JP2012144609A - Catalytic cracking furnace for waste plastic, and continuous liquefaction apparatus for waste plastic - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃プラスチックを触媒と接触反応させて分解させる接触分解炉と、同接触分解炉を備える廃プラスチック連続油化装置に関するものである。 The present invention relates to a catalytic cracking furnace in which waste plastic is decomposed by catalytic reaction with a catalyst, and a waste plastic continuous oil converting apparatus including the catalytic cracking furnace.
プラスチックは、高分子化合物であり、石油や天然ガスなどの天然資源から生産され、包装材、各種部品、日用品などあらゆる分野に使用されている。使用後のプラスチック製品は、大部分が廃棄プラスチックとして埋立地に廃棄処分されている。しかし、従来からの埋立地の用地確保や廃プラスチックの分解に時間がかかる等の問題に加え、近年の循環型環境社会の実現への取り組みに伴って、廃プラスチックのリサイクル活動(廃プラスチックの処理と資源化)が進められている。 Plastic is a polymer compound, is produced from natural resources such as oil and natural gas, and is used in various fields such as packaging materials, various parts, and daily necessities. Most used plastic products are disposed of in landfills as waste plastic. However, in addition to the conventional problems of securing land for landfills and disassembling waste plastics, waste plastic recycling activities (waste plastic treatment) have been implemented in recent years as efforts toward the realization of a recycling-oriented environmental society are achieved. And recycling).
かかる廃プラスチックのリサイクル技術の一つとして、廃プラスチックに流動性に富む無機酸化物粒子を加えて200〜500℃の温度で加熱し、加熱より得られた廃プラスチックの液化油をさらに別の無機酸化物粒子と200〜500℃の温度で接触させて分解し、燃料油を得る廃プラスチックの液化方法(特許文献1)が提案されている。 As one of such waste plastic recycling technologies, inorganic oxide particles rich in fluidity are added to waste plastic and heated at a temperature of 200 to 500 ° C., and the liquefied oil of waste plastic obtained by heating is further added to another inorganic plastic. A waste plastic liquefaction method (Patent Document 1) has been proposed in which a fuel oil is obtained by contacting with oxide particles at a temperature of 200 to 500 ° C. for decomposition.
しかしながら、上記廃プラスチックの液化方法には、廃プラスチックをより効率的に接触分解させる具体的な方法や、分解生成物である分解ガスから効率的に精製する方法については開示されていない。 However, the above liquefaction method for waste plastics does not disclose a specific method for more efficiently catalytically cracking waste plastics or a method for efficiently purifying from cracked gas as a decomposition product.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、廃プラスチックのより効率的な分解を可能とする接触分解炉を提供すること、廃プラスチックを効率的に分解して燃料油等の効率的かつ低コストの連続生産を可能とする廃プラスチック連続油化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a catalytic cracking furnace capable of more efficiently decomposing waste plastics, efficiently decomposing waste plastics, An object of the present invention is to provide a waste plastic continuous oil converting device that enables low-cost continuous production.
上記課題を解決するために、本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、
密閉型のケーシングの内部に周囲に隙間空間を残して密閉型の炉本体が配置され、
ケーシングの内周と炉本体の外周の隙間空間には周囲から炉本体内を加熱する加熱室が形成され、
炉本体内には廃プラスチック原料が投入される分解室が形成され、
分解室には投入された廃プラスチック原料を加熱下で接触分解するための触媒が貯留され、
分解室には投入された廃プラスチック原料と触媒を混錬する一対の混錬部材が配置されている、ことを主要な特徴とする。
In order to solve the above problems, a waste cracking catalytic cracking furnace according to the present invention comprises:
A closed furnace body is arranged inside the closed casing leaving a gap space around it,
In the gap space between the inner periphery of the casing and the outer periphery of the furnace body, a heating chamber for heating the inside of the furnace body from the surroundings is formed,
A decomposition chamber into which waste plastic raw materials are charged is formed in the furnace body,
The cracking chamber stores a catalyst for catalytic cracking of the waste plastic raw material charged under heating,
A main feature is that a pair of kneading members for kneading the waste plastic raw material and the catalyst that are input are arranged in the decomposition chamber.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉によると、ケーシングの内周と炉本体の外周の隙間空間に熱風を供給しあるいは炉本体の外周に電熱部材を巻回状に配置して、炉本体の外周全体から内部の触媒を加熱するようにしている。したがって、加熱室内の触媒が全体的に効率よく加熱され、加熱室内の混錬部材による廃プラスチック原料と触媒との混錬効果と合わせて、触媒の接触分解反応が促進される。これによって投入された廃プラスチック原料が効率的に熱分解されて分解ガスが得られる。そしてかかる分解ガスを冷却および分留することにより、燃料油(ナフサ、軽油、灯油、重油など)やプラスチック材料となる分留成分が効率的に得られる。 According to the waste cracking catalytic cracking furnace according to the present invention, hot air is supplied to the gap space between the inner periphery of the casing and the outer periphery of the furnace body, or an electric heating member is arranged in a wound shape on the outer periphery of the furnace body, The internal catalyst is heated from the entire outer periphery. Therefore, the catalyst in the heating chamber is efficiently heated as a whole, and the catalytic cracking reaction of the catalyst is promoted together with the kneading effect of the waste plastic raw material and the catalyst by the kneading member in the heating chamber. As a result, the waste plastic raw material introduced is efficiently thermally decomposed to obtain cracked gas. Then, by cooling and fractionating the cracked gas, a fractional component that becomes a fuel oil (naphtha, light oil, kerosene, heavy oil, etc.) or a plastic material can be obtained efficiently.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、熱風発生手段からの熱風が前記加熱室を螺旋状に通過して熱を炉本体の外周から炉本体内に供給するようになっていることを第2の特徴とする。 In the waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention, the hot air from the hot air generating means passes through the heating chamber in a spiral shape and supplies heat into the furnace body from the outer periphery of the furnace body. Two features.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、電熱部材が炉本体の周囲に巻回され、電熱部材から発生する熱を炉本体の外周から炉本体内に供給するようになっていることを第3の特徴とする。 In the waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention, the electric heating member is wound around the furnace main body, and heat generated from the electric heating member is supplied from the outer periphery of the furnace main body into the furnace main body. Three features.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、前記一対の混錬部材が、互いに逆向きに回転する主軸をそれぞれ備え、各主軸の周囲に螺旋状のリボンスクリューが全体にわたり取り付けられ、リボンスクリューの隣接する頂部間に自身の軸心周りに羽根を所定角度傾斜させた返しパドル部材が一定の間隔で取り付けられていることを第4の特徴とする。 In the waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention, the pair of kneading members respectively include main shafts rotating in opposite directions, and a spiral ribbon screw is attached to the entire periphery of each main shaft. A fourth feature is that return paddle members, each of which has a blade inclined at a predetermined angle around its own axis, are attached at regular intervals between adjacent apexes.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、分解室内において、各主軸の端部の一方に返しスクリュー羽根が、他方に止め羽根が互い違いに設けられていることを第5の特徴とする。 The waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention is characterized in that, in the cracking chamber, return screw blades are alternately provided at one end of each main shaft, and stop blades are alternately provided at the other.
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、廃プラスチック原料の代わりに、動植物油が投入されることを第6の特徴とする。 The waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention is characterized in that animal and vegetable oils are introduced in place of the waste plastic raw material.
本発明に係る廃プラスチック連続油化装置は、前記接触分解炉と、同接触分解炉に廃プラスチック原料を供給する原料供給手段と、接触分解炉内に熱を供給する熱供給手段と、接触分解炉で生成された分解ガスを分留し、目的の留出成分を得る分留手段と、分留手段により得られた留出成分を貯留する油貯留手段を備えることを主要な特徴とする。 The waste plastic continuous oil converting apparatus according to the present invention comprises the catalytic cracking furnace, a raw material supply means for supplying waste plastic raw material to the catalytic cracking furnace, a heat supply means for supplying heat into the catalytic cracking furnace, and catalytic cracking. The main features include a fractionation means for fractionating the cracked gas produced in the furnace to obtain the desired distillate component, and an oil storage means for storing the distillate component obtained by the fractionation means.
本発明に係る廃プラスチック連続油化装置は、分留手段が接触分解炉で生成された分解ガスを凝縮する凝縮器を備え、凝縮器で凝縮されなかった分解ガスを熱供給手段である熱風発生炉のバーナへ燃焼用ガスとして送ることを第2の特徴とする。 The waste plastic continuous oil converting apparatus according to the present invention includes a condenser in which the fractionating means condenses the cracked gas generated in the catalytic cracking furnace, and generates hot air that is the heat supply means for the cracked gas not condensed in the condenser. The second feature is that the combustion gas is sent to the burner of the furnace.
本発明に係る廃プラスチック連続油化装置は、接触分解炉の炉本体内に貯留された一定期間使用後の触媒を抜出して再生する再生手段を備えることを第3の特徴とする。 The third feature of the waste plastic continuous oil converting apparatus according to the present invention is that it comprises a regenerating means for extracting and regenerating the used catalyst stored in the furnace body of the catalytic cracking furnace for a certain period of time.
本発明に係る廃プラスチック連続油化装置は、前記再生手段が、加熱室を備える再生器本体と、再生された触媒を一時貯留する再生触媒タンクと、再生触媒タンクから接触分解炉に再生触媒を送る供給手段と、接触分解炉から抜出された使用後の触媒を前記加熱室に投入する触媒投入手段とを備えることを第4の特徴とする。 In the waste plastic continuous oil making apparatus according to the present invention, the regeneration means includes a regenerator body having a heating chamber, a regeneration catalyst tank for temporarily storing the regenerated catalyst, and a regeneration catalyst from the regeneration catalyst tank to the catalytic cracking furnace. A fourth feature is provided with a feeding means for feeding and a catalyst loading means for loading the used catalyst extracted from the catalytic cracking furnace into the heating chamber.
本発明に係る廃プラスチック連続油化装置は、前記加熱室に、熱供給手段としての熱風発生炉で生成された熱風の一部が導入され、同熱風により加熱室内に投入された使用後の触媒が加熱されて、再生されることを第5の特徴とする。 The waste plastic continuous oil making apparatus according to the present invention is a catalyst after use in which a part of hot air generated in a hot air generating furnace as heat supply means is introduced into the heating chamber, and the hot air is introduced into the heating chamber. A fifth feature is that the material is heated and regenerated.
以上説明したように、本発明に係る廃プラスチック分解炉によると、ケーシングの内周面と炉本体の外周面の隙間空間に形成した加熱室に熱を供給して、その輻射熱により炉本体内の触媒を周囲から効率よく加熱し、また、分解室内の混錬部材による廃プラスチック原料と触媒との混錬効果を加えたことにより、廃プラスチック原料を効率的に熱分解して、廃プラスチック原料から燃料油などの分留成分を効率よく得ることができるという優れた効果を奏する。 As described above, according to the waste plastic decomposition furnace according to the present invention, heat is supplied to the heating chamber formed in the gap space between the inner peripheral surface of the casing and the outer peripheral surface of the furnace main body, and the radiant heat in the furnace main body By efficiently heating the catalyst from the surroundings and adding a kneading effect between the waste plastic raw material and the catalyst by the kneading members in the cracking chamber, the waste plastic raw material is efficiently pyrolyzed, There is an excellent effect that a fractional component such as fuel oil can be efficiently obtained.
また、本発明に係る廃プラスチック連続油化装置によると、廃プラスチックを効率的に分解して燃料油などの分留成分を効率的にしかも低コストで生産することができるという優れた効果を奏する。 In addition, according to the waste plastic continuous oil converting apparatus according to the present invention, there is an excellent effect that the waste plastic can be efficiently decomposed and fractional components such as fuel oil can be produced efficiently and at low cost. .
本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉100を備える廃プラスチック連続油化装置Sの全体構成を示している。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a waste plastic continuous oil making apparatus S including a waste plastic
図1において、廃プラスチック連続油化装置(以下、「油化装置」という)Sは、廃プラスチックの接触分解炉100と、同接触分解炉100に廃プラスチック原料Pを供給する原料供給手段200と、接触分解炉100に熱を供給する熱供給手段である熱風発生炉300と、接触分解炉100内で生成された分解ガスGを分留する分留手段400と、分留された軽質油などの分留成分を貯留する油貯留タンク500と、接触分解炉100内の触媒Cを再生する再生手段600から主要構成されている。
In FIG. 1, a waste plastic continuous oil converting apparatus (hereinafter referred to as “oil converting apparatus”) S includes a waste plastic
接触分解炉100は、廃プラスチック原料Pを加熱下で触媒Cと接触させて、熱分解により分解ガスを生成するもので、横長で密閉型のケーシング101の内部に密閉型の炉本体102が配置されている。図2および図3に示すように、ケーシング101の内周面と炉本体102の外周面の間は全周にわたり隙間dが設けられており、当該隙間dの空間が熱風発生炉300からの熱風がらせん状に通過して周囲全体から炉本体102内を加熱する加熱室103とされている。炉本体102の内部には廃プラスチック原料Pの分解室104が形成され、分解室104には触媒Cが所定の高さまで貯留されている。
The
分解室104には、図2および図3に示すように、一対(2本)の混錬部材105,105が配置され、各混錬部材105は、前後の端面側の軸受106,106間に互いに異なる向き(内向き)に回転する主軸107の両端が支持されている。各主軸107の周囲には全体にわたり一定のピッチpでリボンスクリュー108が螺旋状に取り付けられている。リボンスクリュー108の隣接する頂部間には、自身の軸心周りに羽根を所定角度傾斜させた返しパドル部材109が一定のピッチpでかつ周方向に90度間隔で取り付けられている。また、各主軸107の両軸受106付近には、一方に返しスクリュー羽根110が、他方に止め羽根111が互い違いに設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair (two) of kneading
かかる構造の攪拌部材105,105は、駆動源112からの駆動力により両回転軸107を、図3に示すように、互いに内向きに回転させると、リボンスクリュー108が、後述する原料投入部115から炉本体102の分解室104に投入された廃プラスチック原料Pを触媒Cと一緒に、図4の矢印に示すように、分解室104の一方の端部側へと搬送し、次いで同端部付近で返しスクリュー羽根110がこれらの混合体を隣のリボンスクリュー108側へ返し、隣のリボンスクリュー108から分解室104の他方の端部へと搬送し、次いで同端部付近で返しスクリュー羽根110がこれらの混合体を最初のリボンスクリュー108側へ返し、最初のリボンスクリュー108が再び一方の端部へと搬送するようになっている。そして、廃プラスチック原料Pと触媒Cの混合体が一緒に分解室104内を矢印の向きに従って搬送される間、多数の返しパドル部材109が廃プラスチック原料Pと触媒Cの混合体を繰り返し上下に混錬し、これによって、廃プラスチック原料P全体と触媒C全体の接触率が飛躍的に高まるようになっている。
When the
ケーシング101の外周面には、加熱室103の一端寄りに熱風が導入される熱風導入部113と、加熱室103の他端寄りから熱風が排出される熱風排出部114が設けられている。また、炉本体102の外周面上部には、廃プラスチック原料Pの原料投入部115と、触媒Cの触媒投入部116と、炉本体102内で生成された分解ガスGのガス取出部117が設けられている。それらの原料投入部115、触媒投入部116およびガス取出部117はいずれもケーシング101を貫通しその外方に突出している。なお、炉本体102の外周面下部には、使用後の触媒を再生用に排出する触媒排出部118と、廃プラスチック原料Pの分解残渣を抜出する残渣排出部119が設けられている。
On the outer peripheral surface of the
触媒Cは、無機酸化物微粒子や無機複合酸化物微粒子、例えばSiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、MgO、Sb2O3、SiO2-Al2O3、SiO2-TiO2、SiO2-ZrO2、Al2O3-MgO、Al2O3-ZrO2、Al2O3-TiO2等が用いられる。さらに、ベントナイト、カオリナイト、セピオライトなどの粘土鉱物の他天然ゼオライト等も好適に用いることができ、特に複合酸化物微粒子は廃プラスチックの液化をより低温で行えるので好ましい。触媒Cを構成する無機酸化物微粒子は、平均粒子径が30μm〜5mm、好ましくは30μm〜1mm、特に好ましくは30〜150μmの範囲とする。かかる範囲により、流動性を高め、廃プラスチックとの接触効率を高めて、液化温度の低減が可能である。 The catalyst C is an inorganic oxide fine particle or an inorganic composite oxide fine particle, such as SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , MgO, Sb 2 O 3 , SiO 2 —Al 2 O 3 , SiO 2 —TiO 2. SiO 2 —ZrO 2 , Al 2 O 3 —MgO, Al 2 O 3 —ZrO 2 , Al 2 O 3 —TiO 2, etc. are used. Furthermore, natural zeolite and the like can be suitably used in addition to clay minerals such as bentonite, kaolinite and sepiolite, and composite oxide fine particles are particularly preferable because waste plastics can be liquefied at a lower temperature. The inorganic oxide fine particles constituting the catalyst C have an average particle diameter of 30 μm to 5 mm, preferably 30 μm to 1 mm, particularly preferably 30 to 150 μm. With such a range, it is possible to increase fluidity, increase the contact efficiency with waste plastic, and reduce the liquefaction temperature.
原料供給手段200は、廃プラスチック原料Pを一時貯留する原料タンク201と原料投入コンベア202を備え、原料投入コンベア202から接触分解炉100の原料投入部110に原料を投入するようになっている。廃プラスチック原料Pとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキッド、ポリウレタン樹脂等の廃プラスチックを用いることができる。廃プラスチックには各種添加剤や着色料などを含んでいてよい。また、塩化ビニル樹脂は予め取り除いておくことが望ましいが、多少含まれていても差し支えない。廃プラスチック原料Pは、できるだけ小さいもの、粉砕、細断等したものが好ましく、廃プラスチック原料Pの大きさは2mm〜50mm程度が好ましい。
The raw material supply means 200 includes a
熱風発生炉300は、加熱室103に供給する熱風(500〜650℃)Hを発生する炉で、ケーシング301の内部に燃焼室302が形成され、ケーシング301に付属のバーナ303の着火により、燃焼室302内で燃料油(軽油、灯油、重油など)または後述するオフガスラインL6からのガスを燃焼し、燃焼ガスを発生させて、熱風(500〜650℃)Hを発生するようになっている。熱風発生炉300のケーシング301の熱風出口部304から接触分解炉100の熱風導入部113までは熱風供給ラインL1が設けられている。また、接触分解炉100の熱風排出部114から熱風発生炉300の熱風戻り部305までは熱風循環ラインL2が設けられており、熱風循環ラインL2の途中に設けられた循環ブロワー306により、熱風発生炉300で発生させた熱風を、接触分解炉100の加熱室103を経由して熱風発生炉300の燃焼室に循環させるようになっている。
The hot
分留手段400は、接触分解炉100のガス取出部117から炉外へ上昇する分解ガスGを、沸点差を利用して分留する装置で、蒸留塔401内には蒸留用の充填物402が複数段組み込まれるとともに、最下段には湿式の集塵用充填物403が組み込まれている。蒸留塔401の上側には凝縮器(コンデンサ)404が配置されており、蒸留塔401内を上昇した分解ガスGは凝縮器(コンデンサ)404に送られ、冷却されて凝縮され、凝縮液を、還流ラインL3を通して蒸留塔401に還流させるようになっている。蒸留塔401に還流された凝縮液は、液分散器405から下の充填物402に落下され、充填物402の表面で下からの分解ガスGと気液接触が行われる。
The fractionating means 400 is an apparatus for fractionating the cracked gas G rising from the gas extraction part 117 of the catalytic cracking
蒸留塔401の中段より上寄りに収液器406とその下に再分散器407が配置されている。収液器406で留出物としての低沸点の軽質油成分(ナフサ、灯油、軽油)が収液され、収液された軽質油(燃料油)Oは、成分取出ラインL4を通して製品油貯留タンク500内に貯留されるようになっている。収液されなかった凝縮液Lは、再分散器407からその下の充填物402に落下され、最終的に接触分解炉100内に至り、再び分解ガスGとして、蒸留塔401内を上昇する。これを繰り返すことにより、蒸留塔401の上部では沸点の低い軽質油成分の割合が高くなり、下部では沸点の高い重質油成分(重油など)の割合が高くなる。収液器406および再分散器407の高さ位置を適宜調整することにより、目的成分を分離し、取り出すことができる。
A
このように、接触分解炉100の上に分留手段400を配置することにより、廃プラスチック原料Pを分解して生成した分解ガスGから、効率よく軽質油成分や重質油成分に分離してそれらを取り出すことができる。なお、蒸留塔401の最下段に集塵用充填物403を組み込むことで、接触分解炉100内で発生する浮遊成分(触媒、廃プラスチック)が蒸留塔401内に侵入するのを防止できる。また凝縮器404からバーナ303までオフガスラインL5を配設することにより、未凝縮の分解ガスGをオフガスとしてバーナ303の燃焼用ガスとして供給することができる。
Thus, by disposing the fractionating means 400 on the catalytic cracking
再生手段600は、接触分解炉100内の触媒Cを少しずつ抜出して再生し再び戻すもので、触媒Cは、繰り返し使用によりその表面に廃プラスチックの反応残渣成分が付着して接触面積が減少し、触媒としての性能が次第に低下する。再生手段600は、加熱室601を備える再生器本体602と、再生された触媒Cを一時貯留する再生触媒タンク603を備えている。再生器本体602には加熱室601内に使用後の触媒を少しずつ投入する投入コンベア604を備え、投入コンベア604は搬送スクリュー605を備えている。炉本体102側の触媒排出部118から投入コンベア604までは触媒搬送ラインL6が延びており、触媒排出部118から使用後の触媒C1を少しずつ抜出すようになっている。また、再生器本体602の熱風導入部606には、熱風循環ラインL2の途中から分岐された熱風分岐ラインL7が延びて接続され、熱風の一部を加熱室601内に導入するようになっている。
The regeneration means 600 is a means for gradually removing the catalyst C in the catalytic cracking
再生器本体602の加熱室601では投入された使用後の触媒C1に対し熱風Hを付加して加熱し、表面の反応残渣成分を分解して触媒を再生するようになっている。再生後の触媒Cは搬送スクリュー607により搬送ラインL8を通して再生触媒タンク603に一時貯留され、再生触媒タンク603の下部に配置された搬送コンベア608および搬送ラインL8を通して、接触分解炉100の触媒投入部116から分解室104内に戻すようになっている。また、再生器602の加熱室601内で発生した触媒微粒子は、取出部609からサイクロン610に送られ、サイクロン610内で遠心分離されて、搬送ラインL8に合流するようになっている。
Was heated to catalyst C 1 after use, which is turned in the
次に、以上のように構成された廃プラスチック連続油化装置Sの作用について説明する。 Next, the operation of the waste plastic continuous oil making apparatus S configured as described above will be described.
まず、循環ブロワー306を作動させて空気を燃焼室302内に送ると共に、バーナ303の着火により燃焼ガスを発生させて、500〜650℃の熱風を、熱風出口部304から熱風供給ラインL1を通り、接触分解炉100の熱風導入部113から加熱室103に供給する。熱風Hは、加熱室103を螺旋状に通過して熱を周囲全体から炉本体102内に与えた後、450〜500℃程度となって熱風排出部114から出て、熱風循環ラインL2を通り、熱風発生炉300の熱風戻り部305に戻る。また、同時に、駆動源112の作動により攪拌部材105,105を互いに内向きに回転させて触媒Cを攪拌する。その間、炉本体102内の加熱室103は400〜450℃程度の高温になる。
First, the
炉本体102内の触媒Cが反応温度に達したら、原料投入コンベア202の作動により、原料タンク201内の廃プラスチック原料Pを接触分解炉100の原料投入部110に投入する。分解室104内では、攪拌部材105,105の回転により、リボンスクリュー108の作用により図4に示す矢印のように触媒Cおよび投入された廃プラスチック原料Pの混合体が一緒に一方向へ搬送され、その際に多数の返しパドル部材109が廃プラスチック原料Pと触媒Cの混合体を繰り返し上下に混錬する。なお、原料投入コンベア202は、分解室104内に配置した温度センサーからの信号に基づき作動させてよい。
When the catalyst C in the
そして、一方向の端部で返しスクリュー羽根110がこれらの混合体を隣のリボンスクリュー108側へ返し、隣のリボンスクリュー108から他方の端部へと搬送し、返しスクリュー羽根110がこれらの混合体を最初のリボンスクリュー108側へ返す。高温の分解室104内では、廃プラスチック原料Pと触媒Cが互いに接触を繰り返して触媒反応が促進される結果、廃プラスチック原料Pが熱分解されて分解ガスGが生成される。
Then, at the end in one direction, the
加熱室104内で生成された分解ガスGは、蒸留塔401において分留されて、低沸点の軽質油成分(ナフサ、灯油、軽油)と沸点の高い重質油成分(重油など)に分離され、収液器406から留出成分である前者の軽質油Oが成分取出ラインL4を通して製品油貯留タンク500内に貯留される。このように、接触分解炉100の上に蒸留塔401を配置することにより、廃プラスチック原料Pを分解して生成した分解ガスGから、効率よく軽質油成分や重質油成分に分離してそれらを取り出すことができる。
The cracked gas G generated in the
凝縮器404から蒸留塔401に還流されなかった未凝縮の分解ガスGは、オフガスラインL5を通り、バーナ303に送り、熱風発生用の燃焼ガスとして用いることができる。これにより重油等の燃料代を節約することができる。
Decomposition gas G uncondensed that was not refluxed to the
炉本体102側の触媒排出部118からは使用後の触媒C1を少しずつ抜出し操作する。触媒排出部118から抜出された触媒C1は触媒搬送ラインL6を通り投入コンベア604から再生器本体602内に投入される。投入コンベア604は原料投入コンベア202の作動から一定時間経過後に自動的に作動させるようにしてよい。加熱室601には、熱風循環ラインL2の途中から分岐された一部の熱風が導入される結果、新たな熱源を用意することなく、加熱室601内に投入された使用後の触媒C1が加熱され、表面の反応残渣成分が熱分解されて触媒が再生される。
Little by little withdrawn operating the catalyst C 1 after use from the
再生された触媒は、再生触媒タンク603に貯留された後、搬送コンベア608から搬送ラインL8を通り、接触分解炉100の分解室104内に戻されるので、分解室104内では、投入された廃プラスチック原料Pに対し、常に新鮮な触媒を供給することができ、廃プラスチック原料Pの接触分解能力を常時一定に保持することができる。
The regenerated catalyst, after being stored in the regenerated
熱風発生炉300を備える上記廃プラスチック連続油化装置Sは、大型の装置に好適である。熱供給手段として、熱風発生炉300の代わりに、電熱部材を用いることができる。すなわち、接触分解炉100の加熱室103において、炉本体102の周囲に電熱部材を巻回し、電熱部材から発生する熱を炉本体102の外周から炉本体102内に供給するようにし、装置全体を小型化することができる。
The waste plastic continuous oil making apparatus S including the hot
かくして、本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉を用いることにより、廃プラスチックを効率的に分解することができ、また、廃プラスチック連続油化装置Sを用いることにより、廃プラスチックを効率的に分解して目的とする燃料油を連続的にかつ効率的にしかも低コストで生産することができる。 Thus, the waste plastic can be efficiently decomposed by using the waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention, and the waste plastic can be efficiently decomposed by using the waste plastic continuous oil converting apparatus S. Thus, the target fuel oil can be produced continuously and efficiently at a low cost.
なお、本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、動植物油を原料とするバイオディーゼル燃料(BDF)の生産炉として用いることもできる。すなわち、原料投入部115から原料として動植物油を炉本体102の分解室104に投入し、2軸の混練部材105を回転駆動して、加熱下で触媒Cと接触分解させることにより、バイオディーゼル燃料(BDF)を効率よく生産することができる。
The waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention can also be used as a biodiesel fuel (BDF) production furnace using animal and vegetable oils as a raw material. That is, animal and vegetable oils as raw materials are fed from the raw material charging unit 115 into the cracking
本発明に係る廃プラスチックの接触分解炉は、廃プラスチックを分解する炉として、また、BDFの生産炉として、廃プラスチック連続油化装置は、灰プラスチックから燃料油を連続的に得ることのできる装置として、また、動植物油からBDFを連続生産する装置としても利用可能である。 The waste plastic catalytic cracking furnace according to the present invention is used as a furnace for decomposing waste plastic and as a BDF production furnace, and the continuous plasticizer for waste plastic is an apparatus capable of continuously obtaining fuel oil from ash plastic. In addition, it can also be used as an apparatus for continuously producing BDF from animal and vegetable oils.
100 廃プラスチックの接触分解炉
101,301 ケーシング
102 炉本体
103,601 加熱室
104 分解室
105 混錬部材
106 軸受
107 回転軸
108 リボンスクリュー
109 返しパドル部材
110 返しスクリュー羽根
111 止め羽根
112 駆動源
113,606 熱風導入部
114 熱風排出部
115 原料投入部
116 触媒投入部
117 ガス取出部
118 触媒排出部
119 残渣排出部
120 再生触媒投入部
200 原料タンク
300 熱風発生炉
302 燃焼室
303 バーナ
304 熱風出口部
305 熱風戻り部
306 循環ブロワー
400 分留手段
401 蒸留塔
402 充填物
403 集塵用充填物
404 凝縮器
405 液分散器
406 収液器
407 再分散器
500 製品油貯留タンク
600 再生手段
602 再生器本体
603 再生触媒タンク
604 投入コンベア
607 搬送スクリュー
608 搬送コンベア
609 取出部
610 サイクロン
L1 熱風供給ライン
L2 熱風循環ライン
L3 還流ライン
L4 成分取出ライン
L5 オフガスライン
L6 触媒搬送ライン
L7 熱風分岐ライン
L8 搬送ライン
C,C1 触媒
G 分解ガス
O 凝縮液
S 廃プラスチック連続油化装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
ケーシングの内周と炉本体の外周の隙間空間には周囲から炉本体内を加熱する加熱室が形成され、
炉本体内には廃プラスチック原料が投入される分解室が形成され、
分解室には投入された廃プラスチック原料を加熱下で接触分解するための触媒が貯留され、
分解室には投入された廃プラスチック原料と触媒を混錬する一対の混錬部材が配置されていることを特徴とする廃プラスチックの接触分解炉。 A closed furnace body is arranged inside the closed casing leaving a gap space around it,
In the gap space between the inner periphery of the casing and the outer periphery of the furnace body, a heating chamber for heating the inside of the furnace body from the surroundings is formed,
A decomposition chamber into which waste plastic raw materials are charged is formed in the furnace body,
The cracking chamber stores a catalyst for catalytic cracking of the waste plastic raw material charged under heating,
A waste plastic catalytic cracking furnace characterized in that a pair of kneading members for kneading charged waste plastic raw material and catalyst are arranged in the cracking chamber.
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- 2011-01-11 JP JP2011002987A patent/JP2012144609A/en active Pending
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