JP3623204B2

JP3623204B2 - 乾溜熱分解システム

Info

Publication number: JP3623204B2
Application number: JP2002080359A
Authority: JP
Inventors: 宏行松原
Original assignee: 越智洋太郎; 白石春夫
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003277767A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子系プラスチックである廃タイヤゴム、廃プラスチック、塗料廃インキなどの被処理物を無公害処理して良質の燃料油や燃料ガスを取り出してリサイクル可能にする乾溜熱分解システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、廃タイヤ、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂などの高分子系プラスチックを無酸素状態で熱分解し、得られた油性ガスを冷却器（凝縮器）で冷却して凝縮分を燃料油として回収する乾溜熱分解システムについて、種々の提案がなされている。
【０００３】
このような乾溜熱分解システムでは、前記高分子系プラスチックである被処理物を容器内に投入した後天蓋を閉じ、この容器を炉内に設置して加熱し、この容器内の被処理物を熱分解して高温の乾溜ガスを発生させ、この乾溜ガスを冷却器で冷却することで凝縮された油を回収し、この油をタンクに貯溜しておくなどして、燃料として再利用可能にするというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の乾溜熱分解システムにあっては、被処理物が投入される容器は単純な肉厚の一槽構造であり、炉本体のバーナに点火を行ってこの容器を加熱した場合に、そのバーナの火炎が集中する部位およびその近傍が特に高熱に晒され、その周辺との温度差が大きくなり、従って容器内部の被処理物ごとの熱分解度が不均一となって、結果的に被処理物全体としての乾溜能率が悪くなるという問題があった。
【０００５】
また、前記容器は一槽構造であるために、クレーン等による炉内への収納および取り出しの作業中に、レンガなどの炉壁にその容器が直ちに衝突して、容器周壁の変形、損傷を招くことがあり、このため容器自体の耐久性が悪くなり、寿命が短くなるという不都合があった。
【０００６】
さらに、前記のような乾溜を終了した後は、一旦、炉本体のバーナを止めて炉内から容器を取り出し、容器内の活性炭化物等を除去した後、この容器に別に用意した被処理物を再投入して炉内に設置し、再び乾溜作業に入ることになるが、このとき大気中で冷却してしまった肉厚の前記容器を再び炉本体のバーナの点火によって加熱開始させる必要がある。従って乾溜のための熱分解炉における熱の利用効率が悪く、乾溜作業の停滞が避けられないという不都合があった。
【０００７】
また、従来の乾溜熱分解システムで用いられる冷却器は、多管構造、螺旋構造の配管構造を持ち、冷却水を上から下へと落下させる形態をなすため、冷却器の表面温度はいずれの部位でも略一定で、従って廃タイヤなどの被処理物の種類による乾溜ガス（炭化水素ガス）の性質やガス成分の分子構造に対応した冷却を行えず、この結果、回収される油の性状が一定にならず、良質の油が得られないという不都合があった。
【０００８】
本発明は前記のような課題を解決するものであり、その目的とするところは、被処理物が投入された容器全体を炉内で略均等に加熱して熱分解処理の均一化、能率化を実現するとともに、容器の炉内への収納時における変形、損傷を防止でき、さらに乾溜の作業効率を高め、良質の油の回収を実現できる乾溜熱分解システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的に鑑みてなされたものであり、その要旨とするところは、被処理物を密封した容器を加熱し、前記被処理物の熱分解により高温の乾溜ガスを発生させる熱分解炉と、該熱分解炉から導いた乾溜ガスを凝縮液化して回収する一次冷却器とからなるシステムにおいて、前記一次冷却器は、前記熱分解炉から導かれる乾溜ガスの成分または比重に応じて前記凝縮液化のための冷却温度が異なる上下二段の冷却構造を持つことを特徴とする乾溜熱分解システムにある。
【００１０】
この態様によれば、密封した容器内の被処理物が発生する乾溜ガスから必要とする油を一次冷却器によって回収することができるだけでなく、一次冷却器の中で気化状態となった軽い成分と重い成分の各冷却温度を上下二段の領域で分けて異なる値に設定することで、油化した油の性状である引火点、流動点を均一にすることができる。
【００１１】
また、本発明の他の要旨は、前記一次冷却器で冷却される乾溜ガスのうち凝縮液化されない非凝縮ガスを再度凝縮液化して回収する二次冷却器と、該二次冷却器内で凝縮液化されない非凝縮ガスを燃焼するガス燃焼炉とを備えたことにある。
【００１２】
この態様によれば、一次冷却器で冷却される乾溜ガスのうち凝縮液化されない非凝縮ガスを二次冷却器内で再度凝縮液化して回収するようにするとともに、二次冷却器内で凝縮液化されない非凝縮ガスをガス燃焼炉によって焼却して無臭化するようにした。
【００１３】
また、本発明の他の要旨は、前記熱分解炉には前記容器を空隙を介して着脱自在に収納するとともに該容器を間接的に加熱する容器保持釜が設置されていることを特徴とする乾溜熱分解システムにある。
【００１４】
この態様によれば、肉薄の容器を炉内に収容する際にこれが直接炉本体のレンガに干渉するのを回避できる。従ってこの容器が損傷するのを防止できるとともに、乾溜終了後に容器を炉内から取り出して、再び非処理物を収容した容器を炉内に収納する場合に、容器保持釜がバーナにより引き続き炉内に残って加熱されているため、その容器保持釜を介して容器を速やかに加熱することができ、繰り返し行われる乾溜作業を効率化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図について説明する。図１は本発明の乾溜熱分解システムを示す構成図である。同図において、１は熱分解炉で、この熱分解炉１内には内部に被処理物としての廃タイヤを収納して密封した容器２が収容される（図示しない）。また、この容器２にはメインストップバルブ３およびパイプ４を介して一次冷却器５および二次冷却器６に順次接続されている。
【００１６】
これらの一次冷却器５および二次冷却器６の下方には、これらの底部に回収された油を各一のパイプ７、８を介して受けて、この油に含まれる水分を分離除去する油水分離槽９が配置されている。また、この油水分離槽９には、これから送出される油を受けてろ過するろ過器１０が接続されている。なお、この油のろ過器１０への供給は、このろ過供器１０と油水分離槽とを結ぶパイプ１１の途中に設置されたポンプ１２によって行われる。
【００１７】
さらに、このろ過器１０には、パイプ１３を介して貯油タンク１４が接続されており、この貯油タンク１４には精製された油が貯溜される。一方、前記二次冷却器６には一次冷却器５で凝縮液化されず油化しなかった過剰の非凝縮ガスを液相安全器１５およびパイプ１６を介して受けて燃焼するガス燃焼炉１７が接続されている。
【００１８】
なお、図において、２Ａは別の場所に設置された、前記容器２と同一形状、サイズの別の容器で、容器２の熱分解炉１における加熱中に、別に用意された廃タイヤが収納されて待機し、前記容器２の加熱終了後に取り出された前記容器２に代えて、前記熱分解炉１内に収容される。つまり、ここでは、二つの容器２、２Ａを熱分解炉１に交互に収容することで、前記乾溜処理を連続的に実施可能にしている。
【００１９】
次に、このような乾溜熱分解システムを用いて廃タイヤから油を抽出する工程を、図２のフローチャートを参照して説明する。まず、容器２の中に廃タイヤをそのまま、または圧縮して投入する（ステップＳ１）。その投入量は、例えば、１００本分（約１トン）とする。投入し終ったら天蓋を閉じて固定し、クレーンを用いてワイヤで吊り下げ、熱分解炉１上で下方に降ろして、図１に示すようにその熱分解炉１内に設置する（ステップＳ２）。そしてこの熱分解炉１内で容器２が正規の位置に収まり、乾溜のための準備が終了したとき、炉本体のバーナに点火し、容器２の加熱を開始する（ステップＳ３）。このとき、図示しない送風機を駆動して給排気を強制的に行って効率的な火炎形成を実現する。
【００２０】
前記バーナの点火後所定時間、例えば４０分〜６０分経過すると、容器２内の温度が上昇して廃タイヤの熱分解が始まり、徐々に乾溜ガス（炭化水素ガス）が発生する（ステップＳ４）。この乾溜ガスは点線矢印で示すように天蓋から前記メインストップバルブ３を通って一次冷却器５に導かれて冷却され（ステップＳ５）、この一次冷却器５での冷却によるガスの凝縮液化により回収された油が（ステップＳ６）、実線矢印で示すようにパイプ７を通じて油水分離槽９に送り込まれる（ステップＳ７）。
【００２１】
また、一次冷却器５で凝縮液化が行われなかった乾溜ガスは、一点鎖線矢印で示すように次段の二次冷却器６に導かれて（ステップＳ８）、ここで再度のガスの凝縮液化処理を受ける。この二次冷却器６での凝縮液化により前記同様に油が回収され、この回収された油は実線矢印で示すようにパイプ８を通じて油水分離槽９に送り込まれる（ステップＳ７）。この油水分離槽９では一次冷却器５および二次冷却器６で回収された油に含まれる水分を除去して白抜き矢印で示すように廃棄するとともに、油をポンプ１２によってろ過器１０に実線矢印で示すように送り込む。ろ過器１０は不要な不純物などを取り除いた上で、油をパイプ１３を通じて実線矢印で示すように貯油タンク１４に送り込んで、ここに貯溜する（ステップＳ９）。またこの貯油タンク１４内の油は、燃料として前記熱分解炉１のバーナおよび過剰ガス燃焼炉１７のバーナへ送り込んで燃焼する。
【００２２】
一方、前記二次冷却器６内でも冷却によって油化されない非凝縮性のガスは、液相安全器１５に導かれて（ステップＳ１１）、ここで水中に通されて湿ったガスに変換され、引火点が上げられる。また、前記液相安全器１５を通されたガスの一部は、一点鎖線矢印で示すようにバルブ１８およびパイプ１９を通じて熱分解炉１のバーナ口より本体炉内に吹き出して、容器２の加熱のための熱源として利用することができ、経済的である。
【００２３】
また、前記熱分解炉１が温度上昇するにつれて乾溜ガスの発生量が増え、これに伴って凝縮しない非凝縮性ガスの量も増加し、前記非凝縮ガスが前記熱分解炉１の燃焼による消費では次第に余りを生じるようになる。そこで、前記液相安全器１５から一点鎖線矢印で示すように送出されたガスの一部を過剰ガス燃焼炉１７のバーナ口より炉内に吹き出して焼却させる（ステップＳ１２）。そして、この焼却予熱を利用して給湯することができる。この過剰ガスの燃焼によってガスの消臭化が可能となる。
【００２４】
さらに、前記乾溜によって容器２内には炭化物および鉄線などが残り、クレーンによって容器２が熱分解炉１から取り出された後、その容器２の外に取り出される。そして鉄線を分別除去した後、炭化物は活性炭の原料として二次加工されて賦活処理され、例えば脱臭剤や各種環境浄化材料として製品化される。なお、各冷却器５、６の冷却媒体は水（冷却水）であり、これを各冷却器内に循環させて貯溜槽に貯水し、これを再度冷却に利用することで、プラント廃水や工場排水としての外部への放流が不用となり、経済的となる。
【００２５】
図３は前記熱分解炉１の詳細を示す断面図である。この熱分解炉１は、ステンレスなどの耐熱性の金属板からなる下部枠体２０および上部枠体２１を有し、下部枠体２０は基台２２上に載置されている。この下部枠体２０内の下部には、複数本の支柱２３を持った支持部材２４が設置され、各支柱２３の下端は基台２２上に支持されている。また、支持部材２４は下部枠体２０内の壁面に沿うようにリング状をなし、下部枠体２０の一つの壁面を貫通する給気口２５を通じて、支持部材２４の上方へ外気を供給できるようになっている。なお、この給気口２５には、ファンなどを用いて外気が強制的に送り込まれる。
【００２６】
また、前記支持部材２４上には熱分解炉の炉本体２６が設置されている。この炉本体２６は、天部２６ａがセメントに石綿を混合したものなどの耐火材料により略円弧状に形成され、内部がドーム状の空間とされている。また、この天部２６ａに複数個（例えば９個）の火炎通孔２６ｃが設けられるとともに、下部は大きく開放されて前記給気口２５に連通している。さらに、この炉本体２６において、バーナからの火炎を直接受ける部位の周壁には、耐火レンガ２７が所の定高さ、幅に亘って所定のパターンで埋め込まれている。
【００２７】
さらに、この炉本体２６の一側には天部２６ａに連続するように円筒状の火炎導出部２６ｂが連設され、この火炎導出部２６ｂは下部枠体２０に形成された透孔２０ａを貫通して下部枠体２０の外部へ連続するように突設されている。そして、この下部枠体２０の外部へ突出した火炎導出部２６ｂの先端開口にバーナ２８の火炎放出部２９が臨んでいる。
【００２８】
この火炎放出部２９付近には、前記液相安全器１５を介して乾溜ガスを火炎導出部２６ｂ内に供給するためのノズル３０端が臨んでいる。なお、図上では、火炎導出部２６ｂを下部枠体２０の内外に分離して設けた場合を示してたが、その下部枠体２０の内外に連続的に一体連設してもよい。下部枠体２０の外部では、火炎導出部２６ｂの外周が補強用および保護用の金属筒枠３１などにより被われている。
【００２９】
一方、上部枠体２１は下部枠体２０より幾分大き目に作られ、下部枠体２０上に支持されている。また、この上部枠体２１の底部は開放されて下部枠体２０内に連通し、前記炉本体２６の火炎通孔２６ｃから放出される火炎が上部枠体２１内に導入可能となっている。この上部枠体２１の周壁２１ａの一部に、その上部枠体２１内に連通して排熱を行う排熱ダクト３３が連設されている。
【００３０】
前記上部枠体２１の上方は開口しており、この開口部の内側に支持フランジ２１ｂが水平に突設されている。３４はステンレスなどの耐熱金属板からなる容器保持釜で、底部中央には釜内部に隆起する隆起部３５が一体に形成されている。この隆起部３５は底部の熱伝導面積を拡大するものであり、火炎による熱対流を促進して釜内温度の効率的な上昇および維持が図れるようにされている。なお、隆起部３５の天部下面付近にはこの天部の熱集中を回避するための過熱防止部材３６が張り付けられている。
【００３１】
また、前記容器保持釜３４の上方は開口しており、この開口部周縁には、外周側に向ってＬ字状に屈曲する支持部材３７がリング状に突設されている。そしてこの支持部材３７が前記上部枠体２１の支持フランジ２１ｂ上に着脱可能に支持されている。このとき、容器保持釜３４は上部枠体２１内にあって、これの底部や耐火レンガ３２に対して非接触状態にて支持フランジ２１ｂにより吊持されている。支持フランジ２１ｂ上には複数の吊り具３８が取り付けられ、これにクレーンで吊り下げられたワイヤ端が係止されて、熱分解炉の移動や搬送が行えるようになっている。
【００３２】
前記容器保持釜３４内にはこれと相似形をなす前記容器２が着脱可能に収容されている。すなわち、この容器２は底部中央に隆起部３９を一体に有し、これが前記容器保持釜３４の隆起部３５を被うような相似形の所定サイズに形成されている。さらに、容器２の開口部周辺には略十字断面を持つリング状の係止部材４０が一体に設けられている。そして、この係止部材４０のうち下方に垂下する突起片４０ａの下端は、容器保持釜３４の支持部材３７上に支持されている。従って、容器２は容器保持釜３４内に一定の間隙Ｇをおいて吊持状態にて着脱自在に収納される。従って、容器保持釜３４は容器２の外釜として機能する。
【００３３】
前記係止部材４０のうち上方に突出する突起片４０ｂには、後述の蝶ねじ端を螺入できるねじ孔を持った蓋保持部材４１がリング状に連設されている。また、この蓋保持部材４１上であって前記ねじ孔位置から外れた位置にパッキング４２が取り付けられている。
【００３４】
また、４３は前記容器２の開口部を被うステンレス製の天蓋であり、これが全体としてドーム状をなし、下部周縁には屈曲部４３ａがリング状に形成されている。この屈曲部４３ａは容器２の前記開口部内周に略密に嵌合可能なサイズ、形状とされている。この天蓋４３の頂部にはこの天蓋４３の内部に連通する連通パイプ４４が一体かつ水平に設けられており、この連通パイプ４４の内端部分に温度・圧力調整部４５が取り付けられている。
【００３５】
さらに、前記天蓋４３の外周部には水平方向に複数個の蝶ねじ支持片４６が突設されており、これらの蝶ねじ支持片４６に挿し込まれた蝶ねじ４７の端部を、蓋保持部材４１上の前記ねじ孔（図示しない）にねじ込むことで、パッキング４２を介して容器２内を天蓋４３によって完全に密閉することができる。なお、天蓋４３内には、これの保形、補強のためのリング状の補強部材４８が取り付けられている。また、天蓋４３の頂部にはこの天蓋４３を開閉操作するために、またこの天蓋４３とともに容器２を容器保持釜３４内から吊り上げるために、ワイヤ端に結合される吊り具４９が取り付けられている。
【００３６】
従って、蝶ねじ４７によって蝶ねじ支持片４６を蓋保持部材４１に結合して、容器２に天蓋４３を密閉保持したとき、これらは一体化されるため、吊り具４９にワイヤ端を係止してクレーンで吊り上げることにより、この容器２を外釜である容器保持釜３４の外へ取り出したり、この容器保持釜３４内へ収容したりすることができる。
【００３７】
かかる構成になる熱分解炉１では、まず容器２内の廃タイヤを投入して天蓋４３を閉じ、これをクレーンにより上部枠体２１内にセット（設置）された容器保持釜３４内に収容する。続いて、前記火炎導出部２６ｂ先端に取り付けられたバーナ２８の火炎放出部２９から火炎を発生させる。この火炎は、給気口２５からの外気を受けて炉本体２６内の中央部付近で拡大し、さらに、複数個の火炎通孔２６ｃを通過して外釜である容器保持釜３４の底部およびその周辺に到達する。このため、容器保持釜３４は火炎によって直接加熱されるとともに、間隙Ｇを介して配置された容器２の全体が、間隙Ｇの空気層を介して略均等温度で加熱される。
【００３８】
また、容器保持釜３４および容器２の各底部は前記のように上方に隆起しているため、これらの底部における熱集中を回避しながら、加熱面積の拡大を図ることができる。従って、容器２内に収容された廃タイヤのうち、この容器２の中央部付近にあるものも、また周壁近傍にあるものも略均一の速度で加熱処理され、すべての廃タイヤについて略同時並行的に乾溜が進行する。そして、この加熱処理によって発生した容器２内の乾溜ガスは天蓋４３内に設置された温度圧力調整部４５を介して連通パイプ４４の外へ供給され、前記のようにメインストップバルブ３を介して一次冷却器５へ供給される。
【００３９】
また、このような乾溜作業の終了時には、クレーンによって容器２が容器保持釜３４内から取り出され、これに代えて図１に示すような廃タイヤを収納した別途用意の容器２Ａを容器保持釜３４内に、クレーンによって収容する。これによることで、容器保持釜３４のバーナ２８による加熱作業を停止することなく、容器２Ａ内の廃タイヤの乾溜作業を引き続き継続して行うことができる。従って、この容器２Ａの加熱速度を速やかに立ち上げることができ、バーナを一旦停止する場合に比べて乾溜効率が著しく向上するとともに、燃料費のコストダウンを図ることができる。
【００４０】
さらに、容器２はこれの外釜となる容器保持釜３４の内外に出し入れされるため、コンクリートやレンガなどの炉内構造物に直接干渉することがなくなり、このため、容器２の変形や損傷を未然に防止することができる。
【００４１】
図４は前記一次冷却器５を一部破断して示す拡大正面図である。この一次冷却器５は上下２段構造をなし、下部の円筒状の下部冷却室５１上に上部冷却室５２を重ねたものからなる。そして、下部冷却室５１は筒内の下半部に上下２枚の仕切板５３、５４によって隔成した冷却水室５５の上下部に連通するように、給水パイプ５６および排水パイプ５７が取り付けられている。
【００４２】
また、各仕切板５３、５４にはこれらを貫通するように、等高（等長）の複数本のパイプ５８が図５に示すようなパターンにて配置されている。なお、これらのパイプ５８と各仕切板５３、５４との貫通部は溶接などにより完全にシール処理がなされている。さらに、前記下部冷却室５１の下部開口の端縁には逆円錐状の油受け５９の周縁が溶接などにより固定され、この油受け５９の下端部には油取出口６０が設けられ、これが図１に示すパイプ７の一端に接続されている。
【００４３】
下部冷却室５１内における冷却水室５５の上部はガス通路としての空隙部６１となっており、この空隙部６１内に、下部冷却室５１の周壁にこれを貫通するように設けたガス供給口６２の一端が連通している。なお、下部冷却室５１の周壁外周には、これを床上に安定支持する複数本の支持脚６３の上端が固定されている。６４はこれらの支持脚６３どうしを接続する補強杆である。
【００４４】
一方、上部冷却室５２は筒内を上下２枚の仕切板６５、６６によって隔成した冷却水室６７を有し、この冷却水室６７の上下部に連通するように、給水パイプ６８および排水パイプ６９が取り付けられている。また、これらの仕切板６５、６６にはこれらを貫通するように等長の複数本のパイプ７０が配置されている。なお、これらの貫通部は溶接などによりシール処理されている。
【００４５】
また、上部冷却室５２において、仕切板６６の下部は下部冷却室５１内の空隙部６１に開放され、仕切板６５の上部は空隙部７１とされている。さらに、上部冷却室５２の周壁上部にはガス排出口７２が取り付けられ、一端は空隙部７１に開口し、他端は図１に示す二次冷却器６に接続されている。
【００４６】
このような一次冷却器５では、前記容器２における廃タイヤの乾溜処理によって排出された乾溜ガスがガス供給口６２から空隙部６１内に送り込まれ、一部はパイプ５８内を通るとともに他の一部はパイプ７０を通過して、ガス排出口７２から外へ出ようとする。一方上下部の各給水パイプ５６、６８からそれぞれ冷却水室５５、６７内に冷却水が送り込まれ、冷却水室５５、６７で熱交換を行った冷却水がそれぞれ各排水パイプ５７、６９を通じて外部へ排出される。これにより、各パイプ５８、７０を通過する高温の乾溜ガスは急速に冷却され、この冷却により凝縮液化した油が各パイプ５８、７０内を下方に滴下し、油受け５９に回収される。
【００４７】
この場合において、乾溜ガスである炭化水素ガスの性質およびガス成分の分子構造は、乾溜対象である被処理物によって異なる。従って、そのガス成分の比重の配分に対応して乾溜ガスの冷却による液化（油化）処理を行う必要がある。このため、本実施の形態では、下部冷却室５１および上部冷却室５２を乾溜ガスの比重に適合した１対４．７の長さ比の分配二段構造としている。
【００４８】
従って、例えば上部冷却室５２の内径を１８７０ミリ、長さを１０９０ミリとし、ガス取入口であるガス供給口６２の内径を８７０ミリ、長さを２５０ミリ、下部冷却室５１の内径を８７０ミリ、長さを２３０ミリとする（２３０ミリ対１０９０ミリ＝１対４．７）。また、このときガス供給口６２の出口部付近の温度は２３０℃前後とすると、下部冷却室５１では４５℃となり、上部冷却室５２では２８℃〜３２℃になる。
【００４９】
このように、上部冷却室５２および下部冷却室５１は、乾溜ガス成分の関係から、気化状態における軽い成分の冷却温度と重い成分の冷却温度を前記設定温度状態にすることによって、油化されて回収された油の性状である引火点、流動点を均一にすることができる。従って、廃タイヤの乾溜油の品質を安定化することができる。
【００５０】
図６は二次冷却器６を一部破断して示す正面図である。この二次冷却器６は、筒内において上下二枚の仕切板７３、７４によって冷却水室７５が仕切られており、この冷却水室７５の上下部に連通するように、給水パイプ７６および排水パイプ７７が取り付けられている。また、仕切板７３、７４にはこれらを貫通するように等長の複数本のパイプ７８が所定のパターンにて配置されている。
【００５１】
さらに、二次冷却器６の筒体の下部開放端には、逆円錐状の油受け７９と、この油受け７９中心の下方に垂下する有底円筒部８０とが設けられている。また、この油受け７９の下面には有底円筒部８０の外周を一定の間隙をおいて包囲するもう一つの有底円筒部８１が連設されており、この有底円筒部８１の上部にこれの内外に連通する油排出パイプ８２が連設されている。なお、この油排出パイプ８２は前記パイプ８を介して前記油水分離槽９に連結される。
【００５２】
さらに、二次冷却器６の筒体内における仕切板７３の上部と仕切板７４の下部には空隙部８３、８４が設けられ、これらに各一端が開口するように、前記筒体にガス供給口８５およびガス排出口８６が連結されている。これらのうち、上部のガス供給口８５は一次冷却器５のガス排出口７２に連結され、下部のガス排出口８６は前記液相安全器１５に連結されている。
【００５３】
この二次冷却器６では、ガス供給口８５から導入された非凝縮ガスをパイプ７８内を通過させることにより、冷却水室７５内に導入された冷却水により冷却しながらガス排出口８６へ導出し、冷却によって凝縮された油を油受け７９に落下させて回収する。また、この油を油排出パイプ８２を通して油水分離槽９へ導くとともに、なおも、凝縮されない非凝縮ガスは前記ガス排出口８６から液相安全器１５に供給し、さらに過剰ガス燃焼炉１７に導いて焼却する。
【００５４】
なお、前記実施の形態では廃タイヤの乾溜式油化処理について述べたが、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエメタクリル、ポリ塩化ビニル、ポリフェレンスルフィド、ポリアミド、電線被覆材、発泡スチロール、ナイロンなどの高分子系プラスチックを被処理物とする乾溜式油化処理にも広く適用できることはいうまでもない。
【００５５】
また、本発明によれば被処理物を破砕したり、土砂を水洗いしたりするなどの準備作業が不要であり、そのまま被処理物の容器２内へ投入して直ちに乾溜処理に入ることができる。なお、この乾溜処理により回収される油の品質は、例えばＡ重油、灯油およびこれらの中間の油で、油の回収率は自己消費分を差し引いた残りの７５％以上となる。
【００５６】
さらに、本発明は設備要素が少ないため設備コストが安く、操作が簡単で、ランニングコストも安いという利点も得られる。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被処理物を密封した容器を加熱し、前記被処理物の熱分解により高温の乾溜ガスを発生させる熱分解炉と、該熱分解炉から導いた乾溜ガスを凝縮液化して回収する一次冷却器と、該一次冷却器で冷却される乾溜ガスのうち凝縮液化されない非凝縮ガスを再度凝縮液化して回収する二次冷却器とを設けて、ガス燃焼炉において、二次冷却器で液化されずに出てきた非凝縮ガスを燃焼させることで、密封した容器内の被処理物が発生する乾溜ガスの中から必要とする油を二段の冷却処理によって確実に回収でき、一方、非凝縮ガスはガス燃焼炉によって焼却して無臭化できるとともに、その焼却熱を熱源として給湯などに有効利用することができる。
【００５８】
また、本発明は、前記熱分解炉には、容器を空隙を介して着脱自在に収納するとともに該容器を間接的に加熱する容器保持釜を設けたことにより、肉薄の容器を炉内に収容する際に直接炉本体のレンガに容器が干渉して損傷するのを防止できるとともに、乾溜終了後に容器を炉内から取り出して、再び非処理物を収容した容器を炉内に収納する場合に、容器保持釜がバーナにより引き続き炉内に残って加熱されているため、その容器保持釜を介して容器を速やかに加熱することができ、繰り返し行われる乾溜作業を効率化することができるという利点が得られる。
【００５９】
さらに、本発明は、前記一次冷却器に、前記熱分解炉から導かれる乾溜ガスの成分または比重に応じて冷却温度が異なる上下二段の冷却構造を持たせるようにしたことで、気化状態となった軽い成分と重い成分の各冷却温度を上下部の領域で分けて異なる値に設定することで、油化した油の性状である引火点、流動点を均一化できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による乾溜熱分解システムを示す構成図である。
【図２】本発明による油の回収手順を示すフローチャートである。
【図３】図１における熱分解炉および容器の構成を示す断面図である。
【図４】図１における一次冷却器を一部破断して示す拡大正面図である。
【図５】図４に示す一次冷却器の一部を示す平面図である。
【図６】図１における二次冷却器を一部破断して示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１熱分解炉
２容器
５一次冷却器
６二次冷却器
１７ガス燃焼炉
３４容器保持釜

Claims

被処理物を密封した容器を加熱し、前記被処理物の熱分解により高温の乾溜ガスを発生させる熱分解炉と、該熱分解炉から導いた乾溜ガスを凝縮液化して回収する一次冷却器とからなるシステムにおいて、
前記一次冷却器は、前記熱分解炉から導かれる乾溜ガスの成分または比重に応じて前記凝縮液化のための冷却温度が異なる上下二段の冷却構造を持つことを特徴とする乾溜熱分解システム。
前記一次冷却器で冷却される乾溜ガスのうち凝縮液化されない非凝縮ガスを再度凝縮液化して回収する二次冷却器と、該二次冷却器内で凝縮液化されない非凝縮ガスを燃焼するガス燃焼炉とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の乾溜熱分解システム。
前記熱分解炉には、前記容器を空隙を介して着脱自在に収納するとともに、該容器を間接的に加熱する容器保持釜が設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の乾溜熱分解システム。