JP3654867B2 - Oil processing equipment for plastic materials - Google Patents
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として廃棄プラスチック材を油化処理するための油化処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、廃棄されるプラスチック材の量は年々増加して来ており、大部分がゴミとして埋め立て処理されているのが現状であるが、最近では、廃棄物の埋め立て場所の確保が困難になり、大きな社会問題となっているのが現状である。
【0003】
ところで廃棄されるプラスチック材には、大量のエネルギーを含んでおり、近年では、プラスチック廃棄物から油成分を抽出して資源の再利用を図るために、たとえば特開平8−170081号公報にも示されるようなプラスチック材の油化処理装置が開発されている。
【0004】
この特開平8−170081号公報に開示された処理装置は、加熱炉と、この加熱炉内に組みつけられた熱分解槽と、この熱分解槽に設けた投入口からその内部に装填するようにした内釜とを備えている。
【0005】
この処理装置により、プラスチック材を油化処理するには、熱分解槽の投入口を開放して内釜を外部に取り出し、この内釜に廃棄プラスチック材を投入した後、再度この内釜を熱分解槽内に装填し、加熱炉により熱分解槽を加熱して、内釜内のプラスチックを熱分解し、プラスチック材から生成される分解ガスを熱分解槽内から吐出管を介して冷却器に導いて冷却し、液化させるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の油化処理装置はバッチ式のものであって、一時的に油化装置の運転を停止する必要があるのは勿論のこと、内釜などを冷却するのに一定時間を要することから、油化処理が非効率であるという不具合があるし、しかも装置全体も非常に大型となるプラント式のものであって、製造コストが高くなるのは勿論のこと、設置スペースも充分確保しなければならないなどの不具合もある。
【0007】
本発明は、以上の事情に鑑みて開発したものであって、目的とするところは、コンパクト且つ安価に提供できながらしかも連続運転が可能なプラスチック材の油化処理装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ハウジング内に、処理するプラスチック材の投入口を備えた投入室と、投入室の下方に設けられ、加熱手段による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室と、投入室に対する熱分解室の遮断及び連通を行うためのゲートと、ハウジング内における熱分解室の側部上方に設けられて熱分解室で生成されたガスを冷却するための冷却室とを備え、前記ゲートに、熱分解室から冷却室に向かって斜め上方に傾斜して熱分解室で生成されたガスを冷却室に案内するためのガイド面を設けたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の冷却室を複数設けたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の油化処理装置における投入室に、不活性ガスの注入口を開口させていることを特徴とするものである。
【0012】
請求項4に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の油化処理装置における冷却室の下方に、主として生成された油を排出するための排出口を設けたことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明にかかる油化処理装置の一実施形態を示す構成図、また図2は、同油化処理装置のシステムフロー図である。
【0014】
この油化処理装置は、主としてポリプロピレン,ポリエチレン、ポリスチレン製の廃棄プラスチック材を油化処理するためのものであって、基本的には、ハウジング1内に、処理するプラスチック材を投入する投入室2と、投入室2の下方に設けられ、加熱手段としての加熱装置3による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室4と、主として投入室2に対する熱分解室4の遮断及び連通を行うための下部ゲート5a及び上部ゲート5bと、ハウジング1内における熱分解室4の側部上方に設けられて熱分解室4で生成されたガスを冷却するための下部冷却室6a及び上部冷却室6bとを設けてなるものである。
【0015】
投入室21は、図1に示すように、ハウジング1内の最上方位置に設けられており、この投入室2の天井部位には、プラスチック材の投入口21が開設され、この投入口21は、開閉蓋22により開閉されるようになっている。
【0016】
またこの投入室2には、不活性ガス注入口23と、後記の連通路40から投入室2に漏れたガスの取り出し口24とが開設されている。
【0017】
熱分解室4は、その上部に設けた連通路40を介して前記投入室2に連通しているのであって、この熱分解室4の下面下方には加熱装置3を構成するバーナー31が配設されている。
【0018】
加熱装置3は、図2に示すように、バーナー31と、バーナー31に燃料を送るためのポンプ32と、燃料を加熱するためのヒーター33と、燃料を貯留するための燃料タンク34とから構成されている。
【0019】
下部冷却室6aは、熱分解室4の側部上方、具体的には連通路40の途中の外側方に設けられており、また上部冷却室6bは、熱分解室4の側部上方で且つ下部冷却室6aよりも上方、具体的には、連通路40と投入室2との境界の外側方に設けられている。
【0020】
これら両冷却室6a・6b内には、冷却装置7を構成する冷却配管71が配設されている。
【0021】
冷却装置7は、図2にも示すように、前記した冷却配管71と、冷水を貯留する貯水タンク72と、貯水タンク内の冷水を冷却配管71に供給するためのポンプ73と、貯水タンク72の貯留水を冷却するためのチラー74とを備えている。
【0022】
また両冷却室6a・6bの下部は漏斗状に形成され、その中央には、冷却室6a・6bで生成される油の排出口61a・61bが設けられている。
【0023】
油の排出口61a・61bは、図2にも示すように、油排出管62を介して油貯留タンク63に連通している。
【0024】
一方、図1に示すように下部ゲート5aは連通路40の途中に配設され、また上部ゲート5bは連通路40と投入室2との境界に配設されている。、下部ゲート5aは、連通路40の途中を遮断する位置(図1において実線で示す位置)と下部冷却室6a内に退避する位置(図1において2点鎖線で示す位置)との間で往復移動するようにし、また上部ゲート5bは、連通路40の入口を遮断する位置(図1において実線で示す位置)と上部冷却室6a内に退避する位置(図1において2点鎖線で示す位置)との間で往復移動するようにしている。
【0025】
そして下部ゲート5aは、図1に示すように、熱分解室4の連通路40から下部冷却室6aに向かって斜め上方に移動可能なように傾斜して配置されており、下部ゲート5aの下面には、熱分解室4の連通路40から下部冷却室6aに向かって斜め上方に傾斜して熱分解室4で生成されたガスを下部冷却室6aに案内するためのガイド面51aが設けられている。
【0026】
また上部ゲート5bにあっても、図1に示すように、熱分解室4の連通路40から上部冷却室6bに向かって斜め上方に移動可能なように傾斜して配置されており、上部ゲート5bの下面にも、熱分解室4の連通路40から上部冷却室6bに向かって斜め上方に傾斜して熱分解室4で生成されたガスを上部冷却室6bに案内するためのガイド面51bが設けられている。
【0027】
下部ゲート6a及び上部ゲート6bの往復移動は、作業者の手動操作により行うようにしてもよいし、あるいは駆動装置による自動操作により行うようにしてもよい。図2に示す実施形態では、下部ゲート6a及び上部ゲート6bの往復動を作業者の手動操作により行うようにしている。
【0028】
尚、図2において、41は、熱分解室4に設けた点検用作業口であって、熱分解室4に残留する残渣を排出する際などに用いるものである。
【0029】
次に以上の油化処理装置の使用例を説明する。まず上部ゲート5b及び下部ゲート5aは、図1において実線で示す位置に位置させて、投入室2に対して熱分解室4を遮断した上で、開閉蓋22を開放して投入口21からプラスチック材を触媒と共に投入室2内に投入するのであって、投入されたプラスチック材は、上部ゲート5b上に載る。
【0030】
尚、この時、不活性ガス注入口23より投入室2内に不活性ガスを注入しておいてもよく、不活性ガスの注入により、投入口21から投入室2内への酸素の侵入並びに熱分解室4で熱分解した気化ガスの投入室2内への侵入を抑制することが出来る。
【0031】
そして投入室2内に所定量のプラスチック材を投入したならば、次に開閉蓋22により投入口21を閉じた上で、下部ゲート5a及び上部ゲート5bを開いて、プラスチック材を熱分解室4に投下させた上で、再度両ゲート5a・5bを閉じる。
尚、下部ゲート5a及び上部ゲート5bの開放動作は、両ゲート5a・5bを同時に開いて、上部ゲート5b上に乗ったプラスチック材をダイレクトに熱分解室4に投下させてもよいし、あるいはまず上部ゲート5bのみ開いて、上部ゲート5b上のプラスチック材を一旦下部ゲート5a上に投下させた後、上部ゲート5bを閉じて、下部ゲート5aを開くことで、下部ゲート5a上のプラスチック材を熱分解室4内に投下させるようにしてもよい。
【0032】
しかして加熱装置3により高温雰囲気となっている熱分解室4内に投下されたプラスチック材は、時間の経過と共に熱分解してガス化し、その気化ガスは連通路40内を上昇して、下部ゲート5aで受け止められた後、下部ゲート5aのガイド面51aによる案内で、下部冷却室6aにスムーズに案内される。
【0033】
そして下部冷却室6a内に流れ込む気化ガスは下部冷却室6aで冷却されて液化し、液化により生成された油及び気化ガスの一部は排出口61aから油排出管62を解して油貯留タンク63に回収される。
【0034】
また下部ゲート5aとケーシング1の隙間から下部ゲート5aよりも上方の連通路40内に流れ込んだ気化ガスは、上部ゲート5bで受け止められ、上部ゲート5bのガイド面51bによる案内で、上部冷却室6bにスムーズに案内される。
【0035】
そして上部冷却室6b内に流れ込んだ気化ガスは上部冷却室6bで冷却されて液化し、液化により生成された油及び気化ガスの一部は排出口61bから油排出管62を解して油貯留タンク63に回収される。
【0036】
尚、以上の実施形態の油化処理装置では、熱分解室4での熱分解処理状況にあわせて、前記した手順によりプラスチック材を投入室2から熱分解室4に順次投入することで、連続運転が行えるのであり、また運転途中において、プラスチック材を投入室2に投入するに際しても、投入室2と熱分解室4とは、上部ゲート5b及びに下部ゲート5aにより遮断されているので、熱分解室4で熱分解した気化ガスが投入口21から外部に漏れ出るのが抑制されるのである。
【0037】
従って、投入室2への不活性ガスの充填量も少なくてもよいし、運転状況によっては不活性ガスを投入室2に充填しなくても油化処理が行なえる。
【0038】
尚、プラスチック材の加熱処理に伴い、熱分解室4内に発生する残渣は、定期的に排出するのが好ましい。
【0039】
斯くして以上の実施形態の油化処理装置によれば、連通路40に2つのゲート5a・5bを上下に設けると共に、各ゲート5a・5bに対応して連通路45の側方に2つの冷却室6a・6bを上下に設けたことにより、特に加熱源に近いことからシール材によるシール性を充分確保することが困難な下部ゲート5aとケーシング1との間のシールを厳密に行わなくともよく、換言すれば、下部ゲート5aとケーシング1との間の隙間から漏れ出る気化ガスを再度上部冷却室6bで冷却して油化処理することが出来るのである。
【0040】
従って以上の油化装置によれば、シール性を確保することが困難な高温となる部位でのシール機能を確保する必要がないので、製作コストをそれだけ低減することが出来、それでいながら気化ガスの油化処理が確実に行なえるのである。
【0041】
また以上の実施形態の油化処理装置では、2つの冷却室を上下に二段に設けたことにより、高さの異なる各冷却室6a・6bに流れ込む気化ガスの性質が異なり、各冷却室6a・6bで異なる品質の油が得られる。
【0042】
また以上の実施形態の油化処理装置によれば、上部ゲート5bが斜めに傾斜した状態で設置されているので、上部ゲート5bを開動作させて上部ゲート5b上に投入されたプラスチック材を熱分解室4に投入する際、上部ゲート5b上に投入されたプラスチック材の熱分解室4への投入がスムーズ且つ確実に行える。
【0043】
以上の実施形態では、不活性ガス注入口23を設けて、投入室2に不活性ガスを注入するようにしているが、油化処理装置の運転状況によっては、必ずしも不活性ガスを投入室2に導入する必要がない。
【0044】
また以上の実施形態では、連通路40にゲート5a・5bを上下二段に設けると共に、これら各ゲート5a・5bに対応して連通路の側方に冷却室6a・6bを上下に二段に設けたが、これに限定されるものではなく、例えばゲート及び冷却室を上下3段若しくは上下4段に設けてもよいし、あるいは一段だけ設けてもよい。
【0045】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、ハウジング内に、処理するプラスチック材の投入口を備えた投入室と、投入室の下方に設けられ、加熱手段による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室と、投入室に対する熱分解室の遮断及び連通を行うためのゲートと、ハウジング内における熱分解室の側部上方に設けられて熱分解室で生成されたガスを冷却するための冷却室とを備え、ゲートに、熱分解室から冷却室に向かって斜め上方に傾斜して熱分解室で生成されたガスを冷却室に案内するためのガイド面を設けたことにより、油化処理装置をコンパクト且つ安価とすることが出来るのは勿論のこと、熱分解室でのプラスチック材の熱分解処理中でも順次投入室にプラスチックを投入して連続運転を行うことが出来、プラスチック材の油化処理が効率よく行なえるし、しかも熱分解室にて生成される気化ガスをゲートのガイド面による案内で冷却室にスムーズに導入することが出来る。
【0046】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の冷却室を複数設けたことにより、請求項1に記載の発明の効果に加え、各冷却室に流れ込む気化ガスの性質を異にして、各冷却室で異なる品質の油を得ることが可能となる。
【0048】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の油化処理装置における投入室に、不活性ガスの注入口を開口させたことにより、請求項1または2に記載の発明の効果に加え、注入口より投入室に不活性ガスを注入することで、投入室内への酸素の侵入並びに熱分解室で熱分解した気化ガスの投入室内への侵入を抑制することが出来て、より一層プラスチック材の油化処理が効率よく行なえる。
【0049】
請求項4に記載の発明によれば、、請求項1、2または3に記載の油化処理装置における冷却室の下方に、主として生成された油を排出するための排出口を設けたことにより、請求項1、2または3に記載の発明の効果に加え、生成された油の回収がスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる油回収処理装置の1実施形態を示す構成図。
【図2】 本発明にかかる油回収処理装置の1実施形態を示すシステムフロー図。
【符号の説明】
1 ハウジング
2 投入室
21 投入口
22 開閉蓋
3 加熱装置(加熱手段)
4 熱分解室
5a 下部ゲート
5b 上部ゲート
51a ガイド面
51b ガイド面
6a 下部冷却室
6b 上部冷却室
61a 排出口
61b 排出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention mainly relates to an oil processing apparatus for oil processing waste plastic materials.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the amount of plastic materials to be discarded has been increasing year by year, and most of them are currently being landfilled as garbage, but recently it has become difficult to secure a landfill site for waste. The current situation is a major social problem.
[0003]
By the way, plastic materials to be discarded contain a large amount of energy. In recent years, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-170081 also shows that an oil component is extracted from plastic waste to reuse resources. Such an oil processing apparatus for plastic materials has been developed.
[0004]
The processing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-170081 discloses a heating furnace, a pyrolysis tank assembled in the heating furnace, and a charging port provided in the pyrolysis tank so as to be loaded therein. It is equipped with an inner pot.
[0005]
In order to liquefy the plastic material with this processing device, the inlet of the thermal decomposition tank is opened, the inner pot is taken out, the waste plastic material is put into the inner pot, and then the inner pot is heated again. It is loaded into the cracking tank, the pyrolysis tank is heated by a heating furnace to thermally decompose the plastic in the inner pot, and the cracked gas generated from the plastic material is discharged from the pyrolysis tank to the cooler via the discharge pipe. It is led to cool and liquefy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above oil treatment apparatus is of a batch type, and it is necessary to temporarily stop the operation of the oil treatment apparatus, and it takes a certain time to cool the inner pot and the like. Therefore, there is a problem that the oil conversion process is inefficient, and the entire device is a very large plant, which increases the manufacturing cost and secures sufficient installation space. There are also problems such as having to.
[0007]
The present invention was developed in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a plastic material oil treatment apparatus that can be provided in a compact and inexpensive manner and that can be continuously operated. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the housing is provided with an inlet for the plastic material to be processed in the housing, and below the inlet chamber, and the plastic material is thermally decomposed and gasified by heating by the heating means. For cooling the gas generated in the pyrolysis chamber provided above the side of the pyrolysis chamber in the housing, and a gate for blocking and communicating the pyrolysis chamber with the input chamber A cooling chamber is provided, and the gate is provided with a guide surface for guiding the gas generated in the pyrolysis chamber obliquely upward from the pyrolysis chamber toward the cooling chamber. It is what.
[0009]
The invention according to
[0011]
The invention described in
[0012]
The invention described in
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an oil purification apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a system flow diagram of the oil purification apparatus.
[0014]
This oil processing apparatus is mainly used to oil-treat waste plastic materials made of polypropylene, polyethylene, and polystyrene. Basically, an
[0015]
As shown in FIG. 1, the
[0016]
In addition, an
[0017]
The
[0018]
As shown in FIG. 2, the
[0019]
The
[0020]
In both the
[0021]
As shown in FIG. 2, the cooling device 7 includes the above-described
[0022]
The lower portions of the
[0023]
The
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
[0025]
As shown in FIG. 1, the
[0026]
In addition, even in the
[0027]
The reciprocating movement of the
[0028]
In FIG. 2, reference numeral 41 denotes an inspection work port provided in the
[0029]
Next, a usage example of the above-described oil treatment apparatus will be described. First, the
[0030]
At this time, an inert gas may be injected into the
[0031]
When a predetermined amount of plastic material is charged into the charging
The opening operation of the
[0032]
Accordingly, the plastic material dropped into the
[0033]
The vaporized gas flowing into the
[0034]
The vaporized gas that has flowed into the
[0035]
The vaporized gas flowing into the
[0036]
In the oil treatment apparatus of the above embodiment, the plastic material is sequentially fed from the charging
[0037]
Accordingly, the filling amount of the inert gas into the charging
[0038]
In addition, it is preferable to discharge | emit regularly the residue which generate | occur | produces in the
[0039]
Thus, according to the oil treatment apparatus of the above embodiment, two
[0040]
Therefore, according to the above-described oil generating apparatus, it is not necessary to secure a sealing function at a high temperature part where it is difficult to ensure sealing performance, so that the manufacturing cost can be reduced by that amount, and the vaporized gas can be maintained. It is possible to reliably perform the oil conversion treatment.
[0041]
Moreover, in the oil treatment apparatus of the above embodiment, since the two cooling chambers are provided in two stages in the vertical direction, the properties of the vaporized gas flowing into the cooling
[0042]
Moreover, according to the oil treatment apparatus of the above embodiment, since the
[0043]
In the above embodiment, the
[0044]
Further, in the above embodiment, the
[0045]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the housing is provided with an input chamber for the plastic material to be processed in the housing, and below the input chamber, and the plastic material is thermally decomposed by heating by the heating means to gas. A pyrolysis chamber for converting the pyrolysis chamber, a gate for blocking and communicating the pyrolysis chamber with the input chamber, and cooling the gas generated in the pyrolysis chamber provided above the side of the pyrolysis chamber in the housing Provided with a guide surface for guiding the gas generated in the pyrolysis chamber to the cooling chamber by being inclined obliquely upward from the pyrolysis chamber toward the cooling chamber. As a matter of course, the oil treatment apparatus can be made compact and inexpensive, and even during the thermal decomposition treatment of the plastic material in the thermal decomposition chamber, the plastic can be sequentially put into the charging chamber to perform continuous operation. Liquefaction process Chick material efficiently performed, yet can be introduced smoothly into the cooling chamber guiding the vaporized gas produced by the pyrolysis chamber by the guide surfaces of the gate.
[0046]
In addition to the effect of the invention according to
[0048]
According to the third aspect of the present invention, the inert gas injection port is opened in the charging chamber of the oil processing apparatus according to the first or second aspect. In addition to the above effects, by injecting an inert gas from the inlet into the input chamber, it is possible to suppress the intrusion of oxygen into the input chamber and the intrusion of the vaporized gas pyrolyzed in the pyrolysis chamber into the input chamber. Further, the plasticizing process can be efficiently performed.
[0049]
According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an oil recovery processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a system flow diagram showing an embodiment of an oil recovery processing apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1
4
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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