３９０に
記載されている）にて、まず脱塩素処理される。脱塩素
処理された廃プラスチック１２は、分解タンク１１の中
に図１に示すように詰められて、廃プラスチック油化装
置１０内に組み込まれる。
い脱塩素処理装置（例えば特願平１０−１４１３９０に
記載されている）にて、まず脱塩素処理される。脱塩素
処理された廃プラスチック１２は、分解タンク１１の中
に図１に示すように詰められて、廃プラスチック油化装
置１０内に組み込まれる。
【００１９】次に、真空ポンプ１８が作動して、分解タ
ンク１１内、凝縮管１５内及び油回収タンク１６を、真
空ポンプ８で１気圧未満、好ましくは０．５気圧以下、
更に好ましくは０．２気圧以下にまで減圧する。
ンク１１内、凝縮管１５内及び油回収タンク１６を、真
空ポンプ８で１気圧未満、好ましくは０．５気圧以下、
更に好ましくは０．２気圧以下にまで減圧する。
【００２０】減圧状態が形成された後、バーナー１３を
作動して分解タンク１１を加熱する。分解タンク１１の
温度が４００℃を越えたあたりから、廃プラスチック１
２の熱分解が始まる。分解タンク１１の温度は、４００
℃から６００℃程度に維持される。
作動して分解タンク１１を加熱する。分解タンク１１の
温度が４００℃を越えたあたりから、廃プラスチック１
２の熱分解が始まる。分解タンク１１の温度は、４００
℃から６００℃程度に維持される。
【００２１】廃プラスチック１２は非常に長い分子の鎖
を持っている。その重合度は数千以上である。温度が上
がるにつれて廃プラスチック１２の分子運動が激しくな
り、廃プラスチック１２の非常に長い鎖は、その分子運
動に耐え切れず切れていく。このような分解過程におい
て、分子量の大きい長い鎖の分子は切れ易く、短い鎖の
分子は切れにくい。また、各分子において結合エネルギ
ーの小さい分子部分も切れ易い。このような分解が進む
につれて、プラスチックの分子量は全体に次第に小さく
なって油に近づいていく。
を持っている。その重合度は数千以上である。温度が上
がるにつれて廃プラスチック１２の分子運動が激しくな
り、廃プラスチック１２の非常に長い鎖は、その分子運
動に耐え切れず切れていく。このような分解過程におい
て、分子量の大きい長い鎖の分子は切れ易く、短い鎖の
分子は切れにくい。また、各分子において結合エネルギ
ーの小さい分子部分も切れ易い。このような分解が進む
につれて、プラスチックの分子量は全体に次第に小さく
なって油に近づいていく。
【００２２】分子量が小さくなったプラスチック分子
は、相対的に蒸気圧も低くなり、減圧状態である分解タ
ンク１１内ですぐに蒸発してしまう。このため、ある一
定のレベルを超えて分解が進む、すなわち分子量がある
レベル以上に低い分子が発生することが防がれる。
は、相対的に蒸気圧も低くなり、減圧状態である分解タ
ンク１１内ですぐに蒸発してしまう。このため、ある一
定のレベルを超えて分解が進む、すなわち分子量がある
レベル以上に低い分子が発生することが防がれる。
【００２３】蒸発した分子は、凝縮管１５にて凝縮し、
油回収タンク１６にて油として回収される。分解タンク
１１が減圧されており一定のレベルを超えて分解が進ま
ないことにより、回収される油の分子量は比較的大き
い。このため、回収油の引火点が比較的高くなり、軽質
分の割合も低くなり、回収油の貯蔵や輸送等の取扱いが
容易になる。
油回収タンク１６にて油として回収される。分解タンク
１１が減圧されており一定のレベルを超えて分解が進ま
ないことにより、回収される油の分子量は比較的大き
い。このため、回収油の引火点が比較的高くなり、軽質
分の割合も低くなり、回収油の貯蔵や輸送等の取扱いが
容易になる。
【００２４】また、分解タンク１１が減圧されていて、
熱分解が一定の分子量レベルまでにとどまることは、油
として回収されない低分子量成分の発生量が抑制される
ことを意味する。このことは、回収油の収量を結果的に
向上させる。
熱分解が一定の分子量レベルまでにとどまることは、油
として回収されない低分子量成分の発生量が抑制される
ことを意味する。このことは、回収油の収量を結果的に
向上させる。
【００２５】更に、分解タンク１１における熱分解にお
いて、結合エネルギーの関係等により、メタン、プロパ
ン、ブタン等、分子量が極めて小さい分子が発生した場
合、これらの低分子量成分が回収油に混入すると、回収
油の引火点が下がり回収油の取扱いが困難になる。しか
し、本実施の形態では、凝縮管１５内及び油回収タンク
１６内が減圧されているため、これらの低分子量成分が
凝縮管１５内及び油回収タンク１６内で凝縮することが
抑制され、蒸発した状態のまま真空ポンプ１８から廃ガ
ス処理装置１９に送られて排出される。従って、たとえ
分子量成分が熱分解により発生したとしても、回収され
る油の引火点を比較的高くすることができる。
いて、結合エネルギーの関係等により、メタン、プロパ
ン、ブタン等、分子量が極めて小さい分子が発生した場
合、これらの低分子量成分が回収油に混入すると、回収
油の引火点が下がり回収油の取扱いが困難になる。しか
し、本実施の形態では、凝縮管１５内及び油回収タンク
１６内が減圧されているため、これらの低分子量成分が
凝縮管１５内及び油回収タンク１６内で凝縮することが
抑制され、蒸発した状態のまま真空ポンプ１８から廃ガ
ス処理装置１９に送られて排出される。従って、たとえ
分子量成分が熱分解により発生したとしても、回収され
る油の引火点を比較的高くすることができる。
【００２６】本実施の形態を用いた具体的な実験結果と
して、大気圧条件、０．１気圧の減圧条件及び０．０１
気圧の減圧条件の各々において、ポリプロピレンを油化
した場合の熱分解実験結果を以下に示す。
して、大気圧条件、０．１気圧の減圧条件及び０．０１
気圧の減圧条件の各々において、ポリプロピレンを油化
した場合の熱分解実験結果を以下に示す。
【００２７】大気圧条件では、引火点が−２０℃以下の
油が８８％の回収率で得られた。回収油の軽質分は３０
％を占め、たとえ蒸留しても安全な重質分はあまり得ら
れなかった。
油が８８％の回収率で得られた。回収油の軽質分は３０
％を占め、たとえ蒸留しても安全な重質分はあまり得ら
れなかった。
【００２８】０．１気圧では、引火点が１１．５℃の油
が８３％の回収率で得られた。回収油の重質分も多く、
常温ではワックスのように固形化した。
が８３％の回収率で得られた。回収油の重質分も多く、
常温ではワックスのように固形化した。
【００２９】０．０１気圧では、引火点が２１．０℃の
油が８０％の回収率で得られた。回収油の重質分も更に
多くなり、より安全性の高い油が得られた。
油が８０％の回収率で得られた。回収油の重質分も更に
多くなり、より安全性の高い油が得られた。
【００３０】実際の廃プラスチックの成分では、０．５
気圧程度の減圧により回収される油の引火点を±０℃程
度とすることが可能で、０．２気圧程度の減圧により引
火点を１０℃程度（アルコールの引火点と略同等）に高
めることが可能である。
気圧程度の減圧により回収される油の引火点を±０℃程
度とすることが可能で、０．２気圧程度の減圧により引
火点を１０℃程度（アルコールの引火点と略同等）に高
めることが可能である。
【００３１】なお、本実施の形態により得られる回収油
の炭素数分布範囲は、８〜４４付近の広い範囲に分布し
ており、ガソリン、軽油、重油のいずれにも相当しない
が、精油所で使われる流動接触分解（ＦＣＣ）装置など
に少量ずつ原料として混入することで、ガソリンや灯油
に転換して利用することが可能である。
の炭素数分布範囲は、８〜４４付近の広い範囲に分布し
ており、ガソリン、軽油、重油のいずれにも相当しない
が、精油所で使われる流動接触分解（ＦＣＣ）装置など
に少量ずつ原料として混入することで、ガソリンや灯油
に転換して利用することが可能である。
【００３２】一方、油化の残滓は、例えば一般家庭から
の廃プラスチック１２を油化した場合、重量比で２０％
前後出来る。その残滓は、分解タンク１１の下部にたま
るので、廃プラスチック１２の油化が収量する度毎に、
分解タンク１１を分解して残滓を削り取る。本実施の形
態においては、低分子量成分が減圧環境のため直ちに蒸
発し残滓内に残存する割合が著しく減少しているため、
残滓を空気中に取り出しても容易には発火しない。
の廃プラスチック１２を油化した場合、重量比で２０％
前後出来る。その残滓は、分解タンク１１の下部にたま
るので、廃プラスチック１２の油化が収量する度毎に、
分解タンク１１を分解して残滓を削り取る。本実施の形
態においては、低分子量成分が減圧環境のため直ちに蒸
発し残滓内に残存する割合が著しく減少しているため、
残滓を空気中に取り出しても容易には発火しない。
【００３３】残滓の主成分は、炭素と炭酸カルシウムで
あるが、その他、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩
化アルミなどの塩化物も含まれる。すなわち、本実施の
形態の油化装置では、脱塩素装置での脱塩素が十分でな
い廃プラスチックを処理した場合でも、塩素濃度の低い
回収油を得ることができる。
あるが、その他、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩
化アルミなどの塩化物も含まれる。すなわち、本実施の
形態の油化装置では、脱塩素装置での脱塩素が十分でな
い廃プラスチックを処理した場合でも、塩素濃度の低い
回収油を得ることができる。
【００３４】なお、プラスチックに添加されていた金属
のほとんども残滓として残る。例えば、チタン、ニッケ
ル、微量の鉛なども、残滓に含まれる。
のほとんども残滓として残る。例えば、チタン、ニッケ
ル、微量の鉛なども、残滓に含まれる。
【００３５】残滓は、路盤材などに用いるセメント焼成
のための燃料として使うと良い。あるいは、単純に焼却
し、灰をガラス化溶融して処理することでも処理が可能
である。
のための燃料として使うと良い。あるいは、単純に焼却
し、灰をガラス化溶融して処理することでも処理が可能
である。
【００３６】以上のように、本実施の形態によれば、引
火点が比較的高く軽質分が少ない油、すなわち安全に使
用することのできる油を、高い収率で回収することがで
きる。一方、熱分解による残滓も安全に処理することが
できる。
火点が比較的高く軽質分が少ない油、すなわち安全に使
用することのできる油を、高い収率で回収することがで
きる。一方、熱分解による残滓も安全に処理することが
できる。
【００３７】次に、本発明の第２の実施の形態の廃プラ
スチック油化装置の構成概略図を図２示す。図２に示す
ように、本実施の形態の廃プラスチック油化装置４０
は、熱分解装置が熱分解管３０によって形成され、熱分
解管３０と凝縮管１５との間に残滓回収容器２１が設け
られ、油回収タンク１６がスクリュー装置２６を有して
おり、排出バルブ１７の下方に油貯蔵タンク２７が設け
られており、廃ガス処理装置１９の代わりに廃ガス貯蔵
装置２６が設けられている。
スチック油化装置の構成概略図を図２示す。図２に示す
ように、本実施の形態の廃プラスチック油化装置４０
は、熱分解装置が熱分解管３０によって形成され、熱分
解管３０と凝縮管１５との間に残滓回収容器２１が設け
られ、油回収タンク１６がスクリュー装置２６を有して
おり、排出バルブ１７の下方に油貯蔵タンク２７が設け
られており、廃ガス処理装置１９の代わりに廃ガス貯蔵
装置２６が設けられている。
【００３８】その他の構成は、図１に示す第１の実施の
形態と同様の構成である。第２の実施の形態において、
図１に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。
形態と同様の構成である。第２の実施の形態において、
図１に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符
号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】熱分解装置である熱分解管３０は、溶融状
態の廃プラスチックが連続的あるいは断続的に投入され
る供給口３１と、加熱手段３３と、熱分解によって発生
する残滓を移動させるスクリューコンベヤ３２と、油蒸
気及び残滓を排出する排出口３５とを有している。
態の廃プラスチックが連続的あるいは断続的に投入され
る供給口３１と、加熱手段３３と、熱分解によって発生
する残滓を移動させるスクリューコンベヤ３２と、油蒸
気及び残滓を排出する排出口３５とを有している。
【００４０】熱分解管３０は、略水平に配置されてお
り、供給口３１は熱分解管３０の端部の略鉛直上方側に
設けられ、排出口３５は熱分解管３０の他端部に設けら
れるとともに残滓回収容器２１の上部に接続されてい
る。また、熱分解管３０の内部は、適当な間隔で堰３４
が設けられて複数の部屋に仕切られている。加熱手段３
３は、例えば熱分解管の下方側全長に亘って設けられて
いる。
り、供給口３１は熱分解管３０の端部の略鉛直上方側に
設けられ、排出口３５は熱分解管３０の他端部に設けら
れるとともに残滓回収容器２１の上部に接続されてい
る。また、熱分解管３０の内部は、適当な間隔で堰３４
が設けられて複数の部屋に仕切られている。加熱手段３
３は、例えば熱分解管の下方側全長に亘って設けられて
いる。
【００４１】スクリューコンベヤ３２は、スクリュー羽
根３２ｂと、スクリュー羽根３２ｂを駆動させる駆動装
置３２ａとから構成されており、熱分解管３０内の廃プ
ラスチックを供給口３１から排出口３５に向けて移動さ
せるようになっている。
根３２ｂと、スクリュー羽根３２ｂを駆動させる駆動装
置３２ａとから構成されており、熱分解管３０内の廃プ
ラスチックを供給口３１から排出口３５に向けて移動さ
せるようになっている。
【００４２】排出口３５に接続された残滓回収容器２１
は、排出口３５に略対向する位置で凝縮管１５と接続さ
れている。凝縮管１５は、残滓回収容器２１側から下方
に緩やかに傾斜するように配置されている。
は、排出口３５に略対向する位置で凝縮管１５と接続さ
れている。凝縮管１５は、残滓回収容器２１側から下方
に緩やかに傾斜するように配置されている。
【００４３】油回収タンク１６の上部壁は、排気管１８
ａを介して真空ポンプ１８と接続され、真空ポンプ１８
は更に、廃ガス貯蔵装置２９に接続されている。
ａを介して真空ポンプ１８と接続され、真空ポンプ１８
は更に、廃ガス貯蔵装置２９に接続されている。
【００４４】油回収タンク１６は、スクリュー装置２６
を有している。スクリュー装置２６は、スクリュー羽根
２６ｂと、スクリュー羽根２６ｂを駆動させる駆動装置
２６ａとから構成されており、油回収タンク１６内で凝
縮した油を排出バルブ１７側へ移動させるようになって
いる。
を有している。スクリュー装置２６は、スクリュー羽根
２６ｂと、スクリュー羽根２６ｂを駆動させる駆動装置
２６ａとから構成されており、油回収タンク１６内で凝
縮した油を排出バルブ１７側へ移動させるようになって
いる。
【００４５】排出バルブ１７の下方には、油貯蔵タンク
２７が設けられている。油貯蔵タンク２７は予め真空引
きされており、排出バルブ１７の開閉によって、油回収
タンク１６の下方に貯まった油を吸引、貯蔵することが
可能となっている。
２７が設けられている。油貯蔵タンク２７は予め真空引
きされており、排出バルブ１７の開閉によって、油回収
タンク１６の下方に貯まった油を吸引、貯蔵することが
可能となっている。
【００４６】一方、残滓回収容器２１の下方はテーパ状
に形成され、最下部に排出二重バルブ２４ａ、２４ｂが
配置されている。このため、排出二重バルブ２４ａ、２
４ｂの開閉を制御することにより、残滓回収容器２１の
下方に残留する残滓を排出することが可能となってい
る。排出二重バルブ２４ａ、２４ｂの下方には、残滓回
収タンク２５が配置されている。残滓回収タンク２５
は、排出二重バルブ２４ａ，２４ｂを閉じた状態で、取
り外し可能である。
に形成され、最下部に排出二重バルブ２４ａ、２４ｂが
配置されている。このため、排出二重バルブ２４ａ、２
４ｂの開閉を制御することにより、残滓回収容器２１の
下方に残留する残滓を排出することが可能となってい
る。排出二重バルブ２４ａ、２４ｂの下方には、残滓回
収タンク２５が配置されている。残滓回収タンク２５
は、排出二重バルブ２４ａ，２４ｂを閉じた状態で、取
り外し可能である。
【００４７】残滓回収容器２１には、残滓の排出を促進
するために、スクリュー装置２２が設けられている。ス
クリュー装置２２は、スクリュー羽根２６ｂと、スクリ
ュー羽根２６ｂを駆動させる駆動装置２２ａとから構成
されており、残滓回収容器２１内に送り込まれた残滓
を、残滓回収容器２１の内部壁との間で破砕させなが
ら、排出二重バルブ２４ａ、２４ｂ側へ移動させるよう
になっている。更に、残滓回収容器２１の周囲には、残
滓回収容器２１を加熱する加熱手段２３が設けられてい
る。
するために、スクリュー装置２２が設けられている。ス
クリュー装置２２は、スクリュー羽根２６ｂと、スクリ
ュー羽根２６ｂを駆動させる駆動装置２２ａとから構成
されており、残滓回収容器２１内に送り込まれた残滓
を、残滓回収容器２１の内部壁との間で破砕させなが
ら、排出二重バルブ２４ａ、２４ｂ側へ移動させるよう
になっている。更に、残滓回収容器２１の周囲には、残
滓回収容器２１を加熱する加熱手段２３が設けられてい
る。
【００４８】次に、このような構成よりなる本実施の形
態の作用について説明する。
態の作用について説明する。
【００４９】一般家庭等から市町村等が分別収集した廃
プラスチックは、図示しない脱塩素処理装置（例えば特
願平１０−１４１３９０など）にて、まず脱塩素処理さ
れる。脱塩素処理は３００℃〜３５０℃の温度で行われ
るので、処理直後の廃プラスチックは高温の溶融状態で
ある。この溶融状態の脱塩素された廃プラスチックが、
供給口３１から一定量ずつ熱分解管３０に供給される。
プラスチックは、図示しない脱塩素処理装置（例えば特
願平１０−１４１３９０など）にて、まず脱塩素処理さ
れる。脱塩素処理は３００℃〜３５０℃の温度で行われ
るので、処理直後の廃プラスチックは高温の溶融状態で
ある。この溶融状態の脱塩素された廃プラスチックが、
供給口３１から一定量ずつ熱分解管３０に供給される。
【００５０】一方、真空ポンプ１８が作動して、熱分解
管３０内、残滓回収容器２１内、凝縮管１５内及び油回
収タンク１６内を、１気圧未満、好ましくは０．５気圧
以下、更に好ましくは０．２気圧以下にまで減圧する。
管３０内、残滓回収容器２１内、凝縮管１５内及び油回
収タンク１６内を、１気圧未満、好ましくは０．５気圧
以下、更に好ましくは０．２気圧以下にまで減圧する。
【００５１】減圧状態が形成された後、熱分解管３０の
加熱手段３３を作動して、熱分解管３０を４５０℃から
６００℃程度に加熱する。
加熱手段３３を作動して、熱分解管３０を４５０℃から
６００℃程度に加熱する。
【００５２】廃プラスチックは、４５０℃から６００℃
程度の温度では粘性が非常に低くなるため、熱分解管３
０の内部の堰３４を超える液量となると堰３４を乗越え
て（オーバーフローして）排出口３５側の部屋に順次移
動していく。この過程で廃プラスチックが熱分解して油
蒸気が発生する。
程度の温度では粘性が非常に低くなるため、熱分解管３
０の内部の堰３４を超える液量となると堰３４を乗越え
て（オーバーフローして）排出口３５側の部屋に順次移
動していく。この過程で廃プラスチックが熱分解して油
蒸気が発生する。
【００５３】油蒸気は、凝縮管１５に至る前に低温部が
あると、そこで凝縮して液化してしまうので、排出口３
５と凝縮管１５との間に配置された残滓回収容器２１を
加熱手段２３によって加熱しておく。
あると、そこで凝縮して液化してしまうので、排出口３
５と凝縮管１５との間に配置された残滓回収容器２１を
加熱手段２３によって加熱しておく。
【００５４】従って大部分の油蒸気は、蒸気のまま残滓
回収容器２１を経て凝縮管２０に至り、凝縮管２０と油
回収タンク１６で凝縮され、凝縮タンク１６の下部に溜
まる。また油成分は、油回収タンク１６の壁面にも付着
する。そこで、スクリュー装置２６を作動させ、排出バ
ルブ１７を開け、これらの油成分を予め真空排気した油
貯蔵タンク２７の中に落とし込む。
回収容器２１を経て凝縮管２０に至り、凝縮管２０と油
回収タンク１６で凝縮され、凝縮タンク１６の下部に溜
まる。また油成分は、油回収タンク１６の壁面にも付着
する。そこで、スクリュー装置２６を作動させ、排出バ
ルブ１７を開け、これらの油成分を予め真空排気した油
貯蔵タンク２７の中に落とし込む。
【００５５】油成分以外の排ガス（メタンやプロパンな
どの低分子量ガス）は、真空ポンプ１８を経て廃ガス貯
蔵装置２９に送られて貯蔵され、各装置の加熱手段の加
熱媒体として用いられる。
どの低分子量ガス）は、真空ポンプ１８を経て廃ガス貯
蔵装置２９に送られて貯蔵され、各装置の加熱手段の加
熱媒体として用いられる。
【００５６】なお、油回収タンク１６にも加熱手段を設
けて、例えば６０℃程度にタンク内を保温して油に流動
性を持たせることが好ましい。この場合にも、大気パー
ジを利用した排出が有効である。
けて、例えば６０℃程度にタンク内を保温して油に流動
性を持たせることが好ましい。この場合にも、大気パー
ジを利用した排出が有効である。
【００５７】一方、油ガスを発生させ炭素分の割合が増
えて粘性が増大した廃プラスチックの固形分（残滓）
は、熱分解管３０に設けたスクリューコンベヤ３２を作
動させることによって、供給口３１から排出口３５に向
けて移動する。これにより、残滓は、排出口３５から残
滓回収容器２１内に順次送り出される。
えて粘性が増大した廃プラスチックの固形分（残滓）
は、熱分解管３０に設けたスクリューコンベヤ３２を作
動させることによって、供給口３１から排出口３５に向
けて移動する。これにより、残滓は、排出口３５から残
滓回収容器２１内に順次送り出される。
【００５８】前述のように、油ガスの残滓回収容器２１
における凝縮を避けるべく、残滓回収容器２１は加熱手
段２３によって加熱されている。その加熱の温度を１０
０℃程度にした場合、残滓の中には高沸点成分が多少混
入してしまい、常温でワックス状の物質として回収され
る。加熱温度を３００℃程度に設定すると、残滓は完全
に乾いた粉として回収される。
における凝縮を避けるべく、残滓回収容器２１は加熱手
段２３によって加熱されている。その加熱の温度を１０
０℃程度にした場合、残滓の中には高沸点成分が多少混
入してしまい、常温でワックス状の物質として回収され
る。加熱温度を３００℃程度に設定すると、残滓は完全
に乾いた粉として回収される。
【００５９】これらの残滓は、排出二重バルブ２４ａ，
２４ｂの開閉を制御することによって、予め真空排気し
ておいた残滓回収タンク２５に回収される。
２４ｂの開閉を制御することによって、予め真空排気し
ておいた残滓回収タンク２５に回収される。
【００６０】具体的に、一般家庭からの廃プラスチック
を本実施の形態による油化装置４０で油化した場合、石
や砂、ガラス、缶などを除いた後の廃プラスチックに対
して、油：６割（重量比）、残滓：２割（重量比）、排
出ガス：２割（重量比）が実現可能である。更に、各装
置の加熱媒体は、排出ガス成分だけで賄うことができ、
省エネルギーが図れる。
を本実施の形態による油化装置４０で油化した場合、石
や砂、ガラス、缶などを除いた後の廃プラスチックに対
して、油：６割（重量比）、残滓：２割（重量比）、排
出ガス：２割（重量比）が実現可能である。更に、各装
置の加熱媒体は、排出ガス成分だけで賄うことができ、
省エネルギーが図れる。
【００６１】以上のように、本実施の形態によれば、連
続的に廃プラスチックを油化処理することができると共
に、バッチ処理と同等の高い油の収率が得られ、省力及
び省エネルギーを図ることができる。
続的に廃プラスチックを油化処理することができると共
に、バッチ処理と同等の高い油の収率が得られ、省力及
び省エネルギーを図ることができる。
【００６２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、引火点
が比較的高い油、すなわち安全に使用することのできる
油を回収することができ、残滓も安全に処理することが
できる。
が比較的高い油、すなわち安全に使用することのできる
油を回収することができ、残滓も安全に処理することが
できる。
【図１】本発明による廃プラスチックの油化装置の第１
の実施の形態を示す構成概略図。
の実施の形態を示す構成概略図。
【図２】本発明による廃プラスチックの油化装置の第２
の実施の形態を示す構成概略図。
の実施の形態を示す構成概略図。
１０ 廃プラスチック油化装置 １１ 分解タンク １２ 廃プラスチック １３ バーナー １５ 凝縮管 １６ 油回収タンク １７ 排出バルブ １８ 真空ポンプ １９ 廃ガス処理装置 ２１ 残滓回収容器 ２２ スクリュー装置 ２２ａ 駆動装置 ２２ｂ スクリュー羽根 ２３ 加熱手段 ２４ａ、２４ｂ 排出二重バルブ ２５ 残滓回収タンク ２６ スクリュー装置 ２６ａ 駆動装置 ２６ｂ スクリュー羽根 ２７ 油貯蔵タンク ２９ 廃ガス貯蔵装置 ３０ 熱分解管 ３１ 供給口 ３２ スクリューコンベヤ ３２ａ 駆動装置 ３２ｂ スクリュー羽根 ３３ 加熱手段 ３４ 堰 ３５ 排出口 ４０ 廃プラスチック油化装置
Claims (9)
- 【請求項１】加熱手段を有し、投入される廃プラスチッ
クを加熱して油蒸気と残滓とに熱分解する熱分解装置
と、 熱分解装置内に連通し、熱分解装置において発生した油
蒸気を凝縮させる凝縮管と、 凝縮管に接続され、油蒸気の凝縮によって生成される油
を回収する油回収タンクと、 油回収タンクに接続され、連通する熱分解装置内、凝縮
管内及び油回収タンク内を１気圧未満に減圧する真空ポ
ンプと、を備えたことを特徴とする廃プラスチックの油
化装置。 - 【請求項２】真空ポンプは、連通する熱分解装置内、凝
縮管内及び油回収タンク内を０．５気圧以下に減圧する
ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の廃
プラスチックの油化装置。 - 【請求項３】真空ポンプは、連通する熱分解装置内、凝
縮管内及び油回収タンク内を０．２気圧以下に減圧する
ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の廃
プラスチックの油化装置。 - 【請求項４】熱分解装置は、 溶融状態の廃プラスチックが投入される供給口と、 発生する残滓を移動させるスクリューコンベヤと、 油蒸気及び残滓を排出する排出口と、を有する熱分解管
によって構成され、 熱分解管と凝縮管との間に、加熱手段を有する残滓回収
容器が設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の廃プラスチックの油化装置。 - 【請求項５】熱分解管は、内部に堰が形成されているこ
とを特徴とする請求項４に記載の廃プラスチックの油化
装置。 - 【請求項６】真空ポンプには、真空ポンプによる排出ガ
スを貯蔵する貯蔵装置が設けられたことを特徴とする請
求項１乃至５のいずれかに記載の廃プラスチックの油化
装置。 - 【請求項７】熱分解装置は、投入される廃プラスチック
を４００℃から６００℃に加熱するようになっているこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の廃プ
ラスチックの油化装置。 - 【請求項８】請求項１に記載の廃プラスチックの油化装
置を用いて廃プラスチックを油化する方法であって、 真空ポンプにより、連通する熱分解装置内、凝縮管内及
び油回収タンク内を減圧する工程と、 熱分解装置の加熱手段により、熱分解装置に投入された
廃プラスチックを加熱して油蒸気と残滓とに熱分解する
工程と、 凝縮管により、熱分解装置において発生した油蒸気を凝
縮させる工程と、 油回収タンクにより、油蒸気の凝縮によって生成される
油を回収する工程と、を備えたことを特徴とする廃プラ
スチックの油化方法。 - 【請求項９】投入された廃プラスチックを熱分解する工
程は、投入された廃プラスチックを４００℃から６００
℃に加熱する工程を有することを特徴とする請求項８に
記載の廃プラスチックの油化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30874098A JP2000129270A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 廃プラスチックの油化装置及び油化方法 |
| KR1019990046528A KR20000029307A (ko) | 1998-10-29 | 1999-10-26 | 폐 플라스틱의 유화 장치 및 유화 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30874098A JP2000129270A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 廃プラスチックの油化装置及び油化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000129270A true JP2000129270A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17984724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30874098A Pending JP2000129270A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 廃プラスチックの油化装置及び油化方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000129270A (ja) |
| KR (1) | KR20000029307A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012141024A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | システム機工株式会社 | 原油スラッジ中の油分回収方法 |
| WO2013070801A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Natural State Research, Inc. | Methods and systems for converting plastic to fuel |
| US8927797B2 (en) | 2008-05-30 | 2015-01-06 | Natural State Research, Inc. | Method for converting waste plastic to lower-molecular weight hydrocarbons, particularly hydrocarbon fuel materials, and the hydrocarbon material produced thereby |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010087815A (ko) * | 2001-06-16 | 2001-09-26 | 김동준 | 폐 플라스틱을 이용한 원유 제조 시스템 |
| KR100473525B1 (ko) * | 2001-12-17 | 2005-03-08 | 한국에너지기술연구원 | 압력 변환시스템을 구비한 고분자 폐기물 열분해장치 및열분해방법 |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP30874098A patent/JP2000129270A/ja active Pending
-
1999
- 1999-10-26 KR KR1019990046528A patent/KR20000029307A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8927797B2 (en) | 2008-05-30 | 2015-01-06 | Natural State Research, Inc. | Method for converting waste plastic to lower-molecular weight hydrocarbons, particularly hydrocarbon fuel materials, and the hydrocarbon material produced thereby |
| US9404046B2 (en) | 2008-05-30 | 2016-08-02 | Natural State Research, Inc. | Method for converting waste plastic to lower-molecular weight hydrocarbons, particularly hydrocarbon fuel materials, and the hydrocarbon material produced thereby |
| WO2012141024A1 (ja) * | 2011-04-14 | 2012-10-18 | システム機工株式会社 | 原油スラッジ中の油分回収方法 |
| JP5925189B2 (ja) * | 2011-04-14 | 2016-05-25 | システム機工株式会社 | 原油スラッジ中の油分回収方法 |
| WO2013070801A1 (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Natural State Research, Inc. | Methods and systems for converting plastic to fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000029307A (ko) | 2000-05-25 |
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