JP2008024907A - 廃ゴム、廃タイヤ用、油分抽出反応助剤 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物等の低温エネルギー、省エネルギー技術に貢献すると同時に、熱分解反応などで使用する熱エネルギーや、その冷却に要するエネルギーを抑え、廃棄物から液体燃料やコークスの製造をごく低温で行うことができる廃ゴム、廃タイヤ用、油分抽出反応助剤の提供。
【解決手段】廃タイヤ、廃ゴムなどに熱分解処理段階で反応助剤として、ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物を使用する。更に、予め、反応助剤に超微粉末の雲母を適量混合すると、反応が更に促進される。
【選択図】図１

Description

本発明は、廃タイヤ等をそのまま燃焼させると、排煙の悪臭、及び排煙によるスス（一酸化炭素固形物）、等を発生させ、大気汚染の源となっていた。廃タイヤ等の処理については、最近、非常に関心の高い社会問題となりつつあり、これらを粗粉砕し、燃焼して熱エネルギーを得る用途には限りがあり、そういう観点から廃タイヤ油分抽出装置の試みが方々でされている。油分にすれば使用用途が大幅に広がり、その副産物として油分が抽出された廃ゴムからコークスの回収ができ、このコークスも使用用途は広く、現状の機器で、そのままとは言いきれませんが、機器の一部改善により、又、コークスの形状等の変更により、安定した無煙微粉炭として、新しい用途の開拓が可能で、固化する化石資源、石油等に対して、新しい使用用途を得るような状況を作り出すことで、その使用が可能となり、新たなるエネルギーの創出と考えるものである。一方、抽出された油には、その原料たる廃タイヤの基材、ゴムの製造過程で若干の違いは出るものの、殆どが軽質油として回収され、扱いやすく使いやすい新たなエネルギー源として、リサイクル使用を可能にするため、乾留炉、及び還元雰囲気、熱分解炉等で、廃タイヤの熱分解をあらゆる角度から試みられていたが、これといった技術が未だに出現してこない。産業界、廃棄物業界、エネルギー管理機構などが一体となって、その技術開発に力を注いでおられますが、なかなか投入エネルギーの割合からして、それに対して得られる油分は過少なもので、経済的に、なかなか成らないのが現実である。それに対して、本原理は投入エネルギーを少なくするため、できるだけエネルギー量の使用を控えるため、何とか、ごく低温で油分抽出、及びコークスの生成ができないものかということを長年にわたり研究した結果、熱分解処理における分解時間の短縮、及び上記に述べたように、通常では考えられないような低温で処理できる状況を作り出すため、いろいろな方法を試みた。その一つとして雲母、及び雲母石、及び雲母含有石等の、何れかの効果を活用し（加熱した雲母、又は雲母石、雲母含有石より出る微弱な放射線、アルファ線を加熱することにより、距離は短いが、放射線が放出することが認識され、その微弱な放射線に）熱分解時、その雰囲気を形成する還元雰囲気中の成分に、特定の触媒的効果を持たせるため、アルファ線と熱線、遠赤外線中で求められる、アルファ線を含めて数種類の高振動発生物中における触媒的効果物の生成を見いだし、その原理を活用することにより、ごく低温で廃タイヤに含まれる油分を、殆ど完全に抽出できる物質変化を構築したもので、その構築にはアルファ線でよく反応する、ジクロロメタン、化学式、ＣＨ_２ＣＩ_２とテトラヒドロフラン、化学式、Ｃ_４Ｈ_８Ｏを化学的に高温、つまり常温から３０度ぐらいの温度で混合合成したものを熱分解時、助剤（触媒的要素で）ごく少量使用することで、それらの分解油脂分が反応し、低温でも油分と炭素分を分離し、油分はジクロロメタンとテトラヒドロフランとの合成物に対し、その蒸気気体がアルファ線に触れて置換し、更に脱脂性と分解性を高め、アルファ線を浴びない場合でも上記に示した２種類の合成物を使用することで、低温油脂抽出が可能となり、これらの性質を効率よく活用することにより、少ないエネルギーで多くの分解、抽出を行うことができ、これらは炭化水素を核に持つ構造体に強く働き、それを更に強く働かせるため、アルファ線内を通過することにより、環状エーテル化合物が置換し、炭化水素化するため、更に加速的に油化、抽出を行うことができ、更に低温で反応を促進させることが可能となった。廃タイヤゴムの熱分解反応助剤として使用し、その使用量はガス化、蒸気化すると数千倍に達するため、極めて少量の使用で大きな効果を出すことが期待でき、この研究は長期に渡ってやってきたが、いまだに置換した化合物が何と何に変成して、何ができるかは、はっきりしてない部分があり、試験、研究の続行をする必要があり、充分に背景が確立してから量産に入らなければ、置換時点で変成した有毒物質等の生成もあり得るため、要注意である。ただ言えることは、これら２種類の物質を混合合成し、そのまま使用しても効果が顕著に表れるため、目的は達せられると思う。それに対して、アルファ線、遠赤外線、熱線等を照射することで、ガス化をはかることになり、これらにより、メタンガス、エタンガス類の生成も考えられる故、取り扱いには十分に気をつけ、特に爆発性ガスが生成される危険性があるので火気には十分に配慮し、排ガスには何がどのように混じっているかまだ分かってないので、分解時のガスを全て分析し、使用する必要があること。

今日までプラスチック類の廃棄物のリサイクル、或いは廃タイヤ、廃ゴム類のリサイクルといっても、再度、エネルギーとして循環使用する技術はあったものの、それに当てるエネルギーの方が多くて、循環されるものが少なく、リサイクルエネルギーとは言えなかったものを、本熱分解反応助剤の使用により、今まで加熱に要していたエネルギーとか、冷却に要していたエネルギーとかを総合すると、総合面で使用エネルギーの方が多いというのが現実で、実際面では余剰エネルギーの創出が困難であった。これに対して、ごく少量の熱エネルギーを使用するだけで、熱分解処理を可能にした反応助剤の開発にあり、この反応助剤を使用することにより、今まで（廃タイヤの場合）８００℃から９００℃近辺での熱分解を実用化に近い位置で続行されていたものの、本発明の反応助剤により、熱分解温度が１００℃から１５０℃、１６０℃ぐらいで、それが引き金となり、廃棄物自身が分解反応による自己発熱を起こし、ゴム類では、赤熱温度に達する場合があるが、使用するエネルギーが非常に少なくてすみ、又、尚かつ、これらの装置を温度コントロールする冷却水も熱交換量が少なくてすみ、極めて有効な廃棄物リサイクル、ニューエネルギー創出技術を支える、触媒的役目をする反応助剤であり、その効果、効能は因果関係がまだ十分解明、実証できてないにも関わらず、性能面では、特に優れた性能を発揮、期待できるため、今後も、この助剤方式の触媒技術研究と合わせて、機械技術研究も推進していくつもりである。これらが全て実証された暁には素晴らしいリサイクル、新エネルギー創出装置として、又、本題の熱分解反応助剤として、極めて社会的貢献度は大きいものと期待してやまない。（分からないこともありますので絶対に真似はしないでください。）

発明が解決しょうとする課題

本発明の中で廃タイヤなどの廃棄物を効率よく、リサイクルして使いやすい液体石油燃料とコークスとに経済性を考慮し、熱分解反応を促進するために２種類の混合化合物を活用し、リサイクルエネルギー量を大幅に削減することができれば、全ての物のリサイクルが可能となり、又、使用しやすい液体石油燃料として抽出できるが、化石資源枯渇の危機を抑制できるような装置は今のところ生まれていない。生まれない理由の一つに、高温でないと処理できないという固定概念があり、これを覆し、低温で行えるようになることで、得るエネルギーの方が多くなる可能性があり、現状、このような技術開発をしているところがない。これらを現実化するために日々努力している。これらが解決できれば、廃棄物は当然、資源の宝庫となり得るもので、これから派生する技術も底知れぬものがあり、将来的にはリサイクル活用が常識的なことであることを期待してやまない。

課題を解決するための手段

本発明の原理は、今まで非常に多くのエネルギーを使い、廃棄物の処理を行ってきているが、その要因の一つとして（廃タイヤの場合）高温に熱した乾留釜や、それに類する装置により、高温での油脂類の蒸気凝縮回収が殆どで、これを根底から覆した技術は乾留方式に似ているものの、熱分解反応温度は、極めて低い位置に徹するため、必要とするエネルギーも少なくてすみ、又、これらを凝縮する冷却関連エネルギーも比例して減少し、トータル的には、本発明の低温熱分解反応助剤使用方式をもって処理することにより、全ての面で使用エネルギーが減質し、低温熱分解反応助剤使用方式から発する分解された液体石油エネルギーは、全ての容器に沿う、使いやすい安定したエネルギー源として使用したエネルギーよりも、分解後のエネルギーの方が大きく、今後、その余剰に生まれたエネルギーを産業、民生、農業等に生かせる利点を見いだすことを可能にしたものであり、それらから派生するコークス等についても、発電用、製鉄用はもとより、その純度が高いため、あらゆる可能性を秘めており、本発明の低温熱分解反応助剤方式の安定化をはかることにより、その装置が波及すれば、上記に簡単に述べたように、廃棄物はエネルギーのバッテリーの役目を果たす立場を作ることができ、又、貯蔵して順次、処理することにより、永続的な産業の創出となりうる可能性を秘め、その低温熱分解反応助剤方式とは、ＣＨ_２ＣＩ_２とＣ_４Ｈ_８Ｏを混合合成し、２００℃前後に加熱された処理物に対し、ごく少量の、本発明の混合合成物を添加することで、本合成物は沸点が低いため、蒸気、及びガス化し、処理物周囲、及び隙間を無理なく通過し、油脂分を分解し、抽出する。その抽出時、反応熱が発生し、熱分解反応に必要な熱と同時に昇温に働き、更に、もう一つの方法として、熱源発生面に雲母石、或いは雲母、或いは雲母含有石を使用し、それらの物質を加熱することにより、アルファ線という非常に振動波形の高い放射線により、混合合成した蒸気、或いはガスを、それらの物質から発するアルファ線、遠赤外線、熱線等により、置換させ、より多くの置換ガスを作り、目的物反応に対するスピードを加速的に向上するものである。もう一つの方法として、予めＣＨ_２ＣＩ_２とＣ_４Ｈ_８Ｏの混合合成物に対し、予め適切な量の雲母超微粉末を混合使用することで、ほぼ同様な効果を得ることができる。

発明の効果

本発明は、産業廃棄物、廃タイヤ、ゴム類等を熱分解反応助剤処理し、油分とコークス分に分離し、今まで廃棄物は非常に大きなエネルギーを使い、過少な使用用途の、限られた油の抽出、或いは分離されていたものを低温で処理できるため、それに必要とするエネルギーの比率が低く、又、尚かつ、良質な軽、重質油を酸化物の少ない状態で抽出し、その抽出油の使用用途は幅広く、小型内燃機関から大型内燃機関、又は燃焼用熱源等として使用でき、農業用、民生用、産業用と、あらゆる用途に適用できるぐらいの、抽出油の使用用途を広げ、抽出に至っても、ほぼ完全な油分の抽出ができ、残分はコークスとして、あらゆる用途に熱源として活用できる。結論は廃棄物から非常に使用しやすい液体の軽、重質油にて、抽出でき、使用できることである。

本発明の原理上、ＣＨ_２ＣＩ_２とＣ_４Ｈ_８Ｏの混合合成物を使用し、使用に当たっては、ある一定の条件を満たす必要性があることもある。（熱せられた雲母石、雲母含有石、雲母、その他雲母関連物質）から放つ、アルファ線、又、同上、発する熱線、遠赤外線等の効果をもって、これらに蒸気混合合成物を微量添加するか、混合合成物に予め、雲母超微粉末などを適量混合し、加熱された還元雰囲気の被処理物に対して、微量添加し、混合合成物が蒸気化、ガス化することで内、外を問わず処理物周辺を混合合成物ガス蒸気雰囲気にすることで、油分の抽出を促し、常識では考えられない低温で油の抽出ができ、もう一つの方法として、更に、それを加速させるために、アルファ線が発せられる周辺を、混合合成ガス蒸気が通過することで置換、変成を起こし、更に低い温度で良質な油分の抽出が可能になり、抽出能力も極めて高く、抽出後にできたコークスについても非常に安定しており、あらゆる熱源用途に使用が可能になったものである。これは低温処理だからできることである。

本発明の熱分解反応助剤（触媒的効果のもの）を得ることにより、廃タイヤなどの、ゴム用の反応助剤として使用するには、例図１に示す、ＣＨ_２ＣＩ_２、ジクロロメタンに対して、例図２に示す、Ｃ_４Ｈ_８Ｏ、を混合合成することにより、合成時、多少の熱が得られる。そのとき例図１と例図２に示す、化合物と触媒の結合と同時に、微量のＮａ（ＯＨ）_２を加えることで、基材となる化合物、ＣＨ_２ＣＩ_２、なる物質にナトリウム基をあたえることにより、加熱してガス化、又は蒸気化する際、塩素を電解質に変化させ、有害な塩素の発生を阻止すると共に、基材が例図１に示す通り、炭素と水素の結合物を塩素と化合して生まれる、ＣＨ_２ＣＩ_２、をＣＨ_２と、例図２に示す過水素質のＣ_４Ｈ_８Ｏ、を触媒として生成できる炭化水素化合物とし、安全を確保し、これらを技術の背景で述べたように、アルファ線、及び熱線、遠赤外線をもち、置換することで、ゴムに強く反応し、廃タイヤなどの還元雰囲気における反応促進助剤、即ち（触媒的効果を持つもので）本図の例図１、及び例図２の簡単な説明と致します。 同上。

符号の説明

Claims (7)

1. 廃タイヤを含めた廃ゴム類の低温熱分解反応助剤（触媒的なもの）、その構成はＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物で、（ごく微量のナトリウムを添加）ある故、廃ゴム類の熱分解反応助剤として使用すること。
2. 反応触媒に使用する場合、予め、雲母超微粉末を適量混合し、熱分解反応室に挿入し、油分抽出反応促進をはかること。
3. 熱分解反応室内の熱源上部に加温することにより、アルファ線、熱線、遠赤外線等を発する雲母石、雲母、雲母含有石、その他雲母関連物を配置し、それに対して、ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物（ごく微量のナトリウムを添加）を熱分解反応室に密着挿入し、廃ゴム、廃タイヤ類の低温熱分解処理を促進すること。
4. ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物体液（ごく微量のナトリウムを添加）を、ほぼ均一に予熱、加熱された熱分解反応室の被処理物に適量、挿入し、被処理物の熱により、本熱分解反応助剤の蒸気、ガスの雰囲気を形成し、油化抽出を促進すること。
5. ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物体液（ごく微量のナトリウムを添加）を、加熱された被処理物に対して蒸気、若しくは、ガス状の雰囲気を作り、目的物にガス、蒸気が含浸して熱分解反応熱を生じ、その効果により、更に、油化抽出能力を向上させること。
6. ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成物体液（ごく微量のナトリウムを添加）を作るとき、その作業雰囲気は一定の換気はしてあるものの、湿度は６０％以上を維持することと、可燃物を周囲に配置しないこと。（電源、裸火など同一）
7. ＣＨ_２ＣＩ_２（ジクロロメタン）とＣ_４Ｈ_８Ｏ（テトラヒドロフラン）の混合合成を促進するため、ごく微量なナトリウムを使用すること。

Images