JP3710585B2 - Waste plastic oil reduction equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃プラスチックを再資源化するための廃プラスチックの油化還元装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、廃プラスチック(高分子廃棄物)を加熱して熱分解した後、重油(A重油相当)に還元する油化還元装置は知られている。
【0003】
この種の油化還元装置は、ポリエチレン,ポリステロール,塩化ビニル等の固形の廃プラスチックを比較的低温となる250℃(塩化ビニルは70℃)前後で加熱する溶解槽により溶解させ、この後、400℃(塩化ビニルは170℃)前後の高温に加熱した熱分解槽によって溶解した廃プラスチックを熱分解させるとともに、気化した分解ガスを冷却して重油を得る。なお、固形の廃プラスチックを熱分解槽に直接投入した場合には、廃プラスチックが炭化し、還元効率が大きく低下するのみならず、炭化物の処理が大変となるため、溶解槽を設けることにより、最初に固形の廃プラスチックを溶解させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来における廃プラスチックの油化還元装置は、次のような解決すべき課題が存在した。
【0005】
第一に、熱分解槽に加えて別途の溶解槽が必要になるため、装置全体の複雑化及び大型化、さらには大幅なコストアップを招くとともに、メンテナンス性においても著しく不利になる。
【0006】
第二に、廃プラスチックに対する処理速度が遅くなり、重油の生産性が低下するとともに、生産時の経済性に劣る。
【0007】
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、装置全体の単純化及び小型コンパクト化を実現し、大幅なコストダウンとメンテナンスの容易化を図るとともに、生産性及び経済性を飛躍的に高めることができる廃プラスチックの油化還元装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、廃プラスチックP…を加熱して熱分解させる熱分解槽2を備える廃プラスチックの油化還元装置1を構成するに際して、前面部3fを傾斜させて底面部3d側を狭くした槽本体3を有し、この槽本体3の内部に仕切部7を設けることにより、当該仕切部7から前方に熱分解室Rf,当該仕切部7から後方に溶解室Rr,当該仕切部7の下方に連通空間Rcをそれぞれ形成するとともに、槽本体3の内部に、上下方向及び左右方向に所定間隔毎に配し、かつ前後方向に通気路を有する複数の加熱管4a…,4b…,4c…,4d…,4e…,4f…を設け、溶解室Rrに配した加熱管4d…,4c…,4e…,4f…に対して熱分解室Rfの上部に配した加熱管4a…の温度を高く設定してなる熱分解槽2を備えることを特徴とする。
【0009】
この場合、好適な実施の形態により、溶解室Rrに配した加熱管4c…,4d…の温度は、廃プラスチックP…を溶解させる温度に設定するとともに、熱分解室Rfの上部に配した加熱管4a…の温度は、溶解した廃プラスチックLを熱分解させる温度に設定する。また、加熱管4a…,4b…,4c…,4d…,4e…,4f…を組合わせることにより、熱風Hが通過する連続した通気路8を構成し、熱風Hを供給する上流側の加熱管4a…を熱分解室Rfの上部に配するとともに、熱風Hを排出する下流側の加熱管4f…を溶解室Rrに配する。
【0010】
これにより、溶解室Rrに投入された固形の廃プラスチックP…は、比較的低温の加熱管4f…,4e…,4c…,4d…により加熱されて溶解する。一方、溶解した廃プラスチックLは連通空間Rcを通って熱分解室Rfに至る。溶解した廃プラスチックLは増加するに従って液面が熱分解室Rfの上部に至るため、当該液面が熱分解室Rfの上部に配した高温の加熱管4a…に達すれば、当該加熱管4a…により加熱され、熱分解により気化する。なお、気化した分解ガスは冷却されることにより、重油(A重油相当)に液化される。
【0011】
よって、熱分解槽2は溶解槽を兼用するため、装置全体の単純化及び小型コンパクト化が実現し、かつ大幅なコストダウンが図られるとともに、メンテナンスの容易化、さらには、廃プラスチックに対する処理速度が速められることにより、重油の生産性及び生産時の経済性が高められる。
【0012】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0013】
まず、本実施例に係る廃プラスチックの油化還元装置1の構成について、図1〜図5を参照して説明する。
【0014】
図中、2は油化還元装置1の要部を構成する熱分解槽である。この熱分解槽2は、図1及び図2に示すように、前面部3fを傾斜させて底面部3d側を狭くした槽本体3を備える。
【0015】
また、槽本体3の内部における前後方向中間位置における左面部3pと右面部3q間には仕切部7を架設する。この仕切部7は内部中空の密閉体として構成する。仕切部7の内部には隔壁9を設け、この隔壁9の前後に前空間Sfと後空間Srを形成する。よって、当該仕切部7から前方には熱分解室Rfが形成されるとともに、当該仕切部7から後方には溶解室Rrが形成され、さらに、当該仕切部7の下方に連通空間Rcが形成される。
【0016】
一方、槽本体3の外面下部は外板14により囲み、当該外板14と槽本体3間に密閉された空間を有する保温部32を設ける。この保温部32には後述する加熱装置31から保温用オイルWが供給される。さらに、外板14を含む槽本体3は外ハウジング13により覆い、槽本体3の前面部3fと外ハウジング13間に前連通空間Cfを設けるとともに、槽本体3の後面部3rと外ハウジング13間に後連通空間Crを設ける。
【0017】
他方、槽本体3の内部には、上下方向及び左右方向に所定間隔毎に配し、かつ前後方向に通気路を有する複数の加熱管4a…,4b…,4c…,4d…,4e…,4f…を設ける。
【0018】
即ち、熱分解室Rfの最上段には左右方向に所定間隔毎に配した四本の加熱管4a…を設け、加熱管4a…の前端開口は外ハウジング13の外部に臨ませるとともに、後端開口(内端開口)は仕切部7内の前空間Sfに連通接続する。また、熱分解室Rfの上から二段目には左右方向に所定間隔毎に配した四本の加熱管4b…を設け、加熱管4b…の前端開口は前連通空間Cfに臨ませるとともに、後端開口(内端開口)は前空間Sfに連通接続する。さらに、熱分解室Rfの上から三段目及び最下段には、それぞれ左右方向に所定間隔毎に配した四本の加熱管4c…及び4d…を設ける。この場合、加熱管4c…及び4d…は熱分解室Rf,連通空間Rc及び溶解室Rrを貫通し、各加熱管4c…及び4d…の両端開口は、前連通空間Cfと後連通空間Crにそれぞれ臨ませる。また、溶解室Rrの最上段には左右方向に所定間隔毎に配した四本の加熱管4f…を設け、加熱管4f…の前端開口(内端開口)は仕切部7内の後空間Srに連通接続するとともに、後端開口は外ハウジング13の外部に臨ませる。さらに、溶解室Rrの上から二段目には左右方向に所定間隔毎に配した四本の加熱管4e…を設け、加熱管4e…の前端開口(内端開口)は仕切部7内の後空間Srに連通接続するとともに、後端開口は後連通空間Crに臨ませる。なお、各加熱管4a…,4b…,4c…,4d…,4e…,4f…の相互間隔は10〜15cm程度に設定する。
【0019】
これにより、加熱管4a…→前空間Sf→加熱管4b…→前連通空間Cf→加熱管4c…及び4d…→後連通空間Cr→加熱管4e…→後空間Sr→加熱管4f…の経路で連続する通気路8が構成される。
【0020】
また、溶解室Rrの上端には、固形の廃プラスチックP…を内部に投入するためのホッパー12を設ける。さらに、15は槽本体3の上面を覆うカバーであり、カバー15の中央上端には分解ガスを回収するダクト16を接続する。このダクト16は後述するスクラバー52に接続される。
【0021】
一方、最上部に配した加熱管4a…の外端開口は、熱風発生装置21に接続し、かつ加熱管4f…の外端開口は、ブロアー23…を付設した煙突22に接続する。これにより、熱風発生装置21から供給される熱風Hは、通気路8を経由し、煙突22から外部に排出される。この際、熱分解室Rfの上部に配した加熱管4a…の温度は、溶解室Rrに配した加熱管4d…,4c…,4e…,4f…に対して高くなる。即ち、上流側に配される加熱管4a…の温度に対して下流側に配した加熱管4f…の温度は、熱風Hが通気路8…を通る際の放熱によって次第に低下する。したがって、最上部に配した加熱管4a…の温度が、溶解した廃プラスチックLを熱分解させる温度(通常400℃,塩化ビニルは170℃)になった際に、下方に配した加熱管4c…,4d…の温度が、廃プラスチックP…を溶解させる温度(通常250℃,塩化ビニルは70℃)になるように、各加熱管4a…,4b…,4c…,4d…,4e…,4f…の径,長さ,本数,間隔等の条件を選定する。
【0022】
なお、加熱管4a…の外周面,槽本体3の内面等の溶解した廃プラスチックL及び分解ガスの触れる面は、耐熱性を有する液状化ガラス(常温ガラス)を塗布する。加熱管4a…及び槽本体3等は、通常、スチール等の金属材料により製造されるため、腐食が発生しやすい。特に、廃プラスチックとして塩化ビニルを用いた場合には、発生する塩素により金属の腐食及び酸化がかなりの速度で進行する。このため、加熱管4a…等の表面を液状化ガラス25a…によりコーティングし、耐薬性,耐食性,耐久性等を高める。この場合、図3に示すように、例えば、加熱管4aの表面に液状化ガラス25a,25b…を重ね塗りし、多層のガラス層を設けることが望ましい。
【0023】
また、熱分解槽2には図5に示す保温装置30を付設する。保温装置30は加熱装置31を備える。加熱装置31には加熱部33を備え、この加熱部33の吐出部は図2及び図5に示すように、バルブ34を有する配管35を介して前記保温部32の一側に接続するとともに、加熱部33の吸入部はバルブ36を有する配管37を介して前記保温部32の他側に接続する。これにより、保温用オイルWは、加熱部33により加熱された後、配管35を介して保温部32を構成する外板14と槽本体3間の空間に供給されるとともに、空間内の保温用オイルWは配管37を介して加熱部33に戻される加熱循環回路が構成される。なお、38はバルブ39を介して加熱部33に接続したオイルタンク、40は加熱部33の運転及び加熱温度等の各種制御を司る制御部、41は気化した保温用オイルを液化する機能を含むエクステンション部である。
【0024】
図4は熱分解槽2を備える油化還元装置1の全体構成を示す。同図中、51は形状の大きな廃プラスチックを小さく砕くためのクラッシャ、52は塩素ガスを中和するためのスクラバー、53はスクラバーに付設したPH調整槽、54は分解ガスを液化するためのコンデンサ、55はコンデンサ54を冷却するための冷却機(クーリングタワー)、56はポンプ、57は得られた重油と水を分離するための油水分離槽、58はフィルタ、59は重油の貯蔵タンクである。
【0025】
次に、本実施例の要部を構成する熱分解槽2の機能を含む油化還元装置1の全体動作について、各図を参照して説明する。
【0026】
まず、熱風発生装置21により最上部に配した加熱管4a…に熱風Hを供給する。図1に熱風Hの経路を矢印で示す。これにより、加熱管4a…は400℃(塩化ビニルは170℃)前後に加熱される。また、下部に配した加熱管4c…,4d…は250℃(塩化ビニルの場合は70℃)前後に加熱される。そして、通気路8を通過した熱風Hは煙突22から外部に排出される。この際、ブロアー23によって吸気される。
【0027】
一方、固形の廃プラスチック(ポリエチレン,ポリステロール,塩化ビニル等)P…はホッパー12に投入される。この際、大きな廃プラスチックはクラッシャ51により小さく砕かれる。ホッパー12に投入された固形の廃プラスチックP…は溶解室Rrの内部に供給される。
【0028】
また、溶解室Rrの内部に供給された廃プラスチックP…は、溶解室Rrの底部に落下し、比較的低温の加熱管4c…,4d…により加熱され、溶解する。溶解した廃プラスチックLは連通空間Rcを通って熱分解室Rfに進入するとともに、槽本体3の内部に蓄えられる。溶解した廃プラスチックLは増加するに従って液面が熱分解室Rfの上部に至るため、当該液面が熱分解室Rfの上部に配した高温の加熱管4a…に達すれば、当該加熱管4a…により加熱され、熱分解により気化する。
【0029】
他方、気化した分解ガスはダクト16を通ってスクラバー52に供給され、混在する塩素ガスが中和される。さらに、分解ガスはスクラバー52からコンデンサ54に供給され、冷却されることにより、重油(A重油相当)に液化される。コンデンサ54は冷却機55から送られる冷却液により常時冷却される。そして、得られた重油は油水分離槽57に供給される。油水分離槽57では水と重油が分離され、重油はフィルタ58により不純物の除去が行われた後、貯蔵タンク59に供給されて貯蔵されるとともに、一部は熱風発生装置21に供給されて熱風発生装置21の燃料に使用される。
【0030】
なお、夜間等において液化還元装置1の運転を停止している期間では、保温装置30により、槽本体3を保温する。この場合、保温用オイルWは、加熱部33により70〜400℃の温度に加熱され、配管35を介して保温部32を構成する外板14と槽本体3間の空間に供給されるとともに、空間内の保温用オイルWは配管37を介して加熱部33に戻される。これにより、槽本体3内に残留する廃プラスチックLは保温され、運転再開時の立上げ時間を大幅に短縮することができる。
【0031】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることなく、細部の構成,形状,素材,数量,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【0032】
【発明の効果】
このように、本発明に係る廃プラスチックの油化還元装置は、前面部を傾斜させて底面部側を狭くした槽本体を有し、この槽本体の内部に仕切部を設けることにより、当該仕切部から前方に熱分解室,当該仕切部から後方に溶解室,当該仕切部の下方に連通空間をそれぞれ形成するとともに、槽本体の内部に、上下方向及び左右方向に所定間隔毎に配し、かつ前後方向に通気路を有する複数の加熱管を設け、溶解室に配した加熱管に対して熱分解室の上部に配した加熱管の温度を高く設定してなる熱分解槽を備えるため、次のような顕著な効果を奏する。
【0033】
▲1▼ 熱分解槽は溶解槽を兼用するため、装置全体の単純化及び小型コンパクト化を実現できるとともに、大幅なコストダウンとメンテナンスの容易化を図ることができる。
【0034】
▲2▼ 廃プラスチックに対する処理速度が速められるため、重油の生産性及び生産時の経済性を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る油化還元装置の要部を構成する熱分解槽の断面側面図、
【図2】図1中X−X線断面正面図、
【図3】同熱分解槽における加熱管の一部断面図、
【図4】同油化還元装置の全体構成を示すブロック系統図、
【図5】同油化還元装置に備える保温装置のブロック系統図、
【符号の説明】
1 油化還元装置
2 熱分解槽
3 槽本体
3f 槽本体の前面部
3d 槽本体の底面部
4a… 加熱管
4b… 加熱管
4c… 加熱管
4d… 加熱管
4e… 加熱管
4f… 加熱管
7 仕切部
8 通気路
P… 廃プラスチック
Rf 熱分解室
Rr 溶解室
Rc 連通空間
L 溶解した廃プラスチック
H 熱風[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste plastic oil reduction apparatus for recycling waste plastic.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an oil reduction apparatus that heats and decomposes waste plastic (polymer waste) to heavy oil (equivalent to heavy oil A) is known.
[0003]
This type of oil reduction apparatus dissolves solid waste plastics such as polyethylene, polyesterol, and vinyl chloride in a dissolution tank that is heated at a relatively low temperature of about 250 ° C. (vinyl chloride is about 70 ° C.). The waste plastic dissolved in a pyrolysis tank heated to a high temperature around 400 ° C. (vinyl chloride is 170 ° C.) is pyrolyzed, and the vaporized decomposition gas is cooled to obtain heavy oil. In addition, when solid waste plastic is directly put into the pyrolysis tank, the waste plastic is carbonized, not only the reduction efficiency is greatly reduced, but also the treatment of carbide becomes difficult, so by providing a dissolution tank, First, solid waste plastic is dissolved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional waste oil oil reduction apparatus has the following problems to be solved.
[0005]
First, since a separate dissolution tank is required in addition to the thermal decomposition tank, the overall apparatus becomes complicated and large, and the cost is greatly increased. In addition, the maintenance is extremely disadvantageous.
[0006]
Secondly, the processing speed for waste plastics is slowed, the productivity of heavy oil is reduced, and the economy at the time of production is inferior.
[0007]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, realizes simplification and downsizing of the entire apparatus, greatly reduces costs and facilitates maintenance, and improves productivity and economy. An object of the present invention is to provide an oil-reduction / reduction apparatus for waste plastic that can dramatically improve the performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In the present invention, when a waste plastic oil-reduction apparatus 1 including a
[0009]
In this case, according to a preferred embodiment, the temperature of the
[0010]
As a result, the solid waste plastics P ... charged into the melting chamber Rr are heated and melted by the relatively low-
[0011]
Therefore, since the
[0012]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0013]
First, the structure of the waste plastic oil-reduction apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0014]
In the figure,
[0015]
Moreover, the
[0016]
On the other hand, the lower part of the outer surface of the
[0017]
On the other hand, a plurality of
[0018]
That is, four
[0019]
Thereby, the path of the
[0020]
In addition, a
[0021]
On the other hand, the outer end opening of the
[0022]
Note that heat-resistant liquefied glass (room temperature glass) is applied to the outer peripheral surface of the
[0023]
The
[0024]
FIG. 4 shows the overall configuration of the oil reduction apparatus 1 including the
[0025]
Next, the overall operation of the oil reduction apparatus 1 including the function of the
[0026]
First, hot air H is supplied by the
[0027]
On the other hand, solid waste plastics (polyethylene, polyesterol, vinyl chloride, etc.) P are put into the
[0028]
Also, the waste plastic P ... supplied into the melting chamber Rr falls to the bottom of the melting chamber Rr and is heated and melted by the relatively low
[0029]
On the other hand, the vaporized cracked gas is supplied to the
[0030]
In addition, in the period when the operation of the liquefying and reducing apparatus 1 is stopped at night or the like, the
[0031]
The embodiment has been described in detail above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and the detailed configuration, shape, material, quantity, technique, and the like can be arbitrarily set within the scope of the present invention. Can be changed.
[0032]
【The invention's effect】
Thus, the waste plastic oil reduction apparatus according to the present invention has a tank body in which the front surface portion is inclined and the bottom surface portion side is narrowed. A thermal decomposition chamber forward from the partition, a dissolution chamber behind the partition, and a communication space below the partition, respectively, and arranged in the tank body at predetermined intervals in the vertical and horizontal directions, And in order to provide a plurality of heating tubes having a ventilation path in the front-rear direction, and to include a pyrolysis tank in which the temperature of the heating tube disposed at the upper part of the pyrolysis chamber is set higher than the heating tube disposed in the melting chamber, There are the following remarkable effects.
[0033]
(1) Since the thermal decomposition tank also serves as a dissolution tank, the entire apparatus can be simplified and reduced in size and size, and the cost can be greatly reduced and maintenance can be facilitated.
[0034]
{Circle around (2)} Since the processing speed for waste plastics can be increased, the productivity of heavy oil and the economic efficiency during production can be dramatically improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of a thermal decomposition tank constituting a main part of an oil reduction apparatus according to the present embodiment;
FIG. 2 is a cross-sectional front view taken along the line XX in FIG.
FIG. 3 is a partial sectional view of a heating tube in the pyrolysis tank,
FIG. 4 is a block system diagram showing the overall configuration of the oil reduction device,
FIG. 5 is a block system diagram of a heat retaining device provided in the oil reduction device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil-
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