JP3582898B2

JP3582898B2 - Plastic waste liquefaction equipment

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Publication number: JP3582898B2
Application number: JP19129795A
Authority: JP
Inventors: 善勝高橋; 勝美葛西; 武夫田中
Original assignee: 日本ファーネス工業株式会社
Priority date: 1995-07-04
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JPH0913045A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック廃棄物を熱分解して液状炭化水素油を回収する装置に関し、特に、分解槽の内部に収容した溶融プラスチックに対して、分解槽の内外から加熱することにより、油分の回収を効率良く行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック廃棄物を熱分解して油分を回収する装置としては、例えば、特開平６−２５６７６９号公報等に示されるような装置が知られている。前記従来例においては、プラスチック廃棄物を加熱混練機構を有する二軸押出機により流動化させたものを、ヒータを備えた熱分解槽に供給する装置と、前記分解槽内で溶融プラスチックに対して加熱作用を行うヒータとを設け、溶融プラスチックから熱分解された炭化水素蒸気を凝縮器に案内して、油分を回収する装置を構成している。また、前記プラスチック廃棄物に含まれる熱分解されない固形成分は、分解槽の下部に配置するコンベアにより排出させるように構成しており、原料の投入と固形成分の排出の作業を連続して行い得るもので、前記プラスチック廃棄物としてのゴム・プラスチック廃棄物を処理し、資源として利用できる油分を有効に回収できる装置を構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来例の装置のように、分解槽の内部に収容される溶融プラスチックに対して、その分解槽の外側に配置するヒータのみにより加熱する方式を用いた場合には、分解槽の外壁に接する部分で溶融プラスチックが強く加熱されるが、槽の中心部では加熱作用が強く行われないために、処理時間が多く必要とされる等の問題が発生する。また、前記従来例の分解槽において、分解槽の上下の部分を複数の区画に別けて、ヒータによる加熱作用を各々調整可能に設けているが、そのような加熱手段を構成すると、装置の構成が複雑になり、装置の製造コストと稼働コストが上昇することに加えて、メンテナンスの面でも多くの問題が発生する。さらに、槽の内壁部分に溶融プラスチックに含まれる固形成分や、分解生成した固型分、重質炭化水素が付着して固化することがあり、そのような固形成分が内壁に付着すると、溶融プラスチックを加熱する際の熱効率を低下させる原因となる他に、所定の稼動時間ごとに装置を停止させて清掃を行う等の必要がある。
【０００４】
本発明は、前述したような従来の装置の問題を解消するもので、分解槽を収容する加熱炉内部に整流板を配置して、加熱装置により供給される燃焼ガスを有効に利用できるとともに、分解槽の内部に加熱手段を設けた攪拌装置を配置して、分解槽に収容されている溶融プラスチックに対する攪拌と加熱する作用を良好に行い得る装置を提供することを目的とし、さらに、前記攪拌装置に対してスクレーパ部材を配置することにより、分解槽の内壁に固形物の付着を防止する手段を設けたプラスチック廃棄物の油化装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラスチック廃棄物を半溶融化又は溶融化させたものを分解炉装置に投入し、前記プラスチック廃棄物の熱分解によって発生する油分蒸気を凝集器を通し、熱分解油又は分解ガスとして回収する装置に関する。
請求項１の発明は、前記分解炉装置は、加熱装置を配置した加熱炉と、前記加熱炉の内部に配置される分解槽、および、
前記加熱炉の加熱室に配置し、加熱装置から供給される燃焼ガスを案内する整流板と、
記分解槽の内部で溶融状態のプラスチック廃棄物を攪拌する攪拌装置と、
前記攪拌装置の攪拌部材を加熱する装置とから構成され、
前記加熱炉に配置する加熱装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温の燃焼ガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させるとともに、前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、前記攪拌装置には、分解槽の内壁に近接して移動する管路部材からスクレーパ部材を突出させて設け、前記スクレーパ部材の突出先端部を分解槽の内壁に摺動する方向に付勢する手段を設けていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、前記分解槽の内部に配置する攪拌装置を、吸排気系統を設けた駆動軸と、前記駆動軸に対してガス経路を接続する横の管路部材と、前記横の管路部材を接続する縦の管路部材とを組み合わせて構成し、前記攪拌装置の駆動軸を高温の流体を供給する手段として用い、高温の流体により分解槽の内部に収容される溶融プラスチック廃棄物に対する加熱を行うとともに、分解槽の内部で、前記駆動軸により駆動される攪拌部材によって、溶融プラスチック廃棄物の攪拌を行うことを特徴とする。
【０００７】
前述したように構成した本発明のプラスチック廃棄物の油化装置では、加熱炉の加熱室に対して供給する燃焼ガスを、整流板を介して均一に流通させることができるとともに、分解槽の内部に攪拌翼装置を配置して溶融プラスチックを攪拌し、前記攪拌翼装置を用いて溶融プラスチックに対する加熱作用を行うために、分解槽内部に収容される溶融プラスチックに対して、加熱作用を効率良く行うことができる。また、前記加熱炉に配置するバーナ装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温の燃焼ガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させる手段を構成することにより、加熱に必要とされる燃料を節約して、分解炉装置の稼働コストを低減することができる。
【０００８】
さらに、本発明において、分解槽の内部で回転する攪拌翼装置に対して、パイプ部材を組み合わせた燃焼ガスの流通経路を構成しているので、分解槽に収容される溶融プラスチックに対して分解槽の外側から加熱する作用と内部から加熱する作用とを併用して行うことができる。前述したような作用に加えて、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置しているので、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止して、分解槽内部での溶融プラスチックに対する加熱作用を良好な状態で行わせるとともに、分解槽内部の清掃等を行う回数を減らして、メンテナンスの手間を省くことができる。
【０００９】
【実施例】
図示される例にしたがって、本発明のプラスチック廃棄物の油化装置を説明する。まず、本発明のプラスチック廃棄物の油化装置において、加熱分解して油成分を抽出するための溶融プラスチックとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンコポリマー、エチレン・酢酸ビニルコポリマー等の各種オレフィン系ポリマー、ポリスチレン、ブチルゴム、天然ゴム等のように、熱可塑性を有するプラスチック材料を第１の対象物とする。また、架橋ポリエチレン等のように、高温で加熱しても半溶融化（脆化）するだけで液状化しないものをも対象とすることが可能であるが、そのような性質を持つプラスチック廃棄物は、熱可塑性を持つ破棄プラスチックと混合することにより対処可能である。
【００１０】
前記プラスチック廃棄物には、無機質充填材料や、安定剤、難燃剤、滑剤、カーボンブラック等の混合物を含んでも良く、それ等のプラスチック廃棄物を破砕処理した後で使用する。前記プラスチック廃棄物に対する熱分解を促進させるために、従来より知られている分解促進剤を使用することが可能であり、粉末やペレット状のもの、または液状のものを溶融プラスチックに混入して用いることができる。例えば、粉末状の分解促進剤としては、シリカ、アルミナ系の物や、ゼオライト等を用いることが可能であり、液状の分解促進剤として、炭化水素油等を使用することが可能である。
【００１１】
図１に示す例は、本発明の装置の概略の構成を示す説明図であり、プラスチック廃棄物油化装置１の分解炉装置２には、溶融プラスチックを収容して熱分解する作用を行う分解槽５を加熱炉３の内部に収容し、前記加熱炉３に対して加熱装置６を配置している。前記分解槽５は、円筒状断面の部材として構成され、下側端部にコーン状に絞った固形物案内部を配置している。前記プラスチック廃棄物油化装置１においては、原料ホッパ１０から供給するプラスチック廃棄物を、加熱混練機構を構成するスクリュー搬送装置１１により溶融化又は半溶融化し、投入シュート１２を介して分解槽５に供給する装置を配置している。
【００１２】
また、前記分解槽５の上部には、溶融プラスチックから分解された油ベーパーを排出するためのガス排出管１３を配置し、前記ガス排出管に接続される凝縮器１４により油成分を凝縮させて、生成された油成分をタンク１５に収容する。前記分解槽５の下部の絞られた端部には、固形物を含む残渣を排出するための排出装置１６を配置し、縦コンベア１７の下部にバルブ装置１８を介して排出コンベア１９を設けて、固形物を含む残渣を装置の外部に排出する。
【００１３】
前記分解炉装置２を構成する加熱炉３には、上下部に開口３５、３６を配置し、バーナ装置により構成される加熱装置６から送り出される加熱された燃焼ガスを、下部の開口３６から加熱炉３の加熱室３３に供給し、上部開口３５から排出させる。前記加熱炉３の加熱室３３内部での燃焼ガスの案内を行うために、加熱室３３内部には、らせん状の整流板４を設けており、加熱装置６から吹き込まれる燃焼ガスは、整流板４に沿って上方に移動する間に、分解槽５の周囲を均一に加熱する作用を行う。
【００１４】
前記分解槽５の内部には、駆動軸７１により回転される攪拌装置７を配置しており、分解槽５に投入される溶融又は半溶融プラスチックを攪拌装置により攪拌混合しながら、熱分解を促進させるようにする。また、前記攪拌装置７には、駆動軸７１を後述するように二重管として構成したものを用い、バーナ７５から熱気を吹き込んで、パイプで構成する攪拌翼装置８５を加熱し、分解槽内部で溶融プラスチックに対する加熱作用を攪拌翼装置を用いても行い得るように構成している。そして、前記分解槽５に投入シュート１２から投入された溶融プラスチックは、加熱作用により分解して、分解槽５の上部に溶融部５５を形成して油成分をガスとして放出し、固形物を含む残渣は濃縮部５６に溜まる状態となる。
【００１５】
前記図１に示す装置において、加熱炉３と分解槽５を組み合わせた分解炉装置２は、図２に示されるように構成することができる。前記図２に示される例において、加熱炉３に対して配置する加熱装置を、実公平６−１２３４３号公報に示されるような蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いているもので、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１においては、図示されるように、２つのバーナ装置６２、６３を吸排気切換装置６４を介して配置しており、前記バーナ装置のそれぞれには、排気を吸引する際に排気ガスの熱を蓄熱する部材を設けている。
【００１６】
前記図２に示す蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１の例においては、上部のバーナ装置６２から燃焼ガスを排出する際に、下部のバーナ装置６３では排気ガスを吸引するとともに、排気ガスの余熱を蓄熱体に蓄熱する。次に、吸排気切換装置６４を作動させて、下部のバーナ装置６３から燃焼ガスを排出する動作に切り換えた際には、上部のバーナ装置では排気ガスを吸引して、排気ガスの余熱を蓄熱体に蓄熱する作用を行うようにして、排気中の熱を有効に利用できる装置を構成している。また、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１においては、吸排気切換装置６４と、図示を省略した燃料と空気の供給装置とを組み合わせて、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる動作を繰り返しながら、加熱室３３に対する加熱作用を行わせるようにする。
【００１７】
前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１を設けた加熱炉３では、上下に配置する開口３５、３６に対して配置するバーナ装置６２、６３から、交互に吹き込まれる燃焼ガスを、加熱室３３の内部で整流板４により分解槽５の周囲に流通させて、前記分解槽５を均一に加熱する作用を行わせる。また、前記加熱炉３は、外表面に配置する鉄板により構成される外板３１の内部に、セラミックファイバーなどの断熱材料による断熱層３２を所定の厚さで被覆しており、加熱炉３の上部には、加熱炉の上部を覆う上蓋３４を着脱可能に設けている。なお、前記加熱炉３は、内部に配置する分解槽５と同様に、加熱室３３の内面形状を略円筒形状のものとして構成すると、分解槽５に対する加熱作用を良好な状態で行わせることが可能になる。
【００１８】
前記加熱炉３の内部に配置される分解槽５の内部には攪拌装置を配置しており、前記攪拌装置を中心部に配置する駆動軸７１と、前記駆動軸で回転可能に設けた攪拌翼装置８５により構成している。前記駆動軸７１は二重管として構成しているもので、大径の外管７２の内部に小径の内管７３を配置し、駆動軸に対して配置する駆動装置８０により所定の回転速度で駆動される。前記駆動装置８０は、モータ８１に設けたスプロケット８２と駆動軸７１に設けたスプロケット８３に対してチェーン８４を巻き掛けて、駆動伝達する手段を構成しているもので、モータに一体に組み込む減速装置等を介して、駆動軸を任意の速度で回転させ得るように構成する。
【００１９】
前記駆動軸７１の上部には、ロータリージョイント７４を介してバーナからの燃焼ガスをガス導入管７５を介して内管７３へ導入する給気系統と、外観７２を介してガス排気管７６に接続する排気系統を設けている。また、前記駆動軸には外管７２に対して攪拌翼装置８５を取り付けており、前記攪拌翼装置８５の枝管を構成する横パイプ８６……を、直角に配置し、前記横パイプ８６……の先端部に縦パイプ８７……を配置している。前記横パイプ８６と縦パイプ８７とは、パイプ部材により構成して、各パイプ部材を相互に連通させる状態で接続するとともに、外管７２と横パイプ８６の間で燃焼ガスを流通させるように開口を設けて接続し、各パイプの内部に燃焼ガスを流通させることができるように構成する。
【００２０】
そして、内管７３の下端部からから外管７２に供給される燃焼ガスを、下部に配置する横パイプ８６ｃに向けて分流させ、縦パイプ８７ｃを通して上部の横パイプから外管７２に向けて排出させるようなガス移動経路を構成することができる。また、前記攪拌翼装置８５において、縦パイプ８７……の外側にはスクレーパ部材９０を取り付けており、前記スクレーパ部材９０の突出側先端部を、分解槽５の内壁に摺動させることにより、溶融プラスチックの固形成分が分解槽５の内壁に付着して固化することを防止し、分解槽の外側から加える熱を、溶融プラスチックに対して伝達する作用を良好な状態で行い得るようにする。なお、本発明の装置において、前記スクレーパ部材の支持構造と、攪拌翼装置８５における熱伝達作用とは、後で詳細に説明する。
【００２１】
【加熱装置と攪拌装置に対する加熱部材の構成】
前記図１、２に示されるように構成される分解炉装置２においては、図３に示すように、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１を加熱炉３に配置して、分解槽５に対する加熱装置を構成することができるが、前記蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１の燃焼ガスを攪拌装置に案内し、攪拌翼装置８５に対する加熱作用を行うことも可能である。前記図３に示す例では、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１に配置する２つのバーナ装置６２、６３を交互に燃焼させ、別のバーナに設けた排気経路を作動させて蓄熱と排気とを行う際に、加熱室３３の内部の圧力を外気に対して２００〜５００ｍｍ水柱程度高い圧力に維持させるようにする。また、前記加熱炉３には別の開口３７を配置しておき、駆動軸７１の内管に接続するガス案内管７８を、前記開口３７に設けたガス排出管７７に接続している。
【００２２】
そして、前記分解炉装置２において、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置６１により加熱室３３内で高圧のガスを流通させて、分解槽５に対する加熱作用を行う際に、炉内の高温の燃焼ガスを駆動軸７１を介して攪拌翼装置８５に向けて案内し、攪拌翼装置８５を用いて分解槽５内部で攪拌する溶融プラスチックに対する加熱作用を行わせ、駆動軸の外管から外気にガスを排出させることができる。なお、前記駆動軸７１の内管とガス案内管７８との間にブロワー７９を配置して、攪拌翼装置に対する加熱作用を補助する手段を設けることも１つの方法ではあるが、加熱室におけるガスの圧力が十分に大きい場合には、特にガス管路にブロワーを設ける必要がない。
【００２３】
前記図３の実施例とは別に、本発明の分解炉装置においては、図４に示すように、蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いずに、一般的なバーナ装置６５を配置することも可能である。図４に示される例では、加熱炉３の下部開口３６に対してバーナ装置６５を配置し、上部開口３５から排気する手段を構成している。さらに、加熱炉３の上部の任意の位置に第３の開口３７を設け、前記図３の場合と同様に、駆動軸７１の内管との間にガス案内管７８を接続し、加熱室３３の燃焼ガスを用いて攪拌翼装置８５に対する加熱作用を行う装置を構成する。
【００２４】
なお、図４に示す例においても、前記図３の実施例と同様に、加熱室３３内部のガス圧力を外気に対して所定の値だけ高圧になるように、排気系統に加熱室３３内のガス圧力を外気よりも高く維持させる手段を配置する。そして、加熱室３３内の高圧の燃焼ガスを駆動軸７１を介して攪拌翼装置に案内してから、駆動軸の外管を介して外気に放出させることにより、攪拌翼装置に対して別体の加熱手段を配置せずに、分解槽５内部の溶融プラスチックに対する攪拌と加熱の作用を行わせることができる。また、前記図３、４に示す例において、攪拌翼装置に対して加熱室３３内の燃焼ガスを案内する手段に対して、ブロワーまたはファンを配置する場合には、耐熱性を有する特殊金属又はセラミック製の羽根部材等により構成したファンを配置して、例えば、加熱室３３内が４００℃程度に維持される際に、その温度に耐え得る送風装置を構成する。さらに、加熱室３３内の圧力が攪拌翼装置の配管の内部に燃焼ガスを流通させるために必要とされる圧力よりも、十分に高く設定された状態では、ブロワーやファン等を用いずに、攪拌翼装置に対する燃焼ガスの流通を行わせることが可能である。
【００２５】
【整流板の取り付け構造】
前記図２等に示されるように、加熱室３３の内部でバーナ装置から排出される燃焼ガスを案内するために、加熱炉３の内壁と分解槽５の外壁との間に、らせん状の整流板４を配置しており、燃焼ガスを整流板４により形成される流路に沿わせて案内し、分解槽５を外側から均一に加熱する装置を構成している。前記整流板４は、例えば、加熱炉３と分解槽５に対してそれぞれ固定手段を配置せずに、加熱室３３の底部分に配置するスタンド部材を介して、内部で独立した状態で設けることも可能であるが、その他に、図５、６の例に示すように、加熱炉また分解槽に対して固定手段を介して配置することができる。
【００２６】
図５に示す例は、整流板４を分解槽５の外壁に対して、溶接部４１を介して固着して取り付けた場合を示している。前記整流板４を分解槽５に固着する場合には、金属製の分解槽５と整流板４とを直接接続するので、燃焼ガスが整流板４に案内される状態で流れる際に、分解槽にフィン部材として整流板４を取り付けた場合と同様に、整流板４を加熱した熱を分解槽５に伝達する作用が行われる。したがって、分解槽の内部に収容する溶融プラスチックを加熱する作用を良好な状態で行うことができるために、分解炉装置における熱効率を向上させることができる。ただし、前記図５に示すような整流板４の取り付け構造を用いる場合には、加熱炉３の上部に大きな開口を配置することと、分解槽５を分解炉装置から取り外して点検修理等を行う際には、整流板を一体に設けてサイズが大きくなった分解槽の取り扱いを行う必要がある。
【００２７】
前記図５に示す例とは別に、図６に示す例は、加熱炉３の内壁にスタッド４２……をそれぞれ突出させて配置し、前記スタッド４２……に対して整流板の外側の部分を固定ねじ又は溶接等の固着手段４３を用いて固定している。前述したような整流板を加熱炉本体に固着する手段を構成する場合には、加熱炉３の外板３１にスタッド４２の基部を溶接等により固定し、前記スタッド４２を断熱層３２に貫通させる状態で配置するのであるから、スタッド４２を介して加熱室内部から外に放出する熱をできるだけ少なくすることが必要である。そこで、前記スタッドを熱伝導率の小さな金属材料を用いて構成することや、スタッドをできるだけ細い部材として構成すること、または、セラミック製の棒状の部材を用いて、加熱室内の熱を外板を介して外部に放出させないようにする必要がある。さらに、前記断熱層３２を硬質のセラミック材料により構成する場合には、断熱層にボルトの端部を埋め込んでスタッドとして作用させ、前記ボルトに対して整流板４を固定する手段を構成することも可能である。
【００２８】
【スクレーパ部材の構成】
前記図２に示された例では、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７に対してスクレーパ部材９０を取り付けて、分解槽５の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止すると共に攪拌効率を上げる手段を構成している。前記スクレーパ部材としては、例えば、図７〜９に示すような取り付け構造を用いることができるもので、分解槽５の壁の内面が真円でない場合及び、温度によって攪拌装置の熱伸びが大きい場合に、分解槽の内壁にスクレーパ部材９０の先端部を摺動させる状態で攪拌翼装置を回転させ、分解槽の内壁に対してスクレーパ部材９０の先端部が所定の圧力で押圧される状態で摺動しながら、分解槽の内壁の付着物を掻き取る作用を行わせるようにする。前述したように、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置することは、例えば、プラスチック廃棄物油化装置において、溶融プラスチックの単位時間あたりの処理量を増大させようとすると、分解炉装置に設ける分解槽５の径を大きくする必要があるものの、円筒状の分解槽の径を大きくすると、分解槽を完全な円形のものとして作成することが困難になり、若干の歪みが発生することは避けられない。そして、攪拌翼装置を回転させて溶融プラスチックに対する攪拌と加熱を行いながら、分解槽の内壁に付着する固形成分を除去しようとすると、スクレーパ部材を攪拌翼装置の縦パイプに対して取り付ける位置で、スクレーパ部材を外側に突出させる方向に付勢する手段を設けることが必要となる。
【００２９】
前述したような目的に対処させるために、本発明においては、図７〜９に示すように、スクレーパ部材９０を縦パイプ８７に対して揺動可能に取り付けているもので、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７の外側（分解槽の内壁に対応する側）に、フランジ部材９１を固着して設け、前記フランジ部材９１を介してスクレーパ部材９０を取り付けている。また、前記フランジ部材９１とスクレーパ部材９０の間には、ボルト部材９２を介してコイルスプリング９３を配置しており、スクレーパ部材の先端部が分解槽５の内壁に摺動する際に、分解槽５の内壁の円弧面の歪みにより押圧された場合は、ボルト部材に対してスクレーパ部材を揺動させ得るように設けている。なお、本発明の分解槽５においては、内壁の円弧には歪み等はあるものの、凹凸等は形成されてないので、前記スクレーパ部材を支持部材に対して若干の揺動を許容する状態に支持するのみで、分解槽の内壁に摺動させることができる。
【００３０】
また、前記スクレーパ部材９０を縦パイプ８７に対して支持させ、支持部材を介して揺動可能にするための取り付け手段としては、図示されるように、ボルト部材を介してコイルスプリングをフランジ部材とスクレーパ部材の間に配置することの他に、他の任意の取り付け手段を設けることが可能である。例えば、前記フランジ部材とスクレーパ部材とをバネ板部材により構成し、ボルト部材による取り付け部に若干の遊びを設けた場合にも、スクレーパ部材の先端部を分解槽の内壁に沿わせて案内することが可能になる。さらに、前記フランジ部材に対して、スクレーパ部材を外側に押し出す方向に付勢するバネ部材を用いて掻き取り部材を構成することも可能である。そして、前述したような支持構造を用いて、攪拌翼装置８５の縦パイプ８７にスクレーパ部材９０を取り付け、駆動軸を回転させて分解槽５の内壁を清掃する場合には、分解槽５内部で攪拌翼装置により攪拌される溶融プラスチックに対して加熱する作用を良好に行うことができ、溶融プラスチックに対する熱分解の作用を促進させることができる。
【００３１】
【分解炉装置における加熱作用】
前述したように構成した本発明の分解炉装置２において、溶融プラスチックが投入シュート１２から分解槽５に投入される際の温度は１５０〜３００℃となっている。また、加熱装置６から加熱炉３の加熱室に供給される燃焼ガスの温度は５００〜７５０℃であり、その燃焼ガスにより分解槽５の内部に収容される溶融プラスチックに対しては、３００〜５００℃で熱分解作用が行われる。前記分解槽５の外側から加熱する作用に対して、攪拌翼装置に対して駆動軸の外管から供給される燃焼ガスの温度は、５００℃よりも高く設定する必要があるので、駆動軸の内管に向けてバーナから供給する燃焼ガスも、溶融プラスチックの温度を低下させないような値に維持させる。なお、前記各部材の温度は、平均的なプラスチック廃棄物に関するものであり、プラスチック廃棄物としてのプラスチック材料を特定した場合には、その特定したプラスチック材料の熱分解の温度に対応させて、各部分の温度を設定する。
【００３２】
前記溶融プラスチックを収容した分解槽５には、外側から加熱される温度が、溶融プラスチックの熱分解温度よりも高いので、分解槽の内壁に接する溶融プラスチックは容易に揮発成分を放出して炭化物が固化することが想定される。そこで、前記分解槽５の内部で攪拌翼装置により掻き取りと攪拌作用を行わせることにより、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止するとともに、溶融プラスチック全体を均一な温度に維持させるようにして、特定のプラスチック廃棄物の熱分解の作用に対処させるようにする。また、前記分解炉装置における加熱作用は、加熱装置として蓄熱型交番燃焼式バーナ装置を用いる場合、または、一般的なバーナ装置を用いた場合のいずれでも同様な制御を行うことが可能である。
【００３３】
本発明の分解炉装置において、前記攪拌翼装置に対して加熱作用を行う場合には、図２において説明したように、駆動軸７１の内管７３に対して燃焼ガス供給手段を配置し、内管の下端部から外管７２に向けて案内する燃焼ガスを、外管に接続した横パイプ８６から縦パイプ８７を介して流通させる。前記攪拌翼装置のパイプ部材に対して燃焼ガスを均等に流通させるためには、例えば、図８に示すように、２つの横パイプ８６ａ、８６ｂに対応させて、縦パイプ８７に対して閉じ部８８、８８ａを配置し、燃焼ガスを外管７２から横パイプ８６ｂ、縦パイプ８７、横パイプ８６ａを通って外管７２に戻すような流通経路を構成することも可能である。また、前記図２に示される攪拌翼装置においては、内管の下端部と横パイプとの間にガスの流れを分流する手段を任意に配置して、攪拌翼装置の縦パイプに対する燃焼ガスの流路を設定し、攪拌翼装置による溶融プラスチックの加熱作用を均一に行わせるような機構を構成することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のプラスチック廃棄物の油化装置は、前述したように構成したものであるから、加熱炉の加熱室に対して供給する燃焼ガスを、整流板を介して均一に流通させることができるとともに、分解槽の内部に攪拌翼装置を配置して溶融プラスチックを攪拌し、前記攪拌翼装置を用いて溶融プラスチックに対する加熱作用を行うために、分解槽内部に収容される溶融プラスチックに対して、加熱作用を効率良く行うことができる。また、前記加熱炉に配置するバーナ装置を、２つのバーナ装置を交互に燃焼させる蓄熱型交番燃焼装置により構成し、前記２つのバーナ装置から吹き込まれる高温のガスを加熱炉の加熱室の内部に配置する整流板により加熱炉内で均一に循環させる手段を構成することにより、加熱に必要とされる燃料を節約して、分解炉装置の稼働コストを低減することができる。
【００３５】
さらに、本発明において、分解槽の内部で回転する攪拌翼装置に対して、パイプ部材を組み合わせた燃焼ガスの流通経路を構成しているので、分解槽に収容される溶融プラスチックに対して分解槽の外側から加熱する作用と内部から加熱する作用とを併用して行うことができる。前述したような効果に加えて、攪拌翼装置に対してスクレーパ部材を配置しているので、分解槽の内壁に溶融プラスチックの固形成分が付着することを防止して、分解槽内部での溶融プラスチックに対する加熱作用を良好な状態で行わせるとともに、分解槽内部の清掃等を行う回数を減らして、メンテナンスの手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラスチック廃棄物の油化装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に設ける分解炉装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の分解炉装置の別の実施例の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の分解炉装置の他の実施例の構成を示す説明図である。
【図５】分解槽に整流板を取り付ける例の説明図である。
【図６】加熱炉の内部に整流板を取り付ける例の説明図である。
【図７】分解槽の内部に配置する攪拌翼装置の構成を示す説明図である。
【図８】攪拌翼装置とスクレーパ部材の関係を示す説明図である。
【図９】スクレーパ部材の取り付け構造の説明図である。
【符号の説明】
１プラスチック廃棄物油化装置、２分解炉装置、３加熱炉、
４整流板、５分解槽、６加熱装置、７攪拌装置、
３１外板、３２断熱層、６１蓄熱型交番燃焼式バーナ装置、
６２・６３・６５バーナ装置、７１駆動軸、７２外管、
７３内管、８０駆動装置、８５攪拌翼装置、
８６横パイプ、８７縦パイプ、９０スクレーパ部材。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for recovering liquid hydrocarbon oil by thermally decomposing plastic waste, and more particularly, to recovering oil content by heating molten plastic contained in a cracking tank from inside and outside the cracking tank. And a device for efficiently performing
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for recovering oil by thermally decomposing plastic waste, for example, an apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-256768 is known. In the conventional example, a device that supplies plastic waste fluidized by a twin-screw extruder having a heating and kneading mechanism to a pyrolysis tank equipped with a heater and a molten plastic in the decomposition tank are provided. A heater for performing a heating action is provided, and a hydrocarbon vapor thermally decomposed from the molten plastic is guided to a condenser to constitute an apparatus for recovering oil. In addition, the solid components that are not thermally decomposed and contained in the plastic waste are configured to be discharged by a conveyor disposed at the lower part of the decomposition tank, and the operation of inputting the raw materials and discharging the solid components can be performed continuously. Thus, an apparatus capable of treating rubber and plastic waste as the plastic waste and effectively collecting oil usable as resources is constituted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of using a method in which the molten plastic contained in the decomposition tank is heated only by a heater disposed outside the decomposition tank as in the above-described conventional apparatus, the outer wall of the decomposition tank is not provided. Although the molten plastic is strongly heated at the portion in contact with the tub, the heating action is not performed strongly at the center of the tank, so that a problem such as a long processing time is required. In addition, in the above-described conventional decomposition tank, the upper and lower portions of the decomposition tank are divided into a plurality of sections, and the heating action of the heater is provided so as to be adjustable, respectively. In addition to increasing the manufacturing and operating costs of the device, as well as many problems in terms of maintenance. Further, solid components contained in the molten plastic, solid components decomposed and produced, and heavy hydrocarbons may adhere to the inner wall of the tank and solidify.If such solid components adhere to the inner wall, the molten plastic may adhere. In addition to causing a reduction in thermal efficiency when heating the apparatus, it is necessary to stop the apparatus at predetermined operation times and perform cleaning.
[0004]
The present invention solves the problems of the conventional apparatus as described above, and arranges a straightening plate inside a heating furnace accommodating a decomposition tank, and can effectively use the combustion gas supplied by the heating apparatus, A stirrer provided with a heating means is disposed inside the decomposition tank, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of performing a good stirring and heating operation on the molten plastic contained in the decomposition tank. It is an object of the present invention to provide an apparatus for liquefying plastic waste provided with means for preventing solid matter from adhering to the inner wall of a decomposition tank by disposing a scraper member on the apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a plastic waste obtained by semi-melting or melting plastic waste is put into a cracking furnace apparatus, and oil vapor generated by thermal decomposition of the plastic waste is passed through an aggregator to be used as pyrolysis oil or cracked gas. It relates to a device for collecting.
The invention according to claim 1 is characterized in that the decomposition furnace apparatus has a heating furnace in which a heating device is arranged, a decomposition tank arranged inside the heating furnace, and
A rectifying plate arranged in a heating chamber of the heating furnace and guiding a combustion gas supplied from a heating device,
A stirrer that stirs the molten plastic waste inside the decomposition tank,
And a device for heating a stirring member of the stirring device,
The heating device arranged in the heating furnace is constituted by a regenerative alternating combustion device that alternately burns two burner devices, and a high-temperature combustion gas blown from the two burner devices is arranged inside a heating chamber of the heating furnace. A stirrer, which is uniformly circulated in the heating furnace by the rectifying plate and is disposed inside the decomposition tank, includes a drive shaft provided with an intake / exhaust system, and a horizontal pipe connecting a gas path to the drive shaft. A channel member and a vertical channel member that connects the horizontal channel member are combined, and the agitator includes a scraper member protruding from the channel member that moves close to the inner wall of the decomposition tank. And a means for urging the projecting tip of the scraper member in a direction to slide against the inner wall of the decomposition tank.
[0006]
The invention according to claim 2 is characterized in that a stirrer disposed inside the decomposition tank is provided with a drive shaft provided with an intake / exhaust system, a horizontal pipe member connecting a gas path to the drive shaft, and Disposing of molten plastic contained in a decomposition tank by a high-temperature fluid by using a drive shaft of the stirrer as a means for supplying a high-temperature fluid, comprising a combination of a vertical pipeline member connecting the pipeline members. In addition to heating the material, the molten plastic waste is stirred inside the decomposition tank by the stirring member driven by the drive shaft.
[0007]
In the plastic waste liquefaction apparatus of the present invention configured as described above, the combustion gas supplied to the heating chamber of the heating furnace can be uniformly circulated through the rectifying plate, and the inside of the decomposition tank can be circulated. In order to stir the molten plastic by disposing a stirring blade device in the apparatus and to perform a heating operation on the molten plastic using the stirring blade device, the heating operation is efficiently performed on the molten plastic housed inside the decomposition tank. be able to. Further, the burner device arranged in the heating furnace is constituted by a regenerative alternating combustion device for burning the two burner devices alternately, and the high-temperature combustion gas blown from the two burner devices is supplied to the inside of the heating chamber of the heating furnace. By arranging the means for uniformly circulating in the heating furnace by the rectifying plate arranged in the heating furnace, the fuel required for heating can be saved, and the operating cost of the cracking furnace apparatus can be reduced.
[0008]
Furthermore, in the present invention, since a combustion gas circulation path combining a pipe member is configured for the stirring blade device rotating inside the cracking tank, the cracking tank for the molten plastic contained in the cracking tank is configured. The function of heating from the outside and the function of heating from the inside can be performed in combination. In addition to the operation as described above, the scraper member is disposed with respect to the stirring blade device, so that solid components of the molten plastic are prevented from adhering to the inner wall of the decomposition tank, and the molten plastic inside the decomposition tank is prevented. , And the number of times of cleaning the inside of the decomposition tank is reduced, so that maintenance work can be omitted.
[0009]
【Example】
The apparatus for liquefying plastic waste of the present invention will be described according to the illustrated example. First, in the plastic waste liquefaction apparatus of the present invention, molten plastics for extracting oil components by thermal decomposition include various olefin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer. The first object is a plastic material having thermoplasticity, such as polystyrene, butyl rubber, and natural rubber. In addition, it is possible to target materials that only semi-melt (embrittle) and do not liquefy even when heated at a high temperature, such as cross-linked polyethylene. Can be dealt with by mixing with discarded plastics that have thermoplastic properties.
[0010]
The plastic waste may contain a mixture of an inorganic filler material, a stabilizer, a flame retardant, a lubricant, carbon black and the like, and the plastic waste is used after being crushed. In order to promote the thermal decomposition of the plastic waste, it is possible to use a conventionally known decomposition accelerator, and powder or pellets, or a liquid is mixed with the molten plastic and used. be able to. For example, as a powdery decomposition accelerator, silica, alumina-based substances, zeolites and the like can be used, and as a liquid decomposition accelerator, hydrocarbon oil and the like can be used.
[0011]
The example shown in FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic configuration of the apparatus of the present invention. In a cracking furnace apparatus 2 of a plastic waste oiling apparatus 1, a cracking for accommodating a molten plastic and performing a thermal decomposition action is performed. The tank 5 is housed inside the heating furnace 3, and a heating device 6 is arranged for the heating furnace 3. The decomposition tank 5 is configured as a member having a cylindrical cross section, and has a cone-shaped solid substance guide section disposed at the lower end. In the plastic waste oilizer 1, the plastic waste supplied from the raw material hopper 10 is melted or semi-melted by a screw conveyor 11 constituting a heating and kneading mechanism, and is melted into a decomposition tank 5 via a charging chute 12. A supply device is arranged.
[0012]
Further, a gas discharge pipe 13 for discharging oil vapor decomposed from the molten plastic is disposed at an upper portion of the decomposition tank 5, and an oil component is condensed by a condenser 14 connected to the gas discharge pipe. Then, the generated oil component is stored in the tank 15. A discharge device 16 for discharging a residue containing solid matter is disposed at the narrowed end at the lower part of the decomposition tank 5, and a discharge conveyor 19 is provided below the vertical conveyor 17 via a valve device 18. Then, the residue containing solid matter is discharged outside the apparatus.
[0013]
In the heating furnace 3 constituting the cracking furnace device 2, openings 35 and 36 are arranged in upper and lower portions, and heated combustion gas sent from a heating device 6 constituted by a burner device is heated from a lower opening 36. It is supplied to the heating chamber 33 of the furnace 3 and discharged from the upper opening 35. In order to guide the combustion gas inside the heating chamber 33 of the heating furnace 3, a spiral rectifying plate 4 is provided inside the heating chamber 33, and the combustion gas blown from the heating device 6 is supplied to the rectifying plate 4. During the upward movement along 4, the periphery of decomposition tank 5 is uniformly heated.
[0014]
A stirrer 7 rotated by a drive shaft 71 is disposed inside the decomposition tank 5 to promote the thermal decomposition while stirring and mixing the molten or semi-molten plastic put into the decomposition tank 5 by the stirrer. Let it do. Further, as the stirring device 7, a drive shaft 71 configured as a double tube as described later is used, and hot air is blown from a burner 75 to heat a stirring blade device 85 constituted by a pipe, thereby to set the inside of the decomposition tank. Thus, the heating action on the molten plastic can be performed even by using a stirring blade device. Then, the molten plastic introduced from the introduction chute 12 into the decomposition tank 5 is decomposed by a heating action to form a molten portion 55 on the upper part of the decomposition tank 5 to release an oil component as a gas and contain a solid. The residue is in a state of being accumulated in the concentration section 56.
[0015]
In the apparatus shown in FIG. 1, a decomposition furnace apparatus 2 in which a heating furnace 3 and a decomposition tank 5 are combined can be configured as shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, a heating device arranged for the heating furnace 3 uses a heat storage type alternating combustion type burner device as shown in Japanese Utility Model Publication No. 6-12343. In the alternating combustion type burner device 61, as shown in the drawing, two burner devices 62 and 63 are arranged via an intake / exhaust switching device 64. A member for storing heat of the exhaust gas is provided.
[0016]
In the example of the regenerative alternating combustion type burner device 61 shown in FIG. 2, when exhausting the combustion gas from the upper burner device 62, the lower burner device 63 sucks the exhaust gas and reduces the residual heat of the exhaust gas. Heat is stored in the heat storage body. Next, when the operation is switched to the operation of discharging the combustion gas from the lower burner device 63 by operating the intake / exhaust switching device 64, the upper burner device sucks the exhaust gas and stores the residual heat of the exhaust gas. A device capable of effectively utilizing the heat in the exhaust gas by performing a function of storing heat in the body is configured. In the regenerative alternating combustion type burner device 61, the operation of alternately burning the two burner devices by combining the intake / exhaust switching device 64 and a fuel and air supply device (not shown) is repeated. A heating action is performed on the heating chamber 33.
[0017]
In the heating furnace 3 provided with the regenerative alternating combustion type burner device 61, the combustion gas alternately blown from the burner devices 62, 63 disposed with respect to the vertically arranged openings 35, 36 is supplied into the heating chamber 33. Then, the gas is circulated around the decomposing tank 5 by the rectifying plate 4 so that the decomposing tank 5 is uniformly heated. Further, the heating furnace 3 has a heat insulating layer 32 made of a heat insulating material such as a ceramic fiber coated at a predetermined thickness inside an outer plate 31 formed of an iron plate disposed on the outer surface. At the upper part, an upper lid 34 that covers the upper part of the heating furnace is detachably provided. In addition, when the heating furnace 3 is configured such that the inner surface of the heating chamber 33 has a substantially cylindrical shape, similarly to the decomposition tank 5 disposed inside, the heating action on the decomposition tank 5 can be performed in a good state. Will be possible.
[0018]
A stirrer is disposed inside the decomposition tank 5 disposed inside the heating furnace 3, and a drive shaft 71 disposed at the center of the stirrer and a stirring blade rotatably provided by the drive shaft. The device 85 is used. The drive shaft 71 is configured as a double tube. A small-diameter inner tube 73 is disposed inside a large-diameter outer tube 72, and a driving device 80 disposed with respect to the drive shaft at a predetermined rotational speed. Driven. The drive device 80 constitutes a means for transmitting a drive by winding a chain 84 around a sprocket 82 provided on a motor 81 and a sprocket 83 provided on a drive shaft 71, and includes a deceleration built into the motor. The drive shaft is configured to be able to rotate at an arbitrary speed via a device or the like.
[0019]
An upper part of the drive shaft 71 is connected to an air supply system for introducing combustion gas from a burner via a rotary joint 74 to an inner pipe 73 via a gas introduction pipe 75 and a gas exhaust pipe 76 via an external appearance 72. An exhaust system is provided. Further, a stirring blade device 85 is attached to the drive shaft with respect to the outer pipe 72, and horizontal pipes 86, which constitute branch pipes of the stirring blade device 85, are arranged at right angles, and the horizontal pipes 86,. A vertical pipe 87 is arranged at the tip of. The horizontal pipe 86 and the vertical pipe 87 are formed of pipe members and connected so that the respective pipe members communicate with each other, and are opened so that the combustion gas flows between the outer pipe 72 and the horizontal pipe 86. Are provided and connected so that the combustion gas can be circulated inside each pipe.
[0020]
Then, the combustion gas supplied from the lower end of the inner pipe 73 to the outer pipe 72 is diverted toward the lower horizontal pipe 86c, and discharged from the upper horizontal pipe to the outer pipe 72 through the vertical pipe 87c. It is possible to configure a gas movement path that allows the gas to move. Further, in the stirring blade device 85, a scraper member 90 is attached to the outside of the vertical pipes 87,... The solid component of the plastic is prevented from adhering to the inner wall of the decomposition tank 5 and solidifying, and the action of transmitting heat applied from the outside of the decomposition tank to the molten plastic can be performed in a favorable state. In the apparatus of the present invention, the support structure of the scraper member and the heat transfer function of the stirring blade device 85 will be described later in detail.
[0021]
[Configuration of heating member for heating device and stirring device]
In the cracking furnace apparatus 2 configured as shown in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. 3, a heat storage type alternating combustion type burner apparatus 61 is disposed in the heating furnace 3, and a heating apparatus for the cracking tank 5 is provided. However, it is also possible to guide the combustion gas of the regenerative type alternating combustion type burner device 61 to a stirring device to perform a heating action on the stirring blade device 85. In the example shown in FIG. 3, the two burner devices 62 and 63 arranged in the regenerative alternating combustion type burner device 61 are alternately burned, and an exhaust path provided in another burner is operated to perform heat storage and exhaust. At this time, the pressure inside the heating chamber 33 is maintained at a pressure higher by about 200 to 500 mm water column than the outside air. Further, another opening 37 is arranged in the heating furnace 3, and a gas guide pipe 78 connected to the inner pipe of the drive shaft 71 is connected to a gas discharge pipe 77 provided in the opening 37.
[0022]
Then, in the cracking furnace device 2, when a high-pressure gas is circulated in the heating chamber 33 by the regenerative alternating combustion type burner device 61 to perform a heating action on the cracking tank 5, high-temperature combustion gas in the furnace is removed. It is guided to the stirring blade device 85 via the drive shaft 71, and the heating action is performed on the molten plastic stirred inside the decomposition tank 5 using the stirring blade device 85, and gas is discharged from the outer tube of the drive shaft to the outside air. Can be done. In addition, it is one method to arrange a blower 79 between the inner pipe of the drive shaft 71 and the gas guide pipe 78 to provide a means for assisting a heating action on the stirring blade device. When the pressure is sufficiently large, it is not necessary to particularly provide a blower in the gas line.
[0023]
Apart from the embodiment of FIG. 3, in the cracking furnace device of the present invention, as shown in FIG. 4, a general burner device 65 can be arranged without using a regenerative alternating combustion type burner device. It is. In the example shown in FIG. 4, a burner device 65 is arranged for the lower opening 36 of the heating furnace 3, and constitutes means for exhausting air from the upper opening 35. Further, a third opening 37 is provided at an arbitrary position in the upper part of the heating furnace 3, and a gas guide tube 78 is connected between the third opening 37 and the inner tube of the drive shaft 71, as in the case of FIG. A device that performs a heating action on the stirring blade device 85 using the combustion gas is constituted.
[0024]
In the example shown in FIG. 4, similarly to the embodiment shown in FIG. 3, the gas pressure inside the heating chamber 33 is increased by a predetermined value with respect to the outside air to the exhaust system so that the gas pressure inside the heating chamber 33 is increased. Means for maintaining the gas pressure higher than the outside air are arranged. Then, the high-pressure combustion gas in the heating chamber 33 is guided to the stirring blade device via the drive shaft 71, and then discharged to the outside air via the outer tube of the drive shaft, thereby being separated from the stirring blade device. The agitation and heating of the molten plastic in the decomposition tank 5 can be performed without disposing the heating means. In the example shown in FIGS. 3 and 4, when a blower or a fan is provided for the means for guiding the combustion gas in the heating chamber 33 to the stirring blade device, a heat-resistant special metal or A fan configured by a ceramic blade member or the like is arranged to form a blower that can withstand the temperature when the inside of the heating chamber 33 is maintained at about 400 ° C., for example. Further, in a state where the pressure in the heating chamber 33 is set sufficiently higher than the pressure required for flowing the combustion gas inside the piping of the stirring blade device, without using a blower, a fan, or the like, It is possible to cause the combustion gas to flow to the stirring blade device.
[0025]
[Rectification plate mounting structure]
As shown in FIG. 2 etc., in order to guide the combustion gas discharged from the burner device inside the heating chamber 33, a spiral rectifier is provided between the inner wall of the heating furnace 3 and the outer wall of the decomposition tank 5. The plate 4 is arranged, and the apparatus guides the combustion gas along the flow path formed by the flow regulating plate 4 and uniformly heats the decomposition tank 5 from the outside. The rectifying plate 4 is provided, for example, in a state of being independent inside the heating furnace 3 and the decomposition tank 5 via a stand member disposed at a bottom portion of the heating chamber 33 without disposing fixing means for the heating furnace 3 and the decomposition tank 5, respectively. Although it is also possible, as shown in the examples of FIGS. 5 and 6, it can be arranged via a fixing means with respect to a heating furnace or a decomposition tank.
[0026]
The example shown in FIG. 5 shows a case where the current plate 4 is fixedly attached to the outer wall of the disassembling tank 5 via a welded portion 41. When the current plate 4 is fixed to the decomposition tank 5, the metal decomposition tank 5 and the current plate 4 are directly connected to each other. As in the case where the current plate 4 is attached as a fin member to the fin member, an operation of transmitting heat generated by heating the current plate 4 to the decomposition tank 5 is performed. Therefore, since the action of heating the molten plastic contained in the inside of the decomposition tank can be performed in a favorable state, the thermal efficiency in the decomposition furnace apparatus can be improved. However, when the mounting structure of the current plate 4 as shown in FIG. 5 is used, a large opening is arranged at the upper part of the heating furnace 3, and the decomposition tank 5 is removed from the decomposition furnace apparatus for inspection and repair. In this case, it is necessary to handle the disassembly tank whose size has been increased by integrally providing the current plate.
[0027]
5 is different from the example shown in FIG. 5 in that the studs 42... Are respectively protruded from the inner wall of the heating furnace 3, and the outer portions of the rectifying plates are arranged with respect to the studs 42. It is fixed using fixing means 43 such as fixing screws or welding. When the above-described means for fixing the current plate to the heating furnace main body is configured, the base of the stud 42 is fixed to the outer plate 31 of the heating furnace 3 by welding or the like, and the stud 42 penetrates the heat insulating layer 32. Since they are arranged in a state, it is necessary to reduce the heat released from the inside of the heating chamber through the studs 42 as much as possible. Therefore, the stud may be formed using a metal material having a low thermal conductivity, or the stud may be formed as a member as thin as possible, or a ceramic rod-shaped member may be used to transfer heat in the heating chamber to the outer plate. It must be prevented from being released outside through Further, when the heat insulating layer 32 is made of a hard ceramic material, a means for fixing the rectifying plate 4 to the bolt by embedding the end of the bolt in the heat insulating layer to act as a stud may be used. It is possible.
[0028]
[Structure of scraper member]
In the example shown in FIG. 2, a scraper member 90 is attached to the vertical pipe 87 of the stirring blade device 85 to prevent the solid component of the molten plastic from adhering to the inner wall of the decomposition tank 5 and to reduce the stirring efficiency. It constitutes means for raising. As the scraper member, for example, a mounting structure as shown in FIGS. 7 to 9 can be used. When the inner surface of the wall of the decomposition tank 5 is not a perfect circle, and when the thermal expansion of the stirring device is large depending on the temperature. Then, the stirring blade device is rotated while the tip of the scraper member 90 is slid on the inner wall of the decomposition tank, and the tip of the scraper member 90 is pressed against the inner wall of the decomposition tank with a predetermined pressure. While moving, an action of scraping off deposits on the inner wall of the decomposition tank is performed. As described above, arranging the scraper member with respect to the stirring blade device is, for example, provided in a cracking furnace device in a plastic waste oiling device in order to increase the throughput of molten plastic per unit time. Although it is necessary to increase the diameter of the decomposition tank 5, if the diameter of the cylindrical decomposition tank is increased, it becomes difficult to form the decomposition tank as a completely circular one, and it is possible to avoid generating a slight distortion. I can't. Then, while trying to remove solid components adhering to the inner wall of the decomposition tank while rotating and stirring the molten plastic by rotating the stirring blade device, at a position where the scraper member is attached to the vertical pipe of the stirring blade device, It is necessary to provide a means for urging the scraper member in a direction to protrude outward.
[0029]
In order to cope with the above-described object, in the present invention, as shown in FIGS. 7 to 9, a scraper member 90 is swingably attached to a vertical pipe 87. A flange member 91 is fixedly provided outside the vertical pipe 87 (on the side corresponding to the inner wall of the decomposition tank), and a scraper member 90 is attached via the flange member 91. A coil spring 93 is disposed between the flange member 91 and the scraper member 90 via a bolt member 92. When the tip of the scraper member slides on the inner wall of the disassembling tank 5, the disassembling tank is disengaged. 5 is provided so as to be able to swing the scraper member with respect to the bolt member when pressed by the distortion of the circular arc surface of the inner wall of the fifth member. In addition, in the decomposition tank 5 of the present invention, the arc of the inner wall is distorted or the like, but the unevenness is not formed. Therefore, the scraper member is supported in a state that allows a slight swing with respect to the supporting member. Only by doing so, it can slide on the inner wall of the decomposition tank.
[0030]
As a mounting means for supporting the scraper member 90 with respect to the vertical pipe 87 and allowing the scraper member 90 to swing through the support member, as shown in the drawing, a coil spring is connected to a flange member via a bolt member. In addition to being arranged between the scraper members, it is possible to provide any other attachment means. For example, when the flange member and the scraper member are formed of a spring plate member, and the mounting portion formed by the bolt member has some play, the tip of the scraper member is guided along the inner wall of the disassembling tank. Becomes possible. Further, the scraping member can be configured by using a spring member that urges the flange member in a direction of pushing the scraper member outward. When the scraper member 90 is attached to the vertical pipe 87 of the stirring blade device 85 using the above-described support structure, and the drive shaft is rotated to clean the inner wall of the decomposition tank 5, the inside of the decomposition tank 5 is removed. The effect of heating the molten plastic stirred by the stirring blade device can be favorably performed, and the effect of thermal decomposition on the molten plastic can be promoted.
[0031]
[Heating action in cracking furnace]
In the cracking furnace apparatus 2 of the present invention configured as described above, the temperature at which molten plastic is charged into the cracking tank 5 from the charging chute 12 is 150 to 300 ° C. The temperature of the combustion gas supplied from the heating device 6 to the heating chamber of the heating furnace 3 is 500 to 750 ° C. At 500 ° C., a thermal decomposition action takes place. The temperature of the combustion gas supplied from the outer tube of the drive shaft to the stirring blade device for the action of heating from the outside of the decomposition tank 5 needs to be set higher than 500 ° C. The combustion gas supplied from the burner toward the inner pipe is also maintained at a value that does not lower the temperature of the molten plastic. In addition, the temperature of each member is related to an average plastic waste, and when a plastic material as the plastic waste is specified, each temperature is set in correspondence with the temperature of thermal decomposition of the specified plastic material. Set the temperature of the part.
[0032]
Since the temperature heated from the outside in the decomposition tank 5 containing the molten plastic is higher than the thermal decomposition temperature of the molten plastic, the molten plastic in contact with the inner wall of the decomposition tank easily releases volatile components and carbonized. It is assumed that it solidifies. Therefore, by performing a scraping and stirring action by a stirring blade device inside the decomposition tank 5, the solid component of the molten plastic is prevented from adhering to the inner wall of the decomposition tank, and the entire molten plastic is heated to a uniform temperature. In order to keep the specific plastic waste to deal with the effect of thermal decomposition. Further, the same control can be performed for the heating action in the cracking furnace device either when a regenerative alternating combustion type burner device is used as a heating device or when a general burner device is used.
[0033]
In the cracking furnace device of the present invention, when performing a heating action on the stirring blade device, as described with reference to FIG. Combustion gas guided from the lower end of the pipe toward the outer pipe 72 is circulated from a horizontal pipe 86 connected to the outer pipe via a vertical pipe 87. In order to distribute the combustion gas evenly through the pipe member of the stirring blade device, for example, as shown in FIG. 8, a closed portion is formed with respect to the vertical pipe 87 corresponding to the two horizontal pipes 86a and 86b. It is also possible to arrange a circulation path in which the combustion gas is returned from the outer pipe 72 to the outer pipe 72 through the horizontal pipe 86b, the vertical pipe 87, and the horizontal pipe 86a. Further, in the stirring blade device shown in FIG. 2, a means for diverting the gas flow between the lower end of the inner pipe and the horizontal pipe is arbitrarily arranged, so that the combustion gas flows to the vertical pipe of the stirring blade device. It is possible to configure a mechanism for setting the flow path and uniformly performing the heating action of the molten plastic by the stirring blade device.
[0034]
【The invention's effect】
Since the plastic waste liquefaction apparatus of the present invention is configured as described above, the combustion gas to be supplied to the heating chamber of the heating furnace can be uniformly circulated through the flow straightening plate. In order to stir the molten plastic by disposing a stirring blade device inside the decomposition tank and to perform a heating action on the molten plastic using the stirring blade device, heating the molten plastic contained inside the decomposition tank is performed. The operation can be performed efficiently. Further, the burner device arranged in the heating furnace is constituted by a regenerative alternating combustion device that burns the two burner devices alternately, and the high-temperature gas blown from the two burner devices is supplied into the heating chamber of the heating furnace. By arranging the means for uniformly circulating in the heating furnace by the rectifying plate to be disposed, fuel required for heating can be saved, and the operating cost of the cracking furnace apparatus can be reduced.
[0035]
Furthermore, in the present invention, since a combustion gas circulation path combining a pipe member is configured for the stirring blade device rotating inside the cracking tank, the cracking tank for the molten plastic contained in the cracking tank is configured. The function of heating from the outside and the function of heating from the inside can be performed in combination. In addition to the effects described above, since the scraper member is disposed with respect to the stirring blade device, it is possible to prevent solid components of the molten plastic from adhering to the inner wall of the decomposition tank and to prevent the molten plastic from being melted inside the decomposition tank. , And the number of times of cleaning the inside of the decomposition tank is reduced, so that maintenance work can be omitted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a plastic waste oil-purifying apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a decomposition furnace device provided in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing the configuration of another embodiment of the decomposition furnace apparatus of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view showing the configuration of another embodiment of the decomposition furnace apparatus of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example in which a current plate is attached to a decomposition tank.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example in which a current plate is attached inside a heating furnace.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of a stirring blade device arranged inside a decomposition tank.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a stirring blade device and a scraper member.
FIG. 9 is an explanatory view of a mounting structure of a scraper member.
[Explanation of symbols]
1 plastic waste oiling device, 2 cracking furnace device, 3 heating furnace,
4 current plate, 5 decomposition tank, 6 heating device, 7 stirrer,
31 outer panel, 32 heat insulation layer, 61 heat storage type alternating combustion type burner device,
62, 63, 65 burner device, 71 drive shaft, 72 outer tube,
73 inner tube, 80 driving device, 85 stirring blade device,
86 horizontal pipe, 87 vertical pipe, 90 scraper member.

Claims

A plastic waste obtained by semi-melting or melting plastic waste is put into a cracking furnace device, and oil vapor generated by thermal decomposition of the plastic waste is passed through an aggregator and recovered as pyrolysis oil or cracked gas. So,
The decomposition furnace device,
A heating furnace in which a heating device is arranged, and a decomposition tank arranged inside the heating furnace, and
A rectifying plate arranged in a heating chamber of the heating furnace and guiding a combustion gas supplied from a heating device,
A stirrer that stirs the molten plastic waste inside the decomposition tank,
And a device for heating a stirring member of the stirring device,
The heating device arranged in the heating furnace is constituted by a regenerative alternating combustion device that alternately burns two burner devices, and a high-temperature combustion gas blown from the two burner devices is arranged inside a heating chamber of the heating furnace. Circulating in the heating furnace uniformly by the rectifying plate
A stirrer disposed inside the decomposition tank is provided with a drive shaft provided with an intake / exhaust system, a horizontal pipe member connecting a gas path to the drive shaft, and a vertical pipe connecting the horizontal pipe member. Combined with the pipe member of
The stirrer is provided with a scraper member protruding from a pipe member moving close to the inner wall of the decomposition tank, and a means for urging the protruding tip of the scraper member in a direction of sliding on the inner wall of the decomposition tank. An apparatus for liquefying plastic waste, comprising:

A stirrer disposed inside the decomposition tank is provided with a drive shaft provided with an intake / exhaust system, a horizontal pipe member connecting a gas path to the drive shaft, and a vertical pipe connecting the horizontal pipe member. Combined with the pipe member of
Using the drive shaft of the stirring device as a means for supplying a high-temperature fluid,
While heating the molten plastic waste stored inside the decomposition tank by the high temperature fluid,
The plastic waste liquefaction apparatus according to claim 1, wherein the molten plastic waste is agitated by a stirring member driven by the drive shaft inside the decomposition tank.