JP2001019974A - 廃プラスチック油化装置における残渣排出方法及び装置 - Google Patents

廃プラスチック油化装置における残渣排出方法及び装置

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JP2001019974A
JP2001019974A JP11196946A JP19694699A JP2001019974A JP 2001019974 A JP2001019974 A JP 2001019974A JP 11196946 A JP11196946 A JP 11196946A JP 19694699 A JP19694699 A JP 19694699A JP 2001019974 A JP2001019974 A JP 2001019974A
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residue
water
waste plastic
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cooling
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Yukiya Ito
征矢 伊藤
Yasuhiro Tanaka
泰広 田中
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 残渣排出機の冷却不良のトラブルが発生し、
溶融液が漏れ出した場合でも、漏れ出した溶融液を自然
発火温度以下にするとともに、凝固させることで新たな
溶融液の漏れ出しを止めるようにする。 【解決手段】 廃プラスチックを熱分解し油化する廃プ
ラスチック油化装置の熱分解槽から残渣を排出する方法
において、熱分解槽14の溶融液面より低い位置で残渣
を抜き出し残渣排出コンベア28などの残渣排出機に導
入して、残渣を移動させつつ残渣を溶融液の自然発火温
度以下で、かつ溶融液の凝固点以下に冷却し、冷却され
た残渣を水中に位置して水封された残渣落下管34を介
して直接水槽36に落下させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック廃棄
物を再資源化するために熱分解し熱分解油を得るための
廃プラスチック油化装置における熱分解槽からの残渣を
残渣排出機で冷却しつつ連続的に排出して、残渣と一緒
に排出される溶融液を自然発火温度以下にするととも
に、溶融液を凝固させ、冷却不良のトラブルが発生し溶
融液が漏れ出した場合でも、溶融液が空気と接触するこ
となく水で直接冷却され、溶融液を確実に自然発火温度
以下にするとともに、凝固させることで新たな溶融液の
漏れ出しを止めるようにした廃プラスチック油化装置に
おける残渣排出方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】廃プラスチックの熱分解槽において、廃
プラスチックの熱分解により発生する残渣や、廃プラス
チックとともに供給された異物は、熱分解槽の残渣とな
る。このため、残渣の排出を実施しないと熱分解槽内に
残渣が溜まってきて運転の継続が困難となるので、熱分
解槽から残渣を連続的又は間欠的に抜き出す必要があ
る。
【0003】従来、熱分解槽からの残渣の排出方法とし
て、つぎのような方法が知られている。 (1) 熱分解槽の運転終了、冷却後に残渣を排出して
抜き出す方法 この方法は、残渣を運転後に抜き出すもので、残渣蓄積
により熱分解槽に占める残渣の割合が運転時間とともに
増加するので運転を阻害する。このため運転時間が短く
なる。また、残渣の排出を容易とするための焼き締めに
時間がかかるなどの問題がある。 (2) 熱分解槽の運転中に残渣を抜き出す方法 この方法は、(1)の問題点を解決するために、運転中
に連続的又は間欠的に残渣を抜き出すもので、投入した
廃プラスチックに含まれる異物、熱分解により発生する
炭化物の量にかかわりなく連続運転が可能である。
【0004】(3) 熱分解槽内の残渣をスクレーパコ
ンベアなどにより溶融液の液面より高い位置に持ち上げ
て排出路へ排出する方法(例えば、特開平6−2121
71号参照) この方法では、残渣が溶融液よりも重いので、溶融液の
下に溜まった残渣をスクレーパコンベアなどで溶融液の
液面よりも高い位置に持ち上げることで、溶融液の漏れ
出しを避けている。しかしこの方法では、粗粒の異物の
排出は可能であるが、熱分解により発生した細粒の炭化
物は、液中で持ち上げる時に流動化が起こりコンベアと
一緒に持ち上げることが困難であり粗粒の異物のみの抜
出しとなり、溶融液中に炭化物が溜まっていき連続運転
が阻害される。
【0005】(4) 真空ポンプなどで残渣を溶融液と
ともに抜き出す方法 この方法は、熱分解槽内の残渣を真空ポンプなどで吸引
し排出するもので、この方法では、残渣とともに抜き出
される溶融液の量が多くなる。また、大粒径の重量の大
きい異物の抜出しができない。 (5) 残渣を熱分解槽の下部より冷却し抜き出す方法 この方法では大粒径の異物から、細粒の炭化物まで抜出
しが可能であり、この場合、確実に溶融液の着火温度
(発火温度)、凝固点以下に保つことができれば、連続
運転が可能となる。しかし、冷却不良のトラブルが発生
した場合には、残渣抜出し口が熱分解槽の液面より低い
位置にあるために、重力により溶融液が漏れ出し、漏れ
出した溶融液が空気に接触して自然発火するという危険
性がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】熱分解槽内の溶融液
は、廃プラスチックが熱分解した炭化水素であり、温度
が約200℃以上で空気に触れると自然発火する。熱分
解槽内にある溶融液は、凝固点が百数十℃であり、常温
まで冷却すると固体となる。このため、残渣排出機では
凝固点以下(一般に100℃以下)に冷却し取り出す必
要がある。しかし、何らかの不具合による冷却不良の場
合には、溶融液が漏れ出して自然発火する危険性があ
る。このため、残渣排出機の出口温度がある設定温度以
上となった場合に、ゲート弁などで溶融液の流れを遮断
するようにすることが考えられる。しかし、このように
した場合でも、設定温度検出から漏れ出すまでの時間に
よっては、ゲート弁などの遮断弁が閉まる前に、溶融液
が漏れ出す危険性がある。また、残渣排出ライン中に
は、残渣、異物が多量に存在しているために、異物が遮
断弁に噛み込み完全に遮断できない危険性がある。
【0007】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、残渣排出コンベアなどの残渣排出
機から溶融液が漏れ出した場合でも、自然発火の危険性
を避けるために、残渣排出機の出口を直接水槽に繋ぎ、
漏れ出した溶融液を、空気と接触させることなく水で直
接冷却することで、溶融液を確実に自然発火の危険性の
ある温度以下にするとともに、凝固させることで新たな
溶融液の漏れ出しを止めるようにした廃プラスチック油
化装置における残渣排出方法及び装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の廃プラスチック油化装置における残渣排
出方法は、廃プラスチックを熱分解し油化する廃プラス
チック油化装置の熱分解槽から残渣を排出する方法にお
いて、熱分解槽の溶融液面より低い位置で残渣を抜き出
し残渣排出コンベアなどの残渣排出機に導入して、残渣
を移動させつつ残渣を溶融液の自然発火温度以下で、か
つ溶融液の凝固点以下に冷却し、冷却された残渣を水中
に位置して水封された残渣落下管を介して直接水槽に落
下させるように構成されている(図1、図2参照)。
【0009】上記の方法において、残渣排出機のケーシ
ングに水冷ジャケットを設けて、ケーシングを冷却水で
冷却することにより、残渣を冷却したり、又は、残渣排
出機のケーシング及び中空回転軸を冷却水で冷却するこ
とにより、残渣を冷却するように構成される。
【0010】本発明の廃プラスチック油化装置における
残渣排出装置は、廃プラスチックを熱分解し油化する廃
プラスチック油化装置の熱分解槽から残渣を排出する装
置において、熱分解槽の下部の残渣抜出し口に冷却機構
を備えた残渣排出機の残渣入口を接続し、残渣排出機の
残渣出口に残渣落下管を介して水槽を接続し、この残渣
落下管が水槽内の水中に位置して水封されていることを
特徴としている(図1、図2参照)。
【0011】上記の装置において、冷却機構を備えた残
渣排出機として、ケーシングに水冷ジャケットを設けた
残渣排出コンベア、又はケーシングに水冷ジャケットを
設けるとともに、回転軸内を冷却水が流れるように回転
軸を中空構造とした残渣排出コンベアが用いられる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の第1形態に
よる廃プラスチック油化装置における残渣排出装置及び
そのまわりの構成を示している。本実施形態は、ポリエ
チレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレ
ン(PS)など塩素を含まない廃プラスチックを処理す
る場合の1槽方式の廃プラスチック油化装置における残
渣排出装置に係るものである。廃プラスチックは廃プラ
スチックホッパ10に貯えられた後、廃プラスチック供
給機12により熱分解槽14に供給される。熱分解槽1
4は略中央部から下部にかけて加熱室16で被覆されて
いる。この加熱室16へ熱風炉18からの燃焼ガスが導
入され、熱分解槽14に供給された廃プラスチックは熱
分解の起こる温度以上に、例えば、350〜450℃に
加熱されて熱分解し溶融液20となるとともに、熱分解
ガスが発生する。22は掻取り機である。
【0013】熱分解槽14の溶融液20の液面より低い
位置から残渣を抜き出すことができるように、熱分解槽
14の底部に残渣抜出し口24が設けられている。この
残渣抜出し口24に鉛直方向の残渣排出管26を介して
残渣排出機、例えば残渣排出コンベア28(図1では一
例としてスクリューコンベアを示している)の残渣入口
30が接続されている。なお、残渣は、熱分解により生
成したスラッジ状の炭化物、及び廃プラスチックに含ま
れる異物である。残渣排出コンベア28の残渣出口32
には、鉛直方向の残渣落下管34が接続されており、こ
の残渣落下管34は水槽36内の水中に挿入され、残渣
落下管34が水でシール(水封)されて、残渣落下管3
4内に空気が流入しないように構成されている。
【0014】残渣排出コンベア28のケーシングにはジ
ャケット38が設けられるとともに、スクリューの回転
軸40は中空になっており、ジャケット38及び回転軸
40内に冷却水を供給しケーシング及び軸を冷却するこ
とにより、残渣排出コンベア28内を搬送される溶融液
を含む残渣は溶融液の発火点(着火点)以下で、かつ溶
融液の凝固点以下に冷却される。例えば、100〜12
0℃、望ましくは60〜80℃に冷却される。残渣排出
コンベア28の残渣出口32には熱電対などの温度検出
器42が設けられ、この温度が設定温度以上になると、
残渣排出コンベア28の運転を停止する。例えば、温度
検出器42と残渣排出コンベアのモータ48とを制御器
46を介して接続して、検出温度が設定値以上になる
と、残渣排出コンベア28を自動的に停止するように構
成される。44は冷却水流量調節弁である。
【0015】冷却された残渣(溶融液が凝固したものを
含む)は、残渣落下管34を経て水槽36の水中に重力
落下する。そして、水槽36内に溜まった残渣は残渣取
出し機、例えば残渣取出しコンベア50にて水槽外に取
り出される。
【0016】上記のように、残渣と一緒に排出される溶
融液を自然発火温度以下にするとともに、凝固させるこ
とで、自然発火の危険を防止することができる。残渣排
出コンベアの冷却不良のトラブルが発生し、残渣排出コ
ンベアより溶融液が漏れ出した場合でも、漏れ出した溶
融液は空気に触れることなく、水で直接冷却され溶融液
を確実に自然発火の危険のある温度以下にするととも
に、冷却・凝固させることで新たな溶融液の漏れ出しを
止めることができる。
【0017】熱分解槽14から熱分解留分(主としてガ
ス)は還流塔(分離塔)52に導かれ、ここでガスと液
体とに分離され、液体は熱分解槽14に戻され、ガスは
コンデンサー(凝縮器)54に導入される。コンデンサ
ー54に導入されたガスは、冷媒、例えば冷却水により
冷却されて熱分解油が凝縮して液体となり、熱分解油タ
ンク56に貯留される。非凝縮性のガスは熱分解ガスと
して、熱風炉18に燃料として供給され燃焼される。ま
た、熱分解油タンク56の熱分解油の一部も熱風炉18
に燃料として供給され燃焼される。熱風炉18からの燃
焼ガスは、前述のように熱分解槽14の加熱室16へ導
かれ、熱分解槽14を外部から間接加熱する。
【0018】図2は本発明の実施の第2形態による廃プ
ラスチック油化装置における残渣排出装置及びそのまわ
りの構成を示している。本実施形態は、ポリ塩化ビニー
ル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)など塩
素を含む廃プラスチック、又は塩素を含む廃プラスチッ
クを含んだ廃プラスチックを処理する場合の2槽方式の
廃プラスチック油化装置における残渣排出装置に係るも
のである。熱分解槽14の前段に溶融・脱塩素槽58が
設けられており、この溶融・脱塩素槽58に塩素を含む
廃プラスチック、又は塩素を含む廃プラスチックを含ん
だ廃プラスチックが供給される。溶融・脱塩素槽58は
略中央部から下部にかけて加熱室60で被覆されてい
る。この加熱室60へ、例えば後段の熱分解槽14の加
熱室16からの燃焼ガスが導入され、溶融・脱塩素槽5
8に供給された廃プラスチックは加熱されて溶融物66
となるとともに、脱HClし、気体が発生する。62は
撹拌機である。溶融・脱塩素槽58からのHCl含有ガ
スは、中和装置64に導入され中和処理されて排出され
る。溶融・脱塩素槽58の溶融物66は、溶融物供給手
段68を介して熱分解槽14に供給され、熱分解処理さ
れる。他の構成及び作用は実施の第1形態の場合と同様
である。
【0019】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 残渣と一緒に排出される溶融液を、残渣排出機
内で自然発火温度以下に冷却するとともに、溶融液の凝
固点以下に冷却して溶融液を凝固させることにより、自
然発火の危険を防止することができる。 (2) 残渣排出コンベアなどの残渣排出機の冷却不良
のトラブルが発生し、残渣排出機より溶融液が漏れ出し
た場合でも、残渣落下管が水槽内の水中に位置して水封
されているので、漏れ出した溶融液は空気と接触するこ
となく水で直接冷却され、溶融液を確実に自然発火の危
険のある温度以下にするとともに、冷却・凝固させるこ
とで新たな溶融液の漏れ出しを止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態による廃プラスチック
油化装置における残渣排出装置及びそのまわりを示す系
統的概略構成図である。
【図2】本発明の実施の第2形態による廃プラスチック
油化装置における残渣排出装置及びそのまわりを示す系
統的概略構成図である。
【符号の説明】
10 廃プラスチックホッパ 12 廃プラスチック供給機 14 熱分解槽 16、60 加熱室 18 熱風炉 20 溶融液 22 掻取り機 24 残渣抜出し口 26 残渣排出管 28 残渣排出コンベア 30 残渣入口 32 残渣出口 34 残渣落下管 36 水槽 38 ジャケット 40 回転軸 42 温度検出器 44 冷却水流量調節弁 46 制御器 48 モータ 50 残渣取出しコンベア 52 還流塔 54 コンデンサー 56 熱分解油タンク 58 溶融・脱塩素槽 62 撹拌機 64 中和装置 66 溶融物 68 溶融物供給手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D004 AA07 BA03 CA24 CA29 CA32 CA50 CB43 CB45 CC03 DA03 DA06 4H029 CA01 CA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃プラスチックを熱分解し油化する廃プ
    ラスチック油化装置の熱分解槽から残渣を排出する方法
    において、熱分解槽の溶融液面より低い位置で残渣を抜
    き出し残渣排出機に導入して、残渣を移動させつつ残渣
    を溶融液の自然発火温度以下で、かつ溶融液の凝固点以
    下に冷却し、冷却された残渣を水中に位置して水封され
    た残渣落下管を介して直接水槽に落下させることを特徴
    とする廃プラスチック油化装置における残渣排出方法。
  2. 【請求項2】 残渣排出機のケーシングを冷却水で冷却
    することにより、残渣を冷却する請求項1記載の廃プラ
    スチック油化装置における残渣排出方法。
  3. 【請求項3】 残渣排出機のケーシング及び中空回転軸
    を冷却水で冷却することにより、残渣を冷却する請求項
    1記載の廃プラスチック油化装置における残渣排出方
    法。
  4. 【請求項4】 廃プラスチックを熱分解し油化する廃プ
    ラスチック油化装置の熱分解槽から残渣を排出する装置
    において、熱分解槽の下部の残渣抜出し口に冷却機構を
    備えた残渣排出機の残渣入口を接続し、残渣排出機の残
    渣出口に残渣落下管を介して水槽を接続し、この残渣落
    下管が水槽内の水中に位置して水封されていることを特
    徴とする廃プラスチック油化装置における残渣排出装
    置。
  5. 【請求項5】 冷却機構を備えた残渣排出機が、ケーシ
    ングに水冷ジャケットを設けた残渣排出コンベアである
    請求項4記載の廃プラスチック油化装置における残渣排
    出装置。
  6. 【請求項6】 冷却機構を備えた残渣排出機が、ケーシ
    ングに水冷ジャケットを設けるとともに、回転軸内を冷
    却水が流れるように回転軸を中空構造とした残渣排出コ
    ンベアである請求項4記載の廃プラスチック油化装置に
    おける残渣排出装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011034446A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 All Grade Holdings Limited Pyrolysis apparatus and methods using same
CN102277183A (zh) * 2011-07-15 2011-12-14 陈自强 一种无氧状态下高温高压碳化装置
JP2013536292A (ja) * 2010-08-26 2013-09-19 アーハーデー ヴァジョンケゼルー エーエシュ タナーチャドゥー カーエフテー. Pvcおよびハロゲン含有ポリマー廃棄物を含有する他の廃棄物の熱分解のための方法

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