JP3119499U

JP3119499U - 廃プラスチック材の分解処理装置

Info

Publication number: JP3119499U
Application number: JP2005010353U
Authority: JP
Inventors: 祐二小原; 清靜間
Original assignee: 祐二小原; 清靜間
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2015-12-06

Abstract

【課題】廃プラスチック材を加熱炉内に投入して加熱処理により、溶融・分解させて、油脂成分に変換させ、それの気化ガスを抽き出して冷却することで液相に戻し油化する手段において、炉床に敷き詰める長石から放射させる放射線による廃プラスチック材の分解溶融の促進の効果を一層向上させる分解処理装置を提供する。
【解決手段】外周に、ヒーターａを装設し、それの外周を断熱材ｂにより被覆した加熱炉１に、被処理物を供給するフィーダー２と、気化ガスを取り出す気化ガス取出管４と、残渣排出装置６とを接続させて設け、前記気化ガス取出管４を、気化ガス冷却装置５に接続してなる廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉１の内壁面の略全面に、パネル状に成形した天然御影石のセラミックパネルｍを貼り付ける。
【選択図】図４

Description

本考案は、加熱炉内に廃プラスチック材を投入し、加熱処理により分解処理して再利用を可能とする物質に変換させる廃プラスチック材の分解処理手段についての改良に関する。

上述の、廃プラスチック材を加熱処理により分解処理して再利用を可能とする物質に変換させる手段は、従前にあっては、廃プラスチック材を加熱炉内に投入し、フタル酸ナトリウムや、ステアリン酸ソーダ等の分解促進剤の添加のもとに、５００度Ｃ〜８００度Ｃの高温に加熱して、廃プラスチック材の分子構造を分解し溶融させて、液化してくる油脂成分に生成し、これを取り出して分別精製することで、再利用が可能なナフサ等の油脂に変換させるようにしている。

また、この廃プラスチック材の分解処理手段が、廃プラスチック材を加熱溶融させるために、加熱炉内を昇温させるのに要する燃料費のコストが嵩むことから、加熱炉内の炉床に、加熱によりアルファー線（α線）を放射する長石等を敷き詰めておいて、これの加熱により放射されるα線によって廃プラスチック材の分解を促進せしめて、燃料費のコストの低減を図る廃プラスチック材の分解処理手段が、本願の出願人による特開２００４−１６８８０６号公報により開示されている。

この手段は、分解促進剤の添加に併せて、炉床に敷き詰めた長石からの、加熱により放射される放射線のα線が、結果として、廃プラスチック材を溶融・分解させるための熱処理の際の加熱温度の上限を降下させて、廃プラスチック材の溶融・分解をコスト上効率的なものとしているだけで、その長石から放射される放射線のα線が廃プラスチック材の溶融・分解に対しどのように作用・機能しているのかが明らかではないので、炉床に長石をどのように敷き詰めればよいのか、どの位の量の長石を敷き詰めればよいのか、また、どのような成分の長石を選択すればよいのか、が明らかで無い問題がある。
特開２００４−１６８８０６号公報

本考案において解決しようとする課題は、廃プラスチック材を加熱炉内に投入して加熱処理により、溶融・分解させて、油脂成分に変換させ、それの気化ガスを抽き出して冷却することで液相に戻し油化する手段において、炉床に敷き詰める長石から放射させる放射線による廃プラスチック材の分解溶融の促進の効果を一層向上させることにある。

上述の課題を解決する本考案手段は、加熱炉の炉内の炉床に敷き詰める長石から放射される放射線が、炉内における廃プラスチック材の加熱処理に対し、どのように作用し、また、どのように機能して役割を果たしているかについて種々の検討を加えて得られた知見に基づいてなされたものである。

すなわち、加熱炉内において加熱処理する廃プラスチック材に対して照射する放射線は、それのα線がプラスチック材の分子結合をゆるめるように働き、β線が分子ごとに分断していくように働き、γ線が分断された分子を油の状態に結合させるように働いて、これにより、廃プラスチック材を、融点が１４０度Ｃ程度の発泡スチロールについていえば、９８度Ｃ程度になってきたときに、油脂成分に分解した気化ガスが発生してきて、その気化ガスを冷却する冷却装置を経たところに、液化した油が出はじめてくること、このとき、照射する放射線は、α線だけでは駄目で、β線及びγ線が併せて照射されることが必要であること、このことからα線を多く放射し、β線・γ線の放射が少ない長石は、不向きで、α線β線・γ線を多く放射する御影石を用いることで、融点よりも低い温度で油脂成分に分解した成分の気化ガスが出はじめるという前述の効果が得られるようになること、そして、このように用いる天然の御影石は、それをパネル状に形成して加熱炉の内壁面に張り付けるか、それを粉砕してセメントと混ぜ、モルタル状に加熱炉の内壁面に塗着し、加熱炉の稼動による加熱で焼成することで、加熱炉の内壁面にパネル状に張り付けておくことが炉床に敷き込むよりも、効率的であることが判ってきた。

そして、このことから、本考案においては、上述の課題を達成するための手段として、請求項１に記載した、
周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周を断熱材ｂにより被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１に、それの炉内に被処理物を供給するフィーダー２と、供給した被処理物の熱分解により該加熱炉１内に生成してくる気化ガスを取り出す気化ガス取出管４と、供給した被処理物の熱分解により生成してくる残渣を排出する残渣排出装置６とを接続させて設け、前記気化ガス取出管４を、気化ガス冷却装置５に接続してなる廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉１の内壁面の略全面に、パネル状に成形した天然御影石のセラミックパネルｍを貼り付けたことを特徴とする廃プラスチック材の分解処理装置。
および請求項２に記載した、
周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周を断熱材ｂにより被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１に、それの炉内に被処理物を供給するフィーダー２と、供給した被処理物の熱分解により該加熱炉１内に生成してくる気化ガスを取り出す気化ガス取出管４と、供給した被処理物の熱分解により生成してくる残渣を排出する残渣排出装置６とを接続させて設け、前記気化ガス取出管４を、気化ガス冷却装置５に接続してなる廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉１の内壁面の略全面に、粉砕した天然御影石を、耐火セメント及び水と練和して、モルタル状に塗着したことを特徴とする廃プラスチック材の分解処理装置。
を提起するものである。

廃プラスチック材を油化還元するための本考案による廃プラスチック材の分解処理装置は、廃プラスチック材を加熱処理する加熱炉内の内壁面に、パネル状に形成した天然の御影石のパネルを張り付けるか、粉砕した天然の御影石を、耐火セメント及び水と混和してモルタル状に塗着して張り付けることで、加熱炉内に天然の御影石を存在させ、熱処理の際に、廃プラスチック材が、加熱により天然の御影石からランダムに放射されるα線・β線・γ線の放射線の照射を浴びるようにして、それの融点以下の温度において分解が行われるようにしていることから、加熱炉の炉内の温度を、低い温度に保持せしめて分解処理が行えるので、熱処理のための燃料費のコストを著しく低減できる。

また、被処理物の廃プラスチック材を、油成分と炭素とに分解することから残渣の殆どが炭素となるようになって、残渣を商品価値の高いものとする。そして、連続運転を可能とすることで、運転効率を良いものとする。

本考案手段において、加熱炉の炉内壁面に張り付ける天然石の御影石は、加熱炉内に存在して廃プラスチック材の熱処理の際に、加熱によりα線・β線・γ線の放射線をランダムに放射するようになればよく、加熱炉を炉床を具備する形態に構成する場合にあっては、その炉床に敷き込むようにしてよい。

また、加熱炉を円筒状または上面側が平らで周壁が側断面においてＵ字状をなすＵ字管状に形成して、それの一端側に廃プラスチック材の供給口を設け他端側に排出口を設けて、連続運転式に分解処理装置を構成した場合に、加熱炉の炉内壁面に天然の御影石を張り付けるようにする。

この加熱炉の内壁面に張り付ける天然石の御影石は、それをパネル状に成形加工して、そのパネルを炉内壁面に張り付けるか、天然石の御影石を粉砕し、それを耐火セメントと混ぜ、水を加えて練り、モルタル状に炉内壁面に塗着することで行う。塗着した天然石の御影石の粉末は、最初の廃プラスチック材の熱処理の際の加熱により焼成されて天然御影石のセラミックとなり、以後、炉内壁面に張り付けた御影石のセラミックパネルとして作用するようになる。

このセラミックパネルを焼成するために、粉砕した御影石に耐火セメントと水とを混ぜ練和するとき、粉砕した御影石には、小石程度の粗い破砕片を含むものとしておくことで、焼成したセラミックパネルに、クラックが生じてくるのを抑止するようになる。

次に実施の一例を図面に従い説明する。
図１は本考案手段による廃プラスチック材の分解処理装置Ａの全体の正面図、図２は同上の左側面図、図３は同上の右側面図、図４は同上の一部縦断した正面展開図、図５は同上の加熱炉の縦断側面図、図６は同上の加熱炉の縦断正面図で、これら図において、１は加熱炉で、この例においては軸線方向を左右方向とした円筒状に形成してあって、その筒状をなす周壁１０は、それの外周面にヒーターａが巻き付けられ、その外周に断熱材ｂが多層に巻き付けてあり、左右の側端はそれぞれ側壁１１・１１で閉塞してある。

ｍは、周壁１０の内面および前記側壁１１・１１の内面の略全面に張り巡らせた天然石の御影石よりなるセラミックパネルで、天然石を粉砕し、耐火セメントと混ぜ、加水して練和し、加熱炉１の内壁面にモルタル状に塗着して、最初に加熱炉１を稼動するときの熱により焼成することでセラミックパネルに形成してある。

このパネルは、天然石の御影石を成形加工することで形成し、それを加熱炉１の内壁面に張り付けるようにする場合がある。

この加熱炉１は、図１〜図３に示しているように、サポート１ａにより機枠Ｆに固定して装架され、それの内腔の軸芯部位には、前記機枠Ｆに軸架した回転軸１２が左右に貫通するように配設され、それの周面には、図４に示すように、モーターＭ１の作動によって回転軸１２が駆動回転することで回動する螺旋状のアジテータ１３が取付けてある。

２は、この加熱炉１内に廃プラスチック材を供給するフィーダーで、ホッパー２０と、それの下口２１に接続する搬送筒２２と、その搬送筒２２内に軸架するスクリュー状のコンベア２３と、そのコンベア２３を駆動するモーターＭ２とからなり、ホッパー２０内に投入した廃プラスチック材を、モーターＭ２の駆動によるコンベア２３の作動で、搬送筒２２の先端側に向けて圧送し、その先端側に接続する接続筒２４を介し加熱炉１の一端側に設けた供給口１４送り込むようにしてある。

このフィーダー２には、加熱炉１内に供給した廃プラスチック材の熱分解により生成される気化ガスの圧力が、逆流するように噴出してくるのを阻止するために、廃プラスチック材を圧送するコンベア２３の終端側に、回転バルブ状の繰出機構２５が設けられる。

また、このフィーダー２は、加熱炉１内に供給する廃プラスチック材が、水洗いして、水切りも乾燥も行わない濡れた状態でも送り込めるようにコンベア２３を構成してあって、濡れた状態の廃プラスチック材を供給することで加熱炉１内に加水する加水手段を兼ねたものとしている。

３は、加熱炉１内にナトリウム系の触媒を供給する触媒フィーダーで、ホッパー３０と、そのホッパー３０内に投入した触媒を所定の量に制御して切り出す定量繰出機構３１と、切り出す触媒を誘導する搬送筒３２とからなり、その搬送筒３２の下端側は、前述のフィーダー２の搬送筒２２の搬送方向における中間部位に接続させてあり、添加する触媒を、フィーダー２により供給される廃プラスチック材に混和させた状態で、その廃プラスチック材と共に加熱炉１内に送り込むようにしている。

４は、加熱炉１内に投入した廃プラスチック材から、加熱処理により分解して生成されてくる気化ガスを抽き出し冷却装置５に導く気化ガス取出管で、加熱炉１の内腔に連通する接続口４０は、図５に示しているように、周壁１０の軸芯位置を通る上下の中心線Ｘに対して略３０度程度の角度に偏る部位に開設してあり、これにより、加熱炉１の炉内の上部に、廃プラスチック材から生成される気化ガスと、廃プラスチック材から生成される気化ガスと、廃プラスチック材中に混在する塩化ビニール材から生成されてくる塩素ガスと、加熱炉１内に供給するナトリウム系の触媒から生成してくるナトリウムガスと、供給する水から生じてくる水蒸気ガスとが混ざり合った状態に保持せしめるための空間が形成されるようにしてある。

５は、この気化ガス取出管４で抽き出される気化ガスを冷却処理する冷却装置で、気密に形成した冷却ボックス５０と、それの内部に、配設したラジエータ状の熱交換器５１と、これに、循環させる冷凍機により冷却した冷却水を貯留する冷却水タンク５２と、そのタンク５２内の冷却水を循環させるポンプＰ１とにより構成してあって、それの冷却ボックス５０の内部で前記熱交換器５１の下方には、冷却により凝縮して油化してくる油脂成分を受ける受器５３がトレー状に形成して配設してあり、この受器５３の底部には、貯留された油脂成分を排出させる油排出管５４がバルブＶ１を介して接続し、その先に回収タンクｔ１が接続させてある。

この受器５３内には、加熱炉１内に供給した水から生成して気化ガスと共に気化ガス取出管４を経て冷却ボックス５０内に導かれてくる水蒸気から復水した水が、前述の油化した油脂成分と一緒に貯留される。

加熱炉１内に生成してくる塩素ガスと添加したナトリウム系の触媒から生成してくるナトリウムガスとは、高温の状態では殆ど反応して結合することはないが、気化ガス取出管４により冷却装置５内に導かれてくる間の温度降下により２００度Ｃ程度になってくると、互いに結合するように反応し始め塩（ＮａＣｌ）となって固定され、これが冷却装置３の冷却ボックス５０内において熱交換器５１により冷却されて凝縮してくる水に溶解して、塩水となって前述の受器５３内に貯留され、油脂成分とは二層に分離して下層に滞留する。そして、受器５３の底面側には、この下層の塩水を取り出す水排出管５５がバルブＶ２を介し接続し、それの下端側には塩水タンクｔ２が接続させてある。

６は、加熱炉１内に生成される主として炭素からなる残渣を排出する残渣排出装置で、加熱炉１の他端側の端部に設けた残渣排出口１４と、その排出口１４に接続させて設けた排出管６０と、その排出管６０に、前記残渣排出口１４を外部に対し密閉した状態として、そこに送られてくる残渣を強制的に送り出すように設けたバルブシッター状の残渣取出機構６１と、それの送出方向の下流側に接続させて設けた残渣取出ビン６２とからなり、前記残渣取出機構６１がモーターＭ３による駆動で作動することで、残渣を順次残渣取出ビン６２内に送り込むようにしてある。

残渣取出ビン６２は、この例においては、それの外周が、ウォータージャケットよりなる冷却器６３により囲われ、そこに、前述の冷却装置５の、冷却機により冷却される冷水タンク５２内の冷却水がポンプＰ２により循環して、残渣取出ビン６２内に回収される殆どが炭素の残渣を冷却し、かつ、気密に保持せしめておいて、その炭素よりなる残渣が空気と接触した状態での熱との相乗による粉塵爆発を起こすのを抑えるようにしてある。

この残渣を回収する残渣取出ビン６２は、それの底部に、冷却された残渣を排出する取出口６４が設けられるが、この取出口６４にも、残渣取出ビン６２内に生じてくる圧力が噴出するのを阻止するシャッター６５が開閉自在に設けられ、そのシャッター６５を開放して冷却された残渣を通常のコンベア６６により取り出すようにしている。

本考案を実施せる廃プラスチック材の分解処理装置の全体の正面図である。同上装置の左側面図である。同上装置の右側面図である。同上装置の一部縦断した展開図である。同上装置の加熱炉の縦断側面図である。同上装置の加熱炉の縦断正面図である。

符号の説明

Ａ…廃プラスチック材の分解処理装置、Ｆ…機枠、Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３…モーター、Ｐ１・Ｐ２…ポンプ、Ｖ１・Ｖ２…バルブ、ａ…ヒーター、ｂ…断熱材、ｍ…セラミックのパネル、ｔ１…回収タンク、１…加熱炉、１ａ…サポート、１０…周壁、１１…側壁、１２…回転軸、１３…アジテータ、１４…残渣排出口、１５…供給口、２…フィーダー、２０…ホッパー、２１…下口、２２…搬送筒、２３…コンベア、２４…接続筒、２５…繰出機構、３…触媒フィーダー、３０…ホッパー、３１…定量繰出機構、３２…搬送筒、４…気化ガス取出管、４０…接続口、５…冷却装置、５０…冷却ボックス、５１…熱交換器、５２…冷却水タンク、５３…受器、５４…油排出管、５５…水排出管、６…残渣排出装置、６０…排出管、６１…残渣取出機構、６２…残渣取出ビン、６３…冷却器、６４…取出口、６５…シャッター、６６…コンベア。

Claims

周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周を断熱材ｂにより被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１に、それの炉内に被処理物を供給するフィーダー２と、供給した被処理物の熱分解により該加熱炉１内に生成してくる気化ガスを取り出す気化ガス取出管４と、供給した被処理物の熱分解により生成してくる残渣を排出する残渣排出装置６とを接続させて設け、前記気化ガス取出管４を、気化ガス冷却装置５に接続してなる廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉１の内壁面の略全面に、パネル状に成形した天然御影石のセラミックパネルｍを貼り付けたことを特徴とする廃プラスチック材の分解処理装置。
周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周を断熱材ｂにより被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１に、それの炉内に被処理物を供給するフィーダー２と、供給した被処理物の熱分解により該加熱炉１内に生成してくる気化ガスを取り出す気化ガス取出管４と、供給した被処理物の熱分解により生成してくる残渣を排出する残渣排出装置６とを接続させて設け、前記気化ガス取出管４を、気化ガス冷却装置５に接続してなる廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉１の内壁面の略全面に、粉砕した天然御影石を、耐火セメント及び水と練和して、モルタル状に塗着したことを特徴とする廃プラスチック材の分解処理装置。