JP2013204024A

JP2013204024A - 分解油回収装置及び分解油製造方法

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Publication number: JP2013204024A
Application number: JP2012077862A
Authority: JP
Inventors: Fumiyo Takeuchi; 文代竹内; Koji Omote; 孝司表; Koichi Kimura; 浩一木村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: JP5803779B2

Abstract

【課題】簡易な構造であって、小型で効率よく臭素を除去することのできる分解油回収装置を提供する。
【解決手段】不純物を含むプラスチックを熱分解する熱分解槽１１０と、前記熱分解により発生するガス状の生成物を冷却して分解油として回収する冷却槽と、前記熱分解槽１１０と前記冷却槽とを接続する配管と、前記熱分解槽内１１０に設けられており、前記分解油を流すことのできる内部配管を有する不純物付着部２１０と、前記冷却槽及び前記不純物付着部２１０と接続されており、前記冷却槽において回収された前記分解油を前記不純物付着部２１０における前記内部配管に流す循環ポンプ２２０と、を有することを特徴とする分解油回収装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、廃プラスチックからの分解油回収装置及び分解油製造方法に関するものである。

近年、パソコンや携帯電話等の筐体や部品に用いられている廃プラスチックを熱分解により油化し、分解油として回収する廃プラスチックのリサイクル技術が着目されている。このように回収された分解油は燃料等として再利用されるが、廃プラスチックの中には、難燃剤として臭素系難燃剤を含んでいるものがあり、臭素系難燃剤が含まれる廃プラスチックから回収された分解油には、臭素（Ｂｒ）が多く含まれている。このため、臭素が含まれている分解油を燃料として燃焼させた場合には、臭素ダイオキシン等が発生し、環境に悪影響を与えたり、金属を腐食して装置に損傷を与えたりする可能性があるため、燃料としては好ましくない。

具体的に、図１に基づき廃プラスチックより分解油を回収する分解油回収装置について説明する。廃プラスチックの熱分解による油化技術は、通常、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等を対象とする場合が多い。この分解油回収装置では、熱分解槽１０内に廃プラスチックを投入し、熱分解槽１０の内部を窒素置換して酸素を含まない雰囲気とし、加熱部２０により熱分解槽１０の温度を３００℃〜６００℃に加熱する。加熱部２０において加熱することにより、熱分解槽１０内に投入された廃プラスチックは、融点以上の温度となり、溶融した廃プラスチック３０となる。このような溶融した廃プラスチック３０は熱分解し、気化したガス状の生成物が発生する。

気化したガス状の生成物は、第１の配管４０を通って第１の冷却槽５０に導かれ、冷却される。これにより、第１の冷却槽５０のタンク部５１には、ガス状の生成物が液体となった重質の分解油８０が溜まる。一方、第１の冷却槽５０において液体とならなかった気化したガス状の生成物は、更に、第２の配管６０を通って、第２の冷却槽７０に導かれ、冷却される。これにより、第２の冷却槽７０のタンク部７１には、ガス状の生成物が液体となった軽質の分解油９０が溜まる。尚、第１の冷却槽５０及び第２の冷却槽７０はガス状の生成物を回収することができるように、所定の温度となっており、通常、第１の冷却槽５０の温度よりも第２の冷却槽７０の温度が低くなっている。また、第２の冷却槽７０において液体とならなかった気化したガス状の生成物は、分解ガスとして、第２の冷却槽７０より排出される。

このような構造の分解油回収装置では、第１の冷却槽５０のタンク部５１には、ガス状の生成物が液体となった重質の分解油８０が溜まり、また、第２の冷却槽７０のタンク部７１には、分解油８０よりも沸点の低い軽質の分解油９０が溜まる。このようにして分解油８０及び９０を燃料となる油として回収することができる。

特開２００１−２５４０８３号公報特開２００２−２２６６２５号公報

ところで、前述したように、図１に示す分解油回収装置において、廃プラスチックに不純物となるもの、例えば、臭素系難燃剤が含まれている場合、特に、第１の冷却槽５０に溜まった分解油８０には、臭素を含む化合物が多く含まれる。よって、この分解油８０を燃料等として燃焼させると、臭素ダイオキシン等が発生したり、金属を腐食したりしてしまう。このため、特許文献１及び２に記載されている分解油回収装置では、第１の配管４０等において臭素成分を吸着する部材が設けられており、これにより回収される分解油に含まれる臭素成分を減らすことができる。

しかしながら、熱分解槽１０において発生したガス生成物のうち臭素を含む化合物は分解油に比べ沸点等が高いため、熱分解槽１０よりも低温となる第１の配管４０の内部に付着し、第１の配管４０を閉塞してしまう。

また、臭素成分を吸着する部材を設けることにより、装置が大型化してしまう場合や、装置の構造が複雑となってしまう場合があり、これらの場合においては、装置を設置するための広いスペースを要し、また、装置が高価なものとなってしまう。

このため、臭素等の不純物を含む廃プラスチックより分解油を回収する分解油回収装置及び分解油製造方法において、簡易な構造であって、小型で効率よく臭素等の不純物を除去することのできる分解油回収装置及び分解油製造方法が求められている。

本実施の形態の一観点によれば、不純物を含むプラスチックを熱分解する熱分解槽と、前記熱分解により発生するガス状の生成物を冷却して分解油として回収する冷却槽と、前記熱分解槽と前記冷却槽とを接続する配管と、前記熱分解槽内に設けられており、前記分解油を流すことのできる内部配管を有する不純物付着部と、前記冷却槽及び前記不純物付着部と接続されており、前記冷却槽において回収された前記分解油を前記不純物付着部における前記内部配管に流す循環ポンプと、を有することを特徴とする。

また、本実施の形態の他の一観点によれば、不純物を含むプラスチックを熱分解してガス状の生成物を発生させ、前記ガス状の生成物を冷却槽において冷却することにより分解油を製造する分解油製造方法において、熱分解槽内における前記不純物を含むプラスチックを加熱し、熱分解してガス状の生成物を発生させ、前記熱分解槽内に設けられた不純物付着部における内部配管に、前記回収された分解油を流すことにより、前記不純物付着部の表面に、前記不純物を含む化合物を付着させることを特徴とする。

開示の分解油回収装置及び分解油製造方法によれば、臭素等の不純物を含む廃プラスチックより分解油を回収する分解油回収装置及び分解油製造方法において、簡易な構造であって、小型で効率よく臭素等の不純物を除去することができる。

従来の分解油回収装置の構造図第１の実施の形態における分解油回収装置の構造図第１の実施の形態における不純物付着部の説明図第１の実施の形態における他の不純物付着部の説明図第１の実施の形態における分解油回収方法（分解油製造方法）のフローチャート第２の実施の形態における分解油回収装置の構造図第２の実施の形態における分解油回収方法（分解油製造方法）のフローチャート

発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
（分解油回収装置）
第１の実施の形態における分解油回収装置について図２に基づき説明する。本実施の形態における分解油回収装置は、熱分解槽１１０、加熱部１２０、第１の配管１４０、第１の冷却槽１５０、第２の配管１６０、第２の冷却槽１７０、不純物付着部２１０、循環ポンプ２２０、フィルタ部２３０及び制御部３００等を有している。尚、熱分解槽１１０は、第１の配管１４０を介し第１の冷却槽１５０と接続されており、第１の冷却槽１５０は、第２の配管１６０を介し第２の冷却槽１７０と接続されている。また、制御部３００は、加熱部１２０及び循環ポンプ２２０等における制御を行なう。

本実施の形態における分解油回収装置では、熱分解槽１１０内に不純物となる臭素成分等を含む廃プラスチックを投入し、熱分解槽１１０の内部を窒素置換して酸素を含まない雰囲気とし、加熱部１２０により熱分解槽１１０の温度を３００〜６００℃に加熱する。加熱部１２０はバーナー等であり、加熱部１２０により熱分解槽１１０を加熱することにより、投入された廃プラスチックは、融点以上の温度となり、溶融した廃プラスチック１３０となる。このような溶融した廃プラスチック１３０は熱分解し、気化したガス状の生成物が発生する。

このように発生した気化したガス状の生成物は、第１の配管１４０を通り、第１の冷却槽１５０に導かれて冷却され、液体となった分解油１８０と沈殿物１８１等が第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まる。更に、第１の冷却槽１５０で液化または固体化しなかったガス状の生成物は、第２の配管１６０を通って、第２の冷却槽１７０に導かれて冷却され、液体となった分解油１９０が第２の冷却槽１７０のタンク部１７１に溜まる。尚、本実施の形態においては、第１の冷却槽１５０は、１５０℃〜２００℃となっており、この温度において液体となる分解油１８０等が、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まる。また、第２の冷却槽１７０は、約３０℃となっており、この温度において液体となる分解油１９０が、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１に溜まる。更に、約３０℃において気体であるガス状の生成物は、排気口１７２より排出される。

本実施の形態においては、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設けられており、熱分解槽１１０の外部に設けられている循環ポンプ２２０及びフィルタ部２３０と接続されている。具体的には、不純物付着部２１０は、接続管２４１を介し熱分解槽１１０の外部に設けられている循環ポンプ２２０と接続されており、接続管２４２を介し熱分解槽１１０の外部に設けられているフィルタ部２３０と接続されている。また、循環ポンプ２２０は、接続管２４３を介し、第１の冷却槽１５０におけるタンク部１５１と接続されており、フィルタ部２３０は接続管２４４を介し、第１の冷却槽１５０と接続されている。よって、循環ポンプ２２０を動かすことにより、分解油１８０をタンク部１５１から、接続管２４３、循環ポンプ２２０、接続管２４１、不純物付着部２１０、接続管２４２、フィルタ部２３０、接続管２４４、第１の冷却槽１５０の順に循環させることができる。

このように、本実施の形態は、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まっている分解油１８０を不純物付着部２１０の内部に流すことにより、不純物付着部２１０の表面における温度を熱分解槽１１０の内部の温度よりも低い所定の温度にすることができる。これにより、不純物付着部２１０の表面に、気体となるガス状の生成物に含まれている臭素を含む化合物を付着させることができる。即ち、分解油１８０を不純物付着部２１０の内部に流すことにより、不純物付着部２１０の表面の温度を、臭素を含む化合物の融点又は沸点以下にすることができ、これにより、臭素を含む化合物を液体状態または固体状態等として付着させることができる。

次に、不純物付着部２１０について、より詳細に説明する。図３に示すように、不純物付着部２１０は、外部がステンレス等の金属材料またはセラミックス等の材料により板状に形成されており、内部には内部配管２１１が設けられている。内部配管２１１は、不純物付着部２１０を所定の温度に保つことができるように、例えば、蛇行した形状で形成され配設されており、内部配管２１１の入口は接続管２４１と接続されており、出口は接続管２４２と接続されている。これにより、接続管２４１より、分解油１８０を内部配管２１１内に流入させて流すことができ、内部配管２１１内を流れた分解油１８０は、接続管２４２へと排出される。

本実施の形態においては、循環ポンプ２２０を動かすことにより、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まっている分解油１８０を接続管２４３から循環ポンプ２２０、接続管２４１を介し、不純物付着部２１０に向けて流すことができる。これにより、分解油１８０は、不純物付着部２１０の内部に設けられた内部配管２１１を流れる。分解油１８０は、上述したように、１５０℃〜２００℃の温度で液体となったものであるため、不純物付着部２１０の内部配管２１１に分解油１８０を流すことにより、不純物付着部２１０の表面の温度を熱分解槽１１０の温度よりも低くすることができる。具体的には、不純物付着部２１０の表面の温度を、臭素を含む化合物の融点又は沸点以下であって、分解油１８０の沸点以上となる温度、例えば、２５０℃〜３５０℃の温度にすることができる。これにより、不純物付着部２１０の表面に臭素を含む化合物を付着させることができる。尚、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設けられているため、熱分解槽１１０の内部の熱が伝わる。このため、不純物付着部２１０の内部配管２１１を流れる分解油１８０の流量等を循環ポンプ２２０により調節することにより、不純物付着部２１０の表面の温度を１５０℃〜２００℃よりも若干高い温度となる２５０℃〜３５０℃にすることができる。これにより、臭素を含む化合物は、不純物付着部２１０の表面に付着されるため、熱分解槽１１０から殆ど外に出ることはなく、臭素を含む化合物により第１の配管１４０等が詰まることも殆どない。この後、内部配管２１１内を流れた分解油１８０は、接続管２４２へと排出され、接続管２４２を介し、フィルタ部２３０に流入する。

ところで、第１の冷却槽１５０では、気化したガス状の生成物を冷却することにより、分解油１８０が第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まるが、第１の冷却槽１５０に導かれた気化したガス状の生成物の中には、臭素を含む化合物が若干含まれている。即ち、前述したように、熱分解槽１１０の内部において気化したガス状の生成物のうち、臭素を含む化合物は、不純物付着部２１０に付着するため、その多くは除去されるが、不純物付着部２１０のみでは、臭素を含む化合物を完全には取り除くことはできない。従って、第１の冷却槽１５０に導かれた気化したガス状の生成物の中には、臭素を含む化合物が若干含まれており、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まっている分解油１８０には、僅かながら不純物成分として臭素又は臭素を含む化合物が含まれている。

本実施の形態における分解油回収装置には、フィルタ部２３０が設けられており、分解油１８０に、僅かながら含まれている臭素又は臭素を含む化合物をフィルタ部２３０により除去することができる。具体的には、フィルタ部２３０内には、臭素を含む化合物を除去する薬剤等が設置されており、フィルタ部２３０内に分解油１８０を通すことにより、分解油１８０内に含まれる臭素を含む化合物をフィルタ部２３０内に含まれる薬剤に吸着させて除去する。これにより、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物をより一層減らすことができる。尚、フィルタ部２３０内に設けられている薬剤等は、化学反応により臭素を含む化合物を吸着し、除去することができるものである。具体的に、フィルタ部２３０内に設置される薬剤等としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物、炭酸カルシウム等の金属炭酸化物等が挙げられる。

本実施の形態においては、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設置されているため、接続管２４２へと排出される分解油１８０の温度は、接続管２４１より流入する際の温度、即ち、タンク部１５１に溜まった状態の分解油１８０の温度よりも高くなる。具体的には、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設置されているため不純物付着部２１０にも熱が伝わり、この熱が不純物付着部２１０の内部配管２１１内を流れる分解油１８０に伝わる。従って、不純物付着部２１０の内部配管２１１内を流れる分解油１８０は暖められるため、接続管２４１より流入する際の温度よりも接続管２４２へと排出される際の温度が高くなる。前述したように、フィルタ部２３０内に設置された薬剤は、化学反応により、臭素を含む化合物を吸着し除去するものであるため、分解油１８０の温度が高いと、薬剤との化学反応が促進される。従って、不純物付着部２１０の内部配管２１１内において、分解油１８０が暖められることにより、フィルタ部２３０に含まれる薬剤における臭素を含む化合物の吸着効率が高くなり、分解油１８０における臭素を含む化合物の除去効率を向上させることができる。よって、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物をより一層減らすことができる。

このように、本実施の形態においては、不純物付着部２１０の内部配管２１１内に分解油１８０を流しており、分解油１８０が冷媒として機能している。また、不純物付着部２１０の内部配管２１１内を流すことにより、内部配管２１１内において暖められた分解油１８０をフィルタ部２３０に流すことにより、臭素を含む化合物の除去効率を高めることができる。

より詳細に説明すると、熱分解槽１１０は加熱部１２０により連続的に加熱されているため、熱分解槽１１０より第１の配管１４０を介して気化したガス状の生成物は、連続的に第１の冷却槽１５０に導かれ、新たな分解油１８０がタンク部１５１に溜まる。このようにタンク部１５１に溜まった新たな分解油１８０は、若干臭素を含む化合物が含まれている。しかしながら、新たな分解油１８０も、既に、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０とともに、循環ポンプ２２０により循環させることにより、フィルタ部２３０において、臭素を含む化合物を除去することができる。これにより、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０の全体における臭素を含む化合物の濃度は、フィルタ部２３０が設けられていない場合と比較すると低くなる。また、本実施の形態においては、分解油１８０は、不純物付着部２１０の内部配管２１１を通った後、フィルタ部２３０に流入する。このため、不純物付着部２１０を通すことなく、タンク部１５１より直接フィルタ部に流入させる場合と比べて、分解油１８０の温度が高い状態で、フィルタ部２３０に流入させることができるため、より一層臭素を含む化合物を除去することができる。

このようにして、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１には、ガス状の生成物が液化したものが溜まるが、この液化した生成物には、重質の分解油１８０と沈殿物１８１が含まれている。沈殿物１８１はタンク部１５１の底に沈殿するため、上澄みを回収することにより分解油１８０を回収することができる。尚、分解油１８０は、フィルタ部２３０において臭素を含む化合物が除去されているため、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物の濃度は極めて低い。また、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１には、分解油１８０よりも沸点の低い軽質の分解油１９０が溜まる。このように回収された分解油１８０及び１９０は、臭素を含む化合物を殆ど含んでいないため、燃焼させた場合においても臭素ダイオキシン等の有害物質が殆ど発生することはない。

尚、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１では、重質の分解油が回収され、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１では、軽質の分解油が回収される。この際、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１において回収される軽質の分解油は、臭素を含む化合物の沸点や分子量が大きく異なるため、軽質の分解油に臭素を含む化合物が混入する程度は極めて少ない。

また、本実施の形態における分解油回収装置では、不純物付着部２１０に用いる冷媒として分解油１８０を用いているため、冷媒や冷媒を入れる容器等を設ける必要がない。従って、簡易で、小型で、低価格な分解油回収装置により、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物を減らすことができる。また、不純物付着部２１０の内部を通った分解油１８０は、その後、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０よりも高い温度でフィルタ部２３０を通すため、高い吸着率で臭素を含む化合物を除去することができる。これにより、より一層分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物の量を減らすことができる。

（不純物付着部）
本実施の形態における分解油回収装置に設置される不純物付着部２１０は、前述したように、外形が板状に形成されたものの内部に内部配管２１１が形成されている構造以外の構造であってもよい。

例えば、図４（ａ）に示す不純物付着部３１０のように、外形が羽状に形成されており、内部には不図示の内部配管が設けられており、接続管２４１から流入した分解油１８０が内部配管を通った後、接続管２４２から排出される構造のものであってもよい。

また、図４（ｂ）に示す不純物付着部３１１のように、縦横に各々配置された配管の端部を接続することにより、外形が網状の構造となるように形成されたものであってもよい。この不純物付着部３１１では、接続管２４１から流入した分解油１８０が不純物付着部３１１の内部を通った後、接続管２４２から排出される。

また、図４（ｃ）に示す不純物付着部３１２のように、不純物付着部２１０における内部配管２１１のみを取り出した構造となる外形がパイプ状の構造となるように形成されたものであってもよい。この不純物付着部３１２では、接続管２４１から流入した分解油１８０が不純物付着部３１２の内部を通った後、接続管２４２から排出される。

（分解油回収方法）
次に、本実施の形態における分解油回収方法について説明する。本実施の形態における分解油回収方法は、本実施の形態における分解油回収装置を用いたものであり、図５に基づき説明する。尚、本実施の形態は、分解油回収方法であるが、分解油を回収することにより分解油を製造する方法でもあるため、分解油製造方法と記載する場合がある。

最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、熱分解槽１１０に廃プラスチックを投入し、３００℃〜６００℃に加熱する。これにより、熱分解槽１１０に投入された廃プラスチックは熱分解し、気化したガス状の生成物が発生する。このように、気化したガス状の生成物は、第１の配管１４０を通り、第１の冷却槽１５０に導かれて冷却され、所定の温度以上の沸点を有するものが液体となり、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に分解油１８０等として溜まる。

次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、循環ポンプ２２０を駆動し、分解油１８０を不純物付着部２１０の内部配管２１１に流入させる。具体的には、循環ポンプ２２０を駆動させることにより、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まった分解油１８０をタンク部１５１より、接続管２４３、循環ポンプ２２０、接続管２４１を介し、不純物付着部２１０の内部配管２１１に流入させる。これにより、不純物付着部２１０の表面の温度が臭素を含む化合物が付着する温度、即ち、２５０℃〜３５０℃となり、不純物付着部２１０の表面には、臭素を含む化合物が付着する。

次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、不純物付着部２１０の内部配管２１１より排出された分解油１８０が接続管２４２を介し、フィルタ部２３０に流入する。具体的には、分解油１８０は、不純物付着部２１０の内部配管２１１を通ることにより、内部配管２１１に入る前よりも高温となっており、このような高温状態となった分解油１８０が、フィルタ部２３０に流入する。フィルタ部２３０では、化学反応により臭素を含む化合物を吸着させる薬剤が設置されており、この薬剤により、高温状態となった分解油１８０に含まれている不純物成分となる臭素または臭素を含む化合物を効率よく除去することができる。

次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、フィルタ部２３０より排出された分解油１８０は、接続管２４４を介し、第１の冷却槽１５０に戻る。これにより、フィルタ部２３０より排出された分解油１８０は、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まっている分解油１８０と混合される。フィルタ部２３０を通った分解油１８０は、臭素を含む化合物が除去されているため、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０と混合されることにより、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０の全体に含まれる臭素を含む化合物を減らすことができる。これにより、タンク部１５１に溜まっている分解油１８０の臭素を含む化合物の濃度を低くすることができる。

また、本実施の形態における分解油回収方法では、不純物付着部２１０に用いる冷媒として分解油１８０を用いているため、簡易に、低コストで、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物を減らすことができる。

〔第２の実施の形態〕
（分解油回収装置）
次に、第２の実施の形態における分解油回収装置について説明する。本実施の形態における分解油回収装置は、フィルタ部が設けられていない構造のものである。図６に基づき本実施の形態における分解油回収装置について説明する。本実施の形態における分解油回収装置は、熱分解槽１１０、加熱部１２０、第１の配管１４０、第１の冷却槽１５０、第２の配管１６０、第２の冷却槽１７０、不純物付着部２１０、循環ポンプ２２０及び制御部３００等を有している。尚、熱分解槽１１０は、第１の配管１４０を介し第１の冷却槽１５０と接続されており、第１の冷却槽１５０は、第２の配管１６０を介し第２の冷却槽１７０と接続されている。また、制御部３００は、加熱部１２０及び循環ポンプ２２０等における制御を行なう。

このように発生した気化したガス状の生成物は、第１の配管１４０を通り、第１の冷却槽１５０に導かれて冷却され、液体となった分解油１８０と沈殿物１８１等が第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まる。更に、第１の冷却槽１５０で液化しなかったガス状の生成物は、第２の配管１６０を通って、第２の冷却槽１７０に導かれて冷却され、液体となった分解油１９０が第２の冷却槽１７０のタンク部１７１に溜まる。尚、本実施の形態においては、第１の冷却槽１５０は、１５０℃〜２００℃となっており、この温度において液体となる分解油１８０及び沈殿物１８１等が、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まる。また、第２の冷却槽１７０は、約３０℃となっており、この温度において液体となる分解油１９０が、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１に溜まる。更に、約３０℃において気体となるガス状の生成物は、排気口１７２より排出される。

本実施の形態においては、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設けられており、熱分解槽１１０の外部に設けられている循環ポンプ２２０と接続されている。具体的には、不純物付着部２１０は、接続管２４１を介し熱分解槽１１０の外部に設けられている循環ポンプ２２０と接続されている。また、不純物付着部２１０は、接続管２４６を介し、第１の冷却槽１５０と接続されており、循環ポンプ２２０は、接続管２４３を介し、第１の冷却槽１５０におけるタンク部１５１と接続されている。よって、循環ポンプ２２０を動かすことにより、分解油１８０をタンク部１５１から、接続管２４３、循環ポンプ２２０、接続管２４１、不純物付着部２１０、接続管２４６、第１の冷却槽１５０の順に循環させることができる。

本実施の形態においては、分解油１８０は１５０℃〜２００℃の温度で液体となったものであるため、不純物付着部２１０の内部配管２１１に分解油１８０を流すことにより、不純物付着部２１０の表面の温度を熱分解槽１１０の温度よりも低くすることができる。具体的には、不純物付着部２１０の表面の温度を、臭素を含む化合物の融点又は沸点以下であって、分解油１８０の沸点以上となる温度、例えば、２５０℃〜３５０℃の温度にすることができる。これにより、不純物付着部２１０の表面に臭素を含む化合物を付着させることができる。尚、不純物付着部２１０は、熱分解槽１１０の内部に設けられているため、熱分解槽１１０の内部の熱が伝わる。このため、不純物付着部２１０における内部配管２１１内を流れる分解油１８０の流量等を循環ポンプ２２０により調節することにより、不純物付着部２１０の表面の温度を１５０℃〜２００℃よりも少し高い、２５０℃〜３５０℃の温度にすることができる。これにより、臭素を含む化合物は、不純物付着部２１０の表面に付着されるため、熱分解槽１１０から殆ど外に出ることはなく、臭素を含む化合物により第１の配管１４０等が詰まることも殆どない。この後、内部配管２１１内を流れた分解油１８０は、接続管２４６へと排出され、接続管２４６を介し、第１の冷却槽１５０に戻る。

このようにして、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１には、ガス状の生成物が液化したものが溜まるが、この液化した生成物には、重質の分解油１８０と沈殿物１８１が含まれている。沈殿物１８１はタンク部１５１の底に沈殿するため、上澄みを回収することにより分解油１８０を回収することができる。また、第２の冷却槽１７０のタンク部１７１には、分解油１８０よりも沸点の低い軽質の分解油１９０が溜まる。このように回収された分解油１８０及び１９０は、臭素を含む化合物を殆ど含んでいないため、燃焼させた場合においても臭素ダイオキシン等の有害物質が殆ど発生することはない。

本実施の形態における分解油回収装置では、不純物付着部２１０に用いる冷媒として分解油１８０を用いているため、冷媒や冷媒を入れる容器等を設ける必要がない。従って、簡易で、小型で、安価な分解油回収装置により、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物を減らすことができる。

（分解油回収方法）
次に、本実施の形態における分解油回収方法について説明する。本実施の形態における分解油回収方法は、本実施の形態における分解油回収装置を用いたものであり、図７に基づき説明する。尚、本実施の形態は、分解油回収方法であるが、分解油を回収することにより分解油を製造する方法でもあるため、分解油製造方法と記載する場合がある。

最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）において、熱分解槽１１０に廃プラスチックを投入し、３００℃〜６００℃に加熱する。これにより、熱分解槽１１０に投入された廃プラスチックは熱分解し、気化したガス状の生成物が発生する。このように、気化したガス状の生成物は、第１の配管１４０を通り、第１の冷却槽１５０に導かれて冷却され、所定の温度以上の沸点を有するものが液体となり、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に分解油１８０等として溜まる。

次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、循環ポンプ２２０を駆動し、分解油１８０を不純物付着部２１０の内部配管２１１に流入させる。具体的には、循環ポンプ２２０を駆動させることにより、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まった分解油１８０をタンク部１５１より、接続管２４３、循環ポンプ２２０、接続管２４１を介し、不純物付着部２１０の内部配管２１１に流入させる。これにより、不純物付着部２１０の表面の温度が臭素を含む化合物が付着する温度、即ち、２５０℃〜３５０℃となり、不純物付着部２１０の表面には、臭素を含む化合物が付着する。

次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）において、不純物付着部２１０の内部配管２１１より排出された分解油１８０は、接続管２４６を介し、第１の冷却槽１５０に戻る。これにより、不純物付着部２１０の内部配管２１１より排出された分解油１８０は、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に溜まっている分解油１８０と混合される。

本実施の形態における分解油回収方法では、不純物付着部２１０に用いる冷媒として分解油１８０を用いているため、簡易に、低コストで、分解油１８０に含まれる臭素を含む化合物を減らすことができる。

（比較例１）
比較例１について説明する。ＡＢＳ−ＦＲ（１７）と識別表示されている廃プラスチックは、臭素系難燃剤を含むＡＢＳ樹脂であり、一般には、臭素系難燃剤が２５ｗｔ％以下含まれている。この廃プラスチックにおける臭素含有量を分析したところ約８ｗｔ％であった。この廃プラスチックを図１に示されるようなバッチ式の熱分解槽１０に６ｋｇ投入し、密閉した後、熱分解槽１０、第１の配管４０、第１の冷却槽５０、第２の配管６０及び第２の冷却槽７０の内部を窒素置換した。この後、加熱部２０となるバーナーにより、熱分解槽１０が４５０℃になるまで約５℃／分で加熱し、４５０℃に到達した後は、４５０℃で一定温度となるように制御し加熱されている。尚、この温度は熱分解槽１０の外側の温度である。

熱分解槽１０の内部の温度が約３００℃を超えると、第１の配管４０の内部に付着物が付着し始め、温度が上昇するとともに、付着物の量も増加する。熱分解槽１０の内部の温度が約３７０℃になると、第１の冷却槽５０のタンク部５１に分解油８０が生成され始めるが、その後、第１の配管４０に付着している付着物により第１の配管４０の内部が塞がれてしまい、この処理を中止した。尚、熱分解槽１０の内部の温度は熱電対により測定した温度である。

第１の冷却槽５０の内部のタンク部５１には、分解油８０とドロドロした沈殿物からなる生成物が溜まっており、分解油８０に対し沈殿物は比重が重いため、沈殿物はタンク部５１の底に沈殿している。沈殿物はタンク部５１に溜まっている生成物全体の体積に対し約２０％であった。

本比較例では、第１の配管４０の内部に付着している付着物の臭素含有量は２９ｗｔ％であり、分解油８０における臭素含有量は２ｗｔ％であり、沈殿物における臭素含有量は１５ｗｔ％であった。このように得られた分解油８０を燃焼させて発熱量を測定したところ、３６．２ＭＪ／ｋｇであり、発熱量の測定に用いたステンレス（ＳＵＳ）容器は腐食していた。

（実施例１）
次に、実施例１について説明する。実施例１は、第１の実施の形態に対応する実施例である。ＡＢＳ−ＦＲ（１７）と識別表示されている廃プラスチックを図２に示されるようなバッチ式の熱分解槽１１０に６ｋｇ投入し、密閉した後、熱分解槽１１０、第１の配管１４０、第１の冷却槽１５０、第２の配管１６０及び第２の冷却槽１７０の内部を窒素置換した。尚、本実施例では、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に、予めエチルベンゼン３ｋｇを入れておき、初期段階における不純物付着部２１０を冷却するための冷媒として使用した。また、フィルタ部２３０には、内部に薬剤として水酸化ナトリウムを充填したものを用いた。この後、加熱部１２０となるバーナーにより、熱分解槽１１０が４５０℃になるまで約５℃／分で加熱し、４５０℃に到達した後は、４５０℃で一定温度となるように制御し加熱されている。尚、この温度は熱分解槽１１０の外側の温度である。

熱分解槽１１０の内部の温度が約３８０℃となると、熱分解槽１１０の内部で廃プラスチックは溶融・熱分解し、気化したガス状の生成物が発生し、第１の冷却槽１５０及び第２の冷却槽１７０において分解油が生成され始める。尚、熱分解槽１１０の内部の温度は熱電対により測定した温度である。この温度では、第１の配管１４０の内部には、うっすらと曇りが生じるものの、第１の配管１４０の内部に臭素を含む化合物等が付着し第１の配管１４０の内部が閉塞することはなかった。

更に、熱分解槽１１０を加熱することにより第１の冷却槽１５０の内部のタンク部１５１には、分解油１８０と沈殿物１８１からなる生成物が溜まり、分解油１８０に対し沈殿物１８１の比重が重いため、沈殿物１８１はタンク部１５１の底に沈殿している。沈殿物１８１は、タンク部１５１に溜まっている生成物全体の体積に対し５％以下であった。

本実施例では、不純物付着部２１０に付着している付着物の臭素含有量は３３ｗｔ％であり、分解油１８０における臭素含有量は２２０ｐｐｍ（推定値）であり、沈殿物１８１における臭素含有量は１５ｗｔ％であった。このように得られた分解油１８０を燃焼させて発熱量を測定したところ、３９．７ＭＪ／ｋｇ（推定値）であり、発熱量の測定に用いたステンレス（ＳＵＳ）容器の腐食は確認されなかった。尚、本実施例における分解油１８０における臭素含有量及び分解油１８０を燃焼させた発熱量は、後述する実施例２と同様に、エチルベンゼンの影響を考慮して得られた値であり推定値である。

このように、本実施例では、分解油１８０に含まれる臭素の量を比較例１と比べて顕著に減少させることができた。また、分解油１８０における臭素の含有量は、この程度であれば、分解油１８０を燃焼させても環境に悪影響を与えるレベルの臭素ダイオキシンが発生することはない。また、本実施例においては、便宜上、初期段階における不純物付着部２１０を冷却するための冷媒としてエチルベンゼンを用いた。しかしながら、分解油回収装置において、分解油の回収を連続的に行なう場合等には、前に生成された分解油１８０を所定量残しておくことにより、本実施例と同様の効果を得ることができる。

（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２は、第２の実施の形態に対応する実施例である。ＡＢＳ−ＦＲ（１７）と識別表示されている廃プラスチックを図６に示されるようなバッチ式の熱分解槽１１０に６ｋｇ投入し、密閉した後、熱分解槽１１０、第１の配管１４０、第１の冷却槽１５０、第２の配管１６０及び第２の冷却槽１７０の内部を窒素置換した。尚、本実施例では、第１の冷却槽１５０のタンク部１５１に、予めエチルベンゼン３ｋｇを入れておき、初期段階における不純物付着部２１０を冷却するための冷媒として使用した。この後、加熱部１２０となるバーナーにより、熱分解槽１１０が４５０℃になるまで約５℃／分で加熱し、４５０℃に到達した後は、４５０℃で一定温度となるように制御し加熱されている。尚、この温度は熱分解槽１１０の外側の温度である。熱分解槽１１０の内部の温度が約３８０℃となると、熱分解槽１１０の内部で廃プラスチックは溶融・熱分解し、気化したガス状の生成物が発生し、第１の冷却槽１５０及び第２の冷却槽１７０において分解油が生成され始める。尚、熱分解槽１１０の内部の温度は熱電対により測定した温度である。この温度では、第１の配管１４０の内部には、うっすらと曇りが生じるものの、第１の配管１４０の内部に臭素を含む化合物等が付着し第１の配管１４０の内部が閉塞することはなかった。

本実施例では、不純物付着部２１０に付着している付着物の臭素含有量は３３ｗｔ％であり、分解油１８０における臭素含有量は約０．８％（推定値）であり、沈殿物１８１における臭素含有量は１５ｗｔ％であった。このように得られた分解油１８０を燃焼させて発熱量を測定したところ、３８．３ＭＪ／ｋｇ（推定値）であり、発熱量の測定に用いたステンレス（ＳＵＳ）容器の腐食は確認されなかった。尚、分解油１８０における臭素含有量は、タンク部１５１に入れられているエチルベンゼンと分解油１８０との混合物における臭素含有量が、０．４３％であったことから推定された推定値である。また、分解油１８０を燃焼させた発熱量は、タンク部１５１に入れられているエチルベンゼンと分解油１８０との混合物を燃焼させた発熱量が３９．５ＭＪ／ｋｇであり、エチルベンゼンの発熱量が４０．９ＭＪ／ｋｇであることから推定された推定値である。

このように、本実施例では、分解油１８０に含まれる臭素の量を比較例１と比べて顕著に減少させることができた。また、本実施例においては、便宜上、初期段階における不純物付着部２１０を冷却するための冷媒としてエチルベンゼンを用いた。しかしながら、分解油回収装置において、分解油の回収を連続的に行なう場合等には、前に生成された分解油１８０を所定量残しておくことにより、本実施例と同様の効果を得ることができる。

以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
不純物を含むプラスチックを熱分解する熱分解槽と、
前記熱分解により発生するガス状の生成物を冷却して分解油として回収する冷却槽と、
前記熱分解槽と前記冷却槽とを接続する配管と、
前記熱分解槽内に設けられており、前記分解油を流すことのできる内部配管を有する不純物付着部と、
前記冷却槽及び前記不純物付着部と接続されており、前記冷却槽において回収された前記分解油を前記不純物付着部における前記内部配管に流す循環ポンプと、
を有することを特徴とする分解油回収装置。
（付記２）
前記不純物付着部における前記内部配管と前記冷却槽とが接続されており、前記不純物付着部における前記内部配管を流れた分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする付記１に記載の分解油回収装置。
（付記３）
前記冷却槽において回収された前記分解油は、前記循環ポンプにより、前記冷却槽と前記不純物付着部における前記内部配管との間を循環するものであること特徴とする付記２に記載の分解油回収装置。
（付記４）
前記冷却槽及び前記不純物付着部と接続されており、前記不純物付着部における前記内部配管より排出された分解油が流入するフィルタ部を有するものであって、
前記フィルタ部より排出された分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする付記２に記載の分解油回収装置。
（付記５）
前記冷却槽において回収された前記分解油は、前記循環ポンプにより、前記冷却槽、前記不純物付着部における前記内部配管及び前記フィルタ部を順に循環するものであること特徴とする付記４に記載の分解油回収装置。
（付記６）
前記フィルタ部は、金属水酸化物または金属炭酸化物を有するものであることを特徴とする付記４または５に記載の分解油回収装置。
（付記７）
前記不純物付着部は、外形が、板状、羽状、網状、パイプ状のいずれかの形状を含むものであることを特徴とする付記１から６のいずれかに記載の分解油回収装置。
（付記８）
前記不純物付着部に付着する前記不純物は、臭素を含む化合物であることを特徴とする付記１から７のいずれかに記載の分解油回収装置。
（付記９）
前記不純物付着部の表面の温度は、前記不純物を含む化合物の融点または、沸点以下であることを特徴とする付記１から８のいずれかに記載の分解油回収装置。
（付記１０）
前記不純物付着部の表面の温度は、前記冷却槽において回収される前記分解油の沸点以上であることを特徴とする付記９に記載の分解油回収装置。
（付記１１）
不純物を含むプラスチックを熱分解してガス状の生成物を発生させ、前記ガス状の生成物を冷却槽において冷却することにより分解油を製造する分解油製造方法において、
熱分解槽内における前記不純物を含むプラスチックを加熱し、熱分解してガス状の生成物を発生させ、
前記熱分解槽内に設けられた不純物付着部における内部配管に、前記回収された分解油を流すことにより、前記不純物付着部の表面に前記不純物を含む化合物を付着させることを特徴とする分解油製造方法。
（付記１２）
前記不純物付着部における前記内部配管を流れた後の分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする付記１１に記載の分解油製造方法。
（付記１３）
前記冷却槽において回収された前記分解油は、前記循環ポンプにより、前記冷却槽と前記不純物付着部における前記内部配管との間を循環するものであること特徴とする付記１２に記載の分解油製造方法。
（付記１４）
前記不純物付着部における前記内部配管を流れた後の分解油をフィルタ部に流し、前記分解油に含まれる前記不純物成分を除去し、
前記フィルタ部を流れた後の分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする付記１２に記載の分解油製造方法。
（付記１５）
前記冷却槽において回収された前記分解油は、前記循環ポンプにより、前記冷却槽、前記不純物付着部における前記内部配管及び前記フィルタ部を順に循環するものであること特徴とする付記１４に記載の分解油製造方法。
（付記１６）
前記フィルタ部は、金属水酸化物または金属炭酸化物を有するものであることを特徴とする付記１４または１５に記載の分解油製造方法。
（付記１７）
前記不純物付着部は、外形が、板状、羽状、網状、パイプ状のいずれかの形状を含むものであることを特徴とする付記１１から１６のいずれかに記載の分解油製造方法。
（付記１８）
前記不純物付着部に付着する前記不純物は、臭素を含む化合物であることを特徴とする付記１１から１７のいずれかに記載の分解油製造方法。
（付記１９）
前記不純物付着部の表面の温度は、前記不純物を含む化合物の融点または、沸点以下であることを特徴とする付記１１から１８のいずれかに記載の分解油製造方法。
（付記２０）
前記不純物付着部の表面の温度は、前記冷却槽において回収される前記分解油の沸点以上であることを特徴とする付記１９に記載の分解油製造方法。

１１０熱分解槽
１２０加熱部
１３０廃プラスチック
１４０第１の配管
１５０第１の冷却槽
１５１タンク部
１６０第２の配管
１７０第２の冷却槽
１７１タンク部
１７２排気口
１８０分解油（重質）
１８１沈殿物
１９０分解油（軽質）
２１０不純物付着部
２１１内部配管
２２０循環ポンプ
２３０フィルタ部
２４１、２４２、２４３、２４４接続管
３００制御部

Claims

不純物を含むプラスチックを熱分解する熱分解槽と、
前記熱分解により発生するガス状の生成物を冷却して分解油として回収する冷却槽と、
前記熱分解槽と前記冷却槽とを接続する配管と、
前記熱分解槽内に設けられており、前記分解油を流すことのできる内部配管を有する不純物付着部と、
前記冷却槽及び前記不純物付着部と接続されており、前記冷却槽において回収された前記分解油を前記不純物付着部における前記内部配管に流す循環ポンプと、
を有することを特徴とする分解油回収装置。
前記不純物付着部における前記内部配管と前記冷却槽とが接続されており、前記不純物付着部における前記内部配管を流れた分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする請求項１に記載の分解油回収装置。
前記冷却槽及び前記不純物付着部と接続されており、前記不純物付着部における前記内部配管より排出された分解油が流入するフィルタ部を有するものであって、
前記フィルタ部より排出された分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする請求項２に記載の分解油回収装置。
前記フィルタ部は、金属水酸化物または金属炭酸化物を有するものであることを特徴とする請求項３に記載の分解油回収装置。
前記不純物付着部に付着する前記不純物は、臭素を含む化合物であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の分解油回収装置。
不純物を含むプラスチックを熱分解してガス状の生成物を発生させ、前記ガス状の生成物を冷却槽において冷却することにより分解油を製造する分解油製造方法において、
熱分解槽内における前記不純物を含むプラスチックを加熱し、熱分解してガス状の生成物を発生させ、
前記熱分解槽内に設けられた不純物付着部における内部配管に、前記回収された分解油を流すことにより、前記不純物付着部の表面に、前記不純物を含む化合物を付着させることを特徴とする分解油製造方法。
前記不純物付着部における前記内部配管を流れた後の分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする請求項６に記載の分解油製造方法。
前記不純物付着部における前記内部配管を流れた後の分解油をフィルタ部に流し、前記分解油に含まれる前記不純物成分を除去し、
前記フィルタ部を流れた後の分解油は、前記冷却槽に戻るものであることを特徴とする請求項７に記載の分解油製造方法。
前記フィルタ部は、金属水酸化物または金属炭酸化物を有するものであることを特徴とする請求項８に記載の分解油製造方法。
前記不純物付着部に付着する前記不純物は、臭素を含む化合物であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の分解油製造方法。