JP2014139263A - 廃プラスチック油化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃プラスチック26とガス化用触媒52とを加熱しながら攪拌させる溶解蒸発槽7を備える。溶解蒸発槽7内で生じたガスを冷却し液化させる分解油生成装置4を備える。溶解蒸発槽7の上端部から上方に延びる投入用スクリューコンベア25を有する投入装置24を備える。分解油生成装置4によって生成された分解油および分解油生成装置4内の沈殿物を含む添加剤を投入用スクリューコンベア25内に供給する添加剤供給装置31を備えている。
【選択図】 図1
Description
このようなバッチ処理では、一度のガス化行程で大量の分解油が得られるように、大型の溶解蒸発槽が必要になり、施設規模が大きくなってしまうという問題が生じる。
したがって、本発明によれば、廃プラスチックが投入口に詰まることがないから、連続運転を行うことが可能で、小型化が可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
図1に示す廃プラスチック油化装置1は、加熱炉2を有するガス化部3と、分解油生成装置4を有する液化部5とによって構成されている。
前記ガス化部3は、加熱炉2の中に熱媒槽6と後述する溶解蒸発槽7とを設けた構成が採られている。この実施の形態によるガス化部3は、前記加熱炉2と、熱媒槽6および溶解蒸発槽7と、この溶解蒸発槽7に設けられた攪拌装置8(図2参照)と、前記加熱炉2の下方に位置する残渣回収部9とを備えている。
この加熱炉2で生じる熱は、熱媒槽6内の熱媒体10を介して溶解蒸発槽7の全域に略均等に伝達される。このため、加熱炉2の熱が溶解蒸発槽7の一部に集中することはなく、溶解蒸発槽7の全体が略均等に加熱される。このように熱媒体10を用いることにより、溶解蒸発槽7に対する熱衝撃を緩和し、溶解蒸発槽7が損傷することを防ぐことができる。また、熱媒体10の温度を温度計11によって測定することにより、バーナー12で加熱するときの温度制御を容易に行うことができる。
ガス冷却装置21は、連通管23を介して後述する溶解蒸発槽7に接続されており、溶解蒸発槽7で発生したガスが連通管23を通して送られる。この実施の形態においては、この連通管23によって、請求項4記載の発明でいう「連通路」が構成されている。
第1、第2の沈殿槽27,28は、ガス冷却装置21によって生成された分解油中の水分や未分解の廃プラスチック粉などを沈殿させて分解油から分離させるためのものである。前記水分は、廃プラスチック26がガス化してなるガスが大気中の酸素および水素と結合して生成されたものである。前記未分解の廃プラスチック粉は、溶解蒸発槽7内を漂う微細な廃プラスチック粒がガスとともにガス冷却装置21に混入したものである。
添加剤供給装置31は、前記再処理用パイプ32と、このパイプ32の途中に設けられたポンプ33とによって構成されている。前記再処理用パイプ32は、前記排出用パイプ27c,28cと、前記投入装置24の投入用スクリューコンベア25とを接続している。このパイプ32には、流量計34が設けられている。
前記ポンプ33は、前記オイルセパレータ部27a,28aの底部の内容物を吸い上げて添加剤として投入用スクリューコンベア25に送る。この内容物は、前記分解油と、水分と、未分解の廃プラスチック粉などである。この実施の形態においては、前記未分解の廃プラスチック粉が請求項1記載の発明でいう「分解油生成装置内の沈殿物」に相当する。
前記筒壁35は、軸線が上下方向を指向するように形成されている。
前記傾斜壁36は、下方に向かうにしたがって次第に内径が小さくなるテーパー状に形成されている。この傾斜壁36の下端には、下方へ延びる円筒38が設けられている。
前記円筒38は、前記熱媒槽6と加熱炉2とを上下方向に貫通し、加熱炉2の下方に突出している。この円筒38の下端部には、図1に示すように、ボール弁からなる開閉弁39を介して残渣回収部9が接続されている。
残渣回収部9は、前記開閉弁39の下端部に接続された残渣移送用スクリューコンベア41と、このスクリューコンベア41の終端部に接続された残渣貯留用タンク42とを備えている。残渣移送用スクリューコンベア41は、前記開閉弁39の下方で水平方向に延びるように配置されている。残渣貯留用タンク42は、上方から見て加熱炉2の側方に位置するように位置付けられている。
前記攪拌装置8は、前記溶解蒸発槽7の中に挿入された攪拌部44を上下方向の軸線を中心として回転させるものである。
前記投入装置24は、前記蓋体37に形成された投入口45から上方に延びる投入用スクリューコンベア25と、この投入用スクリューコンベア25の中間部に接続された移送用スクリューコンベア46とを備えている。
なお、再処理用パイプ32は、図2中に二点鎖線で示すように、投入用スクリューコンベア25の下部であって、移送用スクリューコンベア46より下側の部位に接続することができる。投入される廃プラスチック26が発泡スチロールである場合は、投入用スクリューコンベア25の前記下部に前記パイプ27から添加剤を送ることが好ましい。
前記開閉弁49は、溶解蒸発槽7内のガスが投入口45から投入用スクリューコンベア25側に漏洩することを防ぐためのものである。この実施の形態による開閉弁49は、仕切弁によって構成されている。
回転軸53の下端部は、溶解蒸発槽7の下端部に設けられた軸受部材57によって支持されている。この軸受部材57は、図3および図4に示すように、溶解蒸発槽7の前記傾斜壁36から回転軸53に向けて斜め上方に延びる複数の支柱58と、これらの支柱58に支持されたすべり軸受59とを備えている。
これらの第1、第2の羽根54a,54bは、それぞれフレーム61に取付けられており、フレーム61を介して前記回転軸53に一体に回転するように支持されている。各羽根54a,54bの螺旋の方向は、回転軸53が前記正転方向に回転することによって廃プラスチック26やガス化用触媒52が上方に送られるように設定されている。
この実施の形態によるスクリュー55は、図2に示すように、回転軸53の下端部から上部に至る範囲に設けられている。ここでいう回転軸53の上部とは、攪拌用羽根54の上端と同じ高さとなるような上部である。
廃プラスチック26が溶解蒸発槽7内に連続的に投入されている状態で熱媒体10の温度を上昇させると、溶解蒸発槽7内の温度を上昇させることができる。
前記オイルセパレータ部27a,28aの底部の内容物は、添加剤供給装置31によって添加剤として前記投入用スクリューコンベア25に送られる。
廃プラスチック26は、高温の投入口45の壁面に接触すると、熱で溶けて前記壁面に付着し易い。しかし、この実施の形態においては、廃プラスチック26の溶融部分に添加剤が混入し、この溶融部分が化学的にも溶けることになると考えられる。すなわち、廃プラスチック26の前記付着部分の粘性は、廃プラスチック26が添加剤によって溶かされることにより低下する。
この実施の形態による廃プラスチック油化装置1において、廃プラスチック26は、予め定めた処理量だけ溶解蒸発槽7内に投入される。この処理量は、例えばガス化用触媒52の総量の約3倍程度とすることが望ましい。この理由は、触媒52の表面にカーボン等の不純物が固着して触媒52の機能が損なわれるようになるからである。
前記溶解蒸発槽7の底は、槽内が下方に向かうにしたがって次第に狭くなるテーパー状の傾斜壁36によって形成されている。このため、処理後の残渣は、溶解蒸発槽7の底に溜まるようになる。
この実施の形態による前記分解油生成装置4は、前記溶解蒸発槽7内で生じたガスを冷却して液化された分解油が送られる第1、第2の沈殿槽27,28を備えている。前記添加剤供給装置31は、前記第1、第2の沈殿槽27,28の底部の内容物を添加剤として前記投入用スクリューコンベア25に送るものである。
したがって、この実施の形態によれば、廃プラスチック26を効率よく油化することが可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
前記開閉弁49を閉じた状態においては、溶解蒸発槽7の投入口45と廃プラスチック供給路とが遮断される。このため、溶解蒸発槽7を所定の反応温度まで昇温させるときに槽内の熱が廃プラスチック供給路を通過して漏洩することがないから、溶解蒸発槽7を反応可能な温度まで昇温させるための時間が短く、経済的である。
このため、この溶解蒸発槽7の運転中に廃プラスチック26を投入するときに溶解蒸発槽7内のガスが廃プラスチック供給路を遡って大気中に放出されることはない。
したがって、この実施の形態によれば、ガスの漏洩を防ぎながら連続運転が可能な廃プラスチック油化装置を提供できる。
このため、この実施の形態によれば、溶解蒸発槽7内で生じたガスを効率よく分解油生成装置4に送ることができるから、廃プラスチック26の油化をより一層効率よく行うことが可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
したがって、この実施の形態によれば、残渣を簡単に排出可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
Claims (5)
- 粉砕された廃プラスチックとガス化用触媒とを加熱しながら攪拌させる溶解蒸発槽と、
前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却し液化させる分解油生成装置と、
前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる投入用スクリューコンベアによって前記廃プラスチックを前記溶解蒸発槽内に供給する投入装置と、
前記分解油生成装置によって生成された分解油および前記分解油生成装置内の沈殿物を含む添加剤を前記投入用スクリューコンベア内に供給する添加剤供給装置とを備えていることを特徴とする廃プラスチック油化装置。 - 請求項1記載の廃プラスチック油化装置において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却して液化された分解油が送られる沈殿槽を備え、
前記添加剤供給装置は、前記沈殿槽の底部の分解油と沈殿物とを含む内容物を前記添加剤として前記投入用スクリューコンベアに送るものであることを特徴とする廃プラスチック油化装置。 - 請求項1または請求項2記載の廃プラスチック油化装置において、
前記投入用スクリューコンベアと前記溶解蒸発槽との間には開閉弁が設けられ、
前記投入用スクリューコンベアの中間部には、前記粉砕された廃プラスチックを前記投入用スクリューコンベアに供給する移送用スクリューコンベアが接続されていることを特徴とする廃プラスチック油化装置。 - 請求項1ないし請求項3のうちいずれか一つに記載の廃プラスチック油化装置において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる連通路を介して前記溶解蒸発槽に接続され、
前記連通路は、前記投入用スクリューコンベアより高い位置まで前記溶解蒸発槽から上方に延びるガス導入部を備えていることをことを特徴とする廃プラスチック油化装置。 - 請求項1ないし請求項4のうちいずれか一つに記載の廃プラスチック油化装置において、前記溶解蒸発槽の下端部は、下方に向かうにしたがって次第に内径が小さくなるテーパー状の傾斜壁と、この傾斜壁の下端から下方へ延びる円筒とを備え、
前記円筒の下端部は、残渣排出用開閉弁を介して下方の残渣回収部に接続され、
前記溶解蒸発槽の内部には、上下方向の軸線を中心として回転して前記廃プラスチックと前記触媒とを攪拌させる攪拌部が設けられ、
前記攪拌部は、前記円筒と協働して溶解蒸発槽内でスクリューコンベアを構成するスクリューを備え、
前記スクリューは、廃プラスチックをガス化する運転時に前記溶解蒸発槽内のスクリューコンベアの搬送方向が上方となるように回転し、かつ前記溶解蒸発槽から残渣を排出する場合に前記運転時とは逆方向に回転するものであることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
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