JP2003261880A - プラスチックの熱分解方法および熱分解システム - Google Patents
プラスチックの熱分解方法および熱分解システムInfo
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- JP2003261880A JP2003261880A JP2002064075A JP2002064075A JP2003261880A JP 2003261880 A JP2003261880 A JP 2003261880A JP 2002064075 A JP2002064075 A JP 2002064075A JP 2002064075 A JP2002064075 A JP 2002064075A JP 2003261880 A JP2003261880 A JP 2003261880A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラスチックを熱分解装置で酸素不存在下に
加熱して連続的に熱分解する際、残渣排出工程の影響を
受けずに連続運転を達成する。 【構成】 内部にスクリューを有しない管型の熱分解装
置（１，１Ａ）を複数並列に接続して使用し、一方の熱
分解装置（１Ａ）の運転を熱分解残渣の排出処理のため
に休止する間に、他方の熱分解装置（１）で熱分解を継
続する。
加熱して連続的に熱分解する際、残渣排出工程の影響を
受けずに連続運転を達成する。 【構成】 内部にスクリューを有しない管型の熱分解装
置（１，１Ａ）を複数並列に接続して使用し、一方の熱
分解装置（１Ａ）の運転を熱分解残渣の排出処理のため
に休止する間に、他方の熱分解装置（１）で熱分解を継
続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃プラスチックなど
のプラスチック類を熱分解装置で酸素不存在下に加熱し
て連続的に熱分解する方法および熱分解システムに関す
る。
のプラスチック類を熱分解装置で酸素不存在下に加熱し
て連続的に熱分解する方法および熱分解システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】工場や家庭から排出されるプラスチック
類にはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル−ブタジエン−
スチレン共重合体（ＡＢＳ）など種々のものがある。こ
れらの廃プラスチックから有用成分を資源として回収す
るために酸素の不存在下で熱分解し、生成するガス成分
を凝縮し油分として回収する方法が多く採用されてい
る。
類にはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル−ブタジエン−
スチレン共重合体（ＡＢＳ）など種々のものがある。こ
れらの廃プラスチックから有用成分を資源として回収す
るために酸素の不存在下で熱分解し、生成するガス成分
を凝縮し油分として回収する方法が多く採用されてい
る。
【０００３】プラスチックを熱分解するためには一般に
熱分解装置が使用されるが、代表的なものとして槽型の
熱分解装置と管型の熱分解装置がある。槽型の熱分解装
置は底部が円錐形に形成された筒状の槽本体とその周囲
に配置された加熱部を備え、上方にプラスチックの投入
部と生成ガスを排出するガス排出部、底部に熱分解によ
り発生する残渣を排出する残渣排出部がそれぞれ設けら
れる。
熱分解装置が使用されるが、代表的なものとして槽型の
熱分解装置と管型の熱分解装置がある。槽型の熱分解装
置は底部が円錐形に形成された筒状の槽本体とその周囲
に配置された加熱部を備え、上方にプラスチックの投入
部と生成ガスを排出するガス排出部、底部に熱分解によ
り発生する残渣を排出する残渣排出部がそれぞれ設けら
れる。
【０００４】熱分解を続けると槽本体の底部に残渣やコ
ーキングが滞留してくるが、これらの残渣類が多くなる
と内容積の減少や熱分解性能低下などの原因になるの
で、回転スクレーパで定期的に掻き取って残渣排出部か
ら排出する。槽型の熱分解装置は容積当たりの伝熱面積
が小さい。しかし槽本体内でのプラスチックの滞留時間
を長く取れるので、ある程度滞留時間を必要とする場合
に適しており、主としてバッチ方式で運転されるが連続
運転も可能である。
ーキングが滞留してくるが、これらの残渣類が多くなる
と内容積の減少や熱分解性能低下などの原因になるの
で、回転スクレーパで定期的に掻き取って残渣排出部か
ら排出する。槽型の熱分解装置は容積当たりの伝熱面積
が小さい。しかし槽本体内でのプラスチックの滞留時間
を長く取れるので、ある程度滞留時間を必要とする場合
に適しており、主としてバッチ方式で運転されるが連続
運転も可能である。
【０００５】管型の熱分解装置は細長い筒状の反応管と
その周囲に配置された加熱部を備えており、加熱された
反応管の一方の端部に供給したプラスチックが内部を通
過する間に酸素の不存在下に徐々に熱分解され、他端部
から生成ガスが排出する。管型の熱分解装置は容積当た
りの伝熱面積が大きく、装置が小型化して熱分解速度も
高いという利点があり、特に連続運転に適している。
その周囲に配置された加熱部を備えており、加熱された
反応管の一方の端部に供給したプラスチックが内部を通
過する間に酸素の不存在下に徐々に熱分解され、他端部
から生成ガスが排出する。管型の熱分解装置は容積当た
りの伝熱面積が大きく、装置が小型化して熱分解速度も
高いという利点があり、特に連続運転に適している。
【０００６】管型の熱分解装置を連続運転すると、反応
管の内部には次第に残渣類が付着もしくは蓄積してく
る。これらの残渣類は加熱部からの伝熱を妨げ熱分解性
能を低下させるので、適当な間隔で外部に排出する必要
がある。管型の熱分解装置には反応管の内部にスクリュ
ーを有するタイプと有しないタイプの２種がある。前者
のスクリューを有するタイプは定期的に運転を停止し、
その間に反応管内部に蓄積された残渣類をスクリュー回
転により排出する。このようにスクリューを有するタイ
プは残渣類の排出を容易に行うことができる。しかしこ
のタイプは反応管内部に細長いスクリューを設置するの
で、装置が複雑化し装置コストや運転コストが高くなる
と共に、反応容積がスクリュー分だけ減少するという短
所がある。
管の内部には次第に残渣類が付着もしくは蓄積してく
る。これらの残渣類は加熱部からの伝熱を妨げ熱分解性
能を低下させるので、適当な間隔で外部に排出する必要
がある。管型の熱分解装置には反応管の内部にスクリュ
ーを有するタイプと有しないタイプの２種がある。前者
のスクリューを有するタイプは定期的に運転を停止し、
その間に反応管内部に蓄積された残渣類をスクリュー回
転により排出する。このようにスクリューを有するタイ
プは残渣類の排出を容易に行うことができる。しかしこ
のタイプは反応管内部に細長いスクリューを設置するの
で、装置が複雑化し装置コストや運転コストが高くなる
と共に、反応容積がスクリュー分だけ減少するという短
所がある。
【０００７】これに対して後者のスクリューを有しない
タイプではこれらの諸問題は発生しない。しかし反応管
内に蓄積した残渣類の排出はスクリュータイプより困難
になる。このタイプにおける残渣類の排出法として、例
えば運転を休止してから反応管の端部の蓋板を取り外
し、先端にブラシやヘラを取り付けた掃除具を内部に差
し込んで排出する方法がある。また運転休止してから反
応管内部を高温酸化状態にして残渣類を酸化処理し、次
いで酸化により脆弱化した酸化物をエアブロー等により
排出する方法がある。後者の方法は酸化用の比較的小型
の空気ブロワなどを必要とするが、反応管を分解せずに
簡便に残渣類の排出ができるので望ましい方法である。
タイプではこれらの諸問題は発生しない。しかし反応管
内に蓄積した残渣類の排出はスクリュータイプより困難
になる。このタイプにおける残渣類の排出法として、例
えば運転を休止してから反応管の端部の蓋板を取り外
し、先端にブラシやヘラを取り付けた掃除具を内部に差
し込んで排出する方法がある。また運転休止してから反
応管内部を高温酸化状態にして残渣類を酸化処理し、次
いで酸化により脆弱化した酸化物をエアブロー等により
排出する方法がある。後者の方法は酸化用の比較的小型
の空気ブロワなどを必要とするが、反応管を分解せずに
簡便に残渣類の排出ができるので望ましい方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】管型の熱分解装置は連
続運転に適しており、商業プラントでも連続運転をする
ことが多い。しかし管型の熱分解装置であっても定期的
に内部の残渣類の排出操作が必要になり、その間はプラ
スチックの熱分解装置の運転を休止しなければならな
い。
続運転に適しており、商業プラントでも連続運転をする
ことが多い。しかし管型の熱分解装置であっても定期的
に内部の残渣類の排出操作が必要になり、その間はプラ
スチックの熱分解装置の運転を休止しなければならな
い。
【０００９】さらに熱分解装置を再運転するには内部を
窒素ガス等の不活性ガスに置換してから所定温度まで上
昇する必要がある。そのため運転休止時間はかなり長く
なり、それが定期的に繰り返されるので熱分解の生産性
低下の主な原因になっていた。そこで本発明は係る問題
の解決を課題とし、管型の熱分解装置を使用した新しい
熱分解方法および熱分解システムを提供することを目的
とする。
窒素ガス等の不活性ガスに置換してから所定温度まで上
昇する必要がある。そのため運転休止時間はかなり長く
なり、それが定期的に繰り返されるので熱分解の生産性
低下の主な原因になっていた。そこで本発明は係る問題
の解決を課題とし、管型の熱分解装置を使用した新しい
熱分解方法および熱分解システムを提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第１
の発明は、プラスチックを熱分解装置で酸素不存在下に
加熱して連続的に熱分解する方法である。この方法は、
内部にスクリューを有しない管型の熱分解装置を複数並
列に接続して使用し、一方の熱分解装置の運転を熱分解
残渣の排出処理のために休止する間に、他方の熱分解装
置で熱分解を継続することを特徴とする（請求項１）。
の発明は、プラスチックを熱分解装置で酸素不存在下に
加熱して連続的に熱分解する方法である。この方法は、
内部にスクリューを有しない管型の熱分解装置を複数並
列に接続して使用し、一方の熱分解装置の運転を熱分解
残渣の排出処理のために休止する間に、他方の熱分解装
置で熱分解を継続することを特徴とする（請求項１）。
【００１１】また、前記課題を解決する第２の発明は、
プラスチックを熱分解装置で酸素不存在下に加熱して連
続的に熱分解するシステムである。このシステムは内部
にスクリューを有しない複数の管型の熱分解装置と、各
熱分解装置にプラスチックを供給するプラスチック供給
装置と、熱分解した生成ガスを凝縮する凝縮器と、各熱
分解装置に酸素含有気体を供給する気体供給装置を備え
ている。そして前記プラスチック供給装置と各熱分解装
置の間を接続するプラスチック供給路、前記熱分解装置
と凝縮器を接続する生成ガス排出路、および前記気体供
給装置と各熱分解装置を接続する気体供給路にそれぞれ
開閉手段が設けられることを特徴とする（請求項２）。
プラスチックを熱分解装置で酸素不存在下に加熱して連
続的に熱分解するシステムである。このシステムは内部
にスクリューを有しない複数の管型の熱分解装置と、各
熱分解装置にプラスチックを供給するプラスチック供給
装置と、熱分解した生成ガスを凝縮する凝縮器と、各熱
分解装置に酸素含有気体を供給する気体供給装置を備え
ている。そして前記プラスチック供給装置と各熱分解装
置の間を接続するプラスチック供給路、前記熱分解装置
と凝縮器を接続する生成ガス排出路、および前記気体供
給装置と各熱分解装置を接続する気体供給路にそれぞれ
開閉手段が設けられることを特徴とする（請求項２）。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
より説明する。図１は本発明に係る熱分解方法を実施す
るシステムのプロセスフロー図である。図中、１、１Ａ
は熱分解装置、２，２Ａは反応管、３，３Ａは加熱部、
４，４Ａは導入部、５，５Ａは排出部、６はプラスチッ
ク供給装置、７はホッパ、８は押出部、９は加熱ガス供
給装置、１０はバーナ、１１は気体供給装置、１２は調
整手段、１３は流量計、１４は凝縮器、１５は集塵装
置、６Ｂ〜９Ｂ、６Ａ〜９Ａは開閉手段、１６Ｂ，１６
Ａは流量調整手段、２０はプラスチック供給路、２１は
生成ガス排出路、２２〜２８は配管もしくはダクト、２
９は気体供給路、３０，３０Ａは加熱ガス入部口、３
１，３１Ａは加熱ガス出口部である。
より説明する。図１は本発明に係る熱分解方法を実施す
るシステムのプロセスフロー図である。図中、１、１Ａ
は熱分解装置、２，２Ａは反応管、３，３Ａは加熱部、
４，４Ａは導入部、５，５Ａは排出部、６はプラスチッ
ク供給装置、７はホッパ、８は押出部、９は加熱ガス供
給装置、１０はバーナ、１１は気体供給装置、１２は調
整手段、１３は流量計、１４は凝縮器、１５は集塵装
置、６Ｂ〜９Ｂ、６Ａ〜９Ａは開閉手段、１６Ｂ，１６
Ａは流量調整手段、２０はプラスチック供給路、２１は
生成ガス排出路、２２〜２８は配管もしくはダクト、２
９は気体供給路、３０，３０Ａは加熱ガス入部口、３
１，３１Ａは加熱ガス出口部である。
【００１３】図１に示す熱分解システムは２組の熱分解
装置１，１Ａを並列接続して構成されるが、３組以上を
並列接続することもできる。熱分解装置１は細長い筒状
に形成された管型の反応管２と、その反応管２の周囲を
覆うように配置された加熱部３を有する。細長い直筒状
の反応管２は熱伝導性の良い金属材料で作られ、その一
方の端部にプラスチックの導入部４が形成され、他方の
端部に生成ガスの排出部５が形成される。そして導入部
４から導入したプラスチックは反応管２の内部を移動す
る間に熱分解され、生成ガスが排出部５から排出する。
装置１，１Ａを並列接続して構成されるが、３組以上を
並列接続することもできる。熱分解装置１は細長い筒状
に形成された管型の反応管２と、その反応管２の周囲を
覆うように配置された加熱部３を有する。細長い直筒状
の反応管２は熱伝導性の良い金属材料で作られ、その一
方の端部にプラスチックの導入部４が形成され、他方の
端部に生成ガスの排出部５が形成される。そして導入部
４から導入したプラスチックは反応管２の内部を移動す
る間に熱分解され、生成ガスが排出部５から排出する。
【００１４】加熱部３は断熱壁で囲まれた筒型の加熱室
を有し、反応管２の導入部４付近に加熱ガス入口部３
０、排出部５付近に加熱ガス出口部３１がそれぞれ設け
られる。そして加熱ガス入口部３０は配管２４により加
熱ガス供給装置９に接続され、加熱ガス出口部３１はダ
クト２５を経て排ガス処理装置（図示せず）に接続され
る。他の熱分解装置１Ａも上記熱分解装置１と同様に構
成される。従って熱分解装置１と同じ部分には同一番号
の後にサフィックスＡを付し、重複する説明は省略す
る。
を有し、反応管２の導入部４付近に加熱ガス入口部３
０、排出部５付近に加熱ガス出口部３１がそれぞれ設け
られる。そして加熱ガス入口部３０は配管２４により加
熱ガス供給装置９に接続され、加熱ガス出口部３１はダ
クト２５を経て排ガス処理装置（図示せず）に接続され
る。他の熱分解装置１Ａも上記熱分解装置１と同様に構
成される。従って熱分解装置１と同じ部分には同一番号
の後にサフィックスＡを付し、重複する説明は省略す
る。
【００１５】２組の熱分解装置１，１Ａにプラスチック
を供給するために共通のプラスチック供給装置６が設け
られる。プラスチック供給装置６は一般にプラスチック
の射出成型に使用される押出機を使用することができ、
粉砕装置（図示せず）で細かく粉砕したプラスチック片
を受け入れるホッパ７と、ホッパ７から供給手段により
供給されるプラスチック片を電気ヒータなどで加熱溶融
してスクリューにより押出す押出部８を有する。押出部
８から排出される溶融プラスチックは、開閉弁等の開閉
手段６Ｂ，６Ａを設けたプラスチック供給路２０を経て
熱分解装置１，１Ａの反応管２，２Ａに供給される。な
おプラスチック供給路２０の外側は断熱層で被覆され
る。
を供給するために共通のプラスチック供給装置６が設け
られる。プラスチック供給装置６は一般にプラスチック
の射出成型に使用される押出機を使用することができ、
粉砕装置（図示せず）で細かく粉砕したプラスチック片
を受け入れるホッパ７と、ホッパ７から供給手段により
供給されるプラスチック片を電気ヒータなどで加熱溶融
してスクリューにより押出す押出部８を有する。押出部
８から排出される溶融プラスチックは、開閉弁等の開閉
手段６Ｂ，６Ａを設けたプラスチック供給路２０を経て
熱分解装置１，１Ａの反応管２，２Ａに供給される。な
おプラスチック供給路２０の外側は断熱層で被覆され
る。
【００１６】２組の熱分解装置１，１Ａの加熱部３，３
Ａに加熱ガスを供給するために共通の加熱ガス供給装置
９が設けられる。加熱ガス供給装置９にはバーナ１０が
設けられ、液体燃料または気体燃料をバーナ１０で燃焼
して得られた高温の燃焼ガスは配管２４を経て各熱分解
装置１の加熱部３，３Ａにおける加熱ガス入口部３０，
３０Ａに供給される。そして加熱部３，３Ａに供給され
る加熱ガスの流量は加熱ガス出口部３１，３１Ａに接続
されるダクト２５に設けた調整ダンパ等の流量調整手段
１６Ｂ，１６Ａにより調整される。なお加熱ガス供給装
置９のバーナ１０は１本または複数本設けられ、重油な
どの液体燃料、または後述する凝縮器１４で凝縮されな
い生成ガスの低沸点成分などの気体燃料、またはそれら
両者を燃焼することができる。
Ａに加熱ガスを供給するために共通の加熱ガス供給装置
９が設けられる。加熱ガス供給装置９にはバーナ１０が
設けられ、液体燃料または気体燃料をバーナ１０で燃焼
して得られた高温の燃焼ガスは配管２４を経て各熱分解
装置１の加熱部３，３Ａにおける加熱ガス入口部３０，
３０Ａに供給される。そして加熱部３，３Ａに供給され
る加熱ガスの流量は加熱ガス出口部３１，３１Ａに接続
されるダクト２５に設けた調整ダンパ等の流量調整手段
１６Ｂ，１６Ａにより調整される。なお加熱ガス供給装
置９のバーナ１０は１本または複数本設けられ、重油な
どの液体燃料、または後述する凝縮器１４で凝縮されな
い生成ガスの低沸点成分などの気体燃料、またはそれら
両者を燃焼することができる。
【００１７】２組の熱分解装置１，１Ａの排出部５，５
Ａから流出する生成ガスは、生成ガス排出路２１を経て
共通の凝縮器１４に導入される。凝縮器１４は冷却水等
の冷却媒体と生成ガスを熱交換する熱交換部を有し、凝
縮したモノマー等の液成分は配管２２から図示しない回
収タンクに回収されて資源として利用され、凝縮しない
低沸点成分は配管２３から図示しない焼却炉または加熱
ガス供給装置９のバーナ１０に供給される。
Ａから流出する生成ガスは、生成ガス排出路２１を経て
共通の凝縮器１４に導入される。凝縮器１４は冷却水等
の冷却媒体と生成ガスを熱交換する熱交換部を有し、凝
縮したモノマー等の液成分は配管２２から図示しない回
収タンクに回収されて資源として利用され、凝縮しない
低沸点成分は配管２３から図示しない焼却炉または加熱
ガス供給装置９のバーナ１０に供給される。
【００１８】２組の熱分解装置１，１Ａのいずれかの休
止期間において、反応管２，２Ａに蓄積した残渣類を酸
化処理するために空気等の酸素含有気体を供給するため
の気体供給装置１１が設けられる。気体供給装置１１は
比較的小型の空気ブロワ等により構成され、その出口側
には調整弁などの流量調整手段１２と流量計１３が設け
られる。流量計１３の出口側は開閉弁などの開閉手段９
Ｂ，９Ａを設けた気体供給路２９により各熱分解装置
１，１Ａの反応管２，２Ａに接続される。
止期間において、反応管２，２Ａに蓄積した残渣類を酸
化処理するために空気等の酸素含有気体を供給するため
の気体供給装置１１が設けられる。気体供給装置１１は
比較的小型の空気ブロワ等により構成され、その出口側
には調整弁などの流量調整手段１２と流量計１３が設け
られる。流量計１３の出口側は開閉弁などの開閉手段９
Ｂ，９Ａを設けた気体供給路２９により各熱分解装置
１，１Ａの反応管２，２Ａに接続される。
【００１９】次に、図１の熱分解システムによりプラス
チックを熱分解する方法を説明するが、最初に熱分解装
置１を運転し、熱分解装置１Ａは残渣類の排出処理（ク
リーニング処理）のために休止している場合について述
べる。熱分解装置１を運転するには先ず開閉手段７Ｂを
開け、開閉手段６Ｂ，８Ｂ，９Ｂを閉じた状態として、
熱分解装置１から凝縮器１４までの流路を窒素ガス等の
不活性ガスで置換し酸素の存在しない状態とする。
チックを熱分解する方法を説明するが、最初に熱分解装
置１を運転し、熱分解装置１Ａは残渣類の排出処理（ク
リーニング処理）のために休止している場合について述
べる。熱分解装置１を運転するには先ず開閉手段７Ｂを
開け、開閉手段６Ｂ，８Ｂ，９Ｂを閉じた状態として、
熱分解装置１から凝縮器１４までの流路を窒素ガス等の
不活性ガスで置換し酸素の存在しない状態とする。
【００２０】また場合によっては、これらの経路に真空
ポンプ等の減圧装置を接続して減圧状態とすることもで
きる。例えばポリスチレンを熱分解してスチレンモノマ
ーを生成するときは、３５０℃〜７００℃程度の範囲で
２０Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ程度に減圧して熱分解す
るとスチレンダイマー、スチレントリマー、あるいはエ
チルベンゼン等の副生物の生成割合を抑制し、目的物で
あるスチレンの生成割合を高めることができる。
ポンプ等の減圧装置を接続して減圧状態とすることもで
きる。例えばポリスチレンを熱分解してスチレンモノマ
ーを生成するときは、３５０℃〜７００℃程度の範囲で
２０Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ程度に減圧して熱分解す
るとスチレンダイマー、スチレントリマー、あるいはエ
チルベンゼン等の副生物の生成割合を抑制し、目的物で
あるスチレンの生成割合を高めることができる。
【００２１】さらに、加熱ガス供給装置９から加熱部３
に８００℃程度の加熱ガスを供給して反応管２の温度を
上昇させる。反応管２の温度は熱分解すべきプラスチッ
クの種類により最適な範囲に設定されるが、その調整は
ダクト２５に設けたダンパ等の流量調整手段１６Ｂによ
り行う。例えばポリスチレンの熱分解をする場合は、通
常、前記のように３５０℃〜７００℃程度の温度範囲に
設定されるが、熱分解速度を高くするには出来るだけ高
い熱分解温度が好ましい。しかし熱分解温度を高くし過
ぎると副生物の生成割合が多くなり、さらに残渣類の発
生割合も増加するので７００℃程度までに抑えられる。
に８００℃程度の加熱ガスを供給して反応管２の温度を
上昇させる。反応管２の温度は熱分解すべきプラスチッ
クの種類により最適な範囲に設定されるが、その調整は
ダクト２５に設けたダンパ等の流量調整手段１６Ｂによ
り行う。例えばポリスチレンの熱分解をする場合は、通
常、前記のように３５０℃〜７００℃程度の温度範囲に
設定されるが、熱分解速度を高くするには出来るだけ高
い熱分解温度が好ましい。しかし熱分解温度を高くし過
ぎると副生物の生成割合が多くなり、さらに残渣類の発
生割合も増加するので７００℃程度までに抑えられる。
【００２２】一方、プラスチック供給装置６ではプラス
チックを１５０℃〜３００℃程度の範囲で加熱溶融し、
その押出部８から溶融プラスチックを供給できる状態に
あるものとする。そして前記のようにして反応管２の温
度が所定温度に達したら、開閉手段６Ｂを開けて押出部
８から溶融プラスチックを反応管２の導入部４に連続的
に供給して熱分解を開始する。溶融プラスチックは反応
管２を通過する間に徐々に熱分解され、低分子化して蒸
発する。反応を開始してしばらくすると、反応管２の排
出部５から生成ガス排出路２１に生成ガスの排出が始ま
り、その生成ガスは凝縮器１４で冷却されて凝縮・液化
する。液化した油成分は配管２２を経て図示しない回収
タンクに回収され、凝縮しない低沸点成分は前記のよう
に燃焼炉や加熱ガス供給装置９のバーナ１０等に供給さ
れる。このようにして熱分解装置１によりプラスチック
が連続的に熱分解される。
チックを１５０℃〜３００℃程度の範囲で加熱溶融し、
その押出部８から溶融プラスチックを供給できる状態に
あるものとする。そして前記のようにして反応管２の温
度が所定温度に達したら、開閉手段６Ｂを開けて押出部
８から溶融プラスチックを反応管２の導入部４に連続的
に供給して熱分解を開始する。溶融プラスチックは反応
管２を通過する間に徐々に熱分解され、低分子化して蒸
発する。反応を開始してしばらくすると、反応管２の排
出部５から生成ガス排出路２１に生成ガスの排出が始ま
り、その生成ガスは凝縮器１４で冷却されて凝縮・液化
する。液化した油成分は配管２２を経て図示しない回収
タンクに回収され、凝縮しない低沸点成分は前記のよう
に燃焼炉や加熱ガス供給装置９のバーナ１０等に供給さ
れる。このようにして熱分解装置１によりプラスチック
が連続的に熱分解される。
【００２３】他方、休止中の熱分解装置１Ａはその反応
管２Ａ内に蓄積した残渣類を排出する操作が行われる。
この例では残渣類を酸化処理して排出部５Ａから配管２
６に排出し、バグフィルタ式またはサイクロンセパレー
タ式などの集塵装置１５で無機質成分を除去する。集塵
装置１５で分離されたガス成分は配管２７から外部に排
出し、無機質は配管２８から回収槽などに回収する。
管２Ａ内に蓄積した残渣類を排出する操作が行われる。
この例では残渣類を酸化処理して排出部５Ａから配管２
６に排出し、バグフィルタ式またはサイクロンセパレー
タ式などの集塵装置１５で無機質成分を除去する。集塵
装置１５で分離されたガス成分は配管２７から外部に排
出し、無機質は配管２８から回収槽などに回収する。
【００２４】前提として、熱分解装置１Ａはそれ以前に
連続的にプラスチックの熱分解を行った結果、高温の反
応管２Ａ内に残渣類が蓄積しているものとする。なお反
応管２Ａに供給されるプラスチックが廃プラスチックの
場合、残渣の発生量は供給プラスチックの１重量％程度
である。酸化処理に際して反応管２Ａの内部温度を熱分
解温度から例えば６００℃程度までに下げて行うことが
望ましく、その温度調整はダクト２５に設けた流量調整
手段１６Ａの調整により行う。
連続的にプラスチックの熱分解を行った結果、高温の反
応管２Ａ内に残渣類が蓄積しているものとする。なお反
応管２Ａに供給されるプラスチックが廃プラスチックの
場合、残渣の発生量は供給プラスチックの１重量％程度
である。酸化処理に際して反応管２Ａの内部温度を熱分
解温度から例えば６００℃程度までに下げて行うことが
望ましく、その温度調整はダクト２５に設けた流量調整
手段１６Ａの調整により行う。
【００２５】残渣排出工程は開閉手段６Ａ，７Ａを閉
じ、開閉手段８Ａ、９Ａを開けた状態で、気体供給装置
１１から空気などの酸素含有気体を気体供給路２９によ
り反応管２Ａへ供給する。この酸素含有気体の流量は流
量計１３を監視ながら調整弁等の流量調整手段１２を調
整して行う。そして反応管２Ａを通過した気体は前記の
ように開閉弁８Ａを設けた配管２６から集塵装置１５に
排出する。
じ、開閉手段８Ａ、９Ａを開けた状態で、気体供給装置
１１から空気などの酸素含有気体を気体供給路２９によ
り反応管２Ａへ供給する。この酸素含有気体の流量は流
量計１３を監視ながら調整弁等の流量調整手段１２を調
整して行う。そして反応管２Ａを通過した気体は前記の
ように開閉弁８Ａを設けた配管２６から集塵装置１５に
排出する。
【００２６】酸素含有気体を導入した反応管２Ａ内は高
温酸化状態になり、そこに存在する残渣類は効率よく酸
化処理される。残渣類中の有機物は酸素と反応して二酸
化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）に分解されて気体に同
伴して排出部５Ａから排出し、分解できない成分は容積
が縮小して灰分、砂、金属片等の無機質分として残留す
る。そして反応管２Ａ内壁に強く付着したコーキングに
ついても、それに含まれていた有機物は分解により離脱
し、無機質分は縮小に際し脆弱化してその付着力を弱め
られる。
温酸化状態になり、そこに存在する残渣類は効率よく酸
化処理される。残渣類中の有機物は酸素と反応して二酸
化炭素（ＣＯ2 ）や水（Ｈ2 Ｏ）に分解されて気体に同
伴して排出部５Ａから排出し、分解できない成分は容積
が縮小して灰分、砂、金属片等の無機質分として残留す
る。そして反応管２Ａ内壁に強く付着したコーキングに
ついても、それに含まれていた有機物は分解により離脱
し、無機質分は縮小に際し脆弱化してその付着力を弱め
られる。
【００２７】酸化処理が終了したら流量調整手段１６Ａ
を閉じて加熱部３Ａを常温付近まで冷却する。冷却開始
と同時に、または冷却後に、反応管２Ａ内に残留する無
機質分をエアブロー等により配管２６から集塵装置１５
に排出する。集塵装置１５で分離された無機質分は配管
２８から排出し、ガス成分は配管２７から排出する。な
おエアブローは反応管２Ａにブロー配管を接続して行う
こともできる。排出操作が完了したら反応管２Ａ内を不
活性ガスで置換し、さらに加熱部３Ａへの加熱ガス供給
を再開して反応管２Ａの内部温度を反応温度まで上昇し
ておく。
を閉じて加熱部３Ａを常温付近まで冷却する。冷却開始
と同時に、または冷却後に、反応管２Ａ内に残留する無
機質分をエアブロー等により配管２６から集塵装置１５
に排出する。集塵装置１５で分離された無機質分は配管
２８から排出し、ガス成分は配管２７から排出する。な
おエアブローは反応管２Ａにブロー配管を接続して行う
こともできる。排出操作が完了したら反応管２Ａ内を不
活性ガスで置換し、さらに加熱部３Ａへの加熱ガス供給
を再開して反応管２Ａの内部温度を反応温度まで上昇し
ておく。
【００２８】一方、熱分解を継続している熱分解装置１
の反応管２内には次第に残渣類が蓄積し、それに応じて
熱分解能力が低下する。反応管２内に所定量の残渣類が
蓄積したとき、熱分解装置１を熱分解操作から残渣排出
工程に切り換え、熱分解装置１Ａを熱分解工程に切り換
える。
の反応管２内には次第に残渣類が蓄積し、それに応じて
熱分解能力が低下する。反応管２内に所定量の残渣類が
蓄積したとき、熱分解装置１を熱分解操作から残渣排出
工程に切り換え、熱分解装置１Ａを熱分解工程に切り換
える。
【００２９】これらの切換操作は、先ず開閉手段６Ｂ，
７Ｂを閉じ、開閉手段６Ａ，７Ａを開けてプラスチック
供給装置６の溶融プラスチックを反応管２から反応管２
Ａに切り換え、それと共に凝縮器１４への生成ガスの導
入を反応管２から反応管２Ａに切り換える。運転休止し
た熱分解装置１の反応管２における残渣類の排出工程
は、前記熱分解装置１Ａの反応管２Ａにおける残渣排出
工程と同様に行われる。
７Ｂを閉じ、開閉手段６Ａ，７Ａを開けてプラスチック
供給装置６の溶融プラスチックを反応管２から反応管２
Ａに切り換え、それと共に凝縮器１４への生成ガスの導
入を反応管２から反応管２Ａに切り換える。運転休止し
た熱分解装置１の反応管２における残渣類の排出工程
は、前記熱分解装置１Ａの反応管２Ａにおける残渣排出
工程と同様に行われる。
【００３０】前記実施の形態は２組の熱分解装置１，１
Ａを並列接続し、それらを熱分解工程と残渣排出工程に
交互に切り換えることによって、プラスチックの連続的
な熱分解操作を達成している。しかしこれに限らず熱分
解装置を３組以上並列接続し、少なくとも１組の熱分解
装置が常に熱分解工程にあるように運転することもでき
る。
Ａを並列接続し、それらを熱分解工程と残渣排出工程に
交互に切り換えることによって、プラスチックの連続的
な熱分解操作を達成している。しかしこれに限らず熱分
解装置を３組以上並列接続し、少なくとも１組の熱分解
装置が常に熱分解工程にあるように運転することもでき
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るプラスチッ
クの熱分解方法は、内部にスクリューを有しない管型の
熱分解装置を複数並列に接続して使用し、一方の熱分解
装置の運転を熱分解残渣の排出処理のために休止する間
に、他方の熱分解装置で熱分解を継続することを特徴と
する。本熱分解方法によれば残渣排出工程にかかわらず
プラスチックの連続的熱分解を達成でき、その生産性を
著しく向上することができる。また、本発明に係るプラ
スチックの熱分解システムによれば、上記熱分解方法を
好適に実施することができる。
クの熱分解方法は、内部にスクリューを有しない管型の
熱分解装置を複数並列に接続して使用し、一方の熱分解
装置の運転を熱分解残渣の排出処理のために休止する間
に、他方の熱分解装置で熱分解を継続することを特徴と
する。本熱分解方法によれば残渣排出工程にかかわらず
プラスチックの連続的熱分解を達成でき、その生産性を
著しく向上することができる。また、本発明に係るプラ
スチックの熱分解システムによれば、上記熱分解方法を
好適に実施することができる。
【図１】本発明に係るプラスチックの熱分解方法を実施
するシステムのプロセスフロー図。
するシステムのプロセスフロー図。
１，１Ａ 熱分解装置
２，２Ａ 反応管
３，３Ａ 加熱部
４，４Ａ 導入部
５，５Ａ 排出部
６ プラスチック供給装置
７ ホッパ
８ 押出部
９ 加熱ガス供給装置
１０ バーナ
１１ 気体供給装置
１２ 流量調整手段
１３ 流量計
１４ 凝縮器
１５ 集塵装置
６Ｂ〜９Ｂ，６Ａ〜９Ａ 開閉手段
１６Ｂ，１６Ａ 流量調整手段
２０ プラスチック供給路
２１ 生成ガス排出路
２２〜２８ 配管もしくはダクト
２９ 気体供給路
３０，３０Ａ 加熱ガス入口部
３１，３１Ａ 加熱ガス出口部
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｚ
(72)発明者 小笠原 昌弘
東京都大田区蒲田五丁目37番１号 東芝プ
ラント建設株式会社内
Ｆターム(参考） 3K061 AA23 AB02 AC13 BA01 CA07
FA03 FA17 FA23
4F301 AA00 CA09 CA26 CA41 CA52
4H029 CA12
4K063 AA01 AA19 BA13 CA06 DA05
DA07 DA14 DA24
Claims (2)
- 【請求項１】 プラスチックを熱分解装置で酸素不存在
下に加熱して連続的に熱分解する方法において、内部に
スクリューを有しない管型の熱分解装置（１，１Ａ）を
複数並列に接続して使用し、一方の熱分解装置（１Ａ）
の運転を熱分解残渣の排出処理のために休止する間に、
他方の熱分解装置（１）で熱分解を継続することを特徴
とする連続的なプラスチックの熱分解方法。 - 【請求項２】 プラスチックを熱分解装置で酸素不存在
下に加熱して連続的に熱分解するシステムにおいて、内
部にスクリューを有しない複数の管型の熱分解装置
（１，１Ａ）と、各熱分解装置（１，１Ａ）にプラスチ
ックを供給するプラスチック供給装置（６）と、熱分解
した生成ガスを凝縮する凝縮器（１４）と、各熱分解装
置（１，１Ａ）に酸素含有気体を供給する気体供給装置
（１１）を備え、前記プラスチック供給装置（６）と各
熱分解装置（１，１Ａ）の間を接続するプラスチック供
給路（２０）、前記熱分解装置（１，１Ａ）と凝縮器
（１４）を接続する生成ガス排出路（２１）、および前
記気体供給装置（１１）と各熱分解装置（１，１Ａ）を
接続する気体供給路（２９）にそれぞれ開閉手段（６
Ｂ，６Ａ、７Ｂ，７Ａ、９Ｂ，９Ａ）を設けたことを特
徴とする連続的なプラスチックの熱分解システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064075A JP2003261880A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | プラスチックの熱分解方法および熱分解システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064075A JP2003261880A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | プラスチックの熱分解方法および熱分解システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003261880A true JP2003261880A (ja) | 2003-09-19 |
Family
ID=29197032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002064075A Pending JP2003261880A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | プラスチックの熱分解方法および熱分解システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003261880A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005068587A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Yoshimura, Atushi | 廃プラスチックの油化還元装置 |
| KR100735870B1 (ko) * | 2005-08-04 | 2007-07-06 | 주식회사 누리테크 | 패럴린 코팅장치의 패럴린 모노머 공급관 밀폐구조 |
| KR100735869B1 (ko) * | 2005-08-04 | 2007-07-06 | 주식회사 누리테크 | 패럴린 코팅장치의 패럴린 모노머 공급관 분기구조 |
| JP2009510381A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-12 | ヴェー ツェー ヘレーウス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 貴金属含有材料を焼却するための方法および装置 |
| US7621225B2 (en) | 2002-06-26 | 2009-11-24 | International Environmental Solutions Corporation | Method and apparatus for treatment of waste |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002064075A patent/JP2003261880A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7621225B2 (en) | 2002-06-26 | 2009-11-24 | International Environmental Solutions Corporation | Method and apparatus for treatment of waste |
| WO2005068587A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Yoshimura, Atushi | 廃プラスチックの油化還元装置 |
| US7691344B2 (en) | 2004-01-15 | 2010-04-06 | Takeki Yoshimura | Oil reconversion device for waste plastics |
| KR100735870B1 (ko) * | 2005-08-04 | 2007-07-06 | 주식회사 누리테크 | 패럴린 코팅장치의 패럴린 모노머 공급관 밀폐구조 |
| KR100735869B1 (ko) * | 2005-08-04 | 2007-07-06 | 주식회사 누리테크 | 패럴린 코팅장치의 패럴린 모노머 공급관 분기구조 |
| JP2009510381A (ja) * | 2005-09-27 | 2009-03-12 | ヴェー ツェー ヘレーウス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 貴金属含有材料を焼却するための方法および装置 |
| US8188329B2 (en) | 2005-09-27 | 2012-05-29 | Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg | Method and device for burning-off precious metal-containing materials |
| US8377382B2 (en) | 2005-09-27 | 2013-02-19 | Heraeus Precious Metals Gmbh & Co. Kg | Recycling furnace for burning off precious metal-containing materials |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050221 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080311 |