JP3053101U - プラスチックの連続乾留熱分解油化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度制御を容易にすることによって混合樹脂
の同時熱分解の効率を改善し、かつ設置面積を小さくし
て設備コストの低減を図る。 【解決手段】 溶解部１と第一分解部２０と第二分解部
４０と分溜塔５２とからなり、ホッパー２から横型のス
クリューコンベヤ３でプラスチック破砕片を搬送する間
に溶解部１においてそのプラスチックを予備溶解し、そ
の溶解した樹脂を第１の分解部２０と第２の分解部４０
に順次搬送する。第１と第２の分解部ではそれぞれ傾斜
型のスクリューコンベヤ２１，４１が採用され、これら
の各々を取り囲む第２の熱風循環路２４と第３の熱風循
環路４４には上方を高温とし下方を低温とする熱風が循
環供給され、第２の熱風循環路４４の熱風温度を第１の
熱風循環路の熱風温度よりも高温としている。第１及び
第２の傾斜型コンベヤ２１，４１の上端縁部はそれぞれ
コンデンサーを有する分溜塔５２と連結されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案はプラスチック主として廃プラスチックの連続乾留熱分解油化装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

プラスチックの熱分解油化方法としては、大別して、溶融浴式、二段式、スク リュー式、パイプスチル式、流動層式、接触式の６つの方法が挙げられる。この うちスクリュー式は、比較的構造簡単で連続的にプラスチックの熱分解油化が可 能であるため処理効率が良いとされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

そして、このスクリュー式としては、横一段方式と横二段方式とが提案されて いるが、温度制御が比較的困難であるために処理効率が未だ十分でなく、その改 善が望まれている。また、比較的設置面積を多く取るので、設備費が高いものと なっていた。

【０００４】 従って、本考案の目的は温度制御を容易とすることにより処理効率の改善を図 り、しかも設置面積が小さくてすむプラスチックの連続乾留熱分解油化装置を提 供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係るプラスチックの連続乾留熱分解油化装 置では、被処理プラスチックの貯留ホッパーと、該貯留ホッパーに連通して該プ ラスチックを搬送する外周が囲繞された横型の溶解用スクリューコンベヤと、該 スクリューコンベヤの少なくとも一部を取り囲む第１の熱風循環路に該スクリュ ーコンベヤ内の該プラスチック廃棄物を予備溶解するための熱風を供給する第１ の加熱装置と、該スクリューコンベヤの先端に中間部が連結され、外周が囲繞さ れた傾斜型の第１の分解用スクリューコンベヤと、該第１の分解用スクリューコ ンベヤの外周を取り囲む第２の熱風循環路に、所定のプラスチック分解温度を有 する熱風を上方から下方に循環供給する第２の加熱装置と、該第１の分解用スク リューコンベヤの上端近傍から下方に延出する連通管の下端に連結され、その連 結部から斜め上方に延長する外周が囲繞された傾斜型の第２の分解用スクリュー コンベヤと、該第２の分解用スクリューコンベヤの外周を取り囲む第３の熱風循 環路に、前記第２の加熱装置における熱風よりも高温のプラスチック分解温度を 有する熱風を上方から下方に循環供給する第３の加熱装置と、前記第１と第２の 分解用スクリューコンベヤの上端近傍に連結された連通管と連結されてなる分溜 塔と、該分溜塔と連結された軽質油コンデンサーと重質油コンデンサーとからな るのである。

【０００６】 そして好ましくは、前記横型の溶解用スクリューコンベヤの内部に配設された スクリューについては、該溶解用スクリューコンベヤが第１の分解用スクリュー コンベヤと連結する先端部から充分に離れた途中位置で終端をなすようにするこ とである。

【０００７】 また、好ましくは、前記途中位置において前記溶解用スクリューコンベヤの外 周の一部を開口して塩素ガス処理装置に連通することである。

【０００８】 また、更に好ましくは、記第２の分解用スクリューコンベヤの上方部を下方に 延出する連通管により残渣タンクに連結することである。

【０００９】 また、好ましくは、前記第１の加熱装置によって前記溶解用スクリューコンベ ヤ内のプラスチックを２５０℃ぐらいまで上昇させるようにしてなることである 。

【００１０】 また、好ましくは、前記第２の加熱装置によって前記第１の分解用スクリュー を取り囲む第２の熱風循環路の上端部及び下端部の温度をそれぞれ４００℃程度 と３５０℃程度に設定することである。

【００１１】 また、好ましくは、前記第３の加熱装置によって前記第２の分解用スクリュー を取り囲む第３の熱風循環路の上端部及び下端部の温度をそれぞれ５００℃程度 と４５０℃程度に設定することである。

【００１２】

【考案の実施の形態】

以下に本考案の好適な実施形態に係るプラスチックの連続乾留熱分解油化装置 についてついて、添付の図面を参照にして説明する。

【００１３】 本装置は溶解部１と、第１の分解部２０と、第２の分解部４０と、分溜塔５２ とからなり、溶解部１はホッパー２から横型のスクリューコンベヤ３でプラスチ ック破砕片を搬送する間にそのプラスチックを予備溶解する部分である。

【００１４】 より具体的には、横型スクリューコンベヤ３はモータＭ１で駆動されるスクリ ュー４の外周が管体５にて囲繞され、その管体５進行方向後端側の上部は一部開 口され、その開口部６がプラスチックの破砕片を収納するホッパー２と連通され ている。この横型のスクリューコンベヤ３は熱風循環室７を貫通してその前方へ 延出している。熱風循環室７は上部の熱風発生炉８と下部のスクリューコンベヤ ３が貫通する加熱室９とに区分され、両室８，９はブロワー１０を有する外部循 環路１１と内部環流路１２を通して連通されており、上部の熱風発生炉８は第１ のバーナー１３と連通されている。この第１のバーナー１３は横型スクリューコ ンベヤ３の内部のプラスチック破砕片を加熱室では２５０℃程度まで上昇させ、 モーターＭ１側端部では１００℃程度の温度勾配となるように加熱するもので、 この熱風は熱風発生炉８からブロワー１０で外部循環路１１を通り加熱室９に入 り、スクリューコンベヤ３を加熱して環流路から再び熱風発生炉８に至り、ここ で再び加熱される循環路を通る。

【００１５】 横型スクリューコンベヤ３の加熱室９を貫通した管体５は前方へ延長して第１ の分解部２０の傾斜型の第１の分解スクリューコンベヤ２１の管体２２の中間部 と連結されている。横型スクリューコンベヤ３の内部のスクリュー４の前端は、 加熱室９を越えて延出する一方で傾斜型のスクリューコンベヤ２１との連結部の 手前で終端をなしている。この終端近傍の管体５には塩素ガス処理設備へ連通す る開口部１４が形成されている。

【００１６】 溶解部１においては、プラスチック片はホッパー２から横型スクリューコンベ ヤ３で搬送される間に加熱室９で２５０℃位まで予備加熱される。この予備加熱 の状態でプラスチックは液状及びゲル状となる。その時、プラスチックの中のＰ ＶＣに含まれている塩素や、他のプラスチックに付着している塩類がガス化する 。ここで、横型スクリューコンベヤ３の前端部ではスクリュー４が管体の途中で 終端をなしているので、横型スクリューコンベヤ３の内部はそのスクリュー４の 前端部が溶解されたプラスチックで閉塞されていることになり、塩素ガスがその 後方の開口部１４から外部へ排出され、そこに連通された塩素ガス処理設備で処 理される。また、この溶解したプラスチックは第１分解部２０に管体５を通って 空気が流入するのを防ぐことになる。

【００１７】 尚、上記の実施形態では、管体５に開口１４を形成してこれを塩素ガス処理設 備と連通しているが、ホッパー２にプラスチックを投入するとき、同時に中和剤 （生石灰等）を混入させると、管体５内で塩素ガスが分離されたとき、この中和 剤と反応して塩化カルシュウムのような安定した形となり、最終的に残渣として 回収することが可能であり、この場合には前記のような塩素ガス処理設備を省略 することが可能である。

【００１８】 第１の分解部２０の傾斜型の第１の分解スクリューコンベヤ２１の管体２２の 内部にはそのほぼ全長に亘ってプラスチックを上方に向けて搬送するスクリュー ２３が配設され、そのスクリュー２３は管体２２の上方外部に管体２２内に空気 が入らないように気密に取り付けたモータＭ２によって駆動されるようになって いる。

【００１９】 上記傾斜型スクリューコンベヤ２１の外周部分及び横型スクリュー３が加熱室 ９から第１の分解部２０に向けて延長する水平部分は第２の熱風循環路２４を形 成する外殻２５で取り囲まれている。この外殻２５の上端部と下端部はバーナー ２６を備えた熱風発生装置２７とブロワー２８を介して循環路２９，３０で連結 され、熱風が熱循環路２４の上方から下方に向けて循環されるようになっている 。この熱風発生装置２７では、傾斜型スクリューコンベヤ２１の上端部の最高温 度が４００℃、下端部の最高温度が３５０℃となるように設定されている。

【００２０】 また、傾斜型スクリューコンベヤ２１の管体２２の上端縁部は上下に開口し、 上方開口部は管路３１によって脱クロル槽３２と下方開口部は管路３３によって 第２の分解部４０に連通している。

【００２１】 ここで、第１の分解部２０の作用について述べると、横型スクリューコンベヤ ３のスクリュー４の前方部に滞留しているゲル状に溶解されたプラスチックは、 次々に横型スクリューコンベヤにて送り込まれてくるゲル状プラスチックにて前 方へ押され、第１の分解部２０の傾斜型スクリューコンベヤ２１内に送り込まれ る。そして、プラスチックがこの傾斜型スクリューコンベヤ２１の内部を上方に 移動する間に、このスクリューコンベヤ２１の外部が上方から下方にかけて最高 で４００℃から３５０℃の温度勾配を有する熱風で加熱されるので、溶解部１で 液化しだしたＰＶＣを始めユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メ タクリル樹脂、また、ポリスチレンの一部のような比較的低温でガス化する樹脂 は混合状態であっても、熱分解温度の違いによりそれぞれ固有の熱分解温度で徐 々に熱分解してガス化する。

【００２２】 この傾斜型スクリューコンベヤ２１内で分解して発生したガスはこのスクリュ ーコンベヤ２１の上方縁部の開口から上方の管路３１を通って脱クロル槽３２に 導かれる。一方、第１の分解部２０で分解されなかった残留プラスチックは下方 の管路３３を通って第２の分解部４０へ送られる。

【００２３】 尚、この第１の分解部２０ではスクリューコンベヤ２１は傾斜して配置され、 このスクリューコンベヤの上方から下方へ熱を循環するようにしているため、内 部のプラスチックは上方に移動するに従い徐々に高温に加熱されることになるか ら熱の制御が簡単であり、下部より徐々にガス化していくために炭化しにくく、 油化効率が良いものとなる。

【００２４】 第２の分解部４０は第１の分解部と同様な第２の傾斜型スクリューコンベヤ４ １を有し、この傾斜型スクリューコンベヤ４１は第１の分解部と同様な管体４２ ，スクリュー４３，モータＭ３を有し、また第３の熱風循環路４４形成する外殻 ４５で取り囲まれ、この外殻４５はバーナー４６を備えた熱風発生装置４７とブ ロワー４８を介して循環路４９，５０で連結され、熱風が熱循環路４４の上方か ら下方に向けて循環されるようになっている。この熱風発生装置４７では、傾斜 型スクリューコンベヤ４１の上端部の最高温度が５００℃、下端部の最高温度が ４５０℃となるように設定されている。

【００２５】 また、第２の傾斜型スクリューコンベヤ４１の管体４２の上端縁部は上下に開 口し、上方開口部は管路５１に上流側が脱クロル槽３２と下流側が分溜塔５２に 連通し、下方開口部は管路５３によって残渣モータ５４を介して残渣タンク５５ と連通している。

【００２６】 上記分溜塔５２はそれぞれ軽質油コンデンサー５６及び重質油コンデンサー５ ７と連通され、これらのコンデンサーはそれぞれ軽質油の回収タンク５８と重質 油回収タンク５９に連通されている。

【００２７】 第２分解部４０では第１分解部２０で分解されなかった残留プラスチックを管 路３３を介して第２の傾斜型スクリューコンベヤ４１の下端部でその内部へ受け 入れ、スクリュー４３の回転により残留プラスチックをその上方に搬送する。こ の第２の傾斜型スクリューコンベヤ４１では上端部から下方部にかけて最高で５ ００度℃から４５０℃の温度勾配で加熱されているため、ポリプロピレンやポリ エチレンなどの高温でガス分解が進行する樹脂を緩やかに分解させる。

【００２８】 このようなガス分解で分解したガスは前記の第１分解部２０で分解されたガス と共に分溜塔５２に導かれ分溜塔５２では軽質油コンデンサー５６と重質油コン デンサー５７によってそれぞれ油化され、生成油として取り出される。

【００２９】 また、金属や砂等の溶融しない残渣や、脱塩素のために溶解部１に生石灰とし て添加され塩素と化合した塩化カルシウムは、第２の傾斜型スクリューコンベヤ の上方部から管路５３を通して落下して残渣モータ５４により残渣タンク５５の 水の中に入り、水封される。この水封により、万一、スクリューコンベヤを囲む 外周部分に亀裂等が入り、火災や爆発などが起きても、水封された残渣タンクが 安全弁の役割を果たす。

【００３０】

【考案の効果】

以上のように、本考案に係るプラスチックの連続乾留熱分解油化装置では第１ の分解スクリューコンベヤと第２の分解スクリューコンベヤを傾斜配置し、それ ぞれに上方から下方に向けて上方を高温とし下方を低温とする温度傾斜を付けて 熱風を循環させているので、温度が逆勾配となり、熱分解や緩やかに進み、炭素 の析出を少なくすることができる。また、温度制御が容易で、混合樹脂の同時熱 分解を効率よく行い、代替エネルギーとしての生成油を安価に提供することがで きる。

【００３１】 また、上記両分解スクリューコンベヤが傾斜配置されているため、水平配置に 比べて設置面積を小さくすることができ、設備コストの低減を図ることができる 。

【００３２】 更に、第２の分解用スクリューコンベヤの上方部が下方に延出する連通管によ り残渣タンクに連結されて水封されたなる場合には、万一、スクリューコンベヤ を囲む外周部分に亀裂等が入り、火災や爆発などが起きても、水封された残渣タ ンクが安全弁の役割を果たすことができ、安全性に優れた装置とすることができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るプラスチックの連続乾留熱分解油
化装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 溶解部 ２ ホッパー ３ 横型のスクリューコンベヤ ７ 熱風循環室 ９ 加熱室 ２０ 第１の分解部 ２１ 傾斜型の第１の分解スクリューコンベヤ ２４ 第２の熱風循環路 ４０ 第２の分解部 ４１ 傾斜型の第２の分解スクリューコンベヤ ４４ 第３の熱風循環路 ５２ 分溜塔

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理プラスチックの貯留ホッパーと、 該貯留ホッパーに連通して該プラスチックを搬送する外
   周が囲繞された横型の溶解用スクリューコンベヤと、 該スクリューコンベヤの少なくとも一部を取り囲む第１
   の熱風循環路に該スクリューコンベヤ内の該プラスチッ
   ク廃棄物を予備溶解するための熱風を供給する第１の加
   熱装置と、 該スクリューコンベヤの先端に中間部が連結され、外周
   が囲繞された傾斜型の第１の分解用スクリューコンベヤ
   と、 該第１の分解用スクリューコンベヤの外周を取り囲む第
   ２の熱風循環路に、所定のプラスチック分解温度を有す
   る熱風を上方から下方に循環供給する第２の加熱装置
   と、 該第１の分解用スクリューコンベヤの上端近傍から下方
   に延出する連通管の下端に連結され、その連結部から斜
   め上方に延長する外周が囲繞された傾斜型の第２の分解
   用スクリューコンベヤと、 該第２の分解用スクリューコンベヤの外周を取り囲む第
   ３の熱風循環路に、前記第２の加熱装置における熱風よ
   りも高温のプラスチック分解温度を有する熱風を上方か
   ら下方に循環供給する第３の加熱装置と、 前記第１と第２の分解用スクリューコンベヤの上端近傍
   に連結された連通管と連結されてなる分溜塔と、 該分溜塔と連結された軽質油コンデンサーと重質油コン
   デンサーと、 からなることを特徴とするプラスチックの連続乾留熱分
   解油化装置。
2. 【請求項２】 前記横型の溶解用スクリューコンベヤの
   内部に配設されたスクリューは、該溶解用スクリューコ
   ンベヤが傾斜型の前記第１の分解用スクリューコンベヤ
   と連結する先端部から離れた途中位置で終端をなしてい
   ることを特徴とする請求項１記載のプラスチックの連続
   乾留熱分解油化装置。
3. 【請求項３】 前記途中位置において前記溶解用スクリ
   ューコンベヤの外周の一部が開口して塩素ガス処理装置
   に連通してなることを特徴とする請求項２記載のプラス
   チックの連続乾留熱分解油化装置。
4. 【請求項４】 前記第２の分解用スクリューコンベヤの
   上方部が下方に延出する連通管により残渣タンクに連結
   されて水封されたなることを特徴とする請求項１乃至３
   の何れか１項に記載のプラスチックの連続乾留熱分解油
   化装置。
5. 【請求項５】 前記第１の分解用スクリューコンベヤの
   上端近傍に連結された前記連通管と前記分溜塔との間に
   脱クロル槽を設けてなることを特徴とする請求項１乃至
   ４の何れか１項に記載のプラスチックの連続乾留熱分解
   油化装置。
6. 【請求項６】 前記第１の加熱装置は前記溶解用スクリ
   ューコンベヤ内のプラスチックを２５０℃ぐらいまで上
   昇させるようにしてなることを特徴とする請求項１乃至
   ５の何れか１項に記載のプラスチックの連続乾留熱分解
   油化装置。
7. 【請求項７】 前記第２の加熱装置は前記第１の分解用
   スクリューを取り囲む第２の熱風循環路の上端部及び下
   端部の温度をそれぞれ４００℃程度と３５０℃程度に設
   定してなることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１
   項に記載のプラスチックの連続乾留熱分解油化装置。
8. 【請求項８】 前記第３の加熱装置は前記第２の分解用
   スクリューを取り囲む第３の熱風循環路の上端部及び下
   端部の温度をそれぞれ５００℃程度と４５０℃程度に設
   定してなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１
   項に記載のプラスチックの連続乾留熱分解油化装置。