JP2003253037A - 塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法 - Google Patents
塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炉壁への合成樹脂の融着や合成樹脂同士の融
着が防止されると共に、脱塩素処理された処理物を分離
処理を行わずに原料や燃料として使用することができ、
又、気流輸送をしても輸送装置が損傷されない、塩素含
有合成樹脂の脱塩素処理方法を提供すること。 【解決手段】 塩素含有合成樹脂と廃木材をそれぞれ破
砕装置１１ａと破砕装置１１ｂにより破砕して混合し、
熱分解炉１２へ装入して２５０℃〜３５０℃の温度で加
熱して塩素含有合成樹脂を熱分解させ、塩素が除去され
た可燃性の処理物を得る。
着が防止されると共に、脱塩素処理された処理物を分離
処理を行わずに原料や燃料として使用することができ、
又、気流輸送をしても輸送装置が損傷されない、塩素含
有合成樹脂の脱塩素処理方法を提供すること。 【解決手段】 塩素含有合成樹脂と廃木材をそれぞれ破
砕装置１１ａと破砕装置１１ｂにより破砕して混合し、
熱分解炉１２へ装入して２５０℃〜３５０℃の温度で加
熱して塩素含有合成樹脂を熱分解させ、塩素が除去され
た可燃性の処理物を得る。
Description
本発明は、塩素含有合成樹脂を熱分解し、塩素が除去さ
れた可燃性の処理物を得る方法に関する。
れた可燃性の処理物を得る方法に関する。
【０００１】
【従来技術】近年、産業廃棄物や一般廃棄物として排出
される合成樹脂類の量が増加しており、その処理が大き
な問題となっている。なかでも、廃棄される合成樹脂類
（以下、廃合成樹脂類と記す）のうち、農業用ビニール
シートや塩化ビニール被覆電線等のような塩素を含有す
る合成樹脂類を焼却処理すると、燃焼時に塩化水素を発
生するため、焼却炉の炉壁を損傷するという問題が発生
し、さらに、ダイオキシン類等の有害物質が生成し、環
境汚染に関わる問題も発生する。
される合成樹脂類の量が増加しており、その処理が大き
な問題となっている。なかでも、廃棄される合成樹脂類
（以下、廃合成樹脂類と記す）のうち、農業用ビニール
シートや塩化ビニール被覆電線等のような塩素を含有す
る合成樹脂類を焼却処理すると、燃焼時に塩化水素を発
生するため、焼却炉の炉壁を損傷するという問題が発生
し、さらに、ダイオキシン類等の有害物質が生成し、環
境汚染に関わる問題も発生する。
【０００２】このため、廃合成樹脂類の処分に際して
は、その多くが埋立地に投棄されているのが現状であ
る。しかし、合成樹脂類を埋立て処分すると、埋立て地
の地盤の低下をもたらすと共に、環境対策上好ましくな
く、又、昨今では、埋立地の確保が困難になっている。
このため、投棄によらない塩素含有合成樹脂類等の大量
処理方法の開発が切望されている。
は、その多くが埋立地に投棄されているのが現状であ
る。しかし、合成樹脂類を埋立て処分すると、埋立て地
の地盤の低下をもたらすと共に、環境対策上好ましくな
く、又、昨今では、埋立地の確保が困難になっている。
このため、投棄によらない塩素含有合成樹脂類等の大量
処理方法の開発が切望されている。
【０００３】このような状況下にあって、廃合成樹脂類
を原料や燃料として再使用することが検討されている。
しかし、塩素を含む合成樹脂類を原料や燃料として使用
すると、上述のような種々の問題が発生するので、塩素
を含む合成樹脂類を原料や燃料として再使用することは
できない。このため、塩化ビニル樹脂のような塩素含有
合成樹脂類を再使用するためには、塩素を含まない状態
に改質する必要がある。
を原料や燃料として再使用することが検討されている。
しかし、塩素を含む合成樹脂類を原料や燃料として使用
すると、上述のような種々の問題が発生するので、塩素
を含む合成樹脂類を原料や燃料として再使用することは
できない。このため、塩化ビニル樹脂のような塩素含有
合成樹脂類を再使用するためには、塩素を含まない状態
に改質する必要がある。
【０００４】従来、塩素含有合成樹脂類を脱塩素処理す
るための方法としては、次の技術が知られている。
るための方法としては、次の技術が知られている。
【０００５】特開平8−278015号公報には、塩素含有合
成樹脂類を直接加熱式の分解炉へ装入し、塩素含有合成
樹脂類を熱分解させて塩素を離脱させた後、処理物を燃
焼させ、不燃物を溶融してスラグにする方法が開示され
ている。この方法においては、塩素含有合成樹脂類を分
解炉へ装入して熱分解させる際に、砂状のスラグを添加
し、熱分解炉の内壁への合成樹脂の融着防止と、合成樹
脂同士の融着による塊状化の防止を図っている。
成樹脂類を直接加熱式の分解炉へ装入し、塩素含有合成
樹脂類を熱分解させて塩素を離脱させた後、処理物を燃
焼させ、不燃物を溶融してスラグにする方法が開示され
ている。この方法においては、塩素含有合成樹脂類を分
解炉へ装入して熱分解させる際に、砂状のスラグを添加
し、熱分解炉の内壁への合成樹脂の融着防止と、合成樹
脂同士の融着による塊状化の防止を図っている。
【０００６】又、特開平10−71384号公報においては、
塩素含有合成樹脂類を間接加熱式の分解炉へ装入し、塩
素含有合成樹脂類を熱分解させて塩素を離脱させる方法
が開示されている。この方法においては、塩素含有合成
樹脂類を熱分解炉へ装入して熱分解させる際に、熱媒体
として粉コークスを添加して合成樹脂同士の融着による
塊状化を抑制し、脱塩素効率の向上を図っている。
塩素含有合成樹脂類を間接加熱式の分解炉へ装入し、塩
素含有合成樹脂類を熱分解させて塩素を離脱させる方法
が開示されている。この方法においては、塩素含有合成
樹脂類を熱分解炉へ装入して熱分解させる際に、熱媒体
として粉コークスを添加して合成樹脂同士の融着による
塊状化を抑制し、脱塩素効率の向上を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の脱
塩素処理方法には、次のような問題点がある。特開平8
−278015号公報の方法における問題点としては、次のこ
とが挙げられる。塩素含有合成樹脂類を熱分解させる際
に添加する砂状スラグは、被処理物である合成樹脂に比
べて、比重が大きく、粒度も小さいので、合成樹脂と混
じり合わずに、分離しやすい。このため、炉壁への融着
や合成樹脂同士の融着を防止することに対する効果が小
さく、脱塩素効率が低い。又、脱塩素処理された処理物
を原料や燃料として使用する場合には、不燃物である砂
状スラグを分離する処理を行わなければならない。
塩素処理方法には、次のような問題点がある。特開平8
−278015号公報の方法における問題点としては、次のこ
とが挙げられる。塩素含有合成樹脂類を熱分解させる際
に添加する砂状スラグは、被処理物である合成樹脂に比
べて、比重が大きく、粒度も小さいので、合成樹脂と混
じり合わずに、分離しやすい。このため、炉壁への融着
や合成樹脂同士の融着を防止することに対する効果が小
さく、脱塩素効率が低い。又、脱塩素処理された処理物
を原料や燃料として使用する場合には、不燃物である砂
状スラグを分離する処理を行わなければならない。
【０００８】特開平10−71384号公報の方法における問
題点としては、次のことが挙げられる。この方法によっ
て脱塩素処理された処理物に含まれる粉コークスは炭素
源としての原料や燃料として使用できるので、その利用
に際し、必ずしも、粉コークスを分離しなければならな
い訳ではないが、例えば、脱塩素処理された処理物を高
炉等の溶解炉への吹込みむ粉体原料として使用する場合
には、設備上の問題が生ずる。すなわち、粉体原料を高
炉等の溶解炉へ吹込む場合、気流輸送によって粉体原料
を供給するが、コークスは硬度が高いので、輸送経路の
配管に著しい摩耗が発生する。
題点としては、次のことが挙げられる。この方法によっ
て脱塩素処理された処理物に含まれる粉コークスは炭素
源としての原料や燃料として使用できるので、その利用
に際し、必ずしも、粉コークスを分離しなければならな
い訳ではないが、例えば、脱塩素処理された処理物を高
炉等の溶解炉への吹込みむ粉体原料として使用する場合
には、設備上の問題が生ずる。すなわち、粉体原料を高
炉等の溶解炉へ吹込む場合、気流輸送によって粉体原料
を供給するが、コークスは硬度が高いので、輸送経路の
配管に著しい摩耗が発生する。
【０００９】したがって、本発明の目的は、このような
従来技術の問題点を解決し、炉壁への合成樹脂の融着や
合成樹脂同士の融着が防止されると共に、脱塩素処理さ
れた処理物を分離処理を行わずに原料や燃料として使用
することができ、又、気流輸送をしても輸送装置が損傷
されない、塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法を提供す
ることにある。
従来技術の問題点を解決し、炉壁への合成樹脂の融着や
合成樹脂同士の融着が防止されると共に、脱塩素処理さ
れた処理物を分離処理を行わずに原料や燃料として使用
することができ、又、気流輸送をしても輸送装置が損傷
されない、塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために、塩素含有合成樹脂を熱分解する際
に添加する物質についての検討を行った。その結果、上
記の課題が解決される条件を備えた添加物として、廃棄
物として処分される木材（廃木材）が選定された。すな
わち、木材は比重が合成樹脂と同程度であって、それ自
体が可燃物であると共に、その熱分解物も原料や燃料と
して使用することができるものである。そして、木材及
びその熱分解物は硬度が低いという性質を有している。
題を解決するために、塩素含有合成樹脂を熱分解する際
に添加する物質についての検討を行った。その結果、上
記の課題が解決される条件を備えた添加物として、廃棄
物として処分される木材（廃木材）が選定された。すな
わち、木材は比重が合成樹脂と同程度であって、それ自
体が可燃物であると共に、その熱分解物も原料や燃料と
して使用することができるものである。そして、木材及
びその熱分解物は硬度が低いという性質を有している。
【００１１】しかし、添加物の選定に際しては、木材の
性質に関わる上記事項の他に、現状の廃棄物処理におけ
る他の問題を解決するための検討も併せて行い、廃木材
を選定することになった。
性質に関わる上記事項の他に、現状の廃棄物処理におけ
る他の問題を解決するための検討も併せて行い、廃木材
を選定することになった。
【００１２】都市ごみ焼却場に分別収集される粗大ごみ
の中、家具類などの木質系のものは、都市ごみ全体の約
１％〜１．５％にも及び、又、家屋解体時などに発生す
る建築廃材中の木屑は約７００万トン／年にも及ぶもの
が排出されていると云われている。そして、さらに、廃
木材としては、山林の間伐材などによるものがある。
の中、家具類などの木質系のものは、都市ごみ全体の約
１％〜１．５％にも及び、又、家屋解体時などに発生す
る建築廃材中の木屑は約７００万トン／年にも及ぶもの
が排出されていると云われている。そして、さらに、廃
木材としては、山林の間伐材などによるものがある。
【００１３】このように、大量に廃棄される廃木材を塩
素含有合成樹脂を熱分解する際に添加する物質として使
用すれば、廃木材を処理することができると共に、塩素
含有合成樹脂を熱分解した際の処理物を原料や燃料とし
て活用することができ、廃木材の有効利用を図ることが
できる。
素含有合成樹脂を熱分解する際に添加する物質として使
用すれば、廃木材を処理することができると共に、塩素
含有合成樹脂を熱分解した際の処理物を原料や燃料とし
て活用することができ、廃木材の有効利用を図ることが
できる。
【００１４】本発明は上記の検討結果に基づいてなされ
たものであり、次のような特徴を有する。
たものであり、次のような特徴を有する。
【００１５】請求項１に記載の発明は、塩素含有合成樹
脂と廃木材を混合して２５０℃〜３５０℃の温度で加熱
し、塩素含有合成樹脂を熱分解させて、塩素が除去され
た可燃性の処理物を得ることを特徴としている。
脂と廃木材を混合して２５０℃〜３５０℃の温度で加熱
し、塩素含有合成樹脂を熱分解させて、塩素が除去され
た可燃性の処理物を得ることを特徴としている。
【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、塩素含有合成樹脂と廃木材を間接加熱
式ロータリーキルンへ装入し、塩素含有合成樹脂を熱分
解させることを特徴としている。
の発明において、塩素含有合成樹脂と廃木材を間接加熱
式ロータリーキルンへ装入し、塩素含有合成樹脂を熱分
解させることを特徴としている。
【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項1又は請
求項２に記載の発明において、塩素が除去された可燃性
の処理物を粉砕して粉粒体にし、原燃料として溶解炉等
へ吹込む粉体原料を得ることを特徴としている。
求項２に記載の発明において、塩素が除去された可燃性
の処理物を粉砕して粉粒体にし、原燃料として溶解炉等
へ吹込む粉体原料を得ることを特徴としている。
【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項1〜請求
項３の何れかに記載の発明において、塩素含有合成樹脂
を熱分解させた際に発生する熱分解ガスを燃焼炉へ導入
して可燃性ガス成分を燃焼させた後、吸収装置へ導入し
て塩化水素を水に吸収させ、塩酸を回収することを特徴
としている。
項３の何れかに記載の発明において、塩素含有合成樹脂
を熱分解させた際に発生する熱分解ガスを燃焼炉へ導入
して可燃性ガス成分を燃焼させた後、吸収装置へ導入し
て塩化水素を水に吸収させ、塩酸を回収することを特徴
としている。
【００１９】上記各発明において、塩素含有合成樹脂の
脱塩素処理とは、必ずしも塩素含有合成樹脂単味の合成
樹脂の処理に限定されるものではなく、塩素含有合成樹
脂を含む合成樹脂、或いは塩素含有合成樹脂を含む可燃
性廃棄物中の塩素含有合成樹脂から塩素を除去する処理
を含むものとする。
脱塩素処理とは、必ずしも塩素含有合成樹脂単味の合成
樹脂の処理に限定されるものではなく、塩素含有合成樹
脂を含む合成樹脂、或いは塩素含有合成樹脂を含む可燃
性廃棄物中の塩素含有合成樹脂から塩素を除去する処理
を含むものとする。
【００２０】塩素含有合成樹脂を脱塩素処理するための
加熱温度は２５０℃〜３５０℃、望ましくは３００℃〜
３５０℃にするのが好ましい。
加熱温度は２５０℃〜３５０℃、望ましくは３００℃〜
３５０℃にするのが好ましい。
【００２１】塩素含有合成樹脂から塩素が脱離する反応
は２５０℃付近から始まり、約３５０℃までの間で起こ
る。この温度範囲において、処理する塩素含有合成樹脂
に他の種類の合成樹脂が含まれている場合には、その合
成樹脂の分解反応も起こるが、塩素含有合成樹脂以外の
合成樹脂が分解する度合いは小さい。又、塩素含有合成
樹脂の熱分解によって発生する塩化水素は装置に使用さ
れている鋼材に対する腐食作用が大きなものであるが、
温度範囲によって腐食の度合いが異なり、１５０℃以下
の低温域と、３５０℃以上の高温域において、腐食速度
が大きくなることが知られているので、装置の腐食の度
合いも小さい。このため、塩素含有合成樹脂の脱塩素処
理は、塩素の脱離反応が活発に行われる温度範囲であ
り、かつ装置の腐食の度合いが小さい３００℃〜３５０
℃で行うことが好ましい。
は２５０℃付近から始まり、約３５０℃までの間で起こ
る。この温度範囲において、処理する塩素含有合成樹脂
に他の種類の合成樹脂が含まれている場合には、その合
成樹脂の分解反応も起こるが、塩素含有合成樹脂以外の
合成樹脂が分解する度合いは小さい。又、塩素含有合成
樹脂の熱分解によって発生する塩化水素は装置に使用さ
れている鋼材に対する腐食作用が大きなものであるが、
温度範囲によって腐食の度合いが異なり、１５０℃以下
の低温域と、３５０℃以上の高温域において、腐食速度
が大きくなることが知られているので、装置の腐食の度
合いも小さい。このため、塩素含有合成樹脂の脱塩素処
理は、塩素の脱離反応が活発に行われる温度範囲であ
り、かつ装置の腐食の度合いが小さい３００℃〜３５０
℃で行うことが好ましい。
【００２２】本発明においては、塩素含有合成樹脂を熱
分解させる際に、廃木材を添加するが、廃木材は比重が
合成樹脂と同程度であるので、塩素含有合成樹脂類と混
合して加熱する際に、被処理物である合成樹脂とよく混
じり合う。このため、合成樹脂が炉壁に融着する問題や
合成樹脂同士が融着して塊状化する問題の発生が抑制さ
れる。
分解させる際に、廃木材を添加するが、廃木材は比重が
合成樹脂と同程度であるので、塩素含有合成樹脂類と混
合して加熱する際に、被処理物である合成樹脂とよく混
じり合う。このため、合成樹脂が炉壁に融着する問題や
合成樹脂同士が融着して塊状化する問題の発生が抑制さ
れる。
【００２３】又、塩素含有合成樹脂類と一緒に加熱され
た廃木材は、そのすべてが熱分解される訳ではないが、
廃木材自体が可燃物であるので、原料や燃料として使用
することができる。このため、脱塩素処理された排出物
を分離処理することなく、そのまま原料や燃料として使
用することができる。又、木材の熱分解物は容易に粉砕
することができ、廃木材自体も粉砕することができるも
のであるので、脱塩素処理された排出物をそのまま粉砕
して、溶解炉等へ吹込む粉体原料として使用することが
できる。上記のようにして調製された粉体原料の使用に
際し、その中に含まれる木材や木材の熱分解物は硬度が
低いので、その粉体原料を気流輸送しても、輸送配管等
に著しい損傷は生じない。
た廃木材は、そのすべてが熱分解される訳ではないが、
廃木材自体が可燃物であるので、原料や燃料として使用
することができる。このため、脱塩素処理された排出物
を分離処理することなく、そのまま原料や燃料として使
用することができる。又、木材の熱分解物は容易に粉砕
することができ、廃木材自体も粉砕することができるも
のであるので、脱塩素処理された排出物をそのまま粉砕
して、溶解炉等へ吹込む粉体原料として使用することが
できる。上記のようにして調製された粉体原料の使用に
際し、その中に含まれる木材や木材の熱分解物は硬度が
低いので、その粉体原料を気流輸送しても、輸送配管等
に著しい損傷は生じない。
【００２４】なお、塩素除去された処理物を高炉等の炉
への吹き込み原燃料として利用する場合には、吹き込み
原燃料として要求される発熱量や燃焼・ガス化特性が得
られる性状を有する廃木材を選定することを要する。こ
のような用途に供する脱塩素処理物を得る場合には、灰
分の含有量が少なく、燃焼・ガス化特性の良好な廃木材
を用いることが好ましい。
への吹き込み原燃料として利用する場合には、吹き込み
原燃料として要求される発熱量や燃焼・ガス化特性が得
られる性状を有する廃木材を選定することを要する。こ
のような用途に供する脱塩素処理物を得る場合には、灰
分の含有量が少なく、燃焼・ガス化特性の良好な廃木材
を用いることが好ましい。
【００２５】又、塩素含有合成樹脂を熱分解した際に発
生する熱分解ガスを燃焼させる処理を行うが、この熱分
解ガスには、塩素含有合成樹脂や廃木材が熱分解中に粉
化して飛散したダストが含まれており、このようなダス
トを含む熱分解ガスを高温燃焼させると、ダスト中の無
機物成分が燃焼炉の壁面に付着し、操業に支障を来すよ
うになる。
生する熱分解ガスを燃焼させる処理を行うが、この熱分
解ガスには、塩素含有合成樹脂や廃木材が熱分解中に粉
化して飛散したダストが含まれており、このようなダス
トを含む熱分解ガスを高温燃焼させると、ダスト中の無
機物成分が燃焼炉の壁面に付着し、操業に支障を来すよ
うになる。
【００２６】そのため、ＳｉＯ2 、Aｌ2Ｏ3、ＣａＯな
どの酸化物や炭酸塩などの無機物の含有量が少ない廃木
材を用いること、ダストの発生が抑制される条件で脱塩
素処理を行うこと、などについての考慮が必要である。
どの酸化物や炭酸塩などの無機物の含有量が少ない廃木
材を用いること、ダストの発生が抑制される条件で脱塩
素処理を行うこと、などについての考慮が必要である。
【００２７】本発明においては、塩素含有合成樹脂を熱
分解させて、塩素が除去された可燃物が得られると共
に、その熱分解時に発生する熱分解ガスから塩酸を得る
ことができる。
分解させて、塩素が除去された可燃物が得られると共
に、その熱分解時に発生する熱分解ガスから塩酸を得る
ことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の方法を図面を参照しなが
ら具体的に説明する。図1は本発明による塩素含有合成
樹脂の脱塩素処理方法に係る実施の形態の一例を示すブ
ロック図である。この実施の形態は、塩素含有合成樹脂
から塩素を除去する脱塩素処理工程１０と、脱塩素処理
工程１０で発生した熱分解ガスから塩酸を回収する塩酸
回収工程３０からなっている。
ら具体的に説明する。図1は本発明による塩素含有合成
樹脂の脱塩素処理方法に係る実施の形態の一例を示すブ
ロック図である。この実施の形態は、塩素含有合成樹脂
から塩素を除去する脱塩素処理工程１０と、脱塩素処理
工程１０で発生した熱分解ガスから塩酸を回収する塩酸
回収工程３０からなっている。
【００２９】脱塩素処理工程１０は、塩素含有合成樹脂
の破砕装置１１ａ、廃木材の破砕装置１１ｂ、破砕され
た塩素含有合成樹脂と廃木材を加熱し、塩素含有合成樹
脂を熱分解して塩素を塩化水素として揮散させる非酸化
性雰囲気の熱分解炉１２、熱分解炉１２から排出された
脱塩素処理物を冷却する冷却装置１３、冷却された脱塩
素処理物を解砕する解砕装置１４が連結された構成にな
っている。
の破砕装置１１ａ、廃木材の破砕装置１１ｂ、破砕され
た塩素含有合成樹脂と廃木材を加熱し、塩素含有合成樹
脂を熱分解して塩素を塩化水素として揮散させる非酸化
性雰囲気の熱分解炉１２、熱分解炉１２から排出された
脱塩素処理物を冷却する冷却装置１３、冷却された脱塩
素処理物を解砕する解砕装置１４が連結された構成にな
っている。
【００３０】なお、熱分解炉１２は、装入された塩素含
有合成樹脂と廃木材が混合されながら加熱される型式の
ものが好ましい。この条件に適うものとして、間接加熱
式のロータリーキルンを挙げることができる。
有合成樹脂と廃木材が混合されながら加熱される型式の
ものが好ましい。この条件に適うものとして、間接加熱
式のロータリーキルンを挙げることができる。
【００３１】塩酸回収工程３０は、熱分解炉１２で発生
した熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉３１、燃焼ガスを急
冷するガス冷却装置３２、燃焼ガス中の塩化水素を吸収
させる吸収装置３３、塩化水素が吸収された吸収液を蒸
留して塩酸を得る蒸留装置３４、得られた塩酸から不純
物を除去する精製装置３５が連結された構成になってい
る。３６は吸収装置３３から排出される排ガスに含まれ
る微量の塩化水素を除去する除害装置である。
した熱分解ガスを燃焼させる燃焼炉３１、燃焼ガスを急
冷するガス冷却装置３２、燃焼ガス中の塩化水素を吸収
させる吸収装置３３、塩化水素が吸収された吸収液を蒸
留して塩酸を得る蒸留装置３４、得られた塩酸から不純
物を除去する精製装置３５が連結された構成になってい
る。３６は吸収装置３３から排出される排ガスに含まれ
る微量の塩化水素を除去する除害装置である。
【００３２】なお、塩素含有合成樹脂の嵩密度が小さい
もの、例えば、フィルム状のもの等の場合、その塩素含
有合成樹脂を前処理した後、脱塩素処理を行うこともあ
る。
もの、例えば、フィルム状のもの等の場合、その塩素含
有合成樹脂を前処理した後、脱塩素処理を行うこともあ
る。
【００３３】乾燥したフィルム状の塩素含有樹脂は、嵩
密度が０．１ｔ／ｍ3 以下と小さいため、熱分解炉へ装
入するまでの搬送手段に大きな負荷がかかる。フィルム
状の塩素含有樹脂を減容化処理すると、０．３ｔ／ｍ3
〜０．５ｔ／ｍ3 程度の嵩密度を有するものになり、熱
分解炉へ装入するための搬送が容易になる。
密度が０．１ｔ／ｍ3 以下と小さいため、熱分解炉へ装
入するまでの搬送手段に大きな負荷がかかる。フィルム
状の塩素含有樹脂を減容化処理すると、０．３ｔ／ｍ3
〜０．５ｔ／ｍ3 程度の嵩密度を有するものになり、熱
分解炉へ装入するための搬送が容易になる。
【００３４】図２はフィルム状の塩素含有合成樹脂の前
処理方法を示すブロック図である。図２において、２１
は土砂や汚水を除去する洗浄装置、２２は乾燥装置、２
３は減容化処理装置である。減容化されたフィルム状の
塩素含有樹脂は、図１に示す脱塩素処理工程１０へ送ら
れ、上記同様の脱塩素処理が施される。
処理方法を示すブロック図である。図２において、２１
は土砂や汚水を除去する洗浄装置、２２は乾燥装置、２
３は減容化処理装置である。減容化されたフィルム状の
塩素含有樹脂は、図１に示す脱塩素処理工程１０へ送ら
れ、上記同様の脱塩素処理が施される。
【００３５】フィルム状の塩素含有合成樹脂の減容化処
理は、摩擦熱を発生させる装置により軟化させて減容化
する方法や、加熱することにより軟化させて減容化する
方法等によって行う。加熱して軟化・減容化させる方法
による場合には、脱塩素反応が起こらない温度範囲で行
うことが必要である。その際の加熱源としては、脱塩素
処理工程や塩酸回収工程から発生する廃熱を利用するこ
とも可能である。
理は、摩擦熱を発生させる装置により軟化させて減容化
する方法や、加熱することにより軟化させて減容化する
方法等によって行う。加熱して軟化・減容化させる方法
による場合には、脱塩素反応が起こらない温度範囲で行
うことが必要である。その際の加熱源としては、脱塩素
処理工程や塩酸回収工程から発生する廃熱を利用するこ
とも可能である。
【００３６】図１の構成による設備による塩素含有合成
樹脂の脱塩素処理は、次のように行われる。
樹脂の脱塩素処理は、次のように行われる。
【００３７】塩素含有合成樹脂と廃木材を、それぞれ破
砕装置１１ａと破砕装置１１ｂにより、互いに混じり合
うことが可能な大きさに破砕し、非酸化性雰囲気の熱分
解炉１２へ装入する。熱分解炉１２においては、塩素含
有合成樹脂と廃木材が混合されながら、２５０℃〜３５
０℃、好ましくは３００℃〜３５０℃の範囲のうちの所
定温度になるように加熱される。この加熱により、廃木
材の一部と塩素含有合成樹脂が熱分解される。塩素含有
合成樹脂の熱分解によって塩化水素が発生し、可燃性の
処理物が排出される。この処理物は、塩素含有合成樹脂
が脱塩素されたものと、一部が熱分解された廃木材が混
合された状態で排出される。
砕装置１１ａと破砕装置１１ｂにより、互いに混じり合
うことが可能な大きさに破砕し、非酸化性雰囲気の熱分
解炉１２へ装入する。熱分解炉１２においては、塩素含
有合成樹脂と廃木材が混合されながら、２５０℃〜３５
０℃、好ましくは３００℃〜３５０℃の範囲のうちの所
定温度になるように加熱される。この加熱により、廃木
材の一部と塩素含有合成樹脂が熱分解される。塩素含有
合成樹脂の熱分解によって塩化水素が発生し、可燃性の
処理物が排出される。この処理物は、塩素含有合成樹脂
が脱塩素されたものと、一部が熱分解された廃木材が混
合された状態で排出される。
【００３８】熱分解炉１２から排出された脱塩素処理物
（塩素含有合成樹脂が脱塩素処理されたものと廃木材の
熱分解物の混合物）は冷却装置へ導入して冷却し、熱分
解物を固化させる。次いで、固化した脱塩素処理物を解
砕装置１４へ導入して解砕する。解砕された脱塩素処理
物は原料や燃料の用途に供給される。
（塩素含有合成樹脂が脱塩素処理されたものと廃木材の
熱分解物の混合物）は冷却装置へ導入して冷却し、熱分
解物を固化させる。次いで、固化した脱塩素処理物を解
砕装置１４へ導入して解砕する。解砕された脱塩素処理
物は原料や燃料の用途に供給される。
【００３９】又、解砕された脱塩素処理物をさらに細か
く粉砕して粉粒体にすれば、原燃料として溶解炉等へ吹
込む粉体原料が得られる。
く粉砕して粉粒体にすれば、原燃料として溶解炉等へ吹
込む粉体原料が得られる。
【００４０】一方、熱分解炉１２で発生した熱分解ガス
は燃焼炉３１へ導入して燃焼処理する。熱分解ガスには
塩素含有合成樹脂の熱分解によって発生した炭化水素類
が含まれており、塩化水素を塩酸にして回収する際に炭
化水素類が純度の低下をもたらすため、炭化水素類を燃
焼させる。燃焼炉３１においては、ダイオキシン類等の
有害成分を完全に燃焼させることができる条件（１１０
０℃以上で、２秒滞留）で燃焼を行うのが好ましい。
は燃焼炉３１へ導入して燃焼処理する。熱分解ガスには
塩素含有合成樹脂の熱分解によって発生した炭化水素類
が含まれており、塩化水素を塩酸にして回収する際に炭
化水素類が純度の低下をもたらすため、炭化水素類を燃
焼させる。燃焼炉３１においては、ダイオキシン類等の
有害成分を完全に燃焼させることができる条件（１１０
０℃以上で、２秒滞留）で燃焼を行うのが好ましい。
【００４１】燃焼ガスはガス冷却装置３２へ導入して急
冷する。この急冷処理は燃焼ガスが温度低下する過程で
起こるダイオキシン類の再合成を防ぐためであって、ガ
ス冷却装置３２では、燃焼ガスに水を接触させて急冷す
る。燃焼ガスと水の接触方法としては、燃焼ガス中に水
を噴霧する方法等が採用される。
冷する。この急冷処理は燃焼ガスが温度低下する過程で
起こるダイオキシン類の再合成を防ぐためであって、ガ
ス冷却装置３２では、燃焼ガスに水を接触させて急冷す
る。燃焼ガスと水の接触方法としては、燃焼ガス中に水
を噴霧する方法等が採用される。
【００４２】冷却された燃焼ガスは吸収装置３３へ導入
し、塩化水素を水に吸収させて塩酸を生成させ、この塩
酸を回収する。吸収装置３３から排出される排ガス中に
は微量の塩化水素が含まれているので、除害装置３６へ
導入して塩化水素をアルカリ水溶液に吸収させ、無害化
する。
し、塩化水素を水に吸収させて塩酸を生成させ、この塩
酸を回収する。吸収装置３３から排出される排ガス中に
は微量の塩化水素が含まれているので、除害装置３６へ
導入して塩化水素をアルカリ水溶液に吸収させ、無害化
する。
【００４３】吸収装置３３で回収された塩酸は蒸留装置
３４へ送られて蒸留され、濃縮されると共に、ダスト等
に由来する不純物が除去される。蒸留によって得られた
塩酸には塩素や鉄などの不純物が含まれているので、こ
れを精製装置３５へ送って不純物を除去する精製処理を
行う。精製装置３５においては、活性炭などの吸着剤が
用いられる。
３４へ送られて蒸留され、濃縮されると共に、ダスト等
に由来する不純物が除去される。蒸留によって得られた
塩酸には塩素や鉄などの不純物が含まれているので、こ
れを精製装置３５へ送って不純物を除去する精製処理を
行う。精製装置３５においては、活性炭などの吸着剤が
用いられる。
【００４４】（実施例）
ａ．脱塩素化処理試験
塩素含有合成樹脂を脱塩素化処理する試験を行った。こ
の試験においては、塩素含有合成樹脂の試験材として塩
ビ樹脂配管廃材を粒径が２ｍｍ〜４ｍｍになるように破
砕したもの、廃木材の試験材として建築用廃木材を粒径
が４ｍｍ以下になるように破砕したもの使用した。試験
装置は図３に示す構成による装置を用いた。
の試験においては、塩素含有合成樹脂の試験材として塩
ビ樹脂配管廃材を粒径が２ｍｍ〜４ｍｍになるように破
砕したもの、廃木材の試験材として建築用廃木材を粒径
が４ｍｍ以下になるように破砕したもの使用した。試験
装置は図３に示す構成による装置を用いた。
【００４５】図３は塩素含有合成樹脂を脱塩素化処理す
る基礎試験装置である。図３において、４０は内筒４１
と外筒４２からなる間接加熱式ロータリーキルンで、内
筒４１内が非酸化性雰囲気に維持されるように構成され
ている。このため、ロータリーキルン４０は、内筒４１
の中へ空気の流入がないように、窒素等の非酸化性ガス
でシールされると共に、熱分解によって発生した塩化水
素がリークしないように、負圧で運転される。
る基礎試験装置である。図３において、４０は内筒４１
と外筒４２からなる間接加熱式ロータリーキルンで、内
筒４１内が非酸化性雰囲気に維持されるように構成され
ている。このため、ロータリーキルン４０は、内筒４１
の中へ空気の流入がないように、窒素等の非酸化性ガス
でシールされると共に、熱分解によって発生した塩化水
素がリークしないように、負圧で運転される。
【００４６】ロータリーキルン４０には、次に記す付属
機器が設けられている。４３は塩素含有合成樹脂と廃木
材の混合物を収容するホッバー、４４は塩素含有合成樹
脂と廃木材からなる装入物の所定量を切り出すロールフ
ィーダー、４５は装入物を熱分解炉４０へ装入するスク
リュー、４６は熱分解物の受け箱、４７は熱分解ガスに
水を噴霧して急冷するガス冷却器、４８は炉内で発生し
た熱分解ガスを吸引するエジェクター、４９は苛性ソー
ダを吸収液とする熱分解ガスの中和装置である。
機器が設けられている。４３は塩素含有合成樹脂と廃木
材の混合物を収容するホッバー、４４は塩素含有合成樹
脂と廃木材からなる装入物の所定量を切り出すロールフ
ィーダー、４５は装入物を熱分解炉４０へ装入するスク
リュー、４６は熱分解物の受け箱、４７は熱分解ガスに
水を噴霧して急冷するガス冷却器、４８は炉内で発生し
た熱分解ガスを吸引するエジェクター、４９は苛性ソー
ダを吸収液とする熱分解ガスの中和装置である。
【００４７】試験条件は、表１に示す通りにした。
【００４８】試験は次のようにして行った。表２に示す
性状の塩素含有合成樹脂と廃木材を混合してホッバー４
３に入れ、ホッバー４３から所定量の装入物を切り出し
て熱分解炉の内筒４１へ装入した。この際、ロータリー
キルンの外筒４２へ加熱用ガスを供給し、装入物が所定
温度になるように加熱した。ロータリーキルン４０から
排出された熱分解物は受け箱４６から取り出し、組成分
析を行った。この結果は表３に示す。
性状の塩素含有合成樹脂と廃木材を混合してホッバー４
３に入れ、ホッバー４３から所定量の装入物を切り出し
て熱分解炉の内筒４１へ装入した。この際、ロータリー
キルンの外筒４２へ加熱用ガスを供給し、装入物が所定
温度になるように加熱した。ロータリーキルン４０から
排出された熱分解物は受け箱４６から取り出し、組成分
析を行った。この結果は表３に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】ｂ．熱分解残渣の燃焼・ガス化試験
脱塩素化処理試験で得られた脱塩素処理物（塩素含有合
成樹脂が脱塩素処理されたものと廃木材の熱分解物の混
合物）の燃焼・ガス化試験を行い、溶解炉等へ吹込む粉
体原料としての燃焼ガス化特性を評価した。試験装置は
図４に示す構成による高炉下部を模擬した小型燃焼装置
を用いた。又、試験条件は表４に示す通りにした。
成樹脂が脱塩素処理されたものと廃木材の熱分解物の混
合物）の燃焼・ガス化試験を行い、溶解炉等へ吹込む粉
体原料としての燃焼ガス化特性を評価した。試験装置は
図４に示す構成による高炉下部を模擬した小型燃焼装置
を用いた。又、試験条件は表４に示す通りにした。
【００５３】
【表４】
【００５４】燃焼・ガス化試験は次のようにして行っ
た。コークスの充填量が所定のレベルに維持されるコー
クス充填槽５０中へ、温度と酸素濃度が所定値に調整さ
れた高温ガスの所定量をブローパイプ５１により吹込ん
で、可燃物を燃焼させる。この際、高温ガスと共に、窒
素ガスをキャリアガスとして粉粒状の熱分解物の吹込み
を行う。吹き込まれた脱塩素処理物はコークスと共にコ
ークス充填槽５０内で燃焼し、ガス化する。
た。コークスの充填量が所定のレベルに維持されるコー
クス充填槽５０中へ、温度と酸素濃度が所定値に調整さ
れた高温ガスの所定量をブローパイプ５１により吹込ん
で、可燃物を燃焼させる。この際、高温ガスと共に、窒
素ガスをキャリアガスとして粉粒状の熱分解物の吹込み
を行う。吹き込まれた脱塩素処理物はコークスと共にコ
ークス充填槽５０内で燃焼し、ガス化する。
【００５５】コークス充填槽５０においては、図示しな
いレベル計による計測値に基づいて、燃焼量に見合った
コークスが供給され、槽内のレベルが一定になるように
保持されている。このため、吹込んだ脱塩素処理物の燃
焼・ガス化率が変化すれば、コークス充填槽５０内へ供
給されるコークスの供給速度が変化するので、下記
（１）式に示すように、コークスの供給速度から脱塩素
処理物の燃焼・ガス化率を求めることができる。試験結
果を表４に示す。
いレベル計による計測値に基づいて、燃焼量に見合った
コークスが供給され、槽内のレベルが一定になるように
保持されている。このため、吹込んだ脱塩素処理物の燃
焼・ガス化率が変化すれば、コークス充填槽５０内へ供
給されるコークスの供給速度が変化するので、下記
（１）式に示すように、コークスの供給速度から脱塩素
処理物の燃焼・ガス化率を求めることができる。試験結
果を表４に示す。
【００５６】
【数１】
【００５７】（比較例）
ａ．脱塩素化処理試験
塩素含有合成樹脂に表１に示す性状の粉コークスを添加
して脱塩素化処理を行った。この試験においては、実施
例と同じ試験装置を使用し、試験条件も廃木材の代わり
に粉コークスを用いた以外は実施例と同じにした。この
結果は表３に示す。
して脱塩素化処理を行った。この試験においては、実施
例と同じ試験装置を使用し、試験条件も廃木材の代わり
に粉コークスを用いた以外は実施例と同じにした。この
結果は表３に示す。
【００５８】ｂ．熱分解残渣の燃焼・ガス化試験
脱塩素化処理試験で得られた脱塩素処理物（塩素含有合
成樹脂が脱塩素処理されたものと粉コークスの混合物）
の燃焼・ガス化試験を行った。この試験においては、実
施例と同じ試験装置を使用し、試験条件も実施例と同じ
にした。この結果は表４に示す。
成樹脂が脱塩素処理されたものと粉コークスの混合物）
の燃焼・ガス化試験を行った。この試験においては、実
施例と同じ試験装置を使用し、試験条件も実施例と同じ
にした。この結果は表４に示す。
【００５９】表３及び表４について、実施例と比較例の
結果を比べてみると、次の通りである。
結果を比べてみると、次の通りである。
【００６０】表３によれば、脱塩素処理物の発熱量はほ
ぼ同じであったが、脱塩素率については、実施例の場合
には９３％〜９６％であるのに対し、比較例では８０％
に達しておらず、両者の間に大きな差があった。粉コー
クスを添加した比較例の脱塩素率の値が実施例の値より
も低かったのは、樹脂と粉コークスの混じりが不十分で
あったことによるものと判断される。又、表４によれ
ば、実施例の燃焼・ガス化率が９７％〜９８％であるの
に対し、比較例では８５％にとどまっている。この原因
は粉コークスの燃焼速度が廃木材の熱分解残渣に比較し
て遅いためであったことによるものと判断される。
ぼ同じであったが、脱塩素率については、実施例の場合
には９３％〜９６％であるのに対し、比較例では８０％
に達しておらず、両者の間に大きな差があった。粉コー
クスを添加した比較例の脱塩素率の値が実施例の値より
も低かったのは、樹脂と粉コークスの混じりが不十分で
あったことによるものと判断される。又、表４によれ
ば、実施例の燃焼・ガス化率が９７％〜９８％であるの
に対し、比較例では８５％にとどまっている。この原因
は粉コークスの燃焼速度が廃木材の熱分解残渣に比較し
て遅いためであったことによるものと判断される。
【００６１】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、高い脱塩素
率の脱塩素処理物を効率よく得ることができる。
率の脱塩素処理物を効率よく得ることができる。
【００６２】又、炉壁への合成樹脂の融着や合成樹脂同
士の融着が防止されると共に、熱分解時に添加した廃木
材やその熱分解物を分離する処理を行うことなく、その
まま原料や燃料として使用することができる脱塩素処理
物を得ることができる。このため、廃木材を添加するこ
とによって、その処理を行うことができると共に、廃木
材が原料や燃料として有効利用される。
士の融着が防止されると共に、熱分解時に添加した廃木
材やその熱分解物を分離する処理を行うことなく、その
まま原料や燃料として使用することができる脱塩素処理
物を得ることができる。このため、廃木材を添加するこ
とによって、その処理を行うことができると共に、廃木
材が原料や燃料として有効利用される。
【００６３】又、得られた脱塩素処理物は通常の粉体原
料と同様に気流輸送が可能である。
料と同様に気流輸送が可能である。
【図１】本発明による塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方
法に係る実施の形態の一例を示すブロック図である。
法に係る実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】フィルム状の塩素含有合成樹脂の前処理方法を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】塩素含有合成樹脂を脱塩素処理する試験装置の
図３の構成を示す図である。
図３の構成を示す図である。
【図４】脱塩素処理物の燃焼・ガス化試験を行う試験装
置の説明図である。
置の説明図である。
１０ 脱塩素処理工程
１１ａ 塩素含有合成樹脂の破砕装置
１１ｂ 廃木材の破砕装置
１２ 熱分解炉
１３ 冷却装置
１４ 解砕装置
３０ 塩酸回収工程
３１ 燃焼炉
３２ ガス冷却装置
３３ 吸収装置
３４ 蒸留装置
３５ 精製装置
４０ 間接加熱式ロータリーキルン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｃ０８Ｌ 27:04
Ｃ１０Ｌ 5/44 Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ
5/48 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｂ
// Ｃ０８Ｌ 27:04
(72)発明者 脇元 一政
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
(72)発明者 家本 勅
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 4D002 AA19 AC10 BA02 DA01 DA35
EA01 EA05 FA01
4D004 AA08 AA12 AB06 BA03 BA06
CA04 CA24 CA27 CA40 CA42
CA47 CB09 CB13 CB34 DA03
DA06
4F301 AA16 AA17 CA09 CA25 CA26
CA34 CA52 CA68 CA72
4H015 AA01 AA02 AA13 AA17 AB01
BA08 BA12 BB03 BB13 CA03
CB01
Claims (4)
- 【請求項1】 塩素含有合成樹脂と廃木材を混合して２
５０℃〜３５０℃の温度で加熱し、塩素含有合成樹脂を
熱分解させて、塩素が除去された可燃性の処理物を得る
ことを特徴とする塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法。 - 【請求項２】 塩素含有合成樹脂と廃木材を間接加熱式
ロータリーキルンへ装入し、塩素含有合成樹脂を熱分解
させることを特徴とする請求項1に記載の塩素含有合成
樹脂の脱塩素処理方法。 - 【請求項３】 塩素が除去された可燃性の処理物を粉砕
して粉粒体にし、原燃料として溶解炉等へ吹込む粉体原
料を得ることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載
の塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法。 - 【請求項４】 塩素含有合成樹脂を熱分解させた際に発
生する熱分解ガスを燃焼炉へ導入して可燃性ガス成分を
燃焼させた後、吸収装置へ導入して塩化水素を水に吸収
させ、塩酸を回収することを特徴とする請求項1〜請求
項３の何れかに記載の塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002053227A JP2003253037A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002053227A JP2003253037A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003253037A true JP2003253037A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28664708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002053227A Pending JP2003253037A (ja) | 2002-02-28 | 2002-02-28 | 塩素含有合成樹脂の脱塩素処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003253037A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4439582B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2010-03-24 | 株式会社アルティス | 熱分解システム及び熱分解方法 |
| JP2011057750A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Ube Industries Ltd | 固体燃料及びその製造方法 |
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| US8852302B2 (en) | 2008-06-26 | 2014-10-07 | Accordant Energy, Llc | Engineered fuel feed stock |
| US9181508B2 (en) | 2009-12-22 | 2015-11-10 | Accordant Energy, Llc | Sorbent containing engineered fuel feed stock |
| US9487722B2 (en) | 2012-01-26 | 2016-11-08 | Accordant Energy, Llc | Mitigation of harmful combustion emissions using sorbent containing engineered fuel feed stocks |
-
2002
- 2002-02-28 JP JP2002053227A patent/JP2003253037A/ja active Pending
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| US8852302B2 (en) | 2008-06-26 | 2014-10-07 | Accordant Energy, Llc | Engineered fuel feed stock |
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