JP2002265956A - Liquefaction apparatus for polymer waste - Google Patents

Liquefaction apparatus for polymer waste

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JP2002265956A
JP2002265956A JP2001063114A JP2001063114A JP2002265956A JP 2002265956 A JP2002265956 A JP 2002265956A JP 2001063114 A JP2001063114 A JP 2001063114A JP 2001063114 A JP2001063114 A JP 2001063114A JP 2002265956 A JP2002265956 A JP 2002265956A
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oxygen
oil
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heat exchanger
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JP2001063114A
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Kazuteru Shinohara
一照 篠原
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquefaction apparatus for a polymer waste which can recover, stably at a low cost, an oily component having stable qualities from a polymer waste. SOLUTION: A polymer waste PW charged into the container 20 of a thermal decomposition apparatus 2 is brought into direct contact with a non-oxygen gas NG heated to a high temperature by a heat exchanger 1 and supplied into the container 20, thus being thermally decomposed in a non-oxygen state while generating a thermal decomposition gas DG. The thermal decomposition gas DG is cooled with a condenser 3, and the resultant condensed oil component OL is recovered. Then, the residual gas is circulated as a non-oxygen gas to the heat exchanger 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高分子系廃棄物
から、各種燃料として利用可能な油分を回収するため
の、新規な油化設備に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel oil conversion facility for recovering oils usable as various fuels from polymer waste.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高分子系廃棄物を熱分解して油分
を回収するための設備としては、例えば図3に示すよう
な設備が一般的である。図の設備においては、まず前処
理設備90において、原料である高分子系廃棄物PWを
適当な大きさに粉砕し(粗粉砕90a、微粉砕90
b)、混入した金属分を除去(除鉄90c)したのち、
水洗90d、乾燥90eする前処理を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a facility for thermally decomposing a polymer waste to recover an oil component, for example, a facility as shown in FIG. 3 is generally used. In the equipment shown in the figure, first, in a pretreatment equipment 90, a polymer waste PW as a raw material is pulverized into an appropriate size (coarse pulverization 90a, fine pulverization 90a).
b), after removing mixed metal components (iron removal 90c),
A pretreatment of washing with water 90d and drying 90e is performed.

【0003】次いで、前処理が済んだ高分子系廃棄物P
Wを油化設備91の加熱炉91aに投入し、その炉壁を
介して、バーナ91bの熱によっておよそ250℃程度
に加熱して溶融させる。次に、溶融した高分子を熱分解
炉91cに供給し、この熱分解炉91c内で、その炉壁
を介して、バーナ91bの熱によってさらに高温に加熱
することで熱分解して、熱分解ガスを発生させる。そし
て発生した熱分解ガスを、触媒91dを通したのち、コ
ンデンサ91eで冷却して、凝縮した油分OLを回収す
る。回収した油分OLは貯油槽91fに貯蔵する。また
油分を回収後の残ガスは可燃性であるため、バーナ91
bに補助燃料として供給する。
[0003] Next, the pretreated polymer waste P
W is introduced into the heating furnace 91a of the oiling facility 91, and is heated to about 250 ° C. and melted by the heat of the burner 91b through the furnace wall. Next, the melted polymer is supplied to a pyrolysis furnace 91c, and in the pyrolysis furnace 91c, the heat is further heated to a high temperature by the heat of the burner 91b through the furnace walls, whereby the pyrolysis is performed. Generate gas. After the generated pyrolysis gas passes through the catalyst 91d, it is cooled by the condenser 91e, and the condensed oil OL is recovered. The collected oil OL is stored in an oil storage tank 91f. Since the residual gas after recovering the oil is flammable, the burner 91
b as auxiliary fuel.

【0004】なお図の設備では、高分子系廃棄物PW
の、加熱炉91a内および熱分解炉91c内での滞留を
防止するために、両炉91b、91c内の溶融物を、循
環ポンプ91gによって循環させている。図において符
号91hは、加熱炉91aでの高分子系廃棄物PWの加
熱、溶融時に発生する低分子量のガスを冷却、除塵、洗
浄したのち大気中に放散させるための排ガス処理装置で
ある。
In the equipment shown in the figure, polymer waste PW
In order to prevent stagnation in the heating furnace 91a and the pyrolysis furnace 91c, the melt in the furnaces 91b and 91c is circulated by the circulation pump 91g. In the figure, reference numeral 91h denotes an exhaust gas treatment device for cooling, dust-removing, washing low-molecular-weight gas generated during heating and melting of the polymer-based waste PW in the heating furnace 91a, and then releasing the gas into the atmosphere.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の設備では、
下記のような種々の問題がある。例えば、加熱炉91a
に供給する高分子系廃棄物を、上記のようにまず前処理
設備90において前処理しなければならいため、設備の
全体としてみたときに設備費やランニングコストが膨大
になり、経済性が悪いという問題がある。また加熱炉9
1aでは、バーナ91bの熱が、主に伝導によって、炉
内の高分子に伝熱される。これは、高分子の溶融物が高
粘度であり、炉内で対流が発生しにくいためである。し
かも高分子は熱伝導率が低く、熱が伝わりにくいもので
もある。このため、加熱炉91aでの高分子系廃棄物の
溶融に長時間を要する。つまり、設備の運転開始から、
実際に油分の回収が始まるまでの間に長時間を要するこ
とになる。そしてその間の消費エネルギーを考慮する
と、エネルギーの利用効率が悪いという問題がある。
In the above-mentioned conventional equipment,
There are various problems as described below. For example, heating furnace 91a
First, the polymer waste supplied to the apparatus must be pretreated in the pretreatment facility 90 as described above, so that the facility cost and running cost become enormous when viewed as a whole facility, which is not economical. There's a problem. Heating furnace 9
In 1a, the heat of the burner 91b is transferred to the polymer in the furnace mainly by conduction. This is because the polymer melt has high viscosity and convection hardly occurs in the furnace. In addition, polymers have low thermal conductivity and are difficult to transmit heat. Therefore, it takes a long time to melt the polymer waste in the heating furnace 91a. In other words, from the start of equipment operation,
It takes a long time before the oil recovery actually starts. In consideration of the energy consumed during that time, there is a problem that the energy use efficiency is poor.

【0006】また高分子系廃棄物に熱が伝わりにくい
分、加熱炉91aが過剰に加熱される場合が増加するた
め、炉体が損傷しやすくなるという問題もある。また高
分子系廃棄物は様々な種類の、様々な分子量の高分子の
混合物であり、それをそのままの状態で加熱炉91aに
投入しても均一に溶解しないで、溶解しやすいものから
順に溶解する。このため、加熱炉91aから熱分解炉9
1cに供給される溶融物の組成が刻々変化し、それに伴
って熱分解炉91aで発生する熱分解ガス、およびそこ
から回収される油分OLの組成が不安定に変動するとい
う問題を生じる。
Further, since the heat is not easily transmitted to the polymer-based waste, the number of cases in which the heating furnace 91a is excessively heated increases. Polymer-based waste is a mixture of various types of polymers having various molecular weights. Even if it is put into the heating furnace 91a as it is, it does not dissolve uniformly, but dissolves in order from the one that is easily dissolved. I do. For this reason, the heating furnace 91a moves from the pyrolysis furnace 9
The composition of the melt supplied to 1c changes every moment, which causes a problem that the composition of the pyrolysis gas generated in the pyrolysis furnace 91a and the oil OL recovered therefrom fluctuate unstablely.

【0007】この問題の発生を防止するには、前処理設
備での前処理工程にさらに、高分子の分別工程を追加し
なければならないが、外観だけでは判断できない高分子
の分別作業は決して容易ではない。このためランニング
コストがさらに膨らむという問題を生じる。また加熱炉
91a内、および熱分解炉91c内には高分子の溶融物
が滞留しやすい。そこでこの滞留を防止すべく、前記の
ように両炉91b、91c内の溶融物を、循環ポンプ9
1gによって循環させている。しかし加熱を停止すると
配管中の溶融物が固まって循環ポンプ91gを再起動で
きなくなる。このため設備を一旦、起動すると、長期間
にわたって、例えば循環ポンプ91gの次のメンテナン
ス時まで、連続的に操業し続けなければならないという
問題がある。
In order to prevent this problem from occurring, it is necessary to add a polymer separation step to the pretreatment step in the pretreatment equipment. is not. For this reason, there arises a problem that the running cost further increases. Further, the polymer melt tends to stay in the heating furnace 91a and the pyrolysis furnace 91c. Therefore, in order to prevent this stagnation, the melt in both furnaces 91b and 91c is passed through circulation pump 9 as described above.
Circulated with 1 g. However, when the heating is stopped, the melt in the piping solidifies and the circulation pump 91g cannot be restarted. For this reason, there is a problem that once the equipment is started, it must be continuously operated for a long time, for example, until the next maintenance of the circulation pump 91g.

【0008】熱分解炉91c内での高分子系廃棄物の熱
分解によって発生する熱分解ガスは、その構成成分の炭
素数が、熱分解の温度によって変動する。すなわち熱分
解温度が高いほど構成成分の炭素数が小さく、またその
ばらつきの範囲が狭くなる。しかし高温になるほど熱分
解炉91cが過剰に加熱される場合が増加するため、炉
体が損傷しやすくなる。また、熱分解炉91cの内壁面
付近でコーキング現象が発生して、伝熱を阻害する析出
物が内壁面に付着し、それによって熱分解の効率が低下
するなどの問題をも生じやすくなる。
In the pyrolysis gas generated by the pyrolysis of the polymer waste in the pyrolysis furnace 91c, the carbon number of the constituent component varies depending on the temperature of the pyrolysis. In other words, the higher the thermal decomposition temperature, the smaller the carbon number of the constituent component and the narrower the range of the variation. However, the higher the temperature, the more often the pyrolysis furnace 91c is heated excessively, so that the furnace body is easily damaged. In addition, a caulking phenomenon occurs near the inner wall surface of the thermal decomposition furnace 91c, and precipitates that hinder heat transfer adhere to the inner wall surface, which tends to cause problems such as a reduction in the efficiency of thermal decomposition.

【0009】そこで通常は、熱分解炉91cにおける熱
分解温度を500℃未満、詳しくは300〜400℃程
度に設定しており、発生する熱分解ガスは、炭素数が一
桁の低分子量の成分から、炭素数40程度という分子量
の大きい成分まで、種々雑多な構成成分が混在したもの
となってしまう。このため、熱分解ガスを構成する成分
の、炭素数のばらつきの範囲を狭めて油分の品質を向上
すべく、前記のように触媒91dを通すことで、分子量
の大きい成分の分解を促進している。具体的には、熱分
解ガスの構成成分の炭素数が、炭化水素に換算しておよ
そ4〜10程度になるように、触媒91dを通して、高
分子量の成分の分解を促進している。
Therefore, usually, the thermal decomposition temperature in the thermal decomposition furnace 91c is set to less than 500 ° C., specifically, about 300 to 400 ° C., and the generated pyrolysis gas is a low molecular weight component having one digit of carbon. To components having a high molecular weight of about 40 carbon atoms, various mixed components are mixed. Therefore, in order to improve the quality of oil by narrowing the range of variation in the number of carbon atoms of the components constituting the pyrolysis gas, by passing through the catalyst 91d as described above, the decomposition of components having a large molecular weight is promoted. I have. Specifically, the decomposition of the high molecular weight component is promoted through the catalyst 91d such that the carbon number of the constituent component of the pyrolysis gas is about 4 to 10 in terms of hydrocarbon.

【0010】しかし、例えばニッケルやゼオライトなど
の触媒91dは、特にポリ塩化ビニル系廃棄物に多量に
含まれる塩素イオンの介在によって活性を失いやすいた
め、触媒91dを通過した熱分解ガス、およびそこから
回収される油分OLの組成と、単位時間あたりの油分O
Lの回収量とが不安定に変動しやすいという問題もあ
る。この発明の目的は、これらの問題を解消して、高分
子系廃棄物から、品質の安定した油分を安定的に、しか
も低コストで回収することができる、高分子系廃棄物の
油化設備を提供することにある。
[0010] However, the catalyst 91d such as nickel or zeolite, for example, tends to lose its activity particularly due to the presence of chloride ions contained in a large amount in polyvinyl chloride waste. The composition of the recovered oil OL and the oil O per unit time
There is also a problem that the recovery amount of L tends to fluctuate unstablely. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and to stably recover oil of high quality from polymer waste at a low cost. Is to provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記課
題を解決するための、この発明の高分子系廃棄物の油化
設備は、無酸素ガスを高温化するための熱交換器と、大
気に開放された水冷壁で構成した容器を備え、この容器
内に充てんした高分子系廃棄物を、熱交換器から容器内
に供給した高温の無酸素ガスと直接に接触させること
で、無酸素状態で熱分解して熱分解ガスを発生させるた
めの熱分解装置と、熱分解装置で発生した熱分解ガスを
冷却して、凝縮した油分を回収するためのコンデンサ
と、コンデンサで油分を回収した後の残ガスを、無酸素
ガスとして熱交換器に循環させるための循環路とを備え
ることを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an apparatus for liquefying polymer waste, comprising: a heat exchanger for increasing the temperature of oxygen-free gas; Is provided with a container composed of water-cooled walls open to the container, and the polymer waste filled in this container is brought into direct contact with the high-temperature oxygen-free gas supplied into the container from the heat exchanger. A pyrolyzer for generating pyrolysis gas by pyrolysis in a state, a condenser for cooling the pyrolysis gas generated by the pyrolysis device and recovering condensed oil, and an oil recovered by the condenser And a circulation path for circulating the remaining gas as an oxygen-free gas to the heat exchanger.

【0012】この発明の油化設備においては、高分子系
廃棄物を、熱交換器で高温化した無酸素ガスと、容器内
で直接に接触させることで熱分解しており、溶融の工程
を経ないために、高分子の溶融に伴う前述した問題を全
て解消することができる。すなわち従来は、前記のよう
に高分子をできるだけ速やかにかつ均一に溶融させると
ともに、溶融した高分子を加熱炉91aと熱分解炉91
cとでスムースに循環させながら熱分解を行う必要があ
った。それゆえ、高分子以外の成分を除去し、サイズを
揃え、さらに必要に応じてその組成をも揃えるべく、前
処理設備90において前処理をしていた。
[0012] In the oil conversion equipment of the present invention, the polymer waste is thermally decomposed by directly contacting the high temperature oxygen-free gas in the heat exchanger with the heat exchanger in the vessel. Therefore, all of the above-mentioned problems associated with the melting of the polymer can be solved. That is, conventionally, as described above, the polymer is melted as quickly and uniformly as possible, and the melted polymer is melted in the heating furnace 91a and the pyrolysis furnace 91.
It was necessary to carry out thermal decomposition while circulating smoothly with c. Therefore, pretreatment is performed in the pretreatment equipment 90 in order to remove components other than the polymer, to adjust the size, and to adjust the composition as needed.

【0013】しかしこの発明ではこれらの必要性は全く
なく、高分子系廃棄物をそのままの状態で、あるいは必
要に応じて適度に粗粉砕しただけの状態で、熱分解装置
の容器内に直接に充てんして熱分解を行えるので、前処
理設備が一切、不要になる。また高分子系廃棄物は、高
温の無酸素ガスと接触した部分から逐次、熱分解してゆ
くので、設備の運転開始後、短時間で油分の回収が始ま
る。このためエネルギーの利用効率が向上する。
However, in the present invention, there is no need for these, and the polymer waste is directly placed in the container of the pyrolysis apparatus as it is or when it is simply coarsely pulverized as necessary. Since it can be filled and thermally decomposed, no pretreatment equipment is required. In addition, the polymer-based waste is thermally decomposed sequentially from the portion in contact with the high-temperature oxygen-free gas, so that oil recovery starts in a short time after the operation of the equipment is started. For this reason, energy use efficiency is improved.

【0014】また容器は、高分子系廃棄物への伝熱に直
接に関与しないので、当該容器が過剰に加熱されて損傷
するといった問題を生じるおそれもない。またそれゆえ
に、熱分解反応の温度を500℃以上、好ましくは60
0〜900℃程度まで高温化することができる。したが
って触媒を使用することなしに、炭素数が、炭化水素に
換算しておよそ4〜10程度の熱分解ガスを、主に発生
させることができる。
Further, since the container does not directly participate in the heat transfer to the polymer-based waste, there is no possibility that the container is excessively heated and may be damaged. Therefore, the temperature of the thermal decomposition reaction is set to 500 ° C. or more, preferably 60 ° C.
The temperature can be raised to about 0 to 900 ° C. Therefore, without using a catalyst, a pyrolysis gas having a carbon number of about 4 to 10 in terms of hydrocarbon can be mainly generated.

【0015】例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレンその他の汎用プラスチック
や、あるいは天然ゴムその他の汎用ゴムなどを、上記の
ように600〜900℃に加熱した無酸素ガスと直接に
接触させて、無酸素状態で熱分解させて得られる熱分解
ガスは、おおよそ下記(a)〜(c)の組成を有するものとな
る。このうち(a)の成分は、コンデンサで凝縮して油分
として回収する。また(b)(c)の成分、すなわち油分を除
去した後の残ガスは、無酸素ガスとして熱交換器に循環
させる。 (a) 炭化水素換算の炭素数が4〜10の成分:約80
容積% (b) 炭化水素換算の炭素数が3以下の成分:約10容
積% (c) 水素ガス:約10容積% またこの発明では、容器を、大気に開放された水冷壁で
構成しているため、熱分解時の温度は100℃を超える
ことがなく、およそ90〜100℃の範囲に維持され、
高分子系廃棄物の熱分解反応を安定化するために機能す
る。
For example, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene and other general-purpose plastics or natural rubber and other general-purpose rubbers are brought into direct contact with an oxygen-free gas heated to 600 to 900 ° C. as described above. The pyrolysis gas obtained by pyrolysis in an oxygen-free state generally has the following compositions (a) to (c). The component (a) is condensed by a condenser and recovered as an oil. The components (b) and (c), that is, the residual gas after removing the oil component, are circulated through the heat exchanger as oxygen-free gas. (a) A component having 4 to 10 carbon atoms in terms of hydrocarbon: about 80
% By volume (b) A component having a carbon number of 3 or less in terms of hydrocarbon: about 10% by volume (c) Hydrogen gas: about 10% by volume In the present invention, the container is constituted by a water-cooled wall opened to the atmosphere. Therefore, the temperature during pyrolysis does not exceed 100 ° C., and is maintained in the range of about 90 to 100 ° C.,
It functions to stabilize the thermal decomposition reaction of polymer waste.

【0016】したがって熱分解ガス、およびそこから回
収される油分の組成と、単位時間あたりの油分の回収量
とを、変動させることなく安定的に維持することができ
る。ちなみに容器を、耐火レンガなどの耐火物で構成し
た場合には、装置の運転に伴って容器の温度が徐々に上
昇して行き、その温度が高分子の熱分解温度を超えた時
点で、逆に壁面から反応系への熱伝達が起こる。このた
め熱分解反応が暴走して制御不可能に陥るおそれがあ
る。
Therefore, the composition of the pyrolysis gas and the oil recovered from the pyrolysis gas and the amount of recovered oil per unit time can be stably maintained without fluctuation. By the way, when the container is made of refractory such as firebrick, the temperature of the container gradually rises with the operation of the device, and when the temperature exceeds the thermal decomposition temperature of the polymer, Then, heat transfer from the wall to the reaction system occurs. For this reason, the thermal decomposition reaction may run out of control and fall out of control.

【0017】これに対しこの発明では、前記のように容
器を、大気に開放された水冷壁で構成しており、その温
度は常に100℃以下に維持されるため、熱交換器のバ
ーナを停止して、容器内に供給する無酸素ガスの温度を
下げれば、直ちに熱分解反応を停止することができる。
したがって、熱分解反応の暴走を未然に防止することも
でき、安全上および操作性の点で大きな利点となる。さ
らに熱分解装置の容器内には可動部分がないため、熱分
解反応の途中で一旦、運転を停止した後、高温の無酸素
ガスの吹き込みを再開するだけで、何の支障もなく運転
を再開することができる。したがって、長期間にわたっ
て設備の操業を続ける必要がなくなる。
On the other hand, in the present invention, as described above, the container is constituted by a water-cooled wall opened to the atmosphere, and its temperature is always kept at 100 ° C. or lower, so that the burner of the heat exchanger is stopped. Then, if the temperature of the oxygen-free gas supplied into the container is lowered, the thermal decomposition reaction can be stopped immediately.
Therefore, runaway of the thermal decomposition reaction can be prevented beforehand, which is a great advantage in terms of safety and operability. In addition, since there are no moving parts in the container of the pyrolysis device, the operation is stopped once during the pyrolysis reaction, and then restarted without any trouble simply by restarting the blowing of high-temperature oxygen-free gas. can do. Therefore, it is not necessary to continue the operation of the equipment for a long time.

【0018】よってこの発明によれば、高分子系廃棄物
から、品質の安定した油分を安定的に、しかも低コスト
で回収できる、新規な高分子系廃棄物の油化設備を提供
することが可能となる。
Thus, according to the present invention, it is possible to provide a novel polymer-based waste liquefaction facility capable of stably recovering oil of stable quality from a polymer-based waste at low cost. It becomes possible.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は、この発明の油化設備の、
実施の形態の一例を示すブロック図である。図の例の油
化設備は、無酸素ガスを、バーナ11の炎によって発生
させた高温の燃焼ガスと熱交換することで高温化するた
めの熱交換器1と、容器20を備え、この容器20内に
充てんした高分子系廃棄物PWを、熱交換器1から容器
20内に供給した高温の無酸素ガスNGと直接に接触さ
せることで、無酸素状態で熱分解して熱分解ガスDGを
発生させるための熱分解装置2と、熱分解装置2で発生
した熱分解ガスDGを冷却して、凝縮した油分OLを回
収するためのコンデンサ3と、コンデンサ3で油分OL
を除去した後の残ガスを、無酸素ガスNGとして熱交換
器1に循環させるための循環路4と、を備えている。そ
して循環路4上に設けた循環送風機41の送風圧によっ
て、無酸素ガスNGおよび熱分解ガスDGを、上記各装
置間で循環させるように、配管を各装置間に接続してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
It is a block diagram showing an example of an embodiment. The oiling equipment in the example shown in the figure includes a heat exchanger 1 for exchanging heat with oxygen-free gas with a high-temperature combustion gas generated by the flame of the burner 11 to increase the temperature, and a container 20. The polymer waste PW charged into the container 20 is brought into direct contact with the high-temperature oxygen-free gas NG supplied from the heat exchanger 1 into the container 20, thereby thermally decomposing in an oxygen-free state to generate a pyrolysis gas DG. , A condenser 3 for cooling the pyrolysis gas DG generated by the pyrolysis apparatus 2 and recovering the condensed oil OL, and an oil OL by the condenser 3.
And a circulation path 4 for circulating the residual gas from the heat exchanger 1 as oxygen-free gas NG. The piping is connected between the devices so that the oxygen-free gas NG and the pyrolysis gas DG are circulated between the devices by the blowing pressure of the circulating blower 41 provided on the circulation path 4.

【0020】上記のうち熱交換器1のバーナ11の燃料
FLとしては、主に灯油、廃油などを使用する。また、
コンデンサ3で回収した油分OLを燃料として利用する
こともできる。またこの例の油化設備では、残ガスの循
環時に発生する余剰分のガスを、これも循環送風機41
の送風圧によって、バーナ11に、補助燃料として供給
している。
As the fuel FL of the burner 11 of the heat exchanger 1, kerosene, waste oil or the like is mainly used. Also,
The oil OL recovered by the condenser 3 can be used as fuel. Further, in the oiling equipment of this example, the surplus gas generated during the circulation of the residual gas is also transferred to the circulation blower 41.
Is supplied to the burner 11 as auxiliary fuel.

【0021】すなわち高分子系廃棄物の熱分解により発
生する前記(a)〜(c)の成分のうち、残ガスとしての(b)
(c)の成分は、循環送風機41の送風圧によって、無酸
素ガスNGとして設備内を循環するが、その量は、高分
子系廃棄物PWの熱分解の進行とともに徐々に増加す
る。それゆえこの例では、循環に必要な量を超える残ガ
スを余剰分として、循環路4から分岐させて、洗浄装置
5に供給する。そしてこの洗浄装置5において、苛性ソ
ーダ溶液CSで洗浄することで、HCl、SO2など
の、大気汚染の原因となりうる成分を除去した後、前記
のようにバーナ11に、補助燃料として供給している。
That is, of the components (a) to (c) generated by thermal decomposition of the polymer waste, (b)
The component (c) circulates through the facility as oxygen-free gas NG due to the blowing pressure of the circulating blower 41, and its amount gradually increases as the thermal decomposition of the polymer waste PW proceeds. Therefore, in this example, residual gas exceeding the amount required for circulation is branched off from the circulation path 4 and supplied to the cleaning device 5 as surplus. Then, in the cleaning device 5, by washing with sodium hydroxide solution CS, HCl, such as SO 2, after removing the components which can cause air pollution, the burner 11 as described above, and supplies that as auxiliary fuel .

【0022】残ガスの主成分である(b)(c)の成分はいず
れも可燃性であり、また上記のように大気汚染の原因と
なりうる成分を除去しているため、補助燃料として再利
用できるのである。しかもバーナ11の燃焼炎は、およ
そ1000℃以上の高温である。このため残ガス中にダ
イオキシンが含まれていても分解されるので、残ガスを
補助燃料として再利用しても、ダイオキシンによる環境
汚染の問題を生じることもない。
The components (b) and (c), which are the main components of the residual gas, are all flammable and, since the components that may cause air pollution are removed as described above, are reused as auxiliary fuel. You can. Moreover, the combustion flame of the burner 11 has a high temperature of about 1000 ° C. or higher. For this reason, even if dioxin is contained in the residual gas, it is decomposed. Therefore, even if the residual gas is reused as an auxiliary fuel, there is no problem of environmental pollution due to dioxin.

【0023】バーナ11で発生した高温の燃焼ガスは、
送風機12の送風圧によって熱交換器1内を流通し、ま
ず熱交換ユニット13で、無酸素ガスを熱交換により高
温化した後、煙突14から大気中に放散される。熱交換
ユニット13としては、例えば多管式で、管内にバーナ
11で発生した高温の燃焼ガス、管外に無酸素ガスを流
通させるものなど、従来公知の種々の形式のものが、い
ずれも採用可能である。
The high-temperature combustion gas generated by the burner 11 is
The air flows through the heat exchanger 1 by the blowing pressure of the blower 12, and first, the oxygen-free gas is heated to a high temperature by heat exchange in the heat exchange unit 13, and then is released from the chimney 14 into the atmosphere. As the heat exchange unit 13, any of conventionally known various types such as a multi-tube type, a high-temperature combustion gas generated by the burner 11 in the pipe, and an oxygen-free gas flowing outside the pipe are used. It is possible.

【0024】熱分解装置2の容器20は、前記のように
大気に開放された水冷壁で構成する。すなわち容器内壁
を構成する内筒20aと、容器外壁を構成する外筒20
bとを互いに接触しないように同心状に配置する。それ
とともに、両筒20a、20b間の空間20cを、容器
上方において開口20dで大気に開放し、この空間20
c内を水Wで満たすことで、容器20を構成する。なお
図において符号23は、空間20c内の水Wの水位を一
定に保つために、開口20dから水Wが蒸発してその水
位が一定レベルまで低下した際に、新たな水Wを供給す
るための給水手段である。給水手段23による1回の給
水量が多いと、容器20の温度が急激に低下して、当該
容器20内での高分子系廃棄物PWの熱分解反応に影響
するおそれがある。それゆえ、給水手段23によって給
水を開始する水位のレベルは、1回の給水量ができるだ
け小さくなるように設定するのが好ましい。
The container 20 of the thermal decomposition device 2 is constituted by a water-cooled wall open to the atmosphere as described above. That is, the inner cylinder 20a forming the container inner wall and the outer cylinder 20 forming the container outer wall
and b are concentrically arranged so as not to contact each other. At the same time, a space 20c between the two cylinders 20a and 20b is opened to the atmosphere through an opening 20d above the container.
The container 20 is constituted by filling the inside of c with water W. In the figure, the reference numeral 23 is for supplying new water W when the water W evaporates from the opening 20d and the water level drops to a certain level in order to keep the water level of the water W in the space 20c constant. Water supply means. If the amount of water supplied by the water supply means 23 at one time is large, the temperature of the container 20 may drop sharply, which may affect the thermal decomposition reaction of the polymer waste PW in the container 20. Therefore, it is preferable that the level of the water level at which the water supply is started by the water supply means 23 is set so that the amount of water supplied at one time is as small as possible.

【0025】容器20の上方には、当該容器20内に高
分子系廃棄物PWを投入するための投入口20eを設け
ている。投入口20eは、高分子系廃棄物PWの熱分解
時に容器20内を無酸素状態に維持するため、蓋体21
によって閉じるようにする。また容器20の内部下方に
は、当該容器20内の、高分子系廃棄物PWを充てんす
る領域の下方に空隙20fを設けるべく、投入された高
分子系廃棄物PWを下方から支えるグリッド22を設け
ている。また空隙20fには、熱交換器1から高温の無
酸素ガスNGを供給するための配管の入口20gを設け
ている。そして、熱交換器1で高温化された無酸素ガス
NGを、循環送風機41の送風圧によって、まずこの入
口20gから空隙20fに供給したのち、容器20内を
上昇させて、グリッド22上の高分子系廃棄物PWと接
触させるように構成している。
Above the container 20, there is provided an inlet 20e for charging the polymer waste PW into the container 20. The inlet 20 e is provided with a cover 21 to maintain the interior of the container 20 in an oxygen-free state during thermal decomposition of the polymer waste PW.
To close. In addition, a grid 22 for supporting the charged polymer waste PW from below is provided below the inside of the container 20 so as to provide a void 20f below the region in the container 20 where the polymer waste PW is filled. Provided. The gap 20f is provided with a pipe inlet 20g for supplying the high-temperature oxygen-free gas NG from the heat exchanger 1. Then, the oxygen-free gas NG heated to a high temperature in the heat exchanger 1 is first supplied to the space 20 f from the inlet 20 g by the blowing pressure of the circulating blower 41, and then the inside of the container 20 is raised to raise the height on the grid 22. It is configured to be brought into contact with the molecular waste PW.

【0026】このように構成すると、無酸素ガスNGと
の接触によって加熱、溶融した液状の高分子を、グリッ
ド22を通してその下の空隙20fに滴下させて、高分
子系廃棄物PWの隙間から除去することができる。この
ため上記隙間が、液状化した高分子によって目詰まりす
るの防止することができる。したがって、無酸素ガスN
Gによる高分子系廃棄物PWの熱分解を、一定の反応速
度を維持しつつ常にスムースに行うことが可能となる。
With this configuration, the liquid polymer heated and melted by contact with the oxygen-free gas NG is dropped through the grid 22 into the gap 20f therebelow to be removed from the gap of the polymer waste PW. can do. Therefore, the gap can be prevented from being clogged by the liquefied polymer. Therefore, the oxygen-free gas N
The thermal decomposition of the polymer waste PW by G can be constantly and smoothly performed while maintaining a constant reaction rate.

【0027】しかも空隙20fに滴下した液状の高分子
は逐次、入口20gから空隙20f内に供給した高温の
無酸素ガスNGによって、その上の高分子系廃棄物PW
よりも先に、速やかに熱分解され、除去される。したが
って空隙20f内が、滴下した高分子によって一杯にな
ることもない。次に、容器20内で発生した熱分解ガス
DGを、循環送風機41の送風圧によって、当該容器2
0の上部側面に設けた出口20hから、次工程であるコ
ンデンサ3に供給する。
Moreover, the liquid polymer dropped into the gap 20f is sequentially cooled by the high-temperature oxygen-free gas NG supplied from the inlet 20g into the gap 20f, and the polymer waste PW on the polymer waste PW is placed thereon.
Earlier, it is rapidly pyrolyzed and removed. Therefore, the inside of the space 20f is not filled with the dropped polymer. Next, the pyrolysis gas DG generated in the container 20 is supplied to the container 2 by the blowing pressure of the circulation blower 41.
0 is supplied to the condenser 3 which is the next step from the outlet 20h provided on the upper side surface.

【0028】コンデンサ3は、熱分解装置2から送られ
た、配管を通る間に冷却されているものの依然としてお
よそ200℃程度という高温の熱分解ガスDGと、冷却
水CWとの間で熱交換を行う。すなわち熱交換により、
熱分解ガスDGをおよそ30℃程度まで冷却して、それ
より沸点の低い、炭化水素換算の炭素数が4以上の成分
〔前記(1)の成分を主要成分とする〕を油分OLとして
凝縮、液化させる。そして液化した油分OLを、コンデ
ンサ3の下方に設けた分離タンク61内に一旦、分離回
収して沈殿物を除去したのち、ポンプ62によって貯油
槽63に送り、この貯輸送63内に貯蔵する。
The condenser 3 exchanges heat between the pyrolysis gas DG sent from the pyrolysis apparatus 2 and cooled while passing through the piping but still having a high temperature of about 200 ° C. and the cooling water CW. Do. That is, by heat exchange,
The pyrolysis gas DG is cooled to about 30 ° C., and a component having a boiling point lower than that and having a hydrocarbon equivalent of 4 or more (the component (1) as a main component) is condensed as an oil OL, Liquefy. The liquefied oil OL is once separated and collected in a separation tank 61 provided below the condenser 3 to remove a precipitate, and then sent to an oil storage tank 63 by a pump 62 to be stored in the storage and transportation 63.

【0029】また熱交換で凝縮、液化しなかった残ガス
を、循環送風機41の送風圧によって、前記のようにそ
の一部を余剰ガスとして洗浄装置5に分離、供給した
後、無酸素ガスNGとして再度、熱交換器1に供給す
る。以上の工程を繰り返すことにより、熱分解装置2の
容器20内に投入した高分子系廃棄物PWを効率よく熱
分解して、品質の安定した油分を安定的に、しかも低コ
ストで回収することができる。
The residual gas not condensed and liquefied by the heat exchange is separated and supplied to the cleaning device 5 as a surplus gas by the blowing pressure of the circulation blower 41 as described above, and then the oxygen-free gas NG Is supplied to the heat exchanger 1 again. By repeating the above steps, the polymer waste PW put into the container 20 of the thermal decomposition apparatus 2 is efficiently thermally decomposed, and the oil having stable quality is recovered stably and at low cost. Can be.

【0030】なお上記設備の運転を開始する際には、配
管中から酸素を除去するために、例えば窒素ガス等で配
管内を置換しておくのが望ましい。図2は、この発明の
油化設備の、実施の形態の他の例を示すブロック図であ
る。図の例の油化設備は、余剰ガスの洗浄装置5に代え
て排ガス処理装置7を設けるとともに、この排ガス処理
装置7で処理後のガスを大気中に放散させるようにした
ものである。他の構成は図1の例と同じであるため、同
一部材に同一符号を付して、その説明を省略する。
When starting the operation of the above equipment, it is desirable to replace the inside of the pipe with, for example, nitrogen gas in order to remove oxygen from the pipe. FIG. 2 is a block diagram showing another example of the embodiment of the oiling equipment of the present invention. The oil conversion equipment shown in the figure is provided with an exhaust gas treatment device 7 instead of the surplus gas cleaning device 5, and the gas treated by the exhaust gas treatment device 7 is diffused into the atmosphere. The other configuration is the same as that of the example of FIG.

【0031】排ガス処理装置7は、まず余剰ガスに水を
噴霧するなどして、その温度を300℃以下に急冷する
ことで、ダイオキシンの再合成を防止する。次いで除塵
した後、苛性ソーダ溶液CSで洗浄することで、HC
l、SO2などの、大気汚染の原因となりうる成分を除
去する。そしてこれらの工程を経ることにより、余剰ガ
スを、大気汚染防止法に定められた排出基準を十分満足
するように浄化したのち、図示しない煙突等を通して大
気中に放散する。
The exhaust gas treatment device 7 prevents the resynthesis of dioxin by rapidly cooling the temperature to 300 ° C. or less by spraying water on the surplus gas. Next, after dust removal, HC was washed with caustic soda solution CS.
l, such as SO 2, a component which can be a cause of air pollution is removed. After passing through these steps, the surplus gas is purified so as to sufficiently satisfy the emission standard stipulated by the Air Pollution Control Law, and then released into the atmosphere through a chimney (not shown) or the like.

【0032】そうすると、大気汚染やダイオキシンによ
る環境汚染の問題を生じることなく、余剰ガスを処理す
ることができる。なおこの発明の油化設備の構成は、以
上で説明した2つの図の例に限定されるものではない。
この発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を
施すことができる。
Then, the surplus gas can be treated without causing the problem of air pollution and environmental pollution due to dioxin. Note that the configuration of the oiling equipment of the present invention is not limited to the examples in the two figures described above.
Various design changes can be made without changing the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の油化設備の、実施の形態の一例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an embodiment of an oiling facility of the present invention.

【図2】この発明の油化設備の、実施の形態の他の例を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another example of the embodiment of the oiling equipment of the present invention.

【図3】従来の油化設備の例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional oiling facility.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱交換器 2 熱分解装置 20 容器 3 コンデンサ 4 循環路 PW 高分子系廃棄物 NG 無酸素ガス DG 熱分解ガス OL 油分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Pyrolysis apparatus 20 Container 3 Condenser 4 Circulation path PW Polymer waste NG Oxygen-free gas DG Pyrolysis gas OL Oil

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】無酸素ガスを高温化するための熱交換器
と、 大気に開放された水冷壁で構成した容器を備え、この容
器内に充てんした高分子系廃棄物を、熱交換器から容器
内に供給した高温の無酸素ガスと直接に接触させること
で、無酸素状態で熱分解して熱分解ガスを発生させるた
めの熱分解装置と、 熱分解装置で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した
油分を回収するためのコンデンサと、 コンデンサで油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガス
として熱交換器に循環させるための循環路と、を備える
ことを特徴とする高分子系廃棄物の油化設備。
1. A heat exchanger for increasing the temperature of oxygen-free gas, and a container constituted by a water-cooled wall opened to the atmosphere, and polymer waste filled in the container is discharged from the heat exchanger. A pyrolysis device that generates pyrolysis gas by being thermally decomposed in an oxygen-free state by directly contacting the high-temperature oxygen-free gas supplied into the container, and cooling the pyrolysis gas generated by the pyrolysis device A condenser for collecting condensed oil, and a circulation path for circulating the residual gas after collecting the oil with the condenser as an oxygen-free gas to the heat exchanger. Oil-based equipment for molecular waste.
【請求項2】熱分解装置の容器内の、高分子系廃棄物を
充てんする領域の下方に空隙を設け、熱交換器からの高
温の無酸素ガスを、まずこの空隙に供給したのち、容器
内を上昇させて高分子系廃棄物と接触させる請求項1記
載の高分子系廃棄物の油化設備。
2. A space is provided in a vessel of the thermal decomposition apparatus below a region filled with polymer waste, and high-temperature oxygen-free gas from a heat exchanger is first supplied to the space, and then the vessel is heated. The polymer waste liquefaction facility according to claim 1, wherein the inside is raised to be brought into contact with the polymer waste.
【請求項3】残ガスの循環時に発生する余剰分のガスを
洗浄する洗浄装置を備え、この洗浄装置で洗浄後のガス
を、熱交換器の熱源としてのバーナに、補助燃料として
供給する請求項1記載の高分子系廃棄物の油化設備。
3. A cleaning device for cleaning excess gas generated during circulation of residual gas, wherein the gas cleaned by the cleaning device is supplied to a burner as a heat source of a heat exchanger as auxiliary fuel. Item 4. An apparatus for converting polymer waste into oil according to item 1.
【請求項4】残ガスの循環時に発生する余剰分のガスを
冷却、除塵、洗浄する排ガス処理装置を備え、この排ガ
ス処理装置で処理後のガスを大気中に放散させる請求項
1記載の高分子系廃棄物の油化設備。
4. An exhaust gas treatment device for cooling, dust-removing, and cleaning surplus gas generated during the circulation of residual gas, wherein the gas treated by the exhaust gas treatment device is released into the atmosphere. Oil-based equipment for molecular waste.
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