JP3472958B2 - 乾留装置 - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
可燃性物質を原料として、活性炭原料と油とを連続製造
する乾留装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、自動車の普及に伴って使用済みの
廃タイヤの発生量は急増し、その焼却方法や再利用の試
みが多数提案されている。例えば、乾溜分解による再生
タイヤ、油の回収技術が知られる。廃タイヤを原料とし
て活性炭を製造する方法として、特開平4−29240
9号が知られ、さらに製造する装置として、特許第26
51994号が知られる。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した活
性炭の製造方法や、製造装置においては、廃タイヤの主
要成分である油分は燃焼させながら、単に、活性炭原料
を再生しようとするもので保育成分の再生効率が不充分
である。さらに、従来の技術では、乾留時に発生するガ
スの暴爆を防止するため、乾留室は、密閉されている。
このことは、乾留室へ原材料の廃タイヤを投入する作業
と、乾留処理と、分離された残渣を回収する作業とを、
連続して行うことができず、それぞれ別個に行うことを
意味し、作業効率の低下を招いている。 【0004】そこで、本発明の目的は、廃タイヤを連続
して投入しながら、同時に加熱乾溜処理を行って、気化
ガスから油を生成させると同時に、活性炭原料を連続し
て製造する大量処理に適する装置を提供するものであ
る。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。 (1)可燃性物質の塊を乾留分解する乾留装置であっ
て、回転中心を中心とする円周上に等間隔で配置され、
前記回転中心を中心として一体として回転する複数の加
熱炉と、外側から前記加熱炉を加熱する加熱装置と、前
記複数の加熱炉を内側に収容する筒状部を有する外ケー
スと、前記各加熱炉の間に、回転軸に平行に配置された
仕切り部材を有し、該仕切り部材と前記筒状部によって
画成される滞留部の中に各加熱炉がそれぞれ配置されて
いることを特徴とする乾留装置。 【0006】 【0007】 【0008】 【0009】 【0010】 【0011】 【0012】 【0013】 【発明の実施の形態】以下本発明の好適実施形態の装置
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1
は、本発明の装置を用いて廃タイヤ処理する際の処理工
程を示す模式図である。この処理工程は、廃タイヤTを
破砕する破砕機1、破砕機1で破砕された廃タイヤTの
破砕片を搬送する搬送コンベア3、搬送コンベア3によ
って搬送されてきた破砕片を乾留装置6へ定量供給する
定量供給装置4、破砕片を乾留分解する乾留装置6と、
乾留分解によって生じたガスを冷却して油化する冷却装
置14と、乾留分解で生じた残渣を、活性炭と鉄に分離
する選別機17とを備えている。 【0014】破砕機1は、上部のホッパーに廃タイヤを
投入すると、下部の一対のカッター刃2によって、略8
0〜110mm角程度に破砕する。破砕片は、搬送コンベ
ア3によって、定量供給装置5のホッパー4に投入され
る。定量供給装置5は、スクリューコンベアで形成され
て、所定の回転数で回転する。このスクリューコンベア
は、円筒状の外筒51と、ホッパー4の設けられている
入口52から乾留装置6内に開口している出口53に渡
って連続して設けられているスクリュー54と、このス
クリュー54を回転させるスクリュー駆動装置55とを
有している。 【0015】このスクリュー54によって破砕片が搬送
されると、破砕片が外筒51内に充填されて、入口52
から出口53への空気の流通が遮断され、気密状態が維
持される。つまり、気密状態を維持した状態で、破砕片
のみを乾留装置6内へ連続して送り込むことができる。
また、スクリュー54の送りピッチを、出口53側を入
口52側よりも漸次小さくした構成とすることで、出口
53付近で破砕片が圧縮され、気密作用をより確実なも
のとすることができる。他の方法としては、外筒51の
横断面における内径を、入口52から出口53へ向けて
漸次小さくすることで、出口付近で破砕片を圧縮し、外
筒51と破砕片との隙間、および破砕片間の隙間をなく
し、空気の流通を遮断することで、乾留装置6内の気密
性を向上させることができる。定量供給装置5における
入口52から出口53の間の気密性は、入口52から出
口53までの搬送距離を長くすることによっても達成す
ることができる。 【0016】さらに、定量供給装置5による供給量は、
乾留装置6内の加熱炉の温度や加熱炉の回転数及び加熱
乾溜状態によって、調整することができる。例えば、加
熱炉の温度を高くした場合には、加熱装置から供給され
た熱量に応じて供給量を増加させる。或いは、処理能力
を上げるために、加熱炉の回転を早くした場合には、そ
の回転数に応じて破砕片の供給量を調整する。例えば、
加熱炉の回転を速くすれば、加熱炉に供給するべき破砕
片の量も増やす必要があるため、加熱炉の回転数に応じ
て、供給量も調整される。 【0017】次に、乾留装置6の構成について、図2な
いし図4に基づいて説明する。図2は乾留装置6の側面
図、図3は同じく断面正面図、図4は外ケース8の断面
正面図である。乾留装置6は、4つの加熱炉61a、6
1b、61c、61dと、この加熱炉61a、61b、
61c、61dの両端に固定され、加熱炉61a、61
b、61c、61dを所定の位置関係に規定する一対の
回転部材62a、62bと、定量供給装置5によって搬
入されて来る破砕片を各加熱炉61a、61b、61
c、61dを送り込むガイド部材63と、回転部材62
a、62bの外周に設けられているガイドレール621
a、621bと、この各ガイドレール621a、621
bに下側からそれぞれ当接し、加熱炉61a、61b、
61c、61dを支持する4つのローラ63a、63
b、63c(4つ目のローラは、図示されていないの
で、符号は省略する。)と、4つの加熱炉61a、61
b、61c、61dを回転させる駆動装置10と、加熱
炉61a、61b、61c、61dの外側を覆う第1の
外ケース8と、加熱炉61a、61b、61c、61d
の排出側に接続される排出部64と、排出部64に形成
された排出孔641を覆う位置に設けられた排出部ケー
ス65と、加熱炉61a、61b、61c、61dを外
側から加熱する加熱装置66とを備えている。 【0018】次に、加熱炉61a、61b、61c、6
1dについて説明する。加熱炉61a、61b、61
c、61dは、それぞれ同一の構成であるため、加熱炉
61aについて説明し、他の加熱炉61b、61c、6
1dについては、説明を省略する。加熱炉61aは、円
筒形状に形成され、内部は破砕片が乾留処理されながら
通過する炉となっており、円筒の一方の開口は破砕片が
供給される取込口612に、他方の開口は乾留された後
の残渣が排出される排出口613となっている。加熱炉
61aの内壁には、案内手段としての羽根材611が螺
旋状に連続して設けられている。この羽根材611は、
加熱炉61aの回転によって収容した破砕片を、撹拌し
ながら取込口612から排出口613へと送り出す構成
となっている。この案内手段は、加熱炉61aを斜めに
配置した場合、つまり、取込口612よりも排出口61
3を低く設定した場合には、傾斜によって破砕片が移動
するので必ずしも螺旋に設けられていなくてもよい。 【0019】加熱炉61aは、外側から加熱装置66に
よって加熱され、内部の破砕片を加熱し、乾留しながら
排出口613へ送り出す構成となっている。羽根材61
1の螺旋の方向は、加熱炉61aの回転に対して逆向き
の螺旋、例えば加熱炉61aが右回転する場合には、左
ネジ方向に設けられている。つまり、取込口612から
排出口613へ向けて羽根材611の取り付け位置が左
回転方向に移動するように、羽根材611が加熱炉61
aの内壁に配置されている。 【0020】4つの加熱炉61a、61b、61c、6
1dは、1対の回転部材62a、62bの間に固定され
ている。図3に示されているように、回転部材62a、
62bは、円形状であり、その円の中心Oを中心とする
円周状に等間隔で4つの加熱炉61a、61b、61
c、61dが配置されている。つまり、回転部材62
a、62bの中心Oを基点に対称な位置に配置されてい
る。そして、加熱炉61a、61b、61c、61dの
取入口612が回転部材62aに開口し、排出口613
が回転部材62bに開口している。 【0021】回転部材62a、62bに対して、上記の
ように配置された加熱炉61a、61b、61c、61
dの間には、仕切り部材である仕切板67a、67b、
67c、67dが配置されている。図3に示されている
ように、仕切板67a、67b、67c、67dは互い
に直角に交差して、回転部材62a、62bの回転中心
で交差する構成となっている。 【0022】また、各回転部材62a、62bの外周に
はガイドレール621a、621bがそれぞれ設けられ
ている。このガイドレール621a、621bには、4
つのローラ63a、63b、63cが当接する。4つの
ローラ63a、63b、63cは、基台(図示せず)に
回転自在に支持されている。加熱炉61a、61b、6
1c、61dは、この4つのローラ上に載置される形
で、下側から回転自在に支持されている。そして、ロー
ラの駆動によって、回転部材62a、62bが回転し、
この回転によって回転部材62a、62bの中心Oを貫
く回転中心線を中心として、加熱炉61a、61b、6
1c、61dが公転する。加熱炉61a、61b、61
c、61d自体は、回転部材62a、62bに固定され
ているため、上記公転によって回転し、螺旋状に配置さ
れた案内手段611によって破砕片を排出口613へ送
り出す構成となっている。 【0023】ガイド部材63は、円錐形状に構成され、
その頂点部には、スクリューコンベアの出口53が開口
している。また、底部開口部には上記回転部材の内、取
入口側の回転部材62aが固定されている。出口53か
ら搬入された破砕片は、ガイド部材63の内壁に沿って
下方へ移動し、公転によって下部に移動して来たいずれ
かの加熱炉61a、61b、61c、61dの中へ、取
入口612を介して取り入れられる。ガイド部材63
は、回転体形状に形成されており、その回転中心に位置
する頂点部に、破砕片の搬入口が設けられている。ま
た、このガイド部材63の搬入口は、回転部材62a、
62bの回転中心線の延長線状に位置している。このた
め、回転部材62a、62bとともにガイド部材63が
回転しても、搬入口の位置は移動しないため、スクリュ
ーコンベアの出口53と、搬入口との接続が可能とな
り、回転中であっても、つまり乾留処理中であっても、
破砕片の搬入が可能となる。 【0024】上記のように公転する加熱炉61a、61
b、61c、61dの下側には、加熱炉61a、61
b、61c、61dを外側から加熱する加熱装置66が
配置されている。加熱装置66は、耐熱煉瓦などの耐熱
性を有する材料で構築された燃焼室661と、加熱手段
としてのガスバーナ662を備えている。燃焼室661
の側壁には複数の窓662が設けられ、該各窓662に
は燃焼室661内に噴射口を向けて、ガスバーナ663
が配置される。 【0025】燃焼室661上には、加熱炉61a、61
b、61c、61dが配置されており、回転部材62
a、62bの回転によって、加熱炉61a、61b、6
1c、61dは、順に燃焼室661の上を通過する。ま
た、回転部材62a、62bの回転速度を一定とするこ
とによって、各加熱炉61a、61b、61c、61d
は、同じ時間加熱されることとなる。 【0026】以上述べた回転部材62a、62bの間に
は、図4に示されているような、外ケース8が外側から
覆い被されている。外ケース8は、回転部材62a、6
2bの外周端に沿った断面形状に湾曲形成され、上部
は、図4に示されているように、筒状になっている。そ
して、この筒状部81の内側には、加熱炉61a、61
b、61c、61dが収容され、加熱装置66で加熱さ
れた熱気は、筒状部81と、仕切板67a、67b、6
7c、67dで画成される滞留部68a、68b、68
c、68dの中に閉じ込められ、各加熱炉61a、61
b、61c、61dを個別に暖める。 【0027】仕切板67a、67b、67c、67dを
設けることによって、加熱装置66から供給される熱気
は、外ケース8の上部に集まることなく、加熱装置66
上を通過する各滞留部68a、68b、68c、68d
内に閉じ込められるため、各加熱炉61a、61b、6
1c、61dをより高効率で加熱することができる。本
実施形態では加熱炉内温度が摂氏300〜600度であ
ると炭素化促進の為に好ましく、より好ましくは摂氏4
00〜500度であると良い。 【0028】上記仕切板67a、67b、67c、67
dは、加熱炉61a、61b、61c、61dの取入口
612側の回転部材62aに当接し、回転部材62bと
の間には、隙間671が形成されている。また、外ケー
ス8の上部には、加熱炉61の排出口613側端に、加
熱装置66から供給された熱気を排出する排出路82が
設けられ、上記隙間671から、加熱装置66から供給
さた熱気が、外ケース8の排気路82へと導かれる。外
ケース8の下部には、内側に加熱装置66が収容される
脚部83が設けられている。外ケース8の筒上部82の
外側面には、外ケース8内の保温効果をあげるために、
断熱材84を被せてもよい。 【0029】排出口613側の回転部材62bには、円
筒状の排出部64の一端が接続されている。排出部64
の他端部には、等間隔で排出孔641が複数もうけられ
ている。この排出孔641が設けられている部分には、
排出部ケース65が外側から被されている。排出部ケー
ス65は外部基礎に固定されているため、排出部64に
対して相対的に回転自在に構成されている。また、排出
部ケース65と排出部64の接続部分には、加熱炉61
内の気密性を保持するためのフランジ642が、排出部
ケース65に摺接するように、排出部64側に設けられ
ている。 【0030】排出部ケース65の上部には、乾留によっ
て分離されたガスを収容するための連結管11が連結さ
れている。排出部ケース65の下部にはホッパーが形成
され、ホッパーの底には、移送コンベア12の搬入口1
21が開口している。移送コンベア12は、定量供給装
置5のスクリューコンベアと同様の構成を有している。
つまり、円筒状の外筒と、外筒内において、その全長に
渡って設けられているスクリューと、スクリューを回転
させるスクリュー駆動装置とを備えている。そして、ス
クリューによって乾留によって分離された残渣が搬入口
121から入ると、残渣が外筒内に充填されて、排出部
64内への空気の流通が遮断され、排出部64、ひいて
は加熱炉61内の気密状態が維持される。 【0031】以上のように構成された乾留装置6によっ
て分離された、ガスと残渣は、次に述べる装置によって
処理される。連結管11内に設けられた吸引装置として
のブロアー13によって、分離された気化ガスは、トン
ネルフリーザー14に給送される。トンネルフリーザー
14は、給送された気化ガスを急激に冷却して液体化さ
せて分離槽15に移送させる。分離槽15は、液体を水
と油分に分離して、水を排出し、油分は油タンク16に
貯める。廃タイヤの乾留を行った場合には、この段階の
油分は原油状態である。また、ブロアー13で吸引され
たガスの一部は、ガスバーナ662の燃料として用いる
構成としてもよい。これにより燃費の効率化を図ること
ができる。 【0032】一方、移送コンベア12は、乾留によって
分離された残渣を選別機17へ移送する。選別機17
は、塊状の残渣を予め破砕ローラーによって砕いて、平
コンベア19へ投入する。平コンベア19から送られな
がら、上部に平行状に設けた磁選機18によって、鉄ク
ズが吸着により除去される。鉄クズを除去された残渣
は、活性炭素材として貯蔵タンク20に送られる。廃タ
イヤを乾留処理した場合には、この活性炭素材は、重金
属を含んだ炭素であり、使用目的、用途によって粉砕し
精製されるものである。純正度の高い良質の活性炭を生
成するには、公知技術のガス賦活法と化学薬品賦活法が
用いられる。なお、廃タイヤ以外の可燃性物質の乾留処
理に用いることもできる。案内手段によって、可燃性物
質の塊を撹拌しながら、加熱炉内を移動させることがで
き、連続加熱乾留を行うことが可能となる。また、加熱
炉自体を螺旋状に形成することによっても、可燃性物質
の塊を加熱炉内で移動させることができる。気密状態を
維持しつつ可燃性物質の供給が可能となったので、連続
した加熱乾溜が可能となり、油分と活性炭素材の分離が
高い効率で可能となる。 【0033】加熱炉61a内に設けられている案内手段
は、上記実施形態のように、羽根状に構成した場合の
他、以下に説明するような構成であってもよい。例え
ば、螺旋状に配置された羽根状の案内手段は、加熱炉の
軸方向に分断され、複数個設けられていてもよい。ま
た、羽根状である必要はなく、突起であってもよく、こ
の突起を螺旋状に配置して構成してもよい。 【0034】さらに、加熱炉を構成する円筒状の鉄板を
周方向に波状に形成し、この波によって軸方向へ形成さ
れた溝を、螺旋状に形成することによって、案内手段と
することができる。或いは、加熱炉自体を螺旋状に形成
してもよい。加熱炉自体の形状を螺旋状とすることによ
って、回転する加熱炉自体の形状に沿って破砕片を移送
する構成とすることもできる。この場合には、加熱炉内
に突起を設けて、十分な撹拌ができるように構成しても
よい。 【0035】本発明の装置によれば、回転中心を中心と
した円周状に加熱炉を複数配置することによって、加熱
炉を回転させるための駆動抵抗が減少し、加熱炉の回転
が滑らかとなり、駆動エネルギー省力化を図ることがで
きる。仕切板を設けることによって、熱源を高い効率で
利用することができる。つまり、加熱装置で加熱された
熱気は、筒状部と、仕切板で画成される滞留の中に閉じ
込められ、各加熱炉を個別に暖める。仕切板を設けるこ
とによって、加熱装置から供給される熱気は、外ケース
の上部に集まることなく、加熱装置上を通過する各滞留
部内に閉じ込められるため、各加熱炉をより高効率で加
熱することができる。
理工程を示す模式図である。 【図2】本発明を構成する乾留装置の全体側面図であ
る。 【図3】本発明を構成する乾留装置の断面正面図であ
る。 【図4】本発明を構成する乾留装置の外ケースの正面図
である。 【符号の説明】 1 破砕機、 2 カッター刃 3 搬送コンベア 4 ホッパー 5 定量供給コンベア 6 乾留装置 8 外ケース 10 減速モーター 11 連結管 12 移送コンベア 13 吸引ブロア 14 トンネルフリーザー 15 分離槽 16 油タンク 17 選別機 18 磁選機 19 平コンベア 20 貯蔵タンク
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 可燃性物質の塊を乾留分解する乾留装置
であって、 回転中心を中心とする円周上に等間隔で配置され、前記
回転中心を中心として一体として回転する複数の加熱炉
と、外側から前記加熱炉を加熱する加熱装置と、前記複数の加熱炉を内側に収容する筒状部を有する外ケ
ースと、 前記各加熱炉の間に、回転軸に平行に配置された仕切り
部材を有し、該仕切り部材と前記筒状部によって画成さ
れる滞留部の中に各加熱炉がそれぞれ配置されている こ
とを特徴とする乾留装置。
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- 1998-09-11 JP JP27659098A patent/JP3472958B2/ja not_active Expired - Fee Related
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