JP2622933B2

JP2622933B2 - 廃プラスチック融解液からの油蒸気の液化方法

Info

Publication number: JP2622933B2
Application number: JP5192092A
Authority: JP
Inventors: 登志夫橘; 大介玉越; 賢士保田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH0748578A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は廃プラスチック融解液
からの油蒸気の液化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】廃プラス
チックの熱分解方法の１つとして、廃プラスチックを熱
分解反応器内において融解させると同時に熱分解させ、
熱分解により発生したガスを触媒層に送って低炭素鎖の
炭化水素に分解した後、冷却、凝縮部において凝縮させ
ることにより軽質の油を回収する方法が実施されてい
る。

【０００３】ところで、このような方法において、原料
となる廃プラスチックは、通常産業廃棄物としてプラス
チック生産業者から排出されたものや、分別ごみとして
排出されたものである。したがって、原料となる廃プラ
スチックには、針金、クリップ、ビス等の金属や土砂や
ガラス等の異物が混入している。このような異物は、上
記方法において融解時に融解液中に放出され、連続的に
処理を行っていると融解液中に蓄積し、プラスチックを
融解させるとともに熱分解させる熱分解反応器内の融解
液に蓄積する。また、プラスチックの高分子鎖が熱分解
により切れて低分子の炭化水素となるが、このさいに無
機炭素が分離発生し、これが残渣として熱分解反応器内
の融解液に蓄積する。これらの異物、残渣は、熱分解反
応器内での熱分解効率を低下させる原因となっている。

【０００４】そこで、従来、上記問題を解決するため
に、熱分解反応器内の異物、残渣の量が多くなって熱分
解効率の低下が認められると、廃プラスチックの供給を
停止し、油分を完全に蒸発させて（焼き締め）異物、残
渣を固体化し、熱分解反応器を常温近くまで冷却した後
蓄積した異物、残渣を人手により除去している。そし
て、異物、残渣の除去後、再昇温し装置の運転を再開し
ている。

【０００５】しかしながら、このような方法では、異物
除去のために装置を常温近くまで冷却するさいのエネル
ギーロスと、異物除去後再運転を行なうまでの昇温に要
するエネルギーロスが大きくなり、熱分解に要する燃費
が悪くなるという問題がある。

【０００６】そこで、上記問題を解決するために、装置
を停止させることなく異物、残渣を含んだ廃プラスチッ
クの融解液を、たとえば真空ポンプにより吸引すること
により熱分解反応器内から排出する方法が考えられてい
る。

【０００７】ところで、熱分解反応器内から排出された
廃プラスチックの融解液からは、なおも熱分解油を回収
しうる油蒸気が発生する。この油蒸気の量は、融解液の
１／４程度に達するが、この油蒸気を有効に利用するこ
となく焼却しているのが現状である。

【０００８】この発明の目的は、上記問題を解決し、熱
分解反応器内から排出された廃プラスチックの融解液か
ら発生する油蒸気を有効に利用する方法を提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明による廃プラス
チック融解液からの油蒸気の液化方法は、廃プラスチッ
クを熱分解反応器で融解させて熱分解させ、発生した熱
分解ガスを該反応器から取り出して冷却し、凝縮させて
熱分解油として回収するとともに、熱分解反応器内に蓄
積した異物、残渣を含んだ廃プラスチック融解液を熱分
解反応器から吸引除去し、該廃プラスチック融解液から
発生する油蒸気を上記回収熱分解油との気液接触によっ
て凝縮液化させることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】異物、残渣を含んだ廃プラスチック融解液から
発生する油蒸気を、回収した熱分解油によって凝縮液化
させると、油蒸気を油として回収することができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。

【００１２】図１は廃プラスチックの熱分解装置を示
す。

【００１３】図１において、廃プラスチックの熱分解装
置は、原料プラスチックを融解させるとともに熱分解さ
せる熱分解反応器(1) と異物、残渣捕集容器(2) とを備
えている。

【００１４】熱分解反応器(1) は、加熱用バーナ(3) を
有する炉(4) 内に配置されている。熱分解反応器(1) の
底面は下方に凹んだ凹球面状となっている。熱分解反応
器(1) の蓋(1a)に、原料となる廃プラスチックの供給管
(5) と、熱分解ガスの排出管(6) とが接続されている。
供給管(5) はバルブ(7) を介して原料ホッパ(8) に接続
されている。排出管(6) は、炭化水素のさらなる分解を
行なう図示しない触媒層を有する部分に接続されてい
る。そして、熱分解ガスは、熱分解反応器(1) から排出
管(6) を経て触媒層を有する部分に送られ、ここで触媒
によりさらに分解された後、これに続いて冷却、凝縮部
に送られて凝縮させられ、ここで軽質の熱分解油として
回収される。

【００１５】熱分解反応器(1) の蓋(1a)を貫通して、中
空状の垂直回転軸(9) が配置されている。垂直回転軸
(9) と蓋(1a)における回転軸(9) が貫通した穴の周囲と
の間はシール装置(10)によりシールされている。垂直回
転軸(9) の下端部は熱分解反応器(1) の底部近傍に位置
している。垂直回転軸(9) の上端部は蓋(1a)よりも上方
に位置しており、歯車(11)(12)を介して駆動モータ(13)
に連結されている。また、垂直回転軸(9) の下端部に複
数の攪拌羽根(14)が固定状に設けられている。各攪拌羽
根(14)は、熱分解反応器(1) の底面の形状に合わせて略
円弧状に湾曲している。

【００１６】垂直回転軸(9) 内に異物、残渣吸引管(15)
が配置されている。異物、残渣吸引管(15)の上端部は垂
直回転軸(9) の上端よりも上方に伸びており、導管(16)
を介して異物捕集容器(2) に接続されている。異物、残
渣吸引管(15)と導管(16)との間にバルブ(17)が設けられ
ている。垂直回転軸(9) の上端と異物、残渣吸引管(15)
との間はシール装置(18)によりシールされている。ま
た、異物、残渣吸引管(15)の下端は垂直回転軸(9) の下
端とほぼ同一高さ位置にある。

【００１７】異物、残渣捕集容器(2) には、導管(19)を
介して凝縮液化タンク(20)が接続されている。凝縮液化
タンク(20)内に回収された熱分解油(21)が入れられてい
る。導管(19)のタンク(20)側の端部は熱分解油(21)中に
浸漬されており、この熱分解油(21)中に浸漬されている
部分の周壁に多数の穴(19a) が形成されている。凝縮液
化タンク(20)に配管(22)を介して真空ポンプ(23)が接続
されている。配管(22)の途中にバルブ(24)が設けられて
いる。通常、バルブ(24)が開状態となされるとともにバ
ルブ(17)が閉状態となされ、さらに真空ポンプ(23)が運
転させられることにより両導管(16)(19)および配管(22)
を含んで異物、残渣捕集容器(2) 内が真空状態となされ
ている。

【００１８】このような構成において、産業廃棄物等の
異物を混入した廃プラスチックは、バルブ(7) を開状態
とすることにより原料ホッパ(8) から供給管(5) を通し
て熱分解反応器(1) に供給される。この廃プラスチック
は、加熱用バーナ(3) の燃焼熱により加熱、融解され、
融解液(25)となる。ここで、反応を促進するために、垂
直回転軸(9) を駆動モータ(13)により回転させ、熱分解
反応器(1) 内の融解液(25)を攪拌羽根(14)により攪拌す
る。融解液(25)は、プラスチックの種類にもよるが１４
０℃以上に維持されると熱分解反応を起こし、熱分解ガ
スが発生する。発生したガスは炭素数１〜４０の炭化水
素ガスを主成分とするものであり、排出管(6) を通って
触媒層を有する部分に送られ、ここでさらに低炭素鎖の
炭化水素に分解された後冷却、凝縮部に送られ、ここで
冷却されて凝縮させられ、軽質油として回収される。

【００１９】このような操作を続けると、融解液(25)の
中に混入していた金属、ガラス等の異物(26)が熱分解反
応器(1) 内で蓄積してくる。また、プラスチックの高分
子鎖が熱分解により切れて低分子の炭化水素となるが、
このさいに無機炭素が分離発生し、これが残渣(26)とし
て熱分解反応器(1) 内に蓄積する。すると、金属、ガラ
ス等の比重の大きい異物、残渣(26)は、攪拌羽根(14)の
形状による凝集効果と熱分解反応器(1) の底面の形状と
によって熱分解反応器(1) の底面の中央部に集積してく
る。集積した異物、残渣(26)の量が多くなると、攪拌羽
根(14)の損傷や熱分解反応器(1) の底部での融解液(25)
の焦げ付きといった問題が生じる。これを防止するた
め、バルブ(17)とバルブ(24)とを開状態とし、真空ポン
プ(23)を運転すると、異物、残渣捕集容器(2) 内が真空
状態にされ、熱分解反応器(1) 内の融解液(25)は異物、
残渣(26)とともに異物、残渣吸引管(15)および導管(16)
を経て異物、残渣捕集容器(2) 内に吸引される。こうし
て、熱分解装置の運転を停止することなく、異物、残渣
(26)が除去される。

【００２０】異物、残渣捕集容器(2) 内に吸引された廃
プラスチックの融解液(25)からは、回収された熱分解油
と同質の油蒸気が発生する。その量は融解液の温度にも
よるが、融解液の１／４（融解液温度３００℃、真空度
０．５ｋｇｆ／ｃｍ²）程度が蒸発して油蒸気が発生す
る。この油蒸気は、導管(19)を通って凝縮液化タンク(2
0)に至り、導管(19)の穴(19a) から熱分解油(21)中に吹
き出される。そして、熱分解油(21)に直接触れて瞬時に
凝縮液化する。

【００２１】なお、油蒸気が凝縮液化することにより、
凝縮液化タンク(20)の内圧の急激な上昇による真空度の
低下は抑制されるが、熱分解油(21)からの減圧による揮
発や、熱分解油(21)に油蒸気が凝縮することに起因する
温度上昇による揮発が起こることから、真空ポンプ(23)
を常に運転して真空度を保つようにした方がよい。真空
ポンプ(23)へはこの揮発した温度の低いガスが行くこと
になり、特に高温対策を必要としない。

【００２２】上記において、異物、残渣捕集容器(2)
と、凝縮液化タンク(20)とが別個に設けられているが、
異物、残渣捕集容器と凝縮液化タンクとを兼用するよう
にしてもよい。この場合、熱分解油と異物、残渣を含ん
だ廃プラスチック融解液とが混合することになるが、こ
れは常温でも固化することはないので、異物、残渣の分
離を簡単に行うことができる。さらに、上記混合物は常
温で液体であるので、これを加熱用バーナの燃料にする
場合にも、あるいは焼却処分にする場合にも、通常のポ
ンプを使用して輸送することができる。なお、残渣の成
分は炭素であるから、焼失させることができる。

【００２３】

【発明の効果】この発明の廃プラスチック融解液からの
油蒸気の液化方法によれば、上述のようにして、廃プラ
スチック融解液から発生する油蒸気を、油として回収
し、熱分解油に混入させることができる。したがって、
上記油蒸気を無駄に焼却することなく、有効に利用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の方法を実施する熱分解装置を示す垂
直断面図である。

【符号の説明】

２１熱分解油２５廃プラスチック融解液２６異物、残渣

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−313173（ＪＰ，Ａ) 特開平６−316695（ＪＰ，Ａ) 実公平４−44608（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】廃プラスチックを熱分解反応器で融解さ
せて熱分解させ、発生した熱分解ガスを該反応器から取
り出して冷却し、凝縮させて熱分解油として回収すると
ともに、熱分解反応器内に蓄積した異物、残渣を含んだ
廃プラスチック融解液を熱分解反応器から吸引除去し、
該廃プラスチック融解液から発生する油蒸気を上記回収
熱分解油との気液接触によって凝縮液化させることを特
徴とする廃プラスチック融解液からの油蒸気の液化方
法。