JP3119500U

JP3119500U - 廃プラスチック材の分解処理装置における残渣の排出装置。

Info

Publication number: JP3119500U
Application number: JP2005010354U
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】加熱炉内に廃プラスチック材を投入して熱処理により油脂成分に分解する分解処理を連続運転式とするため、加熱炉に対する廃プラスチック材の供給と残渣の排出とが連続で行えるようにする際の、その残渣の排出が、残渣に粉塵爆発を生ぜしめることなく、安全にかつ効率的に回収できる残渣の排出装置の提供。
【解決手段】外周にヒーターａを装設し、その外周側を断熱材ｂで被覆した加熱炉１に、被処理物の供給装置２と、残渣の排出装置６と、気化ガス取出管４とを設け、内部に螺旋のアジテータ１３を軸支し、気化ガス取出管４を、冷却装置５に接続させ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の排出口１４は、残渣の気密を保持して集積収容せしめる残渣取出ビン６２と、残渣取出ビン６２を冷却するウォータージャケット６３と、残渣取出ビン６２の取出口６４に、バルブを介し接続する残渣排出コンベア６６を具備する残渣排出装置６を接続した。
【選択図】図４

Description

本考案は、廃プラスチック材を加熱炉内に投入して熱処理により油脂成分と炭素とに分解し、油脂成分の気化ガスを抽き出し冷却装置による冷却で再利用を可能とする油脂類に油化還元する廃プラスチック材の分解処理装置において、加熱炉内に生成してくる残渣の排出手段についての改良に関する。

廃プラスチック材を加熱炉に投入して、加熱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処理手段は、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変換させ、これを加熱炉から取り出して分別蒸留により融点の異なる各油脂に分別精製するようにしている。

この手段は、加熱炉内の温度を５００度Ｃ〜８００度Ｃの高温にすることで、燃料費のコストが嵩む問題がある。

このことから、本願の出願人は、加熱炉内に投入した廃プラスチック材を、２５０度Ｃ〜３５０度Ｃ程度の低い温度で燃焼させずに蒸し焼き状態に加熱して、プラスチック材を組成する油脂成分に分解し、それの気化ガスを取り出して冷却装置により冷却して油脂類に還元させる手段を、特開２００４−１６８８０６号公報にあるように開発している。

この廃プラスチック材の分解処理手段は、所定量の廃プラスチック材を、バッチ式に、加熱炉内に投入し、これを燃焼させずに蒸し焼きの状態に加熱して、プラスチック材を組成している油脂成分に分解し、その分解した成分の気化ガスを加熱炉から気化ガス取出管により取り出し、冷却装置に導いて冷却し油脂類に還元することから、加熱によりプラスチック材を分解させたときに油脂成分から遊離した炭素が加熱炉内に残渣として集積してくる。

この残渣として炉内に集積する炭素は、投入した廃プラスチック材に対し重量比において略４０％程度となる多量のものとなる。

このため、一回の分解処理工程を終える度ごとに、加熱炉の炉内から集積した残渣を掻き出さなければならず、廃プラスチック材の熱分解による分解処理作業を面倒にする問題がある。

また、分解処理装置を、それの炉内に生ずる残渣の排出が連続して行われるようにして、廃プラスチック材の供給が連続して行えるように構成すると、炉内に生成した残渣が、上限温度を約５００度Ｃ程度に設定しておいて、炉内の温度を、従前の５００度Ｃ〜８００度Ｃに比して略２４０度Ｃ程度の低温に制御して行うこの本考案手段にあっても、かなりの高い温度を保持した状態で、加熱炉の排出口から連続して排出されてくることで、これを回収する回収ビン内に集積してきたときに、粉塵爆発を起こす危険があり、この残渣の炭素の排出処理が厄介な問題がある。
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、加熱炉内に廃プラスチック材を投入して熱処理により油脂成分に分解し、それの気化ガスを抽き出して冷却し油化還元する分解処理をバッチ式によらず連続運転式とするため、加熱炉に対する廃プラスチック材の供給と残渣の排出とが連続で行えるようにする際の、その残渣の排出が、殆どが炭素であることで貴重な回収資源となるこの残渣に粉塵爆発を生ぜしめることなく、安全にかつ効率的に回収できるようにすることにある。

本考案においては、上述の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した、筒状の胴周壁１０とそれの軸方向の両端側を塞ぐ側壁１１・１１とからなる横倒しの筒状の本体１２の前記胴周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周側を断熱材ｂで被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１には、一端側に設けた供給口１５に接続する被処理物の供給装置２と、他端側に設けた排出口１４に接続する残渣の排出装置６と、供給した被処理物の熱分解により生成する気化ガスを取り出す気化ガス取出管４とを接続して設けるとともに、内部に被処理物を一端側から他端側に向け移動させる螺旋のアジテータ１３を軸支し、前記気化ガス取出管４を、冷却装置５に接続させ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の排出口１４は、その排出口１４から排出される残渣を受け入れて外部に対し気密を保持して集積収容せしめる残渣取出ビン６２と、その残渣取出ビン６２の外周に付設して内部に収容した残渣を冷却するウォータージャケット６３と、残渣取出ビン６２の底部に開設せる取出口６４に、開閉するバルブまたはシャッター６５を介し接続する残渣排出コンベア６６とを具備する残渣排出装置６を接続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。

本考案手段は、廃プラスチック材を投入して加熱処理する加熱炉を、円筒形状に形成して、その炉内に被処理物を軸方向の一端側から他端側に向け移動させる螺旋のアジテータを軸支しておき、この加熱炉の一端側に設けた供給口に被処理物を連続して供給可能に供給装置を接続し、他端側に設けた排出口に、気密に形成した残渣取出ビンを気密に接続し、その取出ビンの外周に冷却器を付設し、底部に開設した取出口に開閉するシャッターまたはバルブを介し排出コンベアを接続させているのだから、炉内の温度に保持された状態で排出される炭素を主体とする残渣が粉塵爆発の因となる空気との接触を遮断した状態で残渣取出ビン内に回収され、その状態で強制的に冷却されて、取出口から取出されるようになるから、粉塵爆発を生ぜしめることなく、かつ、ロスのない状態で効率的に回収し得るようになる。

本考案手段において、加熱炉は、それの一端側に設けた供給口から炉内に投入した被処理物が、炉内に設けたアジテータにより他端側に移動して、その他端側に開設した排出口から排出されていくように、横倒しの筒状に形成するが、正円筒状に形成する必要はなく、多角筒状、または、底部側が半円筒状で上部側が角筒体状となる形状に形成するなど、炉内に軸支するアジテータによる被処理物の移動に支障がない範囲において適宜の形状に形成してよい。

また、投入した被処理物を排出口側に移動させるように炉内に設けるアジテータは、その投入した被処理物およびそれから生成してくる気化ガスを撹拌・流動させることがむしろ主体となるように、送りピッチの小さい大径のスクリュー状に形成して、生成した気化ガスが停滞する炉内の上部空間における撹拌も充分に行われるようにする。

次に本考案手段を実施せる廃プラスチック材の分解処理装置を、図面に従い詳述する。
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。

また、周壁１０の内面および前記側壁１１・１１の内面には、御影石の天然石を成形したパネルまたは御影石の天然石を粉砕して耐火セメント・水を混和して焼成したのセラミックのパネルｍまたはキャスタブルが全面に張り巡らせてある。

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Ｓ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Ｓ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供給装置で、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１５に送り込むようにしてある。

この供給装置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、この供給装置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、前述の供給装置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、供給装置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ャ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。

本発明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、Ｓ…回転軸、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…本体、１３…アジテータ、１４…残渣排出口、１５…供給口、２…供給装置、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…ウォータージャケット、６４…取出口、６５…シャッター、６６…コンベア。

Claims

筒状の胴周壁１０とそれの軸方向の両端側を塞ぐ側壁１１・１１とからなる横倒しの筒状の炉本体１２を形成し、それの前記胴周壁１０の外周に、ヒーターａを装設し、それの外周側を断熱材ｂで被覆して加熱炉１を形成し、その加熱炉１には、一端側の上部に設けた供給口１５に接続する被処理物の供給装置２と、他端側の底部に設けた排出口１４に接続する残渣の排出装置６と、供給した被処理物の熱分解により生成する気化ガスを取り出す気化ガス取出管４とを接続して設けるとともに、内部に被処理物を一端側から他端側に向け移動させる螺旋のアジテータ１３を軸支し、前記気化ガス取出管４を、冷却装置５に接続させ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の排出口１４は、その排出口１４から排出される残渣を受け入れて外部に対し気密を保持して集積収容せしめる残渣取出ビン６２と、その残渣取出ビン６２の外周に付設して内部に収容した残渣を冷却する冷却器６３と、残渣取出ビン６２の底部に開設せる取出口６４に、開閉するバルブまたはシャッター６５を介し接続する残渣排出コンベア６６とを具備する残渣排出装置６を接続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。