JP2011001550A - 有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、主として熔融無機塩を利用して有機高分子を熱分解し、高分子材料中に混合する基材を簡単に分離でき、分類の目的を容易に達成でき、大面積(体積)の基材を取得でき、元の基材の特性を破壊させず、リサイクル性を向上でき、そしてより重要なのは、処理の過程に省エネルギー・二酸化炭素排出削減の目標および汚染防止対策の目的を達成でき、同時に両者に配慮でき、有機高分子の廃棄物処理方法、基材の分類方法および装置を提供できるものである。
【選択図】図1
Description
また、本発明の副次的な目的は、有機気体の部分に対し、より濃縮・失活して利用可能な燃料または化学工業原料を形成でき、処理コストを低減できる以外に、回収価値も増加でき、更に安全処理装置などの多重の効果と利益を創造でき、極めて産業利用価値を具するように提供するものである。
101 反応炉ヒーター
102 熔融無機塩
103 反応炉気体緩衝区
104 活動式密封扉
105 上蓋
106 反応物輸送固定架
107 反応用ホルダー輸送ドライバー
108 反応用ホルダー移入ドライバー
109 反応用ホルダー接続器
110 活動式反応用ホルダー
111 水気引入装置
112 反応炉廃気出口
113 反応炉活水封止バルブ
114 廃気緩衝区
115 進水制御バルブ
116 排水制御バルブ
117 反応炉圧力制御器
118 気体自動膨張装置
119 安全排出装置
120 反応物
200 廃気凝縮回収装置
201 凝縮圧縮管
202 凝縮噴霧装置
203 凝縮水封槽
204 コールタール
205 気体出口
206 増圧ポンプ
207 コールタール出口
208 気水分離槽
209 水液
210 気体一時存在区
300 管路
400 廃気処理装置
500 気体安全排出口
Claims (14)
- 有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収方法であって、下記の工程を含み、
工程1:反応物を活動式反応用ホルダーの内に投入し、更に反応用ホルダー輸送ドライバーを駆動してその上の反応用ホルダー接続器が活動式反応用ホルダーと互いに接続し、且つ反応炉の真上方の上蓋を開放し、活動式反応用ホルダーを反応炉の内に降下すること、
工程2:更に水の引入を利用して加熱・膨張して水蒸気を生成し、活動式反応用ホルダーにより持ち込まれた酸素ガスを、予め反応炉の外へ押し出すことにより、反応炉が正圧の効果を有し、そして活動式反応用ホルダーの上に適当な箇所の活動式密封扉が反応炉の上端箇所を暫く閉鎖すべきで、酸素阻止の作用を達成し、外部の空気が反応炉内に入り込むことを避け、そして活動式反応用ホルダー内の反応物が熔融無機塩に完全に浸漬する時に、つまり熱分解反応の手順を行うことが出来、そして熱分解反応の時間が約1ないし5分間ほどであること、
工程3:熱分解反応の過程中に、生成された廃気が反応炉廃気出口を経由して反応炉活水封止バルブの内へ強制的に排出させ、熱分解反応が完全に終了した後まで待ち、つまり活動式反応用ホルダーを上向きに移動でき、同時に水気により生成された水蒸気を利用し、反応後の廃気を反応炉内から移出し、且つ反応物を冷却できること、
工程4:最後に再び上蓋を反応炉の真上方の開口に蓋合し、つまり熱分解反応の過程を完成することを特徴とする、有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収方法。 - 更に単独で有機高分子の炭素回収方法にも応用でき、且つ関連する有機物を熱分解すると同時にハロゲン元素を処理・運用することを特徴とする、請求項1に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収方法。
- 有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置であって、
反応炉、反応物輸送固定架、水気引入装置、反応炉廃気出口、反応炉圧力制御器、活動式反応用ホルダー、気体自動膨張装置、安全排出装置、廃気凝縮回収装置、凝縮圧縮管、凝縮噴霧装置、コールタール出口、廃気処理装置を含み、
反応炉は、その下方の適当な箇所に反応炉ヒーターを設け、且つ反応炉内の下半部に熔融無機塩を詰め込み、反応炉ヒーターを介して熔融無機塩が熔融状を呈し、そして反応炉の中間が反応炉気体緩衝区となり、且つ反応炉の真上方に活動式密封扉と上蓋を設け、
反応物輸送固定架は、反応炉の外上方に架設され、反応物輸送運動の提供を担当し、そして反応物輸送固定架の上方に、反応用ホルダー輸送ドライバーと反応用ホルダー移入ドライバーを設け、反応用ホルダー輸送ドライバーが左右移動を提供でき、そして反応用ホルダー移入ドライバーが上下移動を提供でき、
水気引入装置は、反応炉の反応炉気体緩衝区の上方側辺箇所に設けられ、ノズルが熔融無機塩の表面へ向かって水気を吐出できるように提供され、反応物が反応炉を進出する時に、吐出された水気が熱膨張により生成された上昇の推力を直接に受け入れてもよく、活動式密封扉と結合し、これにより、外部の空気が反応炉内に入り込むことを阻止し、同時に随時に熔融無機塩の表面に冷却作用を提供でき、反応温度が高すぎることにより危険を生成することを予防し、
反応炉廃気出口は、反応炉気体緩衝区の他の側辺に設けられて反応炉活水封止バルブと接続し、主として反応物に熱分解廃気流動出口の方向誘導を提供し、反応炉活水封止バルブを経て廃気緩衝区に入り込み、そして反応炉活水封止バルブが主として熱分解反応過程中に水位を自動的に降下できるように提供され、排水制御バルブにより水を利用して開放機能を制御して実行し、反応が中止する時に、水を補充して水封作用防止後段の気体を形成して反応炉内に導入して戻すことにより、閉鎖作用を達成し、進水制御バルブを利用して実行し、
反応炉圧力制御器は、反応炉廃気出口の上方に設けられることにより、反応炉内の圧力を検出し、圧力が上昇する時に熱分解し始め、降下する時に熱分解反応が終了すれば、反応が終了するかどうかをはっきりと了解でき、且つ反応物を安全に移出できるかどうかをはっきりと了解でき、時間の確認と温度の変化に対応してより確実になってもよく、熱分解が完成するかどうかを判断し、
活動式反応用ホルダーは、反応用ホルダー移入ドライバーの前端に接続してもよく、或いはその反応用ホルダーから脱離してもよく、反応物に熱分解反応空間を提供し、且つ反応物の比重問題を排除し、反応物が熔融無機塩の中に滞留して熱分解を行い、且つ気体排出通路を保留でき、その上方に炭素滓浮出網があり、反応物を移出すると同時に熔融無機塩の上方表面の炭素滓を移出し、
気体自動膨張装置は、廃気緩衝区の側辺に置かれ、提供される気体量が大きい時に、自動的に調整して空間を移動して気体を貯蔵でき、気体量が減少する時に、空間の気体を自動的に押して出してその構造を閉鎖すべきであり、
安全排出装置は、廃気緩衝区の側辺に設けられ、気体の圧力が水封圧力よりも大きくなる時に気体が脱出して排出できることを利用し、構造安全の目的を達成し、反応炉および操作人員の安全を有効に確保でき、且つ外部の気体が反応炉に滲入することを防止でき、
廃気凝縮回収装置は、廃気緩衝区の後端に設けられ、後方廃気処理装置に接続されることにより、後で安全に排出でき、環境保護処理の要求を達成し、
凝縮圧縮管は、反応炉の廃気緩衝区と互いに接続し、且つその接続端部の内に凝縮噴霧装置を一つ設けることにより、水気を直接に利用して廃気と混合し、凝縮圧縮管を通過して凝縮して液態のコールタールを形成し、後段の凝縮水封槽に導入して更に気水分離槽の中に入り込むことにより、コールタールと気化物質を分離し、つまりコールタール回収の目的を簡単に達成でき、そして後で気化部分の気体が気体出口を経て気体一時存在区へ排出され、そして気体一時存在区の後段に管路を一つ接続し、且つ後段の廃気処理装置と互いに接続し、更に廃気処理装置の上に廃気安全排出口を一つ設置することにより、処理された後の廃気を外部へ排出し、また気体一時存在区の気体を液化燃料ガスとなるように直接に圧縮し、
凝縮噴霧装置は、凝縮圧縮管の前端内に設けられ、その凝縮が直接冷却方式又は間接冷却方式であって、凝縮を実行する装置で、そしてその前端に増圧ポンプを一つ設けて気水分離槽の下方水部分と接続し、つまり完備の系統を完成し、
コールタール出口は、前述の通りで、気液分離装置に設けられ、水液の上方に油のみを排出でき、水を気水分離槽の中に滞留し、
廃気処理装置は、気体一時存在区の気体出口に設けられ、市販の有機気体および窒素ガスの気体処理装置を利用して処理でき、或いは直接燃焼方式を採用して廃気の熱エネルギーを回収し、或いは発電方式を変換してリサイクルし、後で安全に排出できることを特徴とする、有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。 - 該熔融無機塩は、リチウム,ナトリウム,カリウム,ルビジウム,セシウム,フランシウムの高活性金属の硝酸塩または亜硝酸塩であってもよく、且つ該熔融塩が単一または混合の塩を利用して処理を行ってもよく、その熔融温度が180℃〜580℃の間にあってもよく、有機高分子材料の熱分解条件に応用できることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該有機高分子混合物中の高分子材料は、プラスチック,ゴム,繊維,粘着剤,塗料などであってもよいことを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該基材は、ガラスファイバ,金属繊維,炭素繊維,金属,ガラス,セラミックスなどであってもよいことを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該反応炉ヒーターは、電気エネルギーによる加熱または燃料による加熱であってもよいことを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該反応用ホルダー移入ドライバーの上に1セットの反応用ホルダー接続器を設けてもよく、機械を利用して連結し或いは電磁石の引力を利用して一つの活動式反応用ホルダーと互いに接続または分離してもよく、且つ活動式反応用ホルダーの内に反応物の収納に供することが出来ることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該反応物は、有機高分子混合物または他の高分子材料であってもよいことを特徴とする、請求項1または3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該気体自動膨張装置は、重量差平衡方法およびスプリング引力吸収装置方式を利用して感度を強化して制御することにより、気体生成量の大きさによって充分な空間を伸縮して操作の圧力を均一化することが出来、操作条件の単一化が平衡作用を達成し、ロット反応が確実かつ均一な効果を有することを可能とすることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該水封の水冷却方式も、油封の油冷却方式を利用して交替できることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該凝縮噴霧装置の中に、噴霧が直接に凝縮して圧縮し、更に間接凝縮方式をも採用でき、液態水(油)を経て炭素埃と大分子油類を直接に捕獲して気液分離槽の中に貯蔵し、液化できない部分を更に排出して処理を行い、2段式処理方法に分けて密閉式水封系統を設立でき、空気阻止作用があり、安全を強化し、且つエネルギーの浪費を減少し、回収・リサイクルの効率を向上し、省エネルギー・二酸化炭素排出削減の良好な方法を達成し、その凝縮方式も間接熱交換方式を利用して有機気体を捕獲して油となるように凝結でき、更に油気分離が分段式回収を達成できることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該気体自動膨張装置は、水封および配重平衡輪を利用し、重量の差により、自動的に調整して空間を移動して気体を貯蔵するように達成することを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
- 該凝縮噴霧装置の水温度の上昇は、強制風冷方式または液冷方式を利用して補償できることを特徴とする、請求項3に記載の有機高分子混合物を熱分解する基材分類回収装置。
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