JP2016508161A - タイヤ製油方法及び設備 - Google Patents

Abstract

本発明はタイヤ製油方法及び設備を開示する。該設備は、タンク、上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩貯蔵容器及び熱媒体油貯蔵容器を含む。上輸送通路は下輸送通路の上方にあり、上輸送通路と下輸送通路の外壁には溶融塩液通路と熱媒体油通路が順次設置されており、上輸送通路は、上輸送通路入り口と上輸送通路出口を含む。上輸送装置は物体を上輸送通路入り口から上輸送通路出口まで輸送することに用いられ、下輸送装置は物体を下輸送通路入り口から下輸送通路出口まで輸送することに用いられ、加熱された溶融塩液体は溶融塩液通路を通過した後溶融塩貯蔵容器に還流され、熱媒体油貯蔵容器は加熱された熱媒体油を貯蔵することに用いられ、加熱された熱媒体油は熱媒体油通路を通過した後熱媒体油貯蔵容器に還流される。

Description

本発明はタイヤ製油方法及び設備に関する。

現在、燃料油の燃焼等の方法により廃タイヤ製油設備の製油容器を加熱するのは一般的で、燃料油、石炭等の燃焼際の火炎の温度を制御し難いため、それによる高温によりタイヤを分解して燃焼ガスを生成すること、及び生成した油が変質することを引き起こし易いので、油の収率と品質がいずれも低いとともに、燃料油の燃焼により環境に大きな汚染を引き起す。

上記の技術的問題を解決するために、本発明はタイヤ製油の収率と品質を向上させるとともに、環境の汚染を減少するタイヤ製油設備及び方法を提供する。

タイヤ製油設備であって、タンク、上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩貯蔵容器、熱媒体油貯蔵容器を含み、前記上輸送通路は前記下輸送通路の上方にあり、前記上輸送通路と下輸送通路の外壁には溶融塩液通路と熱媒体油通路が順次設置されており、前記上輸送通路は、上輸送通路入り口と上輸送通路出口を含み、前記下輸送通路は、下輸送通路入り口と下輸送通路出口を含み、前記上輸送通路出口と下輸送通路入り口とは接続されており、上輸送装置は物体を上輸送通路入り口から上輸送通路出口まで輸送することに用いられ、下輸送装置は物体を下輸送通路入り口から下輸送通路出口まで輸送することに用いられ、溶融塩貯蔵容器は加熱された溶融塩液体を貯蔵することに用いられ、加熱された溶融塩液体は溶融塩液通路を通過した後溶融塩貯蔵容器に還流され、熱媒体油貯蔵容器は加熱された熱媒体油を貯蔵することに用いられ、加熱された熱媒体油は熱媒体油通路を通過した後熱媒体油貯蔵容器に還流され、前記上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩液通路及び熱媒体油通路はタンク内に設置されている。

より好ましい形態において、前記上輸送通路、下輸送通路は開口が上向きのU字状溝であり、前記溶融塩液通路と熱媒体油通路の横断面はU字状である。

より好ましい形態において、前記タンクのタンクトップには油ガス排出口、及びタンクトップから突出したフィード口が設けられており、前記フィード口の通路には第1バルブと第2バルブが設けられており、前記第1バルブは第2バルブの上方にある。

より好ましい形態において、気体凝縮容器、気体容器、製油容器を更に含み、前記製油容器と気体凝縮容器はそれぞれ低い所と高い所にあり、前記気体凝縮容器はそれぞれ前記気体凝縮容器の上部、中部及び底部に設置された気体凝縮容器入り口、未凝縮気体出口及び製油出口を含み、前記気体容器は気体容器入り口と気体容器出口を含み、前記タンクはタンクの底部に設置されたタンク吸気口を更に含み、前記油ガス排出口と気体凝縮容器入り口とは接続されており、前記製油出口と製油容器とは接続されており、前記未凝縮気体出口と気体容器入り口とは接続されており、前記気体容器出口と前記タンク吸気口とは接続されている。

より好ましい形態において、前記上輸送通路と下輸送通路の形状は円柱状である。

より好ましい形態において、前記上輸送通路と下輸送通路の側壁には気体排出孔が設けられている。

より好ましい形態において、タンクにおいて溶融塩液通路は下向きに傾斜し、即ち溶融塩液通路の高さは次第に低くなり、それにより、溶融塩液が底部から流出することに寄与する。

より好ましい形態において、フレームを更に含み、前記上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩液通路及び熱媒体油通路はフレームに固定されており、前記フレームの底端には輪が設けられている。

本発明は、前記タイヤ製油設備を利用するタイヤ製油方法であって、熱媒体油貯蔵容器における熱媒体油を加熱し、加熱された熱媒体油が熱媒体油通路を流れた後熱媒体油貯蔵容器に還流されるように駆動する熱媒体油の循環ステップと、熱媒体油の循環ステップを所定の時間で行った後、溶融塩貯蔵容器内の溶融塩液が溶融塩液通路を流れた後溶融塩貯蔵容器に還流されるように駆動する溶融塩液の循環ステップと、上輸送装置は上輸送通路内のタイヤ塊を上輸送通路入り口から上輸送通路出口まで輸送し、下輸送装置は下輸送通路内のタイヤ塊を下輸送通路入り口から下輸送通路出口に輸送するステップと、を含むタイヤ製油方法をさらに提供する。

より好ましい形態において、前記タイヤ製油設備を利用し、第2バルブを閉じるとともに第1バルブを開けて、タイヤ塊を前記フィード口に輸送するステップと、第1バルブを閉じるとともに第2バルブを開けて、タイヤ塊をタンク内に投入するステップと、を更に含む。

より好ましい形態において、前記タイヤ製油設備を利用し、前記気体容器内の気体を前記タンクのタンク吸気口にポンプ注入するステップを更に含む。

より好ましい形態において、タンク内の気体を気体凝縮容器に吸引することにより、前記タンク内の空間を真空状態にするステップを更に含み、溶融塩液通路内の溶融塩液の温度は200℃〜400℃であり、熱媒体油通路内の熱媒体油の温度は100℃〜250℃である。

本発明の有益な効果は、少なくとも2つの輸送通路の溶融塩液通路の熱源を採用してタイヤを加熱分解するので、製油の品質と収率を向上させ、且つ気体汚染（燃焼ガスと排気ガス等を含む）が発生せず、従来のタイヤ製油設備と比べて先進的であり、同時に熱媒体油通路を採用して溶融塩液通路を加熱するので、溶融塩液が凝固して溶融塩液通路が詰まり、ひいては輸送通路全体を損壊する状況を防止することである。

図1は本発明の一実施例によるタイヤ製油設備の模式図である。 図2は一実施例によるタイヤ製油設備の輸送通路の模式図である。 図3は一実施例によるタイヤ製油設備の上下に隣接する輸送通路の断面模式図である。 図4は一実施例によるタイヤ製油設備のタンクの一部模式図である。 図5は一実施例によるタイヤ製油設備のタンクの模式図である。 図6は一実施例によるタイヤ製油設備のフレーム付き輸送通路の模式図である。 図7は図6の単一の輸送通路の模式的斜視図である。 図8は図7の模式的側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施例を更に詳しく説明する。

図1〜8に示すように、一実施例のタイヤ製油設備は、タンク1、上輸送通路11、上輸送装置114、下輸送通路12、下輸送装置、溶融塩貯蔵容器3、及び熱媒体油貯蔵容器2を含む。上輸送通路11は下輸送通路12の上方にあり、上輸送通路11の外壁には溶融塩液通路112と熱媒体油通路111が順次設置されており、下輸送通路12は上輸送通路11と類似した構造があり、その外壁には溶融塩液通路122と熱媒体油通路121が同様に順次設置されている。上輸送通路11は上輸送通路入り口115と上輸送通路出口116を含み、下輸送通路12は下輸送通路入り口126と下輸送通路出口125を含み、上輸送通路出口116と下輸送通路入り口126とは接続されている。上輸送装置114は物体を（例えば廃タイヤを分割して得られたタイヤ塊、ある程度で加熱分解されたタイヤ塊を含んでよい）上輸送通路入り口115から上輸送通路出口116まで輸送することに用いられ、重力の作用により、物体は下輸送通路入り口126に落ち、下輸送装置は物体を下輸送通路入り口126から下輸送通路出口125まで輸送する。溶融塩貯蔵容器3は溶融塩又は溶融塩液体を加熱することに用いられ、加熱された溶融塩液体は溶融塩液通路112を通過した後溶融塩貯蔵容器3に還流され、熱媒体油貯蔵容器2は熱媒体油を加熱することに用いられ、加熱された熱媒体油は熱媒体油通路111を通過した後熱媒体油貯蔵容器2に還流される。上輸送通路11、上輸送装置114、下輸送通路12、下輸送装置、溶融塩液通路112及び熱媒体油通路111はタンク1内に設置されている。

具体的な生産量に応じて、タンク1内には上から下まで複数の輸送通路を設置することができ（例えば、図1に示す4つの輸送通路を設定することができる）、隣接する2つの輸送通路において、上方にある輸送通路の出口が下方にある輸送通路の入り口と接続されることにより、上方にある輸送通路のタイヤ塊等の材料が重力の作用で下方にある輸送通路に落ち、複数の輸送通路を設置することにより、タイヤ塊が最も下にある輸送通路に達する際、既に十分に加熱されて分解し、タイヤ塊の製油率を向上させるとともに、中断せずにタイヤ塊をタンク1内に連続に送入して製油でき、連続的生産を実現し、且つ垂直空間を十分に利用して、設備の占用面積を節約した。

特に、輸送通路（上輸送通路11、下輸送通路12等）は開口が上向きのU字状溝で、溶融塩液通路112と熱媒体油通路111の横断面はU字状である場合、タイヤ塊が運動する時加熱分解され、発生した気体はタイムリーに且つ容易にタンク1のトップ部に揮発することができるとともに、分解した後集塊しやすいタイヤが輸送通路の内壁に付着する確率をも低減し、輸送装置の抵抗（例えば、円柱状の輸送通路である場合、分解した後のタイヤ残渣が輸送通路の内壁に付着しやすい）を減少する。

勿論、図6〜8に示すように、輸送通路の形状は円柱状であってもよい。この際、円柱状の側壁には気体排出孔117が開けられることにより、分解による気体はこれらの気体排出孔117を介して輸送通路11から溢れ、そしてタンク1内の空間に進入し、最終的に油ガス排出口16から溢れる。分解の過程には、輸送通路11の温度が非常に高いので、U字状の輸送通路の側壁が平板状に回復する可能性があり、それに対して、輸送通路を円柱状に製造することにより、このような問題を避けた。輸送装置114は図2に示すような螺旋式伝動装置を採用してもよく、例えば伝動ベルト等の他の伝動装置を採用してもよい。

タンク1のタンクトップ17には、油ガス排出口16、及びタンクトップ17から突出したフィード口15が設けられており、フィード口15の通路153には第1バルブ151と第2バルブ152が設けられており、第1バルブ151は第2バルブ152の上方にあり、フィード口15の下方は輸送通路である。

タイヤ製油設備は気体凝縮容器7、気体容器4及び製油容器5を更に含む。製油容器5と気体凝縮容器7はそれぞれ低い所と高い所にあり、気体凝縮容器7は気体凝縮容器7の上部、中部及び底部にそれぞれ設置された気体凝縮容器入り口71、未凝縮気体出口72及び製油出口73を含む。気体容器4は気体容器入り口と気体容器出口を含み、タンク1はタンクの底部に設置されたタンク吸気口を更に含む。油ガス排出口16と気体凝縮容器入り口71とは接続されており、製油出口73と製油容器5とは接続されており、未凝縮気体出口72と気体容器入り口とは接続されており、気体容器出口とタンク吸気口とは接続されている。勿論、プリ気体凝縮容器6を含んでもよく、その構造は気体凝縮容器7と同じで、その未凝縮気体出口は気体凝縮容器7の気体凝縮容器入り口71と接続されている。

実施例のタイヤ製油方法は、前の実施例のタイヤ製油設備を利用したものであり、以下のステップを含む。

熱媒体油の循環ステップ：熱媒体油貯蔵容器2での熱媒体油を加熱するとともに、加熱された熱媒体油が熱媒体油通路（熱媒体油通路111を含む）を流れた後熱媒体油貯蔵容器2に還流されるように駆動する。熱媒体油貯蔵容器2には熱媒体油が貯蔵され、熱媒体油貯蔵容器2に電気ヒータを設置して熱媒体油を加熱してもよいし、他の加熱手段を利用して熱媒体油を加熱してもよい。熱媒体油の流動を駆動するポンプは循環通路の任意の位置に取り付けられてよいが、勿論、好ましくはタンク1と熱媒体油貯蔵容器2の外部に取り付けられる。

溶融塩液の循環ステップ：熱媒体油の循環ステップを所定の時間で行った後（対応的に、溶融塩液通路が対応的な温度に達した）、溶融塩貯蔵容器内の溶融塩液が溶融塩液通路（溶融塩液通路112）を流れた後に溶融塩貯蔵容器3に還流されるように駆動する。これは、輸送通路を十分に予熱せずに、溶融塩液が溶融塩液通路を流れるように駆動すると、溶融塩液が冷たい雰囲気で凝固して溶融塩液通路が詰まることを引き起こし易く、また、ある原因により、溶融塩液の加熱源が突然に故障して加熱できなくなっても、熱媒体油通路の加熱により溶融塩液通路の溶融塩液が凝固して詰まる（ひいては輸送通路全体を廃止させる）ことはないからである。溶融塩貯蔵容器3内には溶融塩又は溶融塩液を加熱するヒータを設置してもよく、溶融塩液の流動を駆動するポンプは溶融塩液循環通路の任意の位置に取り付けられてよいが、勿論、好ましくはタンク1と溶融塩貯蔵容器3の外部に取り付けられる。

溶融塩液が既にすべての溶融塩液通路を流れている場合、供給ベルト14はタイヤ塊をタンク1でのフィード口15内に輸送することができ、この際、第2バルブ152を閉じるとともに第1バルブ151を開けて、タイヤ塊がフィード口15の通路153内に進入する。次に、第1バルブ151を閉じるとともに第2バルブ152を開けて、タイヤ塊がタンク1内の輸送通路内に進入すると、輸送通路がタイヤ塊を連動して運動させる。このように、タンク1内の気体が流出して環境を汚染することを防止するだけでなく、空気がタイヤ塊とともに高温のタンク1に進入してリスクが存在することを防止することができ、例えば、タイヤ塊は上輸送通路入り口115に落ち、上輸送通路出口116に搬送される過程において、熱により次第に分解（熱源は溶融塩液通路112で発した安定な熱源である）し、発生した気体はノッチ113を介してタンク1のトップ部に達するとともに、油ガス排出口16から気体凝縮容器7に進入する。完全に分解されないタイヤ塊は上輸送通路出口116から通路13を介して下輸送通路入り口126に落ち、そして続いて下輸送通路出口125に搬送され、この過程において最後にタンク1のタイヤ残渣出口18に搬送されるまで続いて熱分解される。

タイヤ塊をタンク1内に送入する前に、タンク1内の空間を真空引きし、これにより、分解して発生した気体の収集に寄与するだけでなく、気体が高温で空気に遇うと燃焼することによる潜在的なリスクを防止する。

分解して発生した気体は気体凝縮容器7に進入し、一部の気体は冷たい雰囲気で油に凝縮し、製油出口73から流出して製油容器5に進入し、一部の未凝縮気体（一部の分解し続ける可能な大分子気体（炭素含有量が高い気体分子）を含み、小分子気体は分解し続けることができない）は気体容器4に進入する。気体容器4内の気体をタンク1の底部のタンク吸気口にポンプ注入し、該気体は再び加熱された後続いて分解した後、油ガス排出口16に進入する。

図8に示すように、上輸送通路11に対して、その溶融塩液通路112は好ましくは水平面と角度αを形成し、それにより、溶融塩液の加熱源が突然に故障して加熱することができない場合、溶融塩液は低い端から容易に流出することができ、例えば、図面において、溶融塩液は上輸送通路入り口115の一端から上輸送通路出口116の一端に流れる。図6に示すように、タイヤ製油設備全体に複数の輸送通路がある場合、連通された各溶融塩液通路は最高所から下向きに順次傾斜し（即ち溶融塩液通路の高さが次第に低くなる）、それにより、溶融塩液の流動を駆動する動力が停止すると、溶融塩液は容易に最高所の溶融塩液通路内から最低所の溶融塩液通路まで順次通過し、且つ最終的に溶融塩液通路から流出することができる。勿論、溶融塩液通路112が水平面にあっても、溶融塩液は最も下にある溶融塩液通路から流出することもできるが、ある溶融塩液通路内に溶融塩液が残留する可能性があるので、溶融塩液が凝縮した後溶融塩液通路が損壊される危険がある。

図6に示すように、1つ又は複数の輸送通路はフレーム8に固定されることができ、フレーム8の底部には輪81を設置してよい。組み立てる際、既にフレーム8に固定された輸送通路をタンク1内に押し込み、修理する必要がある場合、フレーム8を押し出せば、輸送通路を修理又はメンテナンスすることができ、このように、非常に便利になり、タンク1内に進入してこれらの輸送通路をメンテナンスする必要はない。

図5に示すように、タンク1のトップ部に少なくとも2つの油ガス排出口、即ち油ガス排出口161と油ガス排出口162を設置することができ、その中の1つの油ガス排出口161から製油容器5までの間の管路と容器をメンテナンス又は修理する必要がある場合、油ガス排出口161を密封し、油ガス排出口162により気体を排出することができ、それにより、タンク1内の気体分解を中断せずに、気体の連続的生産を確保することができる。勿論、そのために、各油ガス排出口に対応的な気体凝縮容器7と製油容器5等を配置する必要がある。

溶融塩液通路内の溶融塩液の温度は200℃〜400℃であり、タイヤは約130℃で分解し始め、試験により、タイヤの分解温度は315℃で最適し、熱媒体油通路内の熱媒体油の温度は100℃〜250℃である。

Claims (12)

1. タイヤ製油設備であって、タンク、上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩貯蔵容器及び熱媒体油貯蔵容器を含み、前記上輸送通路は前記下輸送通路の上方にあり、前記上輸送通路と下輸送通路の外壁には溶融塩液通路と熱媒体油通路が順次設置されており、前記上輸送通路は、上輸送通路入り口と上輸送通路出口を含み、前記下輸送通路は、下輸送通路入り口と下輸送通路出口を含み、前記上輸送通路出口と下輸送通路入り口とは接続されており、上輸送装置は物体を上輸送通路入り口から上輸送通路出口まで輸送することに用いられ、下輸送装置は物体を下輸送通路入り口から下輸送通路出口まで輸送することに用いられ、溶融塩貯蔵容器は加熱された溶融塩液体を貯蔵することに用いられ、加熱された溶融塩液体は溶融塩液通路を通過した後溶融塩貯蔵容器に還流され、熱媒体油貯蔵容器は加熱された熱媒体油を貯蔵することに用いられ、加熱された熱媒体油は熱媒体油通路を通過した後熱媒体油貯蔵容器に還流され、前記上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩液通路及び熱媒体油通路はタンク内に設置されているタイヤ製油設備。
2. 前記上輸送通路、下輸送通路は開口が上向きのU字状溝であり、前記溶融塩液通路と熱媒体油通路の横断面はU字状である請求項１に記載のタイヤ製油設備。
3. 前記タンクのタンクトップには油ガス排出口、及びタンクトップから突出したフィード口が設けられており、前記フィード口の通路には第1バルブと第2バルブが設けられており、前記第1バルブは第2バルブの上方にある請求項１または２に記載のタイヤ製油設備。
4. 気体凝縮容器、気体容器、製油容器を更に含み、前記製油容器と気体凝縮容器はそれぞれ低い所と高い所にあり、前記気体凝縮容器はそれぞれ前記気体凝縮容器の上部、中部及び底部に設置された気体凝縮容器入り口、未凝縮気体出口及び製油出口を含み、前記気体容器は気体容器入り口と気体容器出口を含み、前記タンクはタンクの底部に設置されたタンク吸気口を更に含み、前記油ガス排出口と気体凝縮容器入り口とは接続されており、前記製油出口と製油容器とは接続されており、前記未凝縮気体出口と気体容器入り口とは接続されており、前記気体容器出口と前記タンク吸気口とは接続されている請求項３に記載のタイヤ製油設備。
5. 前記上輸送通路と下輸送通路の形状は円柱状である請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ製油設備。
6. 前記上輸送通路と下輸送通路の側壁には気体排出孔が設けられている請求項５に記載のタイヤ製油設備。
7. タンク内において溶融塩液通路は下向きに傾斜する請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ製油設備。
8. フレームを更に含み、前記上輸送通路、上輸送装置、下輸送通路、下輸送装置、溶融塩液通路及び熱媒体油通路はフレームに固定されており、前記フレームの底端には輪が設けられている請求項１から７のいずれか一項に記載のタイヤ製油設備。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ製油設備を利用するタイヤ製油方法であって、
   熱媒体油貯蔵容器における熱媒体油を加熱し、加熱された熱媒体油が熱媒体油通路を流れた後熱媒体油貯蔵容器に還流されるように駆動する熱媒体油の循環ステップと、
   熱媒体油の循環ステップを所定の時間で行った後、溶融塩貯蔵容器内の溶融塩液が溶融塩液通路を流れた後溶融塩貯蔵容器に還流されるように駆動する溶融塩液の循環ステップと、
   上輸送装置は上輸送通路内のタイヤ塊を上輸送通路入り口から上輸送通路出口まで輸送し、下輸送装置は下輸送通路内のタイヤ塊を下輸送通路入り口から下輸送通路出口に輸送するステップと、を含むタイヤ製油方法。
10. 第2バルブを閉じるとともに第1バルブを開けて、タイヤ塊をフィード口に輸送するステップと、
    第1バルブを閉じるとともに第2バルブを開けて、タイヤ塊をタンク内に投入するステップと、を更に含む請求項９に記載のタイヤ製油方法。
11. 気体容器内の気体を前記タンクのタンク吸気口にポンプ注入するステップを更に含む請求項１０に記載のタイヤ製油方法。
12. タンク内の気体を気体凝縮容器に吸引することにより、前記タンク内の空間を真空状態にするステップを更に含み、
    溶融塩液通路内の溶融塩液の温度は200℃〜400℃であり、熱媒体油通路内の熱媒体油の温度は100℃〜250℃である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のタイヤ製油方法。

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