JP2004067971A

JP2004067971A - ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法および処理装置

Info

Publication number: JP2004067971A
Application number: JP2002233027A
Authority: JP
Inventors: Minoru Asanuma; 浅沼　稔; Toshihiko Okada; 岡田　敏彦; Toshio Takaoka; 高岡　利夫; Jun Ishii; 石井　純; Tatsuro Ariyama; 有山　達郎; Ichiro Ueno; 上野　一郎
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから効率よくプラスチックを回収し、さらに連続してハロゲン化炭化水素を分離、分解、無害化する。
【解決手段】２００〜４００℃であって且つその沸点以下の温度に加熱された熱媒にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬して加熱処理することによりハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックからハロゲン化炭化水素を分離させる分離工程と、分離工程によりハロゲン化炭化水素を分離させた後のプラスチックを回収して破砕処理する破砕処理工程と、破砕処理工程で破砕処理されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給工程と、分離工程でハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離したハロゲン化炭化水素を分解する分解工程とを備え、分解工程では、ハロゲン化炭化水素を高周波誘導加熱方式により二酸化炭素とハロゲン化水素に分解する。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハロゲン化炭化水素を含有するプラスチックの処理方法に関し、特にフロン等のハロゲン化炭化水素を効率よく無害化することができるハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法および処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプラスチック等の合成樹脂類が増加しており、その処理が社会的、環境上、大きな問題となっている。なかでも、発泡プラスチックの製造に際しては発泡剤としてハロゲン化炭化水素がプラスチックに対して重量で約１０％使用されており、このハロゲン化炭化水素はプラスチックに内包され埋め立ての際には大気中に放出されている。そして、これらが環境中に放出されるとオゾン層の破壊や地球温暖化などの深刻な環境問題を引き起こす原因になるほか、これらハロゲン化炭化水素の中には人体に摂取されると発ガン性や催奇性を示す物質も含まれていると指摘されている。
【０００３】
発泡プラスチックの処理方法としては、埋め立て処理する方法が一般的である。しかし、発泡ポリスチレンなどのプラスチックは他のプラスチックに比較して嵩高く、埋め立て処理する際には安定性に欠け、経時的な地盤の低下を起こす。また、昨今では処理費の増加とともに埋め立て用地の不足が社会的に問題となりつつあり、投棄によらない処理方法の開発が切望されている。
【０００４】
埋め立て処理する以外の方法として、一般的な焼却方法、廃プラスチックを燃焼して発電やガス化する方法、埋め立て処理容量を確保するために減容機で減容化する方法（特開昭５５−１１５８１６号公報）、クロロホルムやトリクレンなどの有機溶剤で溶解分離する方法（特開昭５０−６４３７５号公報）が提案されている。
【０００５】
しかし、上記いずれの技術も、ダイオキシンなどの有害ガスの発生の問題や、基本的には焼却や埋め立て処理が前提の技術であり埋め立ての問題を解消できない、リサイクルを念頭においた技術ではない等の問題がある。
【０００６】
発泡プラスチック中に含まれるハロゲン化炭化水素の回収方法として、ハロゲン化炭化水素含有プラスチックを０．１ｍｍ以下に微粉砕して内部セルに存在するハロゲン化炭化水素を除去する方法（特開平５−１４７０３８号公報）やハロゲン化炭化水素含有プラスチックを高温で乾留して樹脂を分解し、ハロゲン化炭化水素とともに炭化水素を回収する方法（特開平９−２４８５４８号公報）が検討されている。
【０００７】
しかしながら、上記技術は、微粉砕のための設備や動力にコストがかかる問題があり、また、発泡樹脂中の骨格に含有されるハロゲン化炭化水素の除去が困難であり、回収効率が低い、あるいは、回収する際には低温で冷却し、凝縮した後貯蔵する必要がある。高温で乾留処理する方法では、プラスチック由来の分解ガス（炭化水素）が発生し、ハロゲン化炭化水素を回収する際にタール等による設備のトラブルを起こす等の問題がある。
【０００８】
また、ハロゲン化炭化水素含有廃プラスチックから分離回収されたハロゲン化炭化水素を分解する方法として、フロンガスに水素・メタン等を混合し燃焼分解する方法（特開平１０−１８００４０号公報）、プラズマ分解炉においてフロンを加水分解し、発生する二酸化炭素・水素を、空気を導入して燃焼処理するプラズマ分解法（特開平９−２７６６９１号公報）、有機塩素化合物含有ガスを完全混合、不完全混合を組み合わせた複数の紫外線照射反応容器を通過させることにより効率的に光分解処理する紫外線分解法（特開平１０−１８００４０号公報）、高温高圧の超臨界状態の水の存在下で含ハロゲン廃棄物を加水分解反応および酸素含有流体による酸化分解反応により分解処理する超臨界水分解法（特開平８−３８８５３号公報）が開示されている。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術のうち、例えば、燃焼法においては、７００℃以上の高い温度が必要である上に、遊離したハロゲンが腐食性の強いガス（塩素、フッ素、フッ化水素、塩化水素等）を形成し、燃焼炉が腐食される問題がある上、燃焼の温度制御が難しい。また、プラズマ分解法においては、電力やプラズマガスなどに関わるランニングコストが高く、経済性に問題がある。また、紫外線分解法においては、紫外線ランプや石英ジャケットのスケールアップに限界があり、大量のガスの分解処理には向いていない。さらに、超臨界水分解法においては、４００℃以上の温度かつ３２０気圧以上の高圧を必要とする。このように、大量のハロゲン化炭化水素ガスを効率よく、安全に無害化処理する方法として、どれも不十分な方法である。
【００１０】
これらに対して、比較的低温で効率的な処理が可能な上に、処理装置が簡便な方法として、触媒分解法がある。例えば、特開平６−３４３８２７号公報においては、フロン含有ガスを白金担持した炭化珪素からなる触媒と接触させて効率的に分解する方法が開示されている。しかしながら、この方法で用いる触媒は一般に高価であり、また、ハロゲン化炭化水素ガスの分解によって生成するハロゲン化水素や外熱型電気ヒーターによる触媒の不均一加熱に起因する触媒劣化、触媒分解法で処理された分解ガス中にはダイオキシンが含まれる等の問題がある。これらの問題点を解決する方法として、流体通路内に導電性の金属板上に触媒を担持させ、電磁誘導加熱によってこれを加熱し、分解反応を促進する方法が特開平９−４７６６４号公報に開示されているが、担持材に金属を使用しているため、フロン等ハロゲン化炭化水素ガスの分解に適用する場合、担持材が分解生成物のハロゲン化水素によって腐食される等、装置の耐久性に大きな問題があった。
【００１１】
また、特開２０００−２４６２２号公報においては、ハロゲン化炭化水素含有廃プラスチックを熱媒に浸漬してプラスチックとハロゲン化炭化水素に分離し、分離されたハロゲン化炭化水素を含む排ガスを圧縮し、圧縮後冷却することによりハロゲン化炭化水素を凝縮し回収するハロゲン化炭化水素含有廃プラスチックよりハロゲン化炭化水素を回収する方法を提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−２４６２２号公報に開示される技術は、ハロゲン化炭化水素を回収するのに、圧縮、冷却、液化回収を行わなければならず、回収工程で多大のエネルギーを消費する。また、回収したハロゲン化水素を別途燃焼法あるいは触媒分解法を有する無害化処理工程に搬送する必要があった。
【００１３】
本発明は、以上のような従来技術の問題に鑑みなされたもので、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから効率よくプラスチックを回収し、さらに連続してハロゲン化炭化水素を分離、分解、無害化するハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下のような構成の特徴を有する。
【００１５】
［１］２００〜４００℃であって且つその沸点以下の温度に加熱された熱媒にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬して加熱処理することによりハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックからハロゲン化炭化水素を分離させる分離工程と、該分離工程によりハロゲン化炭化水素を分離させた後のプラスチックを回収して破砕処理する破砕処理工程と、該破砕処理工程で破砕処理されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給工程と、前記分離工程でハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離したハロゲン化炭化水素を分解する分解工程とを備え、前記分解工程では、ハロゲン化炭化水素を高周波誘導加熱方式により二酸化炭素とハロゲン化水素に分解することを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法。
【００１６】
［２］前記［１］において、分解工程でハロゲン化炭化水素を分解することにより生成した生成物を中和処理する中和工程をさらに有することを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法。
【００１７】
［３］ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬してプラスチックとハロゲン化炭化水素を分離する熱媒を収容した熱処理装置と、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを連続的に前記熱処理装置に供給する供給装置と、前記熱処理装置内の熱媒浴面に浮遊するプラスチックを回収する回収装置と、該回収装置で回収されたプラスチックを破砕する破砕装置と、該破砕装置で破砕されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給装置と、前記熱処理装置から排出されるハロゲン化炭化水素を分解する分解装置と、該分解装置で分解することにより生成した生成物を中和処理する中和処理装置からなることを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。
【００１８】
［４］前記［３］において、前記分解装置が、前記熱処理装置から排出されるハロゲン化炭化水素含有の排ガスから熱媒を除去する熱媒除去装置と、該熱媒除去装置で熱媒が除去された排ガスに水と空気を供給する供給装置と、該供給装置により水と空気が供給された排ガスを予熱する予熱装置と、該予熱装置で予熱された排ガス中のハロゲン化炭化水素を分解処理する反応装置とを備え、前記反応装置は、排ガスが接触すべき触媒と、該触媒の担体と、該担体を加熱するための高周波誘導加熱手段とを備えていることを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。
【００１９】
［５］前記［３］または　［４］において、前記中和処理装置が、前記分解装置で生成した生成物を中和処理する中和槽と、該中和槽に供給されるアルカリ剤タンクとを備えていることを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法について、図１により詳細に説明する。図１はハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理工程を示した説明図であり、図１において、Ａは冷蔵庫など廃家電および廃車の解体処理及び供給工程、Ｂは前記解体処理及び供給工程Ａにより供給されたハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックからプラスチックとハロゲン化炭化水素を分離する分離工程、Ｃは前記分離工程Ｂでハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離されたプラスチックの破砕処理工程、Ｄは前記破砕処理工程Ｃで破砕処理されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給工程、Ｅは前記供給工程Ｄによりプラスチックが供給された高炉などの炉、Ｆは前記分離工程Ｂでハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離したハロゲン化炭化水素を分解する分解工程、Ｇは前記分解工程Ｆでハロゲン化炭化水素を分解することにより生成した生成物を中和処理する中和工程を示す。
【００２１】
解体処理及び供給工程Ａでは、原料ホッパーと、ロータリーフィーダーやサークルフィーダーあるいはスクリューフイーダーなどの供給装置を用いて、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを次の分離工程Ｂにおいて供給可能な大きさにまで連続的に解体し、次の分離工程Ｂに供給する。ここで、冷蔵庫などの廃家電や廃車等は、回収された状態でも使用可能であるが、上記解体工程において、予め、２００×２００ｍｍ以下に粉砕して使用することも可能であり、分離効率を考慮すると破砕して分離工程Ｂに供給することが好ましい。供給装置としては特に限定しない。例えば、圧縮機構を有するスクリューフィーダー等を使用することが可能である。
【００２２】
分離工程Ｂでは、熱処理装置を用いて、２００〜４００℃に加熱した特定の性状を有する熱媒に、前記解体処理及び供給工程Ａにより供給されたハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬して熱処理する。加熱された熱媒にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬することにより、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック中のプラスチックが溶融および分解することで独立セルが破壊され、発泡剤として内包されていたハロゲン化炭化水素が一部溶剤と溶剤の浸透により置換することでハロゲン化炭化水素が完全にハロゲン化炭化水素含有プラスチックから分離する。なお、分離したハロゲン化炭化水素はすべて排ガスと共に気相中に移行する。また、分離したプラスチックは、熱処理装置内の熱媒浴面に浮遊する。そして、ハロゲン化炭化水素を含む排ガスと熱処理装置内の熱媒浴面に浮遊するプラスチックが各々別々に回収される。
【００２３】
破砕処理工程Ｃでは、前記分離工程Ｂでハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離されたプラスチックが破砕される。
【００２４】
そして、前記破砕処理工程Ｃで破砕処理されたプラスチックは、供給工程Ｄにて、炉の原料として炉Ｅに供給される。
一方、前記分離工程Ｂでハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離したハロゲン化炭化水素は、非酸化性ガスとともに熱処理装置から排ガスとして排出され、分解工程Ｆにて、高周波誘導加熱方式により触媒が担持した担体を加熱しつつ、前記担体にハロゲン化炭化水素を含有する排ガスを通過させることにより分解される。詳細には、まず、前記熱処理装置から排出されるハロゲン化炭化水素含有の排ガスから熱媒を除去する。次いで、熱媒が除去された排ガスに水と空気を供給し、排ガスを予熱する。予熱後、排ガスは、高周波電磁誘導加熱方式により触媒が担持されかつ加熱された担体と接触することにより、担体の発熱作用および分解触媒の作用を受けて、二酸化炭素とハロゲン化水素に分解される。
次いで、中和工程Ｇにて、前記分解工程Ｆでハロゲン化炭化水素を分解することにより生成した生成物（例えば、フッ化水素、塩化水素）を、例えば水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム等の中和剤で中和処理する。
【００２５】
本発明において、処理の対象となるハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックとしては、各種断熱材、包装用トレー、梱包材、クッション材などに使用され、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、塩化ビニルフォーム、ＡＢＳフォーム、ナイロンフォームなどの熱可塑性樹脂、ウレタンフォーム、ユリアフォーム、フェノールフォームなどの熱硬化性樹脂がある。これらは、廃自動車、廃家電および建築廃材に含まれるものも適用対象となる。また、これらハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック単独あるいは繊維、木材などの混合での処理も可能である。
【００２６】
本発明のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法においてハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを処理するために用いる熱媒としては、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理温度すなわち、熱媒の加熱温度（２００〜４００℃）で液体として存在し、さらにこの処理温度で分解することなく且つ粘度などの物性に変化がみられないことが必要である。具体的には沸点２５０℃以上、芳香族指数０．２０以上の有機溶媒を用いるのが好ましい。
沸点が２５０℃未満の熱媒（体）（＝有機溶媒）では、例えば、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの分離処理における熱媒の加熱温度を２５０℃以上で行うと、沸点が２５０℃未満の成分は分離処理中にガス化し熱媒中から排ガス中へ移動してしまう。そのため、熱媒（有機溶媒）の物性が変化してしまい、さらには排ガス処理工程において、熱媒中から排ガス中に移動してきた沸点が２５０℃未満の成分を除外するための設備を新たに設置する必要が出てくる。また、芳香族指数が０．２０未満の有機溶媒を用いた場合では、２００〜４００℃の処理温度で有機溶媒の安定性に欠け、分解処理中に有機溶媒の芳香族化、脱アルキル化などが起こり有機溶媒の物性が変化することがある。
ここで、芳香族指数は全炭素数に対する芳香族炭素の比率であり、Ｂｒｏｗｎ−Ｌａｄｎｅｒ法（Ｊ．Ｋ．Ｂｒｏｗｎ、Ｅ．Ｒ．Ｌａｄｎｅｒ　ａｎｄ　Ｎ．Ｓｈｅｐｐａｒｄ、Ｆｕｅｌ、　３９、　７９（１９６０））で測定することができる。一方、沸点の上限はその熱安定性から規定され、好ましくは６００℃以下、特に好ましくは５５０℃以下である。
本発明において使用できる熱媒（＝有機溶媒）の具体例としては、コールタール系の重質油、ピッチ、石炭液化油、石油系減圧残油、エチレンボトム油、改質油等が挙げられる。これらのうち沸点２５０℃以上、芳香族指数０．２０以上を満足する熱媒（＝有機溶媒）を単独あるいは２種以上混合して使用することができる。また分離されたプラスチックを炉の燃料／鉄源還元剤として用いるためには、排ガス処理の観点から硫黄分の少ないコールタール系重質油が好ましい。また、有機溶媒の性能を大きく低下しない範囲で廃油、廃潤滑油等を一部混合して用いても良い。
【００２７】
熱媒にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬する温度と時間は、熱媒中においてハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックをプラスチック成分とフロンなどのハロゲン化炭化水素とに適切に分離するために適宜設定される。そして、発泡剤として内包されていたハロゲン化炭化水素が一部溶剤と溶剤の浸透により置換することでハロゲン化炭化水素が完全にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離するのに充分な程度に、かつ、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックに含まれるプラスチック成分が溶融するとともに、熱分解によってハロゲン化炭化水素以外のガス状生成物が生成しない条件の範囲で温度と時間は設定することとする。具体的には、熱媒（＝有機溶媒）の温度は、プラスチックの性状によりある程度異なるが、好ましくは２００〜４００℃程度、さらに好ましくは２５０〜３５０℃であり、かつ、熱媒（＝有機溶媒）の沸点以下とすればよい。また、浸漬時間は２０分以上が好ましい。上記条件範囲内で加熱された熱媒（＝有機溶媒）にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬することにより、プラスチック成分とフロンなどハロゲン化炭化水素とに効率良く分離することが可能となる。
【００２８】
排ガス中に含まれるハロゲン化炭化水素を高周波誘導加熱方式により二酸化炭素とハロゲン化水素に分解するにあたり、分解に用いられる触媒の担体としてはハロゲン化炭化水素に対して耐腐食性に優れ、導電性を有するものとする。このような担体の例として、ＳｉＣ等のカーボンセラミックスが挙げられる。担体は、ハニカム形状などにすることにより、触媒とハロゲン化炭化水素の接触効率を改善し、さらには気体の偏流等の問題を解消することが可能となる。
【００２９】
本発明のハロゲン化炭化水素の分解に用いられる触媒としては、ハロゲン化水素に対する耐腐食性が高い、白金、金、パラジウム等の金属、またはＷＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５等の金属酸化物があげられる。
【００３０】
そして、本発明では上記担体に上記触媒を担持し、高周波誘導加熱方式で担体を加熱することにより、ハロゲン化炭化水素を分解することを特徴とする。例えば、非伝導性の管内に触媒を担持した担体を配置し、管の外側に巻回された電磁誘導コイルによって担体内に渦電流を発生させ、そのジュール熱によって発熱させる高周波誘導加熱を行う事によって触媒の作用温度にまで担体を加熱する。そして、ハロゲン化炭化水素を含有するガスが担体を通過することで、加熱された担体と触媒の働きにより、管内に流通するハロゲン化炭化水素ガスが分解される。
【００３１】
この時、ハロゲン化炭化水素を分解するための触媒温度は、２００〜８００℃、好ましくは、３００〜６００℃である。これより低い温度では触媒性能が発現しなく、これより高い温度では触媒寿命が低下するため、好ましくない。
【００３２】
また、本発明でハロゲン化炭化水素の分解処理の対象となる物質は、主にフロン１１（ＣＦＣｌ_３）、フロン１２（ＣＦ_２Ｃｌ_２）を代表とする各種フロン類である。しかし、これに限定されることはなく、運転条件を変更することにより、フロン類のみならず、テトラクロロエチレンをはじめとする揮発性有機化合物（ＶＯＣ’ｓ）やダイオキシン類含有ガス等、各種ハロゲン化炭化水素ガスの分解処理にも有効である。
【００３３】
【実施例】
図２は、本発明のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック処理装置の一実施形態を示す断面図である。図２において、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬してプラスチックとハロゲン化炭化水素を分離する熱媒を収容した熱処理装置１と、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを連続的に熱処理装置１に供給するためのホッパー８、テーブルフィーダー９、コンベア１０、供給装置１１ａ、１１ｂと、熱処理装置１の内部に設けた回転堰３、熱処理装置１内の熱媒浴面に浮遊するプラスチックを回収する浮上物回収スクレ−パ４、浮上物冷却回収装置７と、熱処理装置１下部の一端から他端に付設し熱処理装置１内の熱媒に沈降する無機成分を回収する沈降物回収スクレ−パ５と、熱処理装置１内に窒素等の非酸化性ガスを流通させる窒素導管６と、熱処理装置１から排出されるハロゲン化炭化水素を分解する分解装置１２と、分解装置で分解することにより生成した生成物を中和処理する中和処理装置１３と、熱処理装置１から排出されるハロゲン化炭化水素を含む排ガスを分解装置１２に導入する排ガス配管１８と、中和処理装置１３にて中和処理されたガスを系外に排出する排ガスブロア１５ｂと、熱媒を熱処理装置１内へ供給し、熱媒を循環および精製するための熱媒供給手段（熱媒タンク２、熱媒戻り配管１７、熱媒ポンプ１５ａ、熱媒供給配管１６）を備えている。
【００３４】
また、図３は図２における分解装置１２、排ガス処理装置１３の拡大断面図である。図３によれば、分解装置１２内には、熱処理装置１から排出された排ガスからタ−ルを除去するためのタ−ル除去装置１９、タ−ル除去装置１９でタ−ルが除去された排ガスに水を供給する水ポンプ２５及び水ポンプ２５より送られた水と空気を供給する水及び空気供給装置２９と、水及び空気供給装置２９により水と空気が供給された排ガスを予熱する予熱炉２０と、予熱炉２０で予熱された排ガス中のハロゲン化炭化水素を分解処理する反応管２２と、反応管２２内に備えられた担体（図示しない）を加熱するための高周波加熱源２１、高周波加熱炉電源２３と、反応管２２で生成した生成物を冷却するための冷却水ポンプ２４が備えられている。また、排ガス処理装置１３内には、分解装置１２で生成した生成物を冷却し中和処理する冷却・中和槽２６と、冷却・中和槽２６に供給されるための苛性ソーダタンク２７、苛性ソーダポンプ２８が備えられている。
【００３５】
また、図４は図３における反応塔２２の拡大断面図である。図４によれば、反応管２２内には、排ガスが接触すべき金属ハニカム触媒３０と、金属ハニカム触媒３０を担持する担体３１と、反応塔２２の外側に巻回された電磁誘導コイル１４と、電磁誘導コイル１４に高周波を供給する高周波加熱源２１とが備えられている。
【００３６】
図２によれば、ホッパ−８に貯留されたハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックは、テ−ブルフィ−ダ９によって連続的に切り出され、コンベア１０によって投入装置１１ａ、１１ｂを介して熱処理装置１に投入される。ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックは、熱処理装置１内に落下し、それと同時に熱媒供給配管１６から供給された熱媒がハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック上面側にかけられる。ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックは、回転堰３によって、熱媒中に押し沈められ、窒素導管６によって所定量の窒素が導入された熱媒中に浸漬する。そして、熱媒より小さい比重を有する低嵩密度プラスチックは、溶融しハロゲン化炭化水素を分離しその容積を減少させながら浮上して熱媒の表面近傍を熱処理装置１の他端に向かって移動する。ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック中に含まれる熱媒より大きい比重を有する土砂、金属、非鉄金属などの無機成分は、分離槽の下部に向かって沈降し、沈降物回収用スクレーパ５によって分離槽の他端に向かって移動する。分離槽の他端に向かって移動する浮上および沈降した金属複合プラスチック成分は、連続的に浮上物回収スクレ−パ４、沈降物回収スクレ−パ５により掻出されて、系外で回収される。さらに、プラスチック等の浮上物は浮上物冷却装置７において冷却され回収され、（図示しない）破砕処理装置、吹き込み手段を経て炉に吹き込まれる。また、プラスチックと分離したハロゲン化炭化水素は全て排ガスと共に気相中に移行する。
【００３７】
一方、熱処理装置１から排出される熱媒は、熱媒戻り配管１７によって熱媒タンク２に戻される。熱媒タンク２に戻った熱媒は、熱媒ポンプ１５ａ、熱媒供給配管１６を通り、再度、２５０〜３００℃に加熱され熱処理装置１に供給される。
【００３８】
また、前記熱処理装置１及び浮上物回収スクレ−パ４から排出されるハロゲン化炭化水素を含む排ガスは、排ガス配管１８によって分解装置１２に送られ、排ガス中のハロゲン化炭化水素がハロゲン化水素に分解された後、排ガス処理装置１３によって中和処理され、排ガスブロア１５ｂによって、系外へ排出される。
【００３９】
さらに詳細には、分解装置１２内では、排ガス配管１８によって送られた排ガスは、タ−ル除去装置１９によってタ−ルが除去が除去された後、水及び空気供給配管２９及び水ポンプ２５により水と空気が供給され、予熱炉２０にて予熱される。次いで、予熱された排ガスは、金属ハニカム触媒３０を担持する担体３１が充填されている反応管２２に導入され、高周波加熱炉電源２３及び高周波加熱源２１により間接的に担体３１を加熱することにより排ガス中のハロゲン化炭化水素がハロゲン化水素に分解された後、冷却水ポンプ２４により冷却され、排ガス処理装置１３内の冷却・中和槽２６へ送られる。次いで、苛性ソーダタンク２７、苛性ソーダポンプ２８により苛性ソーダが供給された冷却・中和槽２６にて排ガスは中和され、中和された排ガスは排ガスブロア１５によって系外に排出される。
【００４０】
図２を用いて、廃冷蔵庫から回収し、５０×５０ｍｍ以下に破砕し、表１に示す物性値の発泡ポリウレタンを以下のように処理した。
【００４１】
【表１】

【００４２】
熱処理装置１内に３５０℃以上の沸点を有し、かつ軟化点１００℃であるコールタール蒸留物を２８０℃に加熱して充満させ、上記発泡ポリウレタン（フロン含有率２％）をテ−ブルフィ−ダ９により３０ｋｇ／ｈの供給速度で供給し、２０分間浸漬処理を実施した。熱処理装置１の下部より不活性ガスとして窒素を５Ｎｍ^３／ｈ通気し、さらに熱処理装置の発泡ウレタン投入口および各部に外気とのシールに窒素を１５Ｎｍ^３／ｈ通気した。熱処理装置１からハロゲン化炭化水素が除去された浮上物を冷却装置により板状として回収した。得られた浮上プラスチックの収率２８％であった。なお、ここで、上記収率は、浮上プラスチック収率（％）＝浮上プラスチック回収速度（ｋｇ／ｈ）／発泡ポリウレタン供給速度（ｋｇ／ｈ）×１００）で求めた。一方、熱処理装置から排出される排ガスのフロン濃度は４５００ｐｐｍ（排ガス量：２１．６Ｎｍ^３／ｈ）であり、このフロンの中にはフロン１１やフロン１２が含まれていた。この排ガスを（ハロゲン化炭化水素）分解装置１２に導入し、空気および水蒸気を添加（フロンに対してモル比で空気３０、水蒸気５）し、分解温度４００　℃、空間速度５０００　ｈ^−１（触媒充填量：５．０Ｌ）で分解を行った。分解装置１２出口での排ガス中フロン濃度は３６ｐｐｍであり、分解率は９９％であった。この時、分解装置１２に用いた触媒は、白金およびタングステンをチタニアに担持し、ｓｕｓ製金属ハニカムに充填したもので、かつ、内径１５ｃｍ、長さ１０ｃｍのハニカム形状のものである。次いで、中和処理後の排水のｐＨが６．５〜７．５になるように苛性ソーダを排ガス処理装置１３内に投入し、ハロゲン化水素を中和物とした。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、プラスチックとハロゲン化炭化水素の分離回収から、ハロゲン化炭化水素の分解無害化まで連続的に処理することが可能となる。また、ハロゲン化炭化水素を冷却して回収するなどの動力を必要とせず、直接分解することができる。さらに、特定フロンを始めとするオゾン層破壊物質を効率よく無害化処理するとともに、廃プラスチックを高炉等の炉の燃料および原料として再利用できる等、産業上有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理工程を示した説明図。
【図２】本発明のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチック処理装置の一実施形態を示す断面図。
【図３】図２における分解装置１２、排ガス処理装置１３の拡大断面図。
【図４】図３における反応管２２の拡大断面図。
【符号の説明】
１　熱処理装置
２　熱媒タンク
３　回転堰
４　浮上物回収スクレーパ
５　沈降物回収スクレーパ
６　窒素導管
７　浮上物冷却回収装置
８　ホッパー
９　テーブルフィーダー
１０　コンベア
１１ａ、１１ｂ　供給装置
１２　分解装置
１３　中和処理装置
１４　電磁誘導コイル
１５ａ　熱媒ポンプ
１５ｂ　排ガスブロア
１６　熱媒供給配管
１７　熱媒戻り配管
１８　排ガス配管
１９　タール除去装置
２０　予熱炉
２１　高周波加熱源
２２　反応管
２３　高周波加熱炉電源
２４　冷却水ポンプ
２５　水ポンプ
２６　冷却・中和槽
２７　苛性ソーダタンク
２８　苛性ソーダポンプ
２９　水及び空気供給装置
３０　金属ハニカム触媒
３１　担体

Claims

２００〜４００℃であって且つその沸点以下の温度に加熱された熱媒にハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬して加熱処理することによりハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックからハロゲン化炭化水素を分離させる分離工程と、該分離工程によりハロゲン化炭化水素を分離させた後のプラスチックを回収して破砕処理する破砕処理工程と、該破砕処理工程で破砕処理されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給工程と、前記分離工程でハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックから分離したハロゲン化炭化水素を分解する分解工程とを備え、前記分解工程では、ハロゲン化炭化水素を高周波誘導加熱方式により二酸化炭素とハロゲン化水素に分解することを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法。
分解工程でハロゲン化炭化水素を分解することにより生成した生成物を中和処理する中和工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理方法。
ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを浸漬してプラスチックとハロゲン化炭化水素を分離する熱媒を収容した熱処理装置と、ハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックを連続的に前記熱処理装置に供給する供給装置と、前記熱処理装置内の熱媒浴面に浮遊するプラスチックを回収する回収装置と、該回収装置で回収されたプラスチックを破砕する破砕装置と、該破砕装置で破砕されたプラスチックを炉の原料として炉に供給する供給装置と、前記熱処理装置から排出されるハロゲン化炭化水素を分解する分解装置と、該分解装置で分解することにより生成した生成物を中和処理する中和処理装置からなることを特徴とするハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。
前記分解装置が、前記熱処理装置から排出されるハロゲン化炭化水素含有の排ガスから熱媒を除去する熱媒除去装置と、該熱媒除去装置で熱媒が除去された排ガスに水と空気を供給する供給装置と、該供給装置により水と空気が供給された排ガスを予熱する予熱装置と、該予熱装置で予熱された排ガス中のハロゲン化炭化水素を分解処理する反応装置とを備え、前記反応装置は、排ガスが接触すべき触媒と、該触媒の担体と、該担体を加熱するための高周波誘導加熱手段とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。
前記中和処理装置が、前記分解装置で生成した生成物を中和処理する中和槽と、該中和槽に供給されるアルカリ剤タンクとを備えていることを特徴とする請求項３または４に記載のハロゲン化炭化水素含有低嵩密度プラスチックの処理装置。