JP2001031978A - 廃プラスチックの油回収方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テレフタール酸類等の析出物の効果的除去を
図るとともに、低沸点油の質的及び収率向上を図った廃
プラスチックの油回収装置の提供。 【解決手段】 廃プラスチックを温度略３５０〜５００
℃の温度で熱分解して熱分解ガス状生成物を得る熱分解
手段と、前記熱分解ガス状生成物を気液接触空間に導入
し、略２００〜略３００℃に冷却された油に接触させて
前記温度以上に沸点を有する油と結晶化物質とを下方の
固液分離手段に流下させる第１の気液接触手段と、該第
１の気液接触手段をガス状に通過した低沸点油を含む低
沸点成分低沸点油を冷却して低沸点油を回収する低沸点
油回収手段と、前記固液分離手段内に貯留された油（高
沸点油）を熱分解手段に戻すことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみから分別
収集された廃プラスチック、又は産業廃棄物として回収
された廃プラスチックから高品質の燃料用の油を効率よ
く回収する廃プラスチックの油回収方法とその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より廃プラスチックを熱分解により
油を回収する方法として、４００℃前後の温度で廃プラ
スチックの炭素骨格を切断して低分子化・液化させるこ
とよりなるものが知られている。さらに廃プラスチック
の熱分解に必要な約５００〜１，０００ｋｃａｌ／ｋｇ
（プラスチック）の熱を与える手段として、溶融したプ
ラスチックをポンプで循環させ、その途中に設けられた
加熱炉でエネルギを与えることを含むものの他に、本出
願人によって特開平９−７１６８４号に開示されている
発明が提案されている。

【０００３】すなわち、かかる基本技術は図３に示すよ
うに、廃プラスチックを２００ｍｍ前後の粒径に粗粉砕
した後、廃プラスチック供給ライン１１０を経て、ロー
タリーキルン等の脱塩素手段１において、廃プラスチッ
クＰは砂循環ライン７より高温の砂Ｓと混合され、温度
２５０〜３５０℃に加熱されることにより塩素分は除去
される。それ自体の組成により実質的に塩素分を含まな
い廃プラスチックＰ及び／または前記脱塩素手段１によ
って実質的に塩素分が除去された廃プラスチックＰは抜
き出しライン９より流動層若しくは撹拌槽からなる熱分
解手段２に送給される。

【０００４】熱分解手段２では、砂取り出しライン２０
より高温の砂Ｓ及び／又は添加剤供給ライン１０より添
加剤Ｔ等が添加され、比表面の大きい砂Ｓにより直接廃
プラスチックＰを加熱して、温度略３５０〜５００℃、
好ましくは４００〜４８０℃に加熱されることにより、
ガス状熱分解生成物（ガス状の高沸点油、低沸点油、低
分子ガス）に熱分解されると共に熱分解残渣を副生す
る。熱分解残渣は、ライン１７を通って流動床型燃焼炉
３に送られる。

【０００５】そして前記熱分解手段２の上方には還流塔
からなる第１の気液分離手段４が接続されている。第１
の気液分離手段４では下方の熱分解手段２から供給さ
れ、上昇するガス状熱分解生成物と、上方からスプレー
ノズル等の液分散器４２により供給され下降する前記熱
分解ガス状生成物の温度以下に冷却・調整された低沸点
油と、向流接触させ、ガス状熱分解生成物は液状の高沸
点油（沸点２５０℃以上）と低沸点成分（沸点２５０℃
以下のガス状の低沸点油、低分子ガス）とに分離され
る。そのうち、高沸点油は前記熱分解手段２に還流され
る。尚、この２５０℃という境界温度は必要に応じて２
００〜４００℃の範囲に自由に設定することができる。
そして前記第１の気液分離手段４で高沸点油と分離され
たガス状の低沸点油、低分子ガスは未凝縮ガス抜き出し
ライン１３より分留塔若しくは放散塔からなる第２の気
液分離手段５に導入される。

【０００６】前記第１の気液分離手段４に直列に接続さ
れた第２の気液分離手段５は上側充填部の上方にクーラ
５ａが配置され、該クーラ５ａにより前記ガスを常温に
冷却することにより、常温で液体の低沸点油は下方底部
に貯留され、常温で気体の低分子ガスはライン１６を介
して流動床燃焼炉３に送られ、該燃焼炉３の燃料に供さ
れる。なお、その第２の気液分離手段５で分離された低
沸点油の一部は循環ライン２３を介して第１の気液分離
手段４の液分散器４２に戻され、高沸点油の洗浄・捕集
に使用される。また、上記各気液分離手段としては、例
えば充填塔や塔内に上下に配列された複数段の棚段より
段塔等が使用される。

【０００７】さらに前記熱分解手段２で生成した固体状
の熱分解残渣（炭素質）・固型異物・液化しなかった熱
硬化性樹脂等の有機物は、スクリューフィーダ等で取り
出され、前記した燃焼炉３に導入される。その燃焼炉３
は、空気が吹き込まれることよって砂Ｓを媒体とする流
動床が形成されており、前記有機物や砂Ｓに付着した有
機物は完全燃焼し、砂Ｓは５００〜９５０℃に加熱され
る。砂Ｓは灰分と分離され、脱塩素手段１と熱分解手段
２とにライン２０、１１及び７を介して再循環使用され
る。

【０００８】以上のように構成されることにより、本従
来技術では、次のような作用を奏する。即ち、熱分解手
段２では、比表面積の大きい高温の砂Ｓにより直接廃プ
ラスチックＰが加熱されるため、従来の間接熱交換器の
ように伝熱面でのコーキングトラブルが回避され、運転
が安定し、長期連続運転が可能となる。副生した熱分解
残渣は砂Ｓに付着・成長するが、砂Ｓは絶えず流動し、
流動床型燃焼炉３との間を循環しており、該燃焼炉３で
熱分解残渣が燃焼消失することによって容易に加熱再生
される。

【０００９】次に高沸点油が第１の気液分離手段４によ
って低沸点成分と分離され、熱分解手段２に戻され、さ
らに再加熱・熱分解されることによって低沸点油を生成
するため、低沸点油の収率が増大し、油の品質・貯蔵安
定性が向上する。

【００１０】更に第２の気液分離手段５によって低分子
ガスと分離された低沸点油の一部が第１の気液分離手段
４に戻されるため、高沸点油がその第１の気液分離手段
４を誤って通過しようとしても、低沸点油と接触し、そ
れに捕捉され、その中に分散され、熱分解手段２側に確
実に還流される。従って、ワックス分（高沸点油）が低
沸点油側に移行・混入することがなく、高品質の低沸点
油が得られる。

【００１１】更に又、前記熱分解手段２で生成した熱分
解残渣等の有機物は、砂Ｓと共に残渣焼却手段（流動床
型燃焼炉）３に導入され、吹き込まれた空気によって完
全燃焼すると共に、その発生する熱によって砂Ｓを５０
０〜９５０℃に加熱する。砂Ｓの一部は、脱塩素手段１
と熱分解手段２とに再循環され、それぞれ熱媒体として
繰り返し使用されるため、廃プラスチックＰ中の固形分
は１００〜２００ｍｍ以下に破砕されていれば、閉塞な
どのトラブルはなく、前処理は破砕のみでよく、格別の
分別は不要となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って本出願人による
前記基本技術によって、熱分解手段２におけるコーキン
グトラブルの回避、長期連続運転の達成、熱分解残渣の
有効利用、高品質の低沸点油の収率向上、ごみの分別の
簡略化が可能となったが、なお、次のような問題があ
る。

【００１３】即ち、都市ゴミから排出されるプラスチッ
クには、ＰＥＴやＰＶＣ等があり、これらのガス状熱分
解生成物が、第１の気液分離手段４では２００〜２５０
℃の温度の低沸点油と向流接触させると２００〜２５０
℃以上の温度に昇華点を有するテレフタール酸（昇華点
３００℃）や結晶化しやすい物質があわせて析出し、こ
れらの析出物や熱分解残渣・砂の破砕片等の平均粒径約
１０ミクロンの微小固形分（ダスト）が、第１の気液分
離手段４の内の充填層を通って繰り返し熱分解手段２に
戻るが、前記サイクルは無限に繰り返されるために、順
次前記充填層を形成する充填物等に捕捉され、蓄積し、
最悪の場合には前記充填層が閉塞するという問題が発生
する。

【００１４】かかる技術課題を解決するために、特開平
９−２０８９２号において、図４に示すように、気液接
触槽１２５底部を垂直仕切板１２６により２つに分離す
るとともに、炉頂部に液ノズル１２８を設け、前記垂直
仕切板１２６により分離された軽質油貯留室１３５より
クーラ１３０を介して前記軽質油分を２５０〜３００℃
に冷却しつつ炉頂部の液ノズル１２８より噴霧可能に構
成されている。又液ノズル１２８の下方には、傾斜板１
２７が配置されており、気液接触された油は先ず重質油
貯留室１３２に流入可能に構成されている。

【００１５】かかる従来技術によれば、熱分解槽より送
給された例えば４００〜４５０℃前後の温度を有するガ
ス状熱分解生成物をライン１３１より気液接触槽の重質
油貯留室１３２に導かれる。重質油貯留室１３２では前
記４００〜４５０℃前後の温度ガスの流入により低沸点
油等が蒸発するが、炉頂部の液ノズル１２８より２５０
〜３００℃の温度に冷却された軽質油分と気液接触し、
２５０℃以上の温度に昇華点を有するテレフタール酸等
が結晶化し、その析出物や２５０〜４００℃に沸点を有
する油が重質油貯留室１３２に戻される。そして前記重
質油貯留室１３２の上層の軽質油成分は仕切壁１２６を
オーバフローして軽質油貯留室１３５に貯留される。以
下前記操作を繰り返す。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術におい
ては、熱分解槽より重質油貯留室に常に４００〜４５０
℃前後のガス状熱分解生成物が供給されるために、該貯
留室内が必然的にバブリング状態になり、対流現象によ
り前記析出分が上層まで対流し、垂直仕切壁よりのオー
バフローにより軽質油貯留室側に移行してしまうという
欠点を有する。

【００１７】又、４００〜４５０℃前後のガス状熱分解
生成物が供給されるために、該重質油貯留室が常に４０
０〜４５０℃前後で加熱されるために重質油成分が貯留
室壁面に粘着し、保守劣化が生じやすい。

【００１８】本発明は、かかる技術的課題に鑑み、テレ
フタール酸類等の析出物・微小固形分（ダスト）の効果
的除去を図るとともに、低沸点油の質的及び収率向上を
図った廃プラスチックの油回収装置を提供することを目
的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、廃プラスチックを温度略３５０〜５００
℃の温度で熱分解して熱分解ガス状生成物を得る熱分解
手段と、前記熱分解ガス状生成物を気液接触空間に導入
し、前記熱分解ガス状生成物の温度以下に冷却・調整さ
れた油に接触させて略２５０〜略３５０℃以上に沸点を
有する油と結晶化物質とを下方の固液分離手段に流下さ
せる第１の気液接触手段と、前記第１の気液接触手段を
ガス状に通過した低沸点油を含む低沸点成分を冷却して
低沸点油を回収する低沸点油回収手段と、前記固液分離
手段内に貯留された高沸点油を熱分解手段に戻す事を特
徴とする廃プラスチックの油回収装置を提案する。

【００２０】ガス状熱分解生成物は、前記従来技術のよ
うに、固液分離装置の貯留室内に直接導くのではなく、
その上方に位置する気液接触空間内に導入されるため
に、固液分離装置の貯油室内でバブリング等が生じるこ
となく、析出物と高沸点油との比重差に基づく沈降分離
を精度良く行なうことが出来る。又、固液分離装置で
は、前記気液接触により（３００℃以下に）十分冷却さ
れた重質分が落下するために、言い換えれば前記従来技
術で示す４００〜４５０℃前後のガス状熱分解生成物で
加熱されることがないために重質油成分が固液分離装置
としての沈降槽壁面に粘着したり、保守劣化が生じるこ
となく、容易に排出できる。

【００２１】請求項２記載の発明は、前記熱分解手段と
第１の気液接触手段との間に、前記熱分解ガス状生成物
の温度以下に冷却・調整された油で熱分解ガス状生成物
と気液若しくは気気接触させ、前記生成物中のタールや
ピッチ等の重質分を凝縮させ熱分解手段側に戻す還流手
段を設けたことを特徴とする。

【００２２】かかる発明によれば、熱分解ガス状生成物
中のタールやピッチ等の重質分は前もって除去された
後、第１気液分離手段でテレフタール酸類の析出を行な
うために、該第１気液分離手段や固液分離手段に、これ
らのタールやピッチ等等が壁面に付着する恐れがなく、
一層保守劣化が生じることなく、容易に運転管理が出来
る。

【００２３】請求項３記載の発明は、前記固液分離手段
で生成された高沸点油を直接若しくは間接的に第１の気
液接触手段若しくは還流手段の気液接触油として使用す
ることを特徴とする。この場合、前記循環経路中に還流
クーラ等を用いて温度制御を図るのがよい。

【００２４】特に還流手段の気液接触油として使用する
ことにより、その油分は常に熱分解手段側に戻すことが
出来、高沸点油の低沸点油化が一層促進される。しか
も、テレフタール酸類が分離低減された高沸点油がガス
状熱分解生成物の冷却剤として循環使用されるため、冷
却剤中のテレフタール酸の蓄積・増加が起らず、その増
大によってガス状熱分解生成物と接触する気液接触手段
（充填塔等）での閉塞トラブルも解消される。

【００２５】請求項４記載の発明は、前記固液分離手段
で生成された高沸点油を蒸留手段にて低沸点成分を除去
した後、熱分解手段、第１の気液接触手段若しくは還流
手段に戻すことを特徴とする。

【００２６】即ち、ガス状熱分解生成物の前記気液接触
手段での接触時の温度が低い場合、落下する高沸点油中
の低沸点油の含量が増大し、そのままそれが熱分解手段
に送られ、再加熱されると、低沸点油がさらに熱分解さ
れ、ガス成分が増大し、低沸点油の収量が低下するおそ
れがある。その対策として、本発明では、得られた高沸
点油のうち、熱分解手段に送られるものは、蒸留され、
低沸点油が回収されるよう構成されているため、それが
再熱分解されることはなく、ガス状熱分解生成物の接触
時の温度が低くても、低沸点油の収量は高い。

【００２７】請求項５記載の発明は、前記固液手段を比
重差により固液分離を行なう沈降槽で形成するととも
に、前記第１の気液接触手段の液流出開口を前記沈降槽
の貯留液中に侵入させたことを特徴とする。かかる発明
は、前記第１の気液接触手段の液流出時の重力エネルギ
が減少し、静かに液流出が行なわれるために、円滑に比
重差により固液分離を行なうことができる。特に第１気
液分離手段に分離された微小固形物を含む高沸点油は、
固液分離手段によって例えば沈降槽に靜置されるだけ
で、液体の高沸点油とテレフタール酸類・微小固形物と
に沈降分離される。なお、テレフタール酸類・微小固形
物は抜き出され、例えば燃焼炉によって焼却処理され
る。

【００２８】請求項６記載の発明は、前記熱分解手段の
前に脱塩素手段を設けるとともに、該脱塩素工程で発生
したＨＣｌリッチガス、前記固液分離手段の底部に貯留
した結晶化物質、及び低沸点油回収手段で発生した低沸
点ガスのいずれもが、前記熱分解手段と脱塩素手段に熱
エネルギを供給する燃焼炉に供給され、熱エネルギの循
環利用を図ったことを特徴とする。

【００２９】かかる発明によれば熱エネルギを閉回路に
て効率よく利用でき、無駄に熱エネルギを捨てることが
ない。

【００３０】従って本発明によれば、高温の熱分解ガス
状生成物を低温の高沸点油と接触させることによって、
析出物及び微小固形分を含む高沸点油を凝縮させ、低沸
点油を含む低沸点成分と分離すること、得られた高沸点
油から析出物及び微小固形分を分離すること、及びその
析出物及び微小固形分を分離した高沸点油のうち、増加
分は加熱し、低沸点成分を留出させたうえ、熱分解手段
に戻し、廃プラスチックと共に熱分解するが、一部は冷
却し、上記高温の熱分解ガス状生成物と低温の高沸点油
との接触に循環再使用することが出来る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
るユニット等の種類、温度、そのユニットの配置順序等
の相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発
明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明
例に過ぎない。

【００３２】図１は本発明の実施形態にかかる廃プラ油
化装置の全体システム構成図である。次に本発明の実施
の態様を詳細に説明する。先ず本発明でいう廃プラスチ
ックとは、都市ごみから分別された、主としてプラスチ
ックを含むごみで、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレンなど熱可塑性樹脂を主成分として、ポリ塩化
ビニル（ＰＶＣ）、ＰＥＴ類等を含むものを言い、熱硬
化性樹脂や紙、ちゅう芥類の夾雑雑が混入していても良
い。また、産業廃棄物の中でも、プラスチックダイキャ
スト製品の残渣プラスチック等のポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）、ＰＥＴ類等を含むものも包含される。要は略２０
０〜３００℃の気液接触により油より比重の大きい固形
物が析出されるプラスチックを含むものを指す。

【００３３】以下、図１を参照して本発明の実施の形態
例について説明する。３０は破砕機で、廃プラスチック
Ｐ中の固型分は１００〜２００ｍｍに破砕した後、脱塩
素を行なうロータリーキルン１に投入される。ロータリ
ーキルン１では、前記廃プラスチックＰと４００〜９５
０℃に高温加熱した循環砂Ｓを押し出し混合させなが
ら、前記廃プラスチックＰを温度２５０〜３５０℃に加
熱する。

【００３４】この結果、廃プラスチックＰ中の塩素は約
９５％以上を分離してキルン１上部に設けたＨＣｌリッ
チガス抜出しライン５３よりＨＣｌ主成分のガスが取り
出され、流動床炉３、熱回収器６０、バグフィルタ６１
を介してＨＣｌ吸収塔６２により水又はアルカリ吸収液
で回収する。そして、循環砂Ｓと脱塩素されたプラスチ
ックＰとの混合物はスクリューコンベア等からなる抜出
しライン９を介して熱分解槽２に供給される。

【００３５】かかるロータリーキルン１によれば、高温
の砂Ｓで直接加熱する為、伝熱面積は砂Ｓの表面積と大
きく、容易に廃プラスチックＰを加熱することができ
る。

【００３６】熱分解槽２は砂Ｓ、添加剤Ｔ、廃プラスチ
ックＰを均一に混合できる撹拌槽からなり、添加剤供給
ライン１０より供給された添加剤Ｔと、循環砂供給ライ
ン１１より供給された５００〜９５０℃の高温の循環砂
Ｓを、抜出しライン９より供給されたプラスチックＰ混
合物とともに混合し、温度４００〜４８０℃に保持しな
がら加熱分解を行なう。尚、前記添加剤Ｔには、合成ゼ
オライト又は天然ゼオライト、好ましくは天然のモルデ
ナイトを用いる。

【００３７】そして、熱分解槽２で生成した固体状の熱
分解残渣（炭素質）、固型異物、液化しなかった熱硬化
性樹脂は熱分解残渣混合物抜出しライン１７より、スク
リューフィーダ等で取り出し、流動床燃焼炉３に導入す
る。

【００３８】前記熱分解槽２の上方には還流塔４が接続
されており、該還流塔４内で前記熱分解槽２より生成し
た熱分解生成ガスと、炉頂に設けたノズル４２より噴出
される、前記熱分解ガス状生成物の温度以下に冷却・調
整された油との気液若しくは気気接触接触にて、タール
やワックス等の重質分を重力で熱分解槽２に戻す。尚、
前記ノズル４２より噴出される油は、分留塔５で生成し
た回収油を温度調節してノズル４２に供給するように構
成してるが、これのみに限定されず、後記沈降槽６の上
澄み油を前記ノズル４２に供給しても良い。

【００３９】そして前記重質分が除去された熱分解生成
ガスは析出用充填塔５０の気液接触空間５９に送給され
る（図２参照）。析出用充填塔５０は充填層５８の上方
に液ノズル部５７を設けるとともに、下方開口を筒状に
下方に延設し、その延設筒４０下端開口を沈降槽６の液
中に浸入させる。熱分解生成ガスの導入口４９は、図１
に示すように前記充填層５８の途中でも、又、前記充填
層５８の下方に導入口４９を設定してもよく、いずれも
気液接触空間となる。

【００４０】又、前記液ノズル部５７より噴出される油
は、分溜塔５で生成した回収油で、これをクーラ４５で
２００〜３００℃、好ましくは２５０〜３００℃に冷却
して、ノズル部５７に供給するように構成しているが、
これのみに限定されず、図２に示すように沈降槽６の上
澄み油を前記ノズル部５７に供給しても良い。この結
果、前記液ノズル部５７より２５０〜３００℃の温度に
冷却された回収油と重質分が除去された熱分解ガスと気
液接触し、２５０℃以上の温度に昇華点を有するテレフ
タール酸等が結晶化し、その析出物とともに２５０〜４
００℃に沸点を有する高沸点油が延設筒４０内に落下
し、該延設筒４０下端開口より沈降槽６の液中に侵入す
る。

【００４１】そして２５０〜４００℃に沸点を有する高
沸点油と結晶化したテレフタール酸は、前記沈降槽６内
で比重分離され、テレフタール酸（比重約１．５）が底
部に、高沸点油（比重０．８５前後）が上澄み油として
上部に貯留される。そして前記沈降槽６底部に貯まった
テレフタール酸等は燃料として流動床型燃焼炉３に供給
される。そして上澄み油としての高沸点油はライン４７
を介して分溜塔５の底部に導かれた後、ヒータからなる
蒸留器５２で低沸点分を蒸発させた後、残余の高沸点油
をノズル部４２より還流塔４内に噴出された後、気液接
触された重質分とともに熱分解槽２に戻入循環させる。
このように高沸点油をライン及び還流塔４を介して熱分
解槽２に戻入することにより、高沸点油及び重質分は熱
分解槽２で繰り返し加熱されるので、これらは更に分解
されて低沸点油になり、低沸点油の収率が増大し、油の
品質・貯蔵安定性が向上する。又前記高沸点油の一部
は、析出用充填塔５０の液ノズル部５７に導かれる。

【００４２】一方、前記析出用充填塔５０で液化されな
い、低分子ガス、ガス状の低沸点油（略沸点２５０℃以
下）は分溜塔５に導かれた後、クーラ５１で約３０℃に
冷却して低沸点油Ｏを得、前記分溜塔５の分留部より回
収されるとともに、更に未凝縮の低分子ガスは、低分子
ガス抜出しライン１６より燃焼炉３に送出される。

【００４３】燃焼炉３は高速循環流動床若しくは気泡流
動床で構成され、燃焼用空気供給ライン１８より空気を
導入し、砂Ｓを媒体とする流動床を形成せしめ、温度を
５００〜９５０℃、好ましくは７５０〜９５０℃に保持
し、ライン１７中の有機物を完全燃焼させ、更に二次空
気Ａの導入によりその排ガスを８５０〜９５０℃に昇温
させてダイオキシン等の発生を抑制させつつ、燃焼排ガ
ス取出しライン２１からは燃焼排ガスＧを取り出し、熱
交換器による熱回収６０、バグフィルタによる灰除去６
１、酸若しくはアルカリ吸収による塩化水素除去６２等
の排ガス処理を行なう。

【００４４】一方、燃焼炉３で焼却しきれなかった金属
やガラス等の不燃物Ｆは不燃物抜出しライン１９より取
り出す。又、７５０〜９５０℃に加熱された流動床中の
砂Ｓの一部は砂取出しライン２０、１１、７より脱塩素
用のキルン１及び熱分解炉２に再循環使用する。廃プラ
スチック供給ライン１１０より供給された廃プラスチッ
クＰと４００〜９５０℃に高温加熱された砂Ｓとが脱塩
素手段１（例えばロータリキルン）内で混合されながら
一端から他端へ向かって送られる間に、廃プラスチック
Ｐは砂Ｓからの熱を受けて、温度２５０〜３５０℃に加
熱される。

【００４５】図２は本発明の他の実施形態で、熱分解槽
２で生成された熱分解ガス状生成ガスは還流塔４を介す
ることなく直接析出用充填塔５０の気液接触空間５９に
導入させている。詳細に説明すると、先ず析出用充填塔
５０では、充填層５８下方の気液接触空間５９内に供給
され、上昇する高温（４５０℃前後）の熱分解ガス状生
成ガスが、上方から液分散ノズル５７によって沈降槽６
の上澄み油である高沸点油がクーラ４５により３００℃
以下、例えば２５０〜３００℃に冷却後散布される。即
ち、前記散布により４５０℃前後の熱分解ガス状生成物
が、下降する低温の高沸点油と向流接触して冷却され、
熱分解ガス状生成物に含まれる、例えば沸点２５０℃以
上の中重質油が凝縮するとともに、テレフタール酸類が
析出し、微小固形物と共にいずれも、流下する低温の高
沸点油によって洗浄・捕捉され、ガス状熱分解生成ガス
の２５０℃以下の低沸点成分と分離される。

【００４６】沈降槽６は、下部がコーン状に形成されて
おり、上記充填塔５０より落下する凝縮油とテレフター
ル酸類を受け入れ可能に配置されている。前記析出用充
填塔５０の延設筒４０下端より沈降槽６内に流下した高
沸点油からは、テレフタール酸類析出物・微小固形物が
沈降し、コーン状の底部に集められ、ドレン４３により
抜き出され、例えば前記燃焼炉３の燃料として処理され
る。なお、沈降分離方法として、重力によらず遠心力に
よるものが採用されれば、固形分の分離速度・分離度は
より増大する。

【００４７】沈降槽６の上澄み液貯留部と析出充填塔５
０頂部の液ノズル部５７との間を接続するライン４４に
はポンプ４４ａとともにクーラ４５が設けられており、
該クーラ４５によって冷却された、テレフタール酸類析
出物等の固形分の低減された高沸点油が析出充填塔５０
の頂部の液分散ノズル部５７に供給され、該液分散ノズ
ル５７によって散布される。

【００４８】さらに沈降槽６内の上澄み液は、ライン４
７及びポンプ４７ａを介して分溜塔５底部に給送され、
更に分溜塔５底部と熱分解槽２との間には、ライン２４
及びポンプ２４ａによる油循環ラインが設けられてお
り、分溜塔５底部に付設された蒸留器（ヒータ）５２に
よって低沸点油Ｏが留出した後、高温の高沸点油が熱分
解槽２に戻され、再熱分解を受ける。

【００４９】かかる実施形態の作用について纏めると、
先ず、析出用充填塔５０において、ガス状熱分解生成ガ
スは、冷却剤である３００℃以下の高沸点油と接触し、
冷却され、前記生成ガス中の、高沸点油が凝縮し、テレ
フタール酸類が（３００℃以下になれば）析出し、微小
固形物と共にいずれも、流下する低温の高沸点油によっ
て洗浄・捕捉され、低沸点成分と分離され、落下する。

【００５０】上記落下したテレフタール酸類・微小固形
物を含む高沸点油は、例えば沈降槽６に靜置されるだけ
で、その比重差により液体の高沸点油とテレフタール酸
類・微小固形物とに（沈降）分離される。なお、テレフ
タール酸類・微小固形物は抜き出され、例えば燃焼炉３
によって焼却処理される。

【００５１】ガス状熱分解生成物の析出充填塔５０での
接触時の温度が低い場合、テレフタール酸類は完全に析
出、下降液によって洗浄・捕捉されるため、低沸点成分
から完全に除かれ、以降の管路等内面に析出し、閉塞ト
ラブルを起こすようなことはない。しかも、テレフター
ル酸類が低減された高沸点油はガス状熱分解生成ガスの
冷却剤として循環使用されるため、冷却剤中のテレフタ
ール酸の蓄積・増加が起らず、その増大によって、ガス
状熱分解生成物と接触する充填塔５０等の第１の気液接
触手段での閉塞トラブルも解消される。

【００５２】しかしながら、ガス状熱分解生成物の充填
塔５０での接触時の温度が低い場合、落下する高沸点油
中の低沸点油の含量が増大し、そのままそれが熱分解手
段２に送られ、再加熱されると、低沸点油がさらに熱分
解され、ガス成分が増大し、低沸点油の収量が低下する
おそれがある。しかし、本発明では、得られた高沸点油
のうち、熱分解槽２に送られるものは、一旦分留塔５内
の蒸留器５２で蒸留され、低沸点油Ｏが回収されるよう
構成されているため、それが再熱分解されることはな
く、ガス状熱分解生成物の接触時の温度が低くても、低
沸点油の収量は高い。

【００５３】その他、析出充填塔５０のガス出口側に
は、未凝縮ガス抜き出しライン４８を介して第２の気液
分離手段５が直列に接続されており、析出充填塔５０か
ら分溜塔５に送られ、その内部の冷却器５１により約３
０℃に冷却された低沸点油Ｏが排出され、さらに低分子
ガスが低分子ガス抜き出しライン１６を経て燃焼炉３に
送出される。又、前記蒸留器５２は分溜塔５と一体化す
ることは好ましいことであるが、両者を独立設置させて
も良い。

【００５４】

【発明の効果】以上記載のごとく請求項１記載の発明に
よれば、固液分離装置の貯留室内に直接導くのではな
く、その上方に位置する気液接触空間内に導入されるた
めに、固液分離装置の貯油室内でバブリング等が生じる
ことなく、析出物と高沸点油との比重差に基づく沈降分
離を精度良く行なうことが出来る。又、重質油成分が固
液分離装置としての沈降槽壁面に粘着したり、保守劣化
が生じることなく、容易に排出できる。

【００５５】請求項２記載の発明によれば、熱分解ガス
状生成物中のタールやピッチ等の重質分 は前もって除
去された後、第１気液分離手段でテレフタール酸類の析
出を行なうために、該第１気液分離手段や固液分離手段
にこれらのタールやピッチ等等が壁面に付着する恐れが
なく、一層保守劣化が生じることなく、容易に運転管理
が出来る。

【００５６】請求項３記載の発明は、前記固液分離手段
で生成された高沸点油を還流手段の気液接触油として使
用することにより、その油分は常に熱分解手段側に戻す
事が出来、高沸点油の低沸点油化が一層促進される。し
かも、テレフタール酸類が分離低減された高沸点油がガ
ス状熱分解生成物の冷却剤として循環使用されるため、
冷却剤中のテレフタール酸の蓄積・増加が起らず、その
増大によってガス状熱分解生成物と接触する気液接触手
段（充填塔等）での閉塞トラブルも解消される。

【００５７】請求項４記載の発明では、得られた高沸点
油のうち、熱分解手段に送られるものは、蒸留され、低
沸点油が回収されるよう構成されているため、それが再
熱分解されることはなく、ガス状熱分解生成物の接触時
の温度が低くても、低沸点油の収量は高い。

【００５８】請求項５記載の発明は、前記第１の気液接
触手段の液流出時の重力エネルギが減少し、静かに液流
出が行なわれるために、円滑に比重差により固液分離を
行なうことができる。

【００５９】請求項６記載の発明によれば熱エネルギを
閉回路にて効率よく利用でき、無駄に熱エネルギを捨て
ることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態例が組み込まれた、廃プラ
スチックからの油回収装置を示す機器全体構成図であ
る。

【図２】 本発明の他の実施形態例が組み込まれた、廃
プラスチックからの油回収装置を示す機器要部構成図で
ある。

【図３】 従来技術にかかる廃プラスチックの油回収装
置を示す機器全体構成図である。

【図４】 従来技術にかかる熱分解ガス状生成物のテレ
フタル酸等を既出するための要部機器構成図である。

【符号の説明】

１ 脱塩素手段（ロータリキルン） ２ 熱分解手段 ３ 流動床燃焼炉 ４ 還流塔 ５ 分溜塔 ５０ 析出充填塔 ４０ 延設筒 ６ 固液分離手段 ７ 循環砂供給ライン １１ 循環砂供給ライン ２０ 砂抜き出しライン ４５，５１ クーラ ５２ 蒸留器 ２３ 低温高沸点油循環手段 ２４ 高温高沸点油循環手段 ４２、５７ 液分散器 Ｃ クーラ Ｆ 不燃物 Ｏ 低沸点油 Ｐ 廃プラスチック Ｓ 砂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甘利 猛 横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１ 三菱重 工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 貝原 裕二 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 米田 健一 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 佐藤 繁博 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 4F301 AA17 CA09 CA26 CA27 CA41 CA52 CA72 4H012 HB03 HB10 4H029 CA01 CA12 CA14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃プラスチックを温度略３５０〜５００
   ℃の温度で熱分解して熱分解ガス状生成物を得る熱分解
   手段と、 前記熱分解ガス状生成物を気液接触空間に導入し、前記
   熱分解ガス状生成物の温度以下に冷却・調整された油に
   接触させて略２５０〜３５０℃以上に沸点を有する油と
   結晶化物質とを下方の固液分離手段に流下させる第１の
   気液接触手段と、 前記第１の気液接触手段をガス状に通過した低沸点油を
   含む低沸点成分を冷却して低沸点油を回収する低沸点油
   回収手段と、 前記固液分離手段内に貯留された高沸点油を熱分解手段
   に戻すことを特徴とする廃プラスチックの油回収装置。
2. 【請求項２】 前記熱分解手段と第１の気液接触手段と
   の間に、前記熱分解ガス状生成物の温度以下に冷却・調
   整された油で熱分解ガス状生成物と気液若しくは気気接
   触させ、前記生成物中のタールやピッチ等の重質分を凝
   縮させ熱分解手段側に戻す還流手段を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の廃プラスチックの油回収装置。
3. 【請求項３】 前記固液分離手段で生成された高沸点油
   を直接若しくは間接的に第１の気液接触手段若しくは還
   流手段の気液接触油として使用することを特徴とする請
   求項２記載の廃プラスチックの油回収装置。
4. 【請求項４】 前記固液分離手段で生成された高沸点油
   を蒸留手段にて低沸点成分を除去した後、熱分解手段、
   第１の気液接触手段若しくは還流手段に戻すことを特徴
   とする請求項１記載の廃プラスチックの油回収装置。
5. 【請求項５】 前記固液手段を比重差により固液分離を
   行なう沈降槽で形成するとともに、前記第１の気液接触
   手段の液流出開口を前記沈降槽の貯留液中に侵入させた
   ことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックの油回
   収装置。
6. 【請求項６】 前記熱分解手段の前に脱塩素手段を設け
   るとともに、該脱塩素工程で発生したＨＣｌリッチガ
   ス、前記固液分離手段の底部に貯留した結晶化物質、及
   び低沸点油回収手段で発生した低沸点ガスのいずれも
   が、前記熱分解手段と脱塩素手段に熱エネルギを供給す
   る燃焼炉に供給され、熱エネルギの循環利用を図ったこ
   とを特徴とする廃プラスチックの油回収装置。