JP4002528B2

JP4002528B2 - Waste plastic pyrolysis equipment

Info

Publication number: JP4002528B2
Application number: JP2003092189A
Authority: JP
Inventors: 勝智山口; 仁義吉田
Original assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004300187A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックの熱分解装置、詳しくは、プラスチックの廃材を熱分解することによって、有用な燃料油を得るための廃プラスチックの熱分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチックの廃材を熱分解するための熱分解装置として種々のものが提案されている。たとえば、特開２０００−１６７７号公報（特許文献１）には、第１室と第２室を備え、第１室は投入部と溶解部及びその下部の貯留部とし、第２室は下部の一次分解部とその上部の二次分解部とし、溶解部と貯留部の温度を２００〜３００℃維持する手段、一次分解部の温度を３００〜４００℃に維持する手段、二次分解部の温度を４００〜５００℃に維持する手段、さらに第１室の貯留部の底部と一次分解室の底部とを高分子系廃棄物の溶融物が充満する位置で連通して第１室の貯留部を含んだ貯留域を形成してあり、二次分解部の上部は分解ガスの集合空間とされ、その上部から熱分解装置に連通してある、高分子系廃棄物の熱分解装置が提案されている。
【０００３】
そして、特許文献１には、この高分子系廃棄物の熱分解装置によると、第１室と第２室は円筒状の構造であると共につながっており、内部に搬送装置を備えるので、高分子系廃棄物の熱分解処理を連続して効率よく行なうことができ、また、一連の一次分解処理と二次分解処理を１本の傾斜した管の内部で連続して行うので、分解装置が簡単な構造となり、高分子系廃棄物やその溶融物の搬送をスクリューフィーダーで自動的に行う高度な装置でありながら、装置全体を小型に、かつ、廉価に構成することができると記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１６７７号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献１に記載される熱分解装置では、溶解部に１本のフィードスクリューが設けられているのみであり、廃材が多種多様な場合には、廃材を十分に溶解できない場合がある。また、一次分解部および二次分解部にも、１本の送り上げスクリューが設けられているのみであり、また、二次分解部の温度が４００〜５００℃であるため、廃材が多種多様な場合には、廃材を十分に熱分解できない場合がある。
【０００５】
一方、廃材を十分に溶解しようとすると、たとえば、溶解部に複数本のスクリューを設ける必要があり、また、廃材を十分に熱分解しようとすると、たとえば、溶解部に複数本のスクリューを設けて、最高温度を高くする必要がある。
【０００６】
しかるに、そのように、スクリューの本数を増やすと、装置が大型化してしまい、大きな設置面積が必要となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、プラスチックの廃材を、十分に溶融および熱分解して、効率的な処理を図ることができながら、装置を小型に構成して、小さな設置面積で設置することのできる、廃プラスチックの熱分解装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、スクリューおよびシリンダを備える溶融シリンダ部を備え、プラスチックの廃材を溶融するための溶融部と、スクリューおよびシリンダを備える熱分解シリンダ部を備え、前記溶融部において溶融された廃材を熱分解するための熱分解部とを備え、前記溶融シリンダ部と前記熱分解シリンダ部とが対向配置され、前記溶融シリンダ部における廃材の移動方向下流側端部と、前記熱分解シリンダ部における廃材の移動方向上流側端部との間には、スクリューおよびシリンダを備える搬送シリンダ部を備え、前記溶融部によって溶融された廃材を前記熱分解部に搬送するための輸送部が設けられており、前記溶融シリンダ部は、第１溶融温度に設定されている第１溶融シリンダ部と、前記第１溶融温度より高い第２溶融温度に設定され、前記第１溶融シリンダ部と直列に接続されている第２溶融シリンダ部とを備え、前記熱分解シリンダ部は、前記第２溶融温度より高い第１熱分解温度に設定されている第１熱分解シリンダ部と、前記第１熱分解温度より高い第２熱分解温度に設定され、前記第１熱分解シリンダ部と直列に接続されている第２熱分解シリンダ部とを備え、前記輸送部の輸送シリンダ部が、対向配置される前記溶融シリンダ部および前記熱分解シリンダ部の長手方向一方側端部において、前記第２溶融シリンダ部における廃材の移動方向下流側端部と、前記第１熱分解シリンダ部の廃材の移動方向上流側端部とを接続していることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によると、溶融シリンダ部と熱分解シリンダ部とが対向配置されているので、プラスチックの廃材を十分に溶融および熱分解するために、溶融部および熱分解部において、溶融シリンダ部および熱分解シリンダ部の数を増やしても、溶融シリンダ部と熱分解シリンダ部と直列に接続する場合に比べて、長手方向における小型化を図ることができる。しかも、この構成では、溶融シリンダ部における廃材の下流側端部と熱分解シリンダ部における廃材の上流側端部とが、輸送部によって接続されているので、溶融部において溶融された廃材を、その状態で、輸送部によって熱分解部に輸送することができる。
【００１１】
さらに、このような構成によると、溶融部においては、第１溶融シリンダ部および第２溶融シリンダ部によって、順次、廃材を十分に溶融させることができ、その溶融された廃材を輸送シリンダ部によって熱分解部に搬送すると、熱分解部においては、第１熱分解シリンダ部および第２熱分解シリンダ部によって、順次、廃材を十分に熱分解させることができる。そのため、装置の小型化を図りつつ、効率的な処理を図ることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、少なくとも前記熱分解シリンダ部においては、前記スクリューの軸端部に、第１冷却シール部と、前記第１冷却シール部の軸方向外方に第２冷却シール部とが設けられており、前記第１冷却シール部は、前記スクリューの軸の周りに設けられる第１シール部材と、前記第１シール部材を被覆した状態で前記スクリューの軸の周りに設けられ、冷却媒体が循環される第１ジャケット部材とを備え、前記第２冷却シール部は、前記スクリューの軸の周りに設けられる第２シール部材と、前記第２シール部材を被覆した状態で前記スクリューの軸の周りに設けられ、冷却媒体が循環される第２ジャケット部材とを備えていることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によると、スクリューの軸端部は、第１シール部材および第２シール部材によってシールされた状態で、第１シール部材を被覆する第１ジャケット部材および第２シール部材を被覆する第２ジャケット部材によって、二重に冷却される。そのため、熱分解シリンダ部の熱分解温度を高温に設定して、廃材の熱分解を促進しても、簡易な構成により、第１ジャケット部材および第２ジャケット部材によって、第１シール部材および第２シール部材を直接的に冷却できるとともに、スクリューの軸端部を二重に冷却することにより、第１シール部材および第２シール部材を間接的に冷却することができる。その結果、第１シール部材および第２シール部材の熱劣化を有効に防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、少なくとも前記熱分解シリンダ部においては、前記シリンダに熱風を供給するための熱風配管を備え、前記熱風配管は、配管と、前記配管の内周面を被覆する内側保温材と、前記配管の外周面を被覆する外側保温材と、前記外側保温材の外周面を被覆する鋼板とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、熱風配管が、配管の表裏に設けられる内側保温材および外側保温材と、それらを被覆する鋼板とによって多層構造として形成されているので、少ない熱損失で熱分解シリンダ部に熱風を供給することができる。そのため、ランニングコストを低減できながら、効率のよい熱分解を達成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の廃プラスチックの熱分解装置の一実施形態としての熱分解装置の平面図、図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視図、図３は、図１におけるＢ−Ｂ線矢視図、図４は、図１の熱分解装置の配管系統図である。
【００１７】
図１および図４において、この熱分解装置１は、廃材投入部２、溶融部３、搬送部４、熱分解部５、貯留部６、加熱装置７３、塩素処理装置６３を備えている。
【００１８】
廃材投入部２は、図４に示すように、スクリューフィーダ７と、スクリューフィーダ７の廃材搬送方向における上流側（以下、上流側と省略する。）端部に接続される投入ホッパ８と、スクリューフィーダ７の廃材搬送方向における下流側（以下、下流側と省略する。）端部に接続される供給配管９と、スクリューフィーダ７における上流側端部と下流側端部との間に接続される第１消石灰タンク１０とを備えている。
【００１９】
スクリューフィーダ７は、供給シリンダ１１と、その供給シリンダ１１内に回転自在に設けられる供給スクリュー１２と、供給シリンダ１１の上流側端部外方に設けられ、供給スクリュー１２を駆動する供給モータ１３とを備えている。
【００２０】
投入ホッパ８には、プラスチックの廃材（以下、廃プラスチックという。）が投入される。投入ホッパ８は、供給シリンダ１１の上流側端部に接続されており、投入された廃プラスチックを供給シリンダ１１内に供給する。
【００２１】
供給配管９は、その上流側端部が、供給シリンダ１１の下流側端部に接続され、その下流側端部が、次に述べる溶融部３の第１溶融シリンダ１８の上流側端部に接続されている。この供給配管９の廃材搬送方向途中部には、開閉バルブ１４と、その開閉バルブ１４を挟んで２つの不活性ガス導入手段として、酸素の混入を防止するための窒素ライン１５とが設けられている。
【００２２】
第１消石灰タンク１０は、供給シリンダ１１の廃材搬送方向途中部に接続されている。第１消石灰タンク１０内には、消石灰が貯留されており、その消石灰を、必要に応じて、供給シリンダ１１内に投入する。
【００２３】
そして、廃材投入部２では、投入ホッパ８から、供給シリンダ１１内に廃プラスチックが投入されると、供給モータ１３による供給スクリュー１２の回転によって、その廃プラスチックが、供給配管９に向けて搬送され、必要により、第１消石灰タンク１０から投入される消石灰が混合された後に、供給配管９から、次に述べる溶融部３に所定量で供給される。
【００２４】
溶融部３は、第１溶融シリンダ部１６と、第２溶融シリンダ部１７とを備えている。
【００２５】
第１溶融シリンダ部１６および第２溶融シリンダ部１７は、図１および図２に示すように、水平方向に配置され、廃材搬送方向において、第１溶融シリンダ部１６および第２溶融シリンダ部１７が、順次直列に接続されている。
【００２６】
第１溶融シリンダ部１６は、図４に示すように、第１溶融ケーシング９７内に、シリンダとしての第１溶融シリンダ１８と、その第１溶融シリンダ１８内に回転自在に設けられるスクリューとしての第１溶融スクリュー１９とを備え、また、第１溶融シリンダ１８の上流側端部外方に設けられ、第１溶融スクリュー１９を駆動する第１溶融モータ２０を備えている。なお、第１溶融シリンダ１８の上流側端部には、軸受装置８０（後述）が設けられており、第１溶融スクリュー１９は、この軸受装置８０によって回転自在に支持された状態で、第１溶融モータ２０と接続されている。
【００２７】
第２溶融シリンダ部１７は、第２溶融ケーシング９８内に、シリンダとしての第２溶融シリンダ２１と、その第２溶融シリンダ２１内に回転自在に設けられるスクリューとしての第２溶融スクリュー２２とを備え、また、第２溶融シリンダ２１の下流側端部外方に設けられ、第２溶融スクリュー２２を駆動する第２溶融モータ２３を備えている。なお、第２溶融シリンダ２１の下流側端部には、軸受装置８０（後述）が設けられており、第２溶融スクリュー２２は、この軸受装置８０によって回転自在に支持された状態で、第２溶融モータ２３と接続されている。また、第２溶融シリンダ２１には、第２溶融シリンダ２１内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００２８】
また、第１溶融シリンダ部１６と第２溶融シリンダ部１７とは、第１溶融シリンダ１８の下流側端部と、第２溶融シリンダ２１の上流側端部とが、ボルトなどによって、直接接続されている。
【００２９】
また、搬送部４は、輸送シリンダ部２４を備えている。この輸送シリンダ部２４は、図１ないし図３に示すように、第２溶融シリンダ部１７の下流側端部の下方および次に述べる第１熱分解シリンダ部３０の上流側端部の側方において、平面視においてこれらと直交する方向に配置されている。
【００３０】
輸送シリンダ部２４は、図４に示すように、輸送ケーシング１２１内に、シリンダとしての輸送シリンダ２５と、その輸送シリンダ２５内に回転自在に設けられるスクリューとしての輸送スクリュー２６とを備え、また、輸送シリンダ２５の上流側端部外方に設けられ、輸送スクリュー２６を駆動する輸送モータ２７を備えている。なお、輸送シリンダ２５の上流側端部には、軸受装置８０（後述）が設けられており、輸送スクリュー２６は、この軸受装置８０によって回転自在に支持された状態で、輸送モータ２７と接続されている。また、輸送シリンダ２４には、輸送シリンダ２４内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００３１】
また、この輸送シリンダ部２４は、第２溶融シリンダ部１７と第１接続配管２８を介して接続されている。第１接続配管２８は、その上流側端部が、第２溶融シリンダ２１の下流側端部に接続され、その下流側端部が、輸送シリンダ２５の上流側端部に接続されている。
【００３２】
熱分解部５は、第１熱分解シリンダ部３０と、貯留手段としての第１残渣貯留タンク３１と、消石灰投入手段としての第２消石灰タンク３２と、第２溶融シリンダ部３３と、貯留手段としての第２残渣貯留タンク３４と、第３残渣貯留タンク３５と、消石灰投入手段としての第３消石灰タンク３６とを備えている。
【００３３】
第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３は、図３に示すように、その上流側端部が下方、その下流側端部が上方に向く傾斜状に配置された状態で、第１フレーム７７および第２フレーム７８に支持されており、廃材搬送方向において、第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３が、順次直列に接続されている。
【００３４】
これによって、この熱分解装置１では、図１に示すように、直列に接続される溶融部３の第１溶融シリンダ部１６および第２溶融シリンダ部１７と、直列に接続される熱分解部５の第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３とが、互いに所定間隔を隔てて平行状に対向配置され、それらの長手方向一方側端部において、輸送部３の輸送シリンダ部２４が、これらの間において、これらと直交する方向に配置されており、その結果、これら全体として平面視略コ字状に配置されている。
【００３５】
第１熱分解シリンダ部３０は、図４に示すように、第１熱分解ケーシング９９内に、シリンダとしての第１熱分解シリンダ３７と、その第１熱分解シリンダ３７内に回転自在に設けられるスクリューとしての第１熱分解スクリュー３８とを備え、また、第１熱分解シリンダ３７の下流側端部外方に設けられ、第１熱分解スクリュー３８を駆動する逆回転手段としての第１熱分解モータ３９を備えている。なお、第１熱分解シリンダ３７の下流側端部には、軸受装置８０（後述）が設けられており、第１熱分解スクリュー３８は、この軸受装置８０によって回転自在に支持された状態で、第１熱分解モータ３９と接続されている。また、第１熱分解シリンダ３７には、第１熱分解シリンダ３７内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００３６】
また、この第１熱分解シリンダ部３０は、輸送シリンダ部２４と、第２接続配管２９を介して接続されている。第２接続配管２９は、その上流側端部が、輸送シリンダ２５の下流側端部に接続され、その下流側端部が、第１熱分解シリンダ３７の上流側端部に接続されている。なお、第２接続配管２９は、より具体的には、フランジ管継手として構成されている。そのため、輸送シリンダ２５の下流側端部と、第１熱分解シリンダ３７の上流側端部とは、ほぼ直接接続されるように構成されている。
【００３７】
第１残渣貯留タンク３１は、図３および図４に示すように、第１熱分解シリンダ３７の上流側端部に、第１残渣配管４０を介して接続されている。また、この第１残渣貯留タンク３１には、第１残渣貯留タンク３１内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００３８】
また、第２消石灰タンク３２は、第１熱分解シリンダ３７の廃材搬送方向途中部に接続されている。第２消石灰タンク３２内には、消石灰が貯留されており、その消石灰を、必要に応じて、第１熱分解シリンダ３７内に投入する。また、この第２消石灰タンク３２には、第２消石灰タンク３２内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００３９】
第２熱分解シリンダ部３０は、図４に示すように、第２熱分解ケーシング１００内に、シリンダとしての第２熱分解シリンダ４１と、その第２熱分解シリンダ４１内に回転自在に設けられるスクリューとしての第２熱分解スクリュー４２とを備え、また、第２熱分解シリンダ４１の下流側端部外方に設けられ、第２熱分解スクリュー４２を駆動する逆回転手段としての第２熱分解モータ４３を備えている。なお、第２熱分解シリンダ４１の下流側端部には、軸受装置８０（後述）が設けられており、第２熱分解スクリュー４２は、この軸受装置８０によって回転自在に支持された状態で、第２熱分解モータ４３と接続されている。また、第２熱分解シリンダ４１には、第２熱分解シリンダ４１内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００４０】
また、この第２熱分解シリンダ部３３は、第１熱分解シリンダ部３０と、第３接続配管４４を介して接続されている。第３接続配管４４は、その上流側端部が、第１熱分解シリンダ３７の下流側端部に接続され、その下流側端部が、第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に接続されている。
【００４１】
第２残渣貯留タンク３４は、図３および図４に示すように、第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に、第２残渣配管４５を介して接続されている。また、この第２残渣貯留タンク３４には、第２残渣貯留タンク３４内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００４２】
第３残渣貯留タンク３５は、図３および図４に示すように、第２熱分解シリンダ４１の下流側端部に、第３残渣配管４６を介して接続されている。また、この第３残渣貯留タンク３５には、第３残渣貯留タンク３５内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００４３】
また、第３消石灰タンク３６は、第２熱分解シリンダ４１の廃材搬送方向途中部に接続されている。第３消石灰タンク３６内には、消石灰が貯留されており、その消石灰を、必要に応じて、第２熱分解シリンダ４１内に投入する。また、この第３消石灰タンク３６には、第３消石灰タンク３６内に窒素を導入するための窒素ライン１５が接続されている。
【００４４】
貯留部６は、第１貯留タンク６８および第２貯留タンク６９を備えている。第１貯留タンク６８は、第１分解ガス配管７０を介して、第１熱分解シリンダ３７の下流側端部に接続されている。また、第２貯留タンク６９は、第２分解ガス配管７１を介して、第２熱分解シリンダ４１の下流側端部に接続されている。また、第１分解ガス配管７０および第２分解ガス配管７１の途中部には、コンデンサ６６と、そのコンデンサ６６の上流側において触媒フィルタ６７が、それぞれ介装されている。
【００４５】
加熱装置７３は、図１および図４に示すように、第１バーナ４７、第２バーナ４８、第３バーナ４９および第４バーナ５０を備えている。
【００４６】
第１バーナ４７は、第１熱風供給配管５１および第１熱風戻り配管５２を介して第１溶融シリンダ１８と接続されている。第１熱風供給配管５１は、その一端部が第１バーナ４７に接続され、その他端部が第１溶融シリンダ１８の下流側端部に接続されている。また、第１熱風戻り配管５２は、その一端部が第１溶融シリンダ１８の上流側端部に接続され、その他端部が第１バーナ４７に接続されている。また、第１熱風戻り配管５２の途中部には、第１ブロワ５３が介装されている。なお、第１熱風戻り配管５２の途中部における第１ブロワ５３の上流側には、外気導入フィルタ７６が設けられている。
【００４７】
そして、第１ブロワ５３によって送風されるエアは、第１バーナ４７において加熱され、第１熱風供給配管５１から、熱風となって第１溶融シリンダ１８の下流側端部において、その第１溶融シリンダ１８内に供給される。第１溶融シリンダ１８内に供給された熱風は、第１溶融シリンダ１８内を上流側に向かい、第１溶融シリンダ１８の上流側端部から第１熱風戻り配管５２に排出される。第１熱風戻り配管５２に排出された熱風は、第１熱風戻り配管５２から、第１ブロワ５３を介して第１バーナ４７に戻り、再び、第１熱風供給配管５１から第１溶融シリンダ１８内に供給され、上記した経路において循環される。
【００４８】
そして、第１バーナ４７は、このような熱風の循環により、第１溶融シリンダ１８内の温度が、たとえば、２００℃以上３００℃未満となる第１溶融温度が保持されるように制御されている。
【００４９】
第２バーナ４８は、第２熱風供給配管５４および第２熱風戻り配管５５を介して第２溶融シリンダ２１および輸送シリンダ２５と接続されている。第２熱風供給配管５４は、その一端部が第２バーナ４８に接続され、その他端部が２つに分岐され、一方の第２熱風供給配管５４ａが、第２溶融シリンダ２１の下流側端部に接続されている。また、他方の第２熱風供給配管５４ｂが、輸送シリンダ２５の下流側端部に接続されている。また、第２熱風戻り配管５５は、その一端部が２つに分岐され、一方の第２熱風戻り配管５５ａが、第２溶融シリンダ２１の上流側端部に接続されている。また、他方の第２熱風戻り配管５５ｂが、輸送シリンダ２５の上流側端部に接続されている。また、第２熱風戻り配管５５の他端部が第２バーナ４８に接続されている。また、第２熱風戻り配管５５の途中部には、第２ブロワ５６が介装されている。なお、第２熱風戻り配管５５の途中部における第２ブロワ５６の上流側には、外気導入フィルタ７６が設けられている。
【００５０】
そして、第２ブロワ５６によって送風されるエアは、第２バーナ４８において加熱され、第２熱風供給配管５４から分岐される一方の第２熱風供給配管５４ａから熱風となって第２溶融シリンダ２１の下流側端部において、その第２溶融シリンダ２１内に供給される。第２溶融シリンダ２１内に供給された熱風は、第２溶融シリンダ２１内を上流側に向かい、第２溶融シリンダ２１の上流側端部から一方の第２熱風戻り配管５５ａに排出される。また、第２ブロワ５６によって送風されるエアは、第２バーナ４８において加熱され、第２熱風供給配管５４から分岐される他方の第２熱風供給配管５４ｂから熱風となって輸送シリンダ２５の下流側端部において、その輸送シリンダ２５内に供給される。輸送シリンダ２５内に供給された熱風は、輸送シリンダ２５内を上流側に向かい、輸送シリンダ２５の上流側端部から他方の第２熱風戻り配管５５ｂに排出される。一方の第２熱風戻り配管５５ａおよび他方の第２熱風戻り配管５５ｂに排出された熱風は、第２熱風戻り配管５５から、第２ブロワ５６を介して第２バーナ４７に戻り、再び、第２熱風供給配管５４から分岐して、第２溶融シリンダ２１内および輸送シリンダ２５内に供給され、上記した経路において循環される。
【００５１】
そして、第２バーナ４８は、このような熱風の循環により、第２溶融シリンダ２１内および輸送シリンダ２５内の温度が、第１溶融シリンダ１８内の第１溶融温度よりも高い、たとえば、３００℃以上４００℃未満となる第２溶融温度が保持されるように制御されている。
【００５２】
第３バーナ４９は、熱風配管としての第３熱風供給配管５７および第３熱風戻り配管５８を介して第１熱分解シリンダ３７と接続されている。第３熱風供給配管５７は、その一端部が第３バーナ４９に接続され、その他端部が第１熱分解シリンダ３７の下流側端部に接続されている。また、第３熱風戻り配管５８は、その一端部が第１熱分解シリンダ３７の上流側端部に接続され、その他端部が第３バーナ４９に接続されている。また、第３熱風戻り配管５８の途中部には、第３ブロワ５９が介装されている。なお、第３熱風戻り配管５８の途中部における第３ブロワ５９の上流側には、外気導入フィルタ７６が設けられている。
【００５３】
そして、第３ブロワ５９によって送風されるエアは、第３バーナ４９において加熱され、第３熱風供給配管５７から、熱風となって第１熱分解シリンダ３７の下流側端部において、その第１熱分解シリンダ３７内に供給される。第１熱分解シリンダ３７内に供給された熱風は、第１熱分解シリンダ３７内を上流側に向かい、第１熱分解シリンダ３７の上流側端部から第３熱風戻り配管５８に排出される。第３熱風戻り配管５８に排出された熱風は、第３熱風戻り配管５８から、第３ブロワ５９を介して第３バーナ４９に戻り、再び、第３熱風供給配管５７から第１熱分解シリンダ３７内に供給され、上記した経路において循環される。
【００５４】
そして、第３バーナ４９は、このような熱風の循環により、第１熱分解シリンダ３７内の温度が、第２溶融シリンダ２１内の第２溶融温度よりも高い、たとえば、４００℃以上５００℃未満となる第１熱分解温度が保持されるように制御されている。
【００５５】
第４バーナ５０は、熱風配管としての第４熱風供給配管６０および第４熱風戻り配管６１を介して第２熱分解シリンダ４１と接続されている。第４熱風供給配管６０は、その一端部が第４バーナ５０に接続され、その他端部が第２熱分解シリンダ４１の下流側端部に接続されている。また、第４熱風戻り配管６１は、その一端部が第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に接続され、その他端部が第４バーナ５０に接続されている。また、第４熱風戻り配管６１の途中部には、第４ブロワ６２が介装されている。なお、第４熱風戻り配管６１の途中部における第４ブロワ６２の上流側には、外気導入フィルタ７６が設けられている。
【００５６】
そして、第４ブロワ６２によって送風されるエアは、第４バーナ５０において加熱され、第４熱風供給配管６０から、熱風となって第２熱分解シリンダ４１の下流側端部において、その第２熱分解シリンダ４１内に供給される。第２熱分解シリンダ４１内に供給された熱風は、第２熱分解シリンダ４１内を上流側に向かい、第２熱分解シリンダ４１の上流側端部から第４熱風戻り配管６１に排出される。第４熱風戻り配管６１に排出された熱風は、第４熱風戻り配管６１から、第４ブロワ６２を介して第４バーナ５０に戻り、再び、第４熱風供給配管６０から第２熱分解シリンダ４１内に供給され、上記した経路において循環される。
【００５７】
そして、第４バーナ５０は、このような熱風の循環により、第２熱分解シリンダ４１内の温度が、第１熱分解シリンダ３７内の第１熱分解温度よりも高い、たとえば、５００℃以上６００℃以下となる第２熱分解温度が保持されるように制御されている。
【００５８】
なお、第１熱風戻り配管５２の途中部における第１ブロワ５３の下流側と、第２熱風戻り配管５５の途中部における第２ブロワ５６の下流側と、第３熱風戻り配管５８の途中部における第３ブロワ５９の下流側と、第４熱風戻り配管６１の途中部における第４ブロワ６２の下流側とには、排気配管７９が接続されている。
【００５９】
塩素処理装置６３には、冷却筒６４が接続されており、その冷却筒６４に塩素回収ライン６５が接続されている。塩素回収ライン６５は、その一端部が冷却筒６４に接続され、その他端部が分岐され、第１溶融シリンダ１８、第２溶融シリンダ２１および輸送シリンダ２５にそれぞれ接続されている。
【００６０】
そして、この熱分解装置１では、廃材投入部２の供給配管９から所定量で供給された廃プラスチックは、次のように処理される。
【００６１】
すなわち、供給配管９から所定量で供給された廃プラスチックは、まず、第１溶融シリンダ部１６において、第１溶融シリンダ１８の上流側端部に供給される。第１溶融シリンダ１８に供給された廃プラスチックは、第１溶融モータ２０の正回転により駆動される第１溶融スクリュー１９によって、第１溶融シリンダ１８を上流側から下流側に向かって、溶融されながら搬送され、次いで、第１溶融シリンダ１８の下流側端部に至ると、そのまま第２溶融シリンダ部１７の第２溶融シリンダ２１の上流側端部に供給される。そして、第２溶融シリンダ部１７において、第２溶融シリンダ２１に供給された溶融状態の廃プラスチックは、第２溶融モータ２３の正回転により駆動される第２溶融スクリュー２２によって、第２溶融シリンダ２１を上流側から下流側に向かって、さらに溶融されながら搬送され、その後、第２溶融シリンダ２１の下流側端部から、第１接続配管２８を介して搬送部４の搬送シリンダ部２４の搬送シリンダ２５の上流側端部に供給される。
【００６２】
搬送シリンダ部２４において、搬送シリンダ２５に供給された溶融状態の廃プラスチックは、搬送モータ２７の正回転により駆動される搬送スクリュー２６によって、搬送シリンダ２５を上流側から下流側に向かって、その溶融状態が保持されながら搬送され、その後、搬送シリンダ２５の下流側端部から、第２接続配管２９を介して熱分解部５の第１熱分解シリンダ部３０の第１熱分解シリンダ３７の上流側端部に供給される。
【００６３】
そして、第１熱分解シリンダ部３０において、第１熱分解シリンダ３７に供給された溶融状態の廃プラスチックは、第１熱分解モータ３９の正回転により駆動される第１熱分解スクリュー３８によって、第１熱分解シリンダ３７を上流側から下流側に向かって、熱分解されながら搬送され、その後、第１熱分解シリンダ３７の下流側端部から、熱分解によって生じたガスが、第１分解ガス配管７０に流出され、熱分解されずに残存する溶融状態の廃プラスチックが、第３接続配管４４を介して第２熱分解シリンダ部３３の第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に供給される。
【００６４】
そして、第１分解ガス配管７０に流出された分解ガスは、触媒フィルタ６７によって接触分解・改質され、次いで、コンデンサ６６において凝縮により油化（液化）された後、第１貯留タンク６８に溜められる。
【００６５】
一方、第２熱分解シリンダ部３３において、第２熱分解シリンダ４１に供給された熱分解されずに残存する溶融状態の廃プラスチックは、第２熱分解モータ４３の正回転により駆動される第２熱分解スクリュー４２によって、第２熱分解シリンダ４１を上流側から下流側に向かって、熱分解されながら搬送され、その後、第２熱分解シリンダ４１の下流側端部から、熱分解によって生じたガスが、第２分解ガス配管７１に流出され、熱分解されずに残存する残渣が、第３残渣配管４６を介して第３残渣貯留タンク３５に排出される。
【００６６】
そして、第２分解ガス配管７１に流出された分解ガスは、触媒フィルタ６７によって接触分解・改質され、次いで、コンデンサ６６において凝縮により油化（液化）された後、第２貯留タンク６９に溜められる。
【００６７】
また、このような処理において、この熱分解装置１では、第１溶融シリンダ１８、第２溶融シリンダ２１および輸送シリンダ２５において、溶融途中部の廃プラスチックから発生する塩素ガス（塩化ビニルなどの塩素含有樹脂が廃プラスチックに含まれている場合に発生する塩素ガス）が、塩素回収ライン６５から回収され、冷却筒６４においてガスに含まれる油分を除去後、塩素処理装置６３において処理される。なお、塩素処理装置６３は、公知のものであって、塩素ガスを水に溶解して、塩酸として回収するものである。また、苛性ソーダと中和させて食塩水として回収することもできる。
【００６８】
また、このような処理において、この熱分解装置１では、各窒素ライン１５から、供給配管９を介して第１溶融シリンダ内に、また、直接、第２溶融シリンダ２１内、輸送シリンダ２５内、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に窒素が導入されている。そのため、廃プラスチックの溶融および熱分解を、窒素雰囲気下で実施することができる。その結果、第１溶融シリンダ内、第２溶融シリンダ２１内、輸送シリンダ２５内、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内において、酸化反応を抑制することができ、安全性の向上を図ることができる。
【００６９】
なお、各窒素ライン１５は、窒素発生装置７２（図１および図２参照）に接続されており、その窒素発生装置７２から、供給配管９、第２溶融シリンダ２１、輸送シリンダ２５、第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１に配管されている。また、この窒素ライン１５は、上記したように、第２消石灰タンク３２、第３消石灰タンク３６、第１残渣貯留タンク３１、第２残渣貯留タンク３４、第３残渣貯留タンク３５にも配管されているので、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内における、より確実な窒素の封入が図られている。
【００７０】
なお、窒素発生装置７２には、空気圧縮機７２ａ（図１および図２参照）が接続されており、その空気圧縮機７２ａの駆動によって、窒素発生装置７２から窒素ライン１５に窒素ガスが供給されている。
【００７１】
また、このような処理において、この熱分解装置１では、廃材供給部２においては、第１消石灰タンク１０から供給シリンダ１１内へ、熱分解部５においては、第２消石灰タンク３２から第１熱分解シリンダ３７内および第３消石灰タンク３６から第２熱分解シリンダ４１内へ、それぞれ消石灰を投入して廃プラスチックに混合させることができる。そのため、廃プラスチックに含まれている塩素含有樹脂の分解を促進することができ、また、発生する塩素を塩化カルシウムの残渣としてトラップすることができ、さらに、酸化反応熱を抑制することができる。
【００７２】
とりわけ、この熱分解装置１では、溶融部３の第１溶融シリンダ１８および第２溶融シリンダ２１には、塩素回収ライン６５が接続されている一方で、熱分解部５の第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１には、塩素がほとんど発生しないため、塩素回収ライン６５が接続されていないが、第２消石灰タンク３２および第３消石灰タンク３から、消石灰を、それぞれ第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に投入することによって、第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１において、少量の残存発生する塩素を効率よく残渣として回収することができる。
【００７３】
なお、第１消石灰タンク１０、第２消石灰タンク３２および第３消石灰タンク３６からの消石灰の投入は、処理する廃プラスチックの種類や処理量などに応じて、そのタイミングおよび投入量を適宜決定すればよく、また、常時、定量的に自動で投入することができる。
【００７４】
そして、このような熱分解装置１では、直列に接続される溶融部３の第１溶融シリンダ部１６および第２溶融シリンダ部１７と、直列に接続される熱分解部５の第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３とが、互いに所定間隔を隔てて平行状に対向配置されている。そのため、廃プラスチックを十分に溶融および熱分解するために、溶融部３において、２つの第１溶融シリンダ部１６および第２溶融シリンダ部１７を設け、また、熱分解部５において、２つの第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３を設けても、これら第１溶融シリンダ部１６、第２溶融シリンダ部１７、第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３を直列に接続する場合に比べて、長手方向における小型化を図ることができ、設置スペースの省スペース化を図ることができる。
【００７５】
そして、この熱分解装置１において、溶融部３においては、２００℃以上３００℃未満で廃プラスチックを溶解する第１溶融シリンダ部１６と、３００℃以上４００℃未満で廃プラスチックを溶解する第２溶融シリンダ部１７とによって、順次、廃プラスチックを十分に溶融させることができる。そして、その溶融された廃プラスチックを輸送シリンダ部２４によって熱分解部５に搬送すると、熱分解部５においては、４００℃以上５００℃未満で廃プラスチックを熱分解する第１熱分解シリンダ部３０と、５００℃以上６００℃以下で廃プラスチックを熱分解する第２熱分解シリンダ部３３とによって、順次、廃プラスチックを十分に熱分解させることができる。そのため、効率的な処理を図ることができる。
【００７６】
しかも、この熱分解装置１では、輸送部４の輸送シリンダ部２４が、第２溶融シリンダ部１７と同じ第２溶融温度に設定されており、かつ、第２溶融シリンダ部１７の下流側端部と、第１熱分解シリンダ部３０の上流側端部とを接続しているので、溶融部３において溶融された廃プラスチックを、そのままの溶融状態で、輸送シリンダ部２４から第１熱分解シリンダ部３０に輸送することができるので、熱効率のよい処理を達成することができる。
【００７７】
また、この熱分解装置１では、熱分解部５において、第１熱分解シリンダ３７内の第１熱分解温度、および、第２熱分解シリンダ４１の第２熱分解温度が高温となるため、第１熱分解スクリュー３８や第２熱分解スクリュー４２を回転自在に支持するための軸受において、シール部材の熱劣化が不可避となる。
【００７８】
しかし、この熱分解装置１では、軸受として、図５に示す軸受装置８０が装備されているので、シール部材の熱劣化が有効に防止されている。なお、図５は、第１熱分解シリンダ部３０に設けられている軸受装置８０を示しているが、第２熱分解シリンダ部３３に設けられている軸受装置８０も同様の構成を備えている。
【００７９】
すなわち、図５において、この軸受装置８０は、第１熱分解シリンダ部３０の下流側端部において、第１熱分解モータ３９に接続されている第１熱分解スクリュー３８の軸端部８１（以下、スクリュー軸端部８１とする。）の途中部（つまり、スクリュー軸端部８１における後述するシリンダ下流側端部１０２と第１熱分解モータ３９との間）に設けられており、第１冷却シール部８２と、第２冷却シール部８３とを備えている。
【００８０】
第１冷却シール部８２は、スクリュー軸端部８１の周りに設けられる第１シール部材８４と、第１シール部材８４を被覆した状態でスクリュー軸端部８１の周りに設けられ、冷却媒体としての冷却水が循環される第１ジャケット部材８５とを備えている。また、第１ジャケット部材８５は、冷却水の循環通路となる循環部材９５と、その循環部材９５を閉鎖する閉鎖部材９６とを備えている。
【００８１】
循環部材９６は、スクリュー軸端部８１が挿通される挿通孔が形成される円板状の内壁８８（内壁８８の外径が、後述するケーシング下流側端部１０１の内径よりやや小径とされ、挿通孔の内径が、スクリュー軸端部８１の外径よりやや大径とされている。）と、その内壁８８の周縁部から軸方向（スクリュー軸端部８１の軸方向、以下同様。）外方に向かって延びる筒状の周側壁８９と、周側壁８９の軸方向外方端部から径方向（第１熱分解スクリュー３８の径方向、以下同様。）外方に向かって延びる鍔状のフランジ壁９０と、内壁８８の挿通孔からスクリュー軸端部８１の外周面に沿って軸方向外方に延びる筒状の挿通壁９１とが一体的に形成されている。また、挿通壁９１の軸方向外方端部には、第１シール部材８４を受け入れる環状の第１シール部材収容部９２が、スクリュー軸端部８１の外周面と所定間隔を隔てる段部として形成されている。また、周側壁８９には、冷却水を給水するための第１給水配管９３と、冷却水を排水するための第１排水配管９４とが接続されている。
【００８２】
そして、この循環部材９６は、挿通壁９１においてスクリュー軸端部８１を挿通した状態において、第１熱分解シリンダ部３０の第１熱分解ケーシング９９の下流側端部１０１（以下、ケーシング下流側端部１０１とする。）の端面に、フランジ壁９０がボルトにより固定され、内壁８８に第１熱分解シリンダ３７のシリンダ下流側端部１０２（以下、シリンダ下流側端部１０２とする。）がボルトにより固定されている。
【００８３】
なお、このように循環部材９６が装着された状態において、第１給水配管９３および第１排水配管９４は、軸方向外方に向かって湾曲形成され、シリンダ下流側端部８１およびフランジ壁９０を貫通して、クーリングタワー７４（図１）に接続されている。
【００８４】
第１シール部材８４は、循環部材９６の第１シール部材収容部９２内において、スクリュー軸端部８１の軸周りに設けられている。この第１シール部材８４は、スクリュー軸端部８１の軸周りに設けられる２つのグランドパッキン８６と、そのグランドパッキン８６と軸方向外方において密着状に隣り合うパッキン押さえ８７からなる。
【００８５】
また、閉鎖部材９６は、スクリュー軸端部８１が挿通される挿通孔が形成される円板状（外径が、内壁８８の外径より大径とされ、挿通孔の内径が、スクリュー軸端部８１の外径よりやや大径とされている。）をなし、挿通孔においてスクリュー軸端部８１を挿通した状態において、ケーシング下流側端部１０１に固定されているフランジ壁９０にボルトにより固定されるとともに、挿通壁９１の第１シール部材収容部９２の軸方向外方端面にボルトにより固定されている。
【００８６】
また、閉鎖部材９６とフランジ壁９０との間、および、閉鎖部材９６と第１シール部材収容部９２の軸方向外方端面との間には、それぞれＯリング１０３が介装されている。
【００８７】
そして、この第１冷却シール部８２では、冷却水が、第１給水配管９３から循環部材９６の内部空間（内壁８８、周側壁８９、挿通壁９１、閉鎖部材９６によって形成される内部空間）に給水され、第１排水配管９４から排水されるように循環されると、その冷却水による冷却によって、スクリュー軸端部８１および第１シール部材８４が冷却される。
【００８８】
また、第２冷却シール部８３は、第２冷却シール部８２に対してスクリュー軸端部８１の軸方向外方に隣り合って設けられており、スクリュー軸端部８１の周りに設けられる第２シール部材１０４と、第１シール部材１０４を被覆した状態でスクリュー軸端部８１の周りに設けられ、冷却水が循環される第２ジャケット部材１０５とを備えている。
【００８９】
第２ジャケット部材１０５は、円筒状の冷却筒１０６と、その冷却筒１０６の長手方向を両端部を閉鎖する第１側板１０７および第２側板１０８とを備えている。
【００９０】
冷却筒１０６は、筒状本体１０９と、第１側板１０７と対向するフランジ板１１０と、フランジ板１１０と筒状本体１０９を挟んで軸方向における反対側には、第２側板１０８が一体的に形成されている。
【００９１】
筒状本体１０９には、冷却水を給水するための第２給水配管１１１と、冷却水を排水するための第１排水配管１１２とが接続されている。
【００９２】
第２側板１０８は、スクリュー軸端部８１が挿通される挿通孔が形成される円板状（外径が、筒状本体１０９より大径とされ、挿通孔の内径が、スクリュー軸端部８１の外径よりやや大径とされている。）をなし、軸方向外方面側における挿通孔の周りには、厚肉の円板状に形成される第２シール支持部１１７が一体的に設けられている。この第２シール支持部１１７におけるスクリュー軸端部８１と対向する内周面には、後述する第２オイルシール１１８を収容するための環状の第２オイルシール収容溝１１７が形成されている。
【００９３】
第１側板１０７は、スクリュー軸端部８１が挿通される挿通孔が形成される円板状（外径が、フランジ板１１０と同径とされ、挿通孔の内径が、スクリュー軸端部８１の外径よりやや大径とされている。）をなし、軸方向外方面側における挿通孔の周りには、厚肉の円板状に形成される第１シール支持部１１４が一体的に設けられている。この第１シール支持部１１４におけるスクリュー軸端部８１と対向する内周面には、後述する第１オイルシール１１３を収容するための環状の第１オイルシール収容溝１１５が形成されている。
【００９４】
第２シール部材１０４は、第１オイルシール収容溝１１５に収容される第１オイルシール１１３と、第２オイルシール収容溝１１７に収容される第２オイルシール１１８とを備えている。
【００９５】
そして、第２冷却シール部８３は、第１側板１０７を、その挿通孔にスクリュー軸端部８１を挿通した状態で、閉鎖部材９６に対向配置し、第１オイルシール収容溝１１５に第１オイルシール１１３を収容して、これを、円板状（外径が、第１シール支持部１１４と同径とされ、内径が、スクリュー軸端部８１の外径よりやや大径とされている。）の閉鎖板１２０をスクリュー軸端部８１を挿通した状態で第１シール支持部１１４にボルトにより固定することによって、これら第１シール支持部１１４と閉鎖板１２０とで第１オイルシール１１３を挟持状に被覆し、また、第１側板１０７と筒状本体１０９のフランジ板１１０とのボルトによって固定し、さらに、第２側板１０８の第２オイルシール収容溝１１７に第２オイルシール１１８を収容してこれを、その軸方向外方から、ベアリング部材１１９をスクリュー軸端部８１を挿通した状態で第２シール支持部１１６に固定することによって、これら第２シール支持部１１６とベアリング部材１１９とで第２オイルシール１１８を挟持状に被覆している。
【００９６】
そして、この第２冷却シール部８３では、冷却水が、第２給水配管１１１から筒状本体１０９の内部空間（筒状本体１０９、第１側板１０７および第２側板１０８によって形成される内部空間）に給水され、第２排水配管１１２から排水されるように循環されると、その冷却水による冷却によって、スクリュー軸端部８１および第２シール部材１０４、すなわち、第１オイルシール１１３および第２オイルシール１１８が冷却される。
【００９７】
このような軸受装置８０によれば、スクリュー軸端部８１は、第１シール部材８４および第２シール部材１０４によってシールされた状態で、第１シール部材８４を被覆する第１ジャケット部材８５および第２シール部材１０４を被覆する第２ジャケット部材１０５によって、二重に冷却される。そのため、第１熱分解シリンダ部３０および第２熱分解シリンダ部３３の熱分解温度を高温に設定して、廃プラスチックの熱分解を促進しても、簡易な構成により、第１ジャケット部材８５および第２ジャケット部材１０５によって、第１シール部材８４および第２シール部材１０４を直接的に冷却できるとともに、スクリュー軸端部８１を二重に冷却することにより、第１シール部材８４および第２シール部材１０４を間接的に冷却することができる。その結果、第１シール部材８４および第２シール部材１０４の熱劣化を有効に防止することができる。
【００９８】
また、より具体的には、この軸受装置８０によれば、スクリュー軸端部８１の温度を、約３００〜４００℃低下させることができる。
【００９９】
なお、この熱分解装置１においては、溶融部３において、第１溶融スクリュー１９の軸端部および第２溶融スクリュー２２の軸端部にも、同様の構成の軸受装置８０が設けられている。
【０１００】
また、この熱分解装置１では、上記した第１給水配管９３、第１排水配管９４、第２給水配管１１１および第２排水配管１１２が、クーリングタワー７４（図１参照）に接続されている。クーリングタワー７４には、クーリングポンプ７５（図１参照）が接続されており、そのクーリングポンプ７５の駆動によって、クーリングタワー７４内の冷却水が、クーリングタワー７４から第１給水配管９３および第２給水配管１１１に出水され、第１排水配管９４および第２排水配管１１２からクーリングタワー７４に入水されるように循環される。
【０１０１】
また、この熱分解装置１では、熱分解部５において、第１熱分解シリンダ３７内に熱風を供給する第３熱風供給配管５７、および、第２熱分解シリンダ４１内に熱風を供給する第４熱風供給配管６０は、熱風を高温で保持する必要がある。
【０１０２】
そのため、これら第３熱風供給配管５７および第４熱風供給配管６０は、図６に示すように、多層構造の断熱配管１２２として形成されている。
【０１０３】
すなわち、図６において、この断熱配管１２２は、配管１２３と、その配管１２３の内周面を被覆する内側保温材１２４と、その配管１２３の外周面を被覆する外側保温材１２５と、外側保温材１２５の外周面を被覆する鋼板１２６とを備えている。
【０１０４】
より具体的には、配管１２３は、筒状の金属管からなり、この断熱配管１２２では、その配管１２３の内周面に、たとえば、厚さが２５ｍｍ程度のウエットフェルトからなる内側保温材１２４が被覆されており、また、その配管１２３の外周面に、たとえば、厚さが５０ｍｍ程度のイソウールからなる第１外側保温材１２５ａが被覆され、その第１外側保温材１２５ａの外周面に、たとえば、厚さが５０ｍｍ程度のロックウールからなる第２外側保温材１２５ｂが被覆されている。そして、この断熱配管１２２では、さらに、第２外側保温材１２５ｂの外周面に鋼板１２６が巻回されている。
【０１０５】
第３熱風供給配管５７および第４熱風供給配管６０を、このような断熱配管１２２によって構成すれば、少ない熱損失で、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に熱風を供給することができる。そのため、ランニングコストを低減できながら、効率のよい熱分解を達成することができる。
【０１０６】
また、この熱分解装置１では、熱分解部５において、最後まで熱分解しきれなかった残渣（金属部材や耐熱性部材などを含む）は、第２熱分解スクリュー４２の送り出しによって、第３残渣配管４６を介して第３残渣貯留タンク３５に送られるが、第１熱分解シリンダ３７内や第２熱分解シリンダ４１内には、第１熱分解スクリュー３８や第２熱分解スクリュー４２によって搬送方向に搬送しきれない残渣が滞留して、熱分解効率の低下を生じさせる場合がある。
【０１０７】
そのため、この熱分解装置１では、第１熱分解モータ３９および第２熱分解モータ４３を逆回転させて、第１熱分解スクリュー３８および第２熱分解スクリュー４２を搬送方向と逆回転させることにより、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に滞留する残渣を、第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に向けて搬送し、第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に設けられた第１残渣貯留タンク３１および第２残渣貯留タンク３４に排出できるように構成されている。
【０１０８】
このようにすれば、第１熱分解スクリュー３８および第２熱分解スクリュー４２が、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に滞留する残渣を、重力方向である第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に向けて、掻き落としながら搬送することができるので、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に滞留する残渣を、効率よく除去することができる。そして、第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に搬送された残渣は、それぞれ第１残渣配管４０および第２残渣配管４５を介して、第１残渣貯留タンク３１および第２残渣貯留タンク３４において受けられ、それら第１残渣貯留タンク３１および第２残渣貯留タンク３４において貯留される。
【０１０９】
また、このようにして、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に滞留する残渣を除去すれば、第１熱分解モータ３９および第２熱分解モータ４３を逆回転させて、第１熱分解スクリュー３８および第２熱分解スクリュー４２を搬送方向と逆回転させるのみによって、残渣を第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に向けて搬送しているので、簡易な構成によって、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に滞留する残渣を効率よく除去することができる。
【０１１０】
また、このように、第１熱分解モータ３９および第２熱分解モータ４３を逆回転させて、第１熱分解スクリュー３８および第２熱分解スクリュー４２を搬送方向と逆回転させることによって、残渣を第１熱分解シリンダ３７および第２熱分解シリンダ４１の上流側端部に向けて搬送すれば、装置全体を停止せずとも、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内への廃プラスチックの供給を停止すれば、残渣除去の処理を実施することができる。そのため、連続運転中においても、残渣除去の処理を実施することができ、装置の稼働率の向上を図ることができる。
【０１１１】
その結果、効率のよい残渣の除去を達成することができ、効率のよい廃プラスチックの熱分解を達成することができる。
【０１１２】
しかも、このような残渣の除去においては、第２消石灰タンク３２および第３消石灰タンク３から、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内に投入される消石灰も、残渣とともに除去することができるので、第２消石灰タンク３２および第３消石灰タンク３からの消石灰の投入量を増大させて、より効率的な熱分解と塩素のトラップを図ることができる。なお、この熱分解装置１では、このように熱分解を促進しても、上記したように、第１熱分解シリンダ３７内および第２熱分解シリンダ４１内が窒素雰囲気とされているので、酸化反応を有効に抑制することができる。
【０１１３】
また、第１残渣貯留タンク３１および第２残渣貯留タンク３４は、図７に示すように、貯留部としてのタンク部１２８と、第１残渣配管４０または第２残渣配管４５に着脱自在に装着可能なジョイント部１２９とを備える貯留タンク１２７として構成されているので、連続処理を確保している。
【０１１４】
すなわち、図７において、この貯留タンク１２７は、タンク部１２８と、第１残渣配管４０または第２残渣配管４５に接続されるジョイント部１２９とを備えている。
【０１１５】
タンク部１２８は、上方が開放されたボックス状をなし、外壁１３１と内壁１３２との間に断熱材１３３が挟持される断熱二重構造として形成されている。また、タンク部１２８の底部には、円滑な移動を確保すべく、キャスタ３４が設けられている。また、タンク部１２８の上方開放部には、上蓋１３０が設けられている。この上蓋１３０には、その中央部に、ジョイント部１２９と接合するためのタンク部１２８の内部に連通する接合筒部１３５と、その両側部に、窒素ライン１５に接続される窒素流入管１３６および窒素流出管１３７とが一体的に形成されている。
【０１１６】
ジョイント部１２９は、上下方向に伸縮自在な蛇腹部１３８と、その蛇腹部１３８部の上端部に設けられ、第１残渣配管４０または第２残渣配管４５に着脱自在に装着される残渣投入口１３９と、その残渣投入口１３９を開閉するためのスライドゲート１４０とを備えている。
【０１１７】
このジョイント部１２９は、蛇腹部１２８が接合筒部１３５に接合されることによって、タンク部１２８に装着されている。
【０１１８】
そして、この貯留タンク１２７では、タンク部１２８が残渣で満状態になったときには、スライドゲート１４０を閉め、蛇腹部１２８を縮めて第１残渣配管４０または第２残渣配管４５から残渣投入口１３９を抜いて、タンク部１２８が満状態となった貯留タンク１２７を、タンク部１２８が空状態の貯留タンク１２７に交換し、その空状態の貯留タンク１２７の蛇腹部１２８を伸ばして、第１残渣配管４０または第２残渣配管４５に接続して、スライドゲート１４０を開けば、迅速に貯留タンク１２７を交換することができる。そのため、タンク部１２８が満状態となる毎に残渣除去の処理を中止する必要がなく、連続処理を確保することができる。
【０１１９】
なお、この熱分解装置１において、第３残渣貯留タンク３５も、タンク部１２８の容量は異なるが、この貯留タンク１２７と同様の構成とされている。
【０１２０】
なお、以上の説明において、この熱分解装置１によって熱分解できる廃プラスチックは、特に限定されず、代表的には、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上に述べたように、請求項１に記載の発明によれば、装置の小型化を図ることができ、設置スペースの省スペース化を図ることができる。また、装置の小型化を図りつつ、効率的な処理を図ることができる。
【０１２３】
請求項２に記載の発明によれば、第１シール部材および第２シール部材の熱劣化を有効に防止することができる。
【０１２４】
請求項３に記載の発明によれば、ランニングコストを低減できながら、効率のよい熱分解を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃プラスチックの熱分解装置の一実施形態としての熱分解装置の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線矢視図である。
【図４】図１の熱分解装置の配管系統図である。
【図５】図１の熱分解装置の軸受装置の要部拡大断面図である。
【図６】図１の熱分解装置において、第３熱風供給配管または第４熱風供給配管として用いられる断熱配管の要部拡大断面図である。
【図７】図１の熱分解装置において、第１残渣貯留タンクまたは第１残渣貯留タンクとして用いられる貯留タンク２７の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１熱分解装置
３溶融部
４搬送部
５熱分解部
１６第１溶融シリンダ部
１７第２溶融シリンダ部
１８第１溶融シリンダ
１９第１溶融スクリュー
２１第２溶融シリンダ
２２第２溶融スクリュー
２４輸送シリンダ部
２５輸送シリンダ
２６輸送スクリュー
３０第１熱分解シリンダ部
３３第２熱分解シリンダ部
３７第１熱分解シリンダ
３８第１熱分解スクリュー
４１第２熱分解シリンダ
４２第２熱分解スクリュー
５７第３熱風供給配管
６０第４熱風供給配管
８０軸受装置
８１スクリュー軸端部
８２第１冷却シール部
８３第２冷却シール部
８４第１シール部材
８５第１ジャケット部材
１０４第２シール部材
１０５第２ジャケット部材
１２２断熱配管
１２３配管
１２４内側保温材
１２５外側保温材
１２６鋼板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste plastic pyrolysis apparatus, and more particularly, to a waste plastic pyrolysis apparatus for obtaining useful fuel oil by thermally decomposing plastic waste materials.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various types of thermal decomposition apparatuses for thermally decomposing plastic waste materials have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1677 (Patent Document 1) includes a first chamber and a second chamber, the first chamber is a charging section, a melting section, and a storage section below the first chamber, and the second chamber is a lower section. Means for maintaining the temperature of the dissolution part and the storage part at 200 to 300 ° C., means for maintaining the temperature of the primary decomposition part at 300 to 400 ° C., and the temperature of the secondary decomposition part In the first chamber and the bottom of the primary decomposition chamber and the bottom of the primary decomposition chamber are communicated with each other at a position where the polymer waste is filled with the reservoir of the first chamber. A polymer waste pyrolysis device has been proposed, in which a storage area is formed, and the upper part of the secondary decomposition section is a collection space for cracked gas, and the upper part communicates with the thermal decomposition apparatus. Yes.
[0003]
According to Patent Document 1, according to this polymer waste pyrolysis apparatus, the first chamber and the second chamber have a cylindrical structure and are connected to each other. The thermal decomposition treatment of wastes can be performed continuously and efficiently, and a series of primary decomposition treatment and secondary decomposition treatment are continuously carried out inside one inclined pipe, so the decomposition device is simple It is described that the entire device can be made small and inexpensive while it is a sophisticated device that automatically conveys polymer waste and its melt with a screw feeder. .
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-1677 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the thermal decomposition apparatus described in the above-mentioned Patent Document 1, only one feed screw is provided in the melting part, and when there are various types of waste materials, the waste materials may not be sufficiently dissolved. is there. In addition, only one feed screw is provided in the primary decomposition part and the secondary decomposition part, and since the temperature of the secondary decomposition part is 400 to 500 ° C., there are a wide variety of waste materials. In some cases, the waste material may not be sufficiently pyrolyzed.
[0005]
On the other hand, if the waste material is to be sufficiently melted, for example, it is necessary to provide a plurality of screws in the melting part, and if the waste material is to be sufficiently thermally decomposed, for example, a plurality of screws are provided in the melting part. It is necessary to raise the maximum temperature.
[0006]
However, when the number of screws is increased, the apparatus becomes larger and a large installation area is required.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to sufficiently melt and thermally decompose a plastic waste material so that an efficient treatment can be achieved. An object of the present invention is to provide a waste plastic thermal decomposition apparatus that is small in size and can be installed with a small installation area.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a melting cylinder portion including a screw and a cylinder, and includes a melting portion for melting plastic waste material, and a pyrolysis cylinder portion including the screw and the cylinder. A pyrolysis part for thermally decomposing waste material melted in the melting part, wherein the melting cylinder part and the pyrolysis cylinder part are arranged to face each other, and the downstream end in the movement direction of the waste material in the melting cylinder part And a transfer cylinder portion including a screw and a cylinder between the first portion and the upstream end portion in the moving direction of the waste material in the pyrolysis cylinder portion, and transports the waste material melted by the melting portion to the pyrolysis portion. There is a transportation section forThe melting cylinder part is set to a first melting cylinder part set to a first melting temperature, a second melting temperature higher than the first melting temperature, and connected in series with the first melting cylinder part. A second pyrolysis cylinder portion, wherein the pyrolysis cylinder portion is set to a first pyrolysis cylinder portion set at a first pyrolysis temperature higher than the second melting temperature, and from the first pyrolysis temperature. A second pyrolysis cylinder portion set at a high second pyrolysis temperature and connected in series with the first pyrolysis cylinder portion, wherein the transport cylinder portion of the transport portion is disposed oppositely. And a downstream end portion in the movement direction of the waste material in the second melting cylinder portion, and an upstream end portion in the movement direction of the waste material in the first pyrolysis cylinder portion. Connect It is characterized in Rukoto.
[0009]
According to such a configuration, since the melting cylinder portion and the pyrolysis cylinder portion are arranged to face each other, in order to sufficiently melt and pyrolyze the plastic waste material, in the melting portion and the pyrolysis portion, the melting cylinder portion and Even if the number of pyrolysis cylinder parts is increased, the size in the longitudinal direction can be reduced as compared with the case where the melting cylinder part and the pyrolysis cylinder part are connected in series. In addition, in this configuration, since the downstream end of the waste material in the melting cylinder portion and the upstream end of the waste material in the pyrolysis cylinder portion are connected by the transport portion, the waste material melted in the melting portion is In the state, it can be transported to the pyrolysis section by the transport section.
[0011]
  further,According to such a configuration, in the melting part, the waste material can be sufficiently melted sequentially by the first melting cylinder part and the second melting cylinder part, and the molten waste material is thermally decomposed by the transport cylinder part. In the pyrolysis section, the waste material can be sufficiently pyrolyzed in order by the first pyrolysis cylinder section and the second pyrolysis cylinder section. Therefore, efficient processing can be achieved while downsizing the apparatus.
[0012]
  Claims2The invention described in claim 11In the described invention, at least in the pyrolysis cylinder portion, a first cooling seal portion is provided at an axial end portion of the screw, and a second cooling seal portion is provided axially outward of the first cooling seal portion. The first cooling seal part is provided around the screw shaft in a state of covering the first seal member and the first seal member provided around the screw shaft, and the cooling medium is circulated. The second cooling seal portion is provided around the axis of the screw in a state of covering the second seal member and the second seal member. And a second jacket member through which the cooling medium is circulated.
[0013]
According to such a configuration, the shaft end of the screw is sealed by the first seal member and the second seal member, and the first jacket member and the second seal member that cover the first seal member are covered. It is cooled twice by the two jacket members. Therefore, even if the pyrolysis temperature of the pyrolysis cylinder portion is set to a high temperature and the pyrolysis of the waste material is promoted, the first seal member and the second jacket member can be formed by the first jacket member and the second jacket member with a simple configuration. The seal member can be directly cooled, and the first seal member and the second seal member can be indirectly cooled by cooling the shaft end of the screw twice. As a result, thermal deterioration of the first seal member and the second seal member can be effectively prevented.
[0014]
  Claims3The invention described in claim 1Or 2In the invention described in claim 1, at least in the pyrolysis cylinder part, the hot air pipe for supplying hot air to the cylinder is provided, and the hot air pipe includes a pipe and an inner heat insulating material that covers an inner peripheral surface of the pipe. The outer heat insulating material that covers the outer peripheral surface of the pipe and the steel plate that covers the outer peripheral surface of the outer heat insulating material are provided.
[0015]
According to such a configuration, since the hot air pipe is formed as a multilayer structure by the inner heat insulating material and the outer heat insulating material provided on the front and back of the pipe, and the steel plate covering them, the pyrolysis cylinder portion with less heat loss. Hot air can be supplied. Therefore, efficient thermal decomposition can be achieved while reducing running costs.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view of a thermal decomposition apparatus as an embodiment of the waste plastic thermal decomposition apparatus of the present invention, FIG. 2 is a view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. B line arrow figure and FIG. 4 are piping system | strain diagrams of the thermal decomposition apparatus of FIG.
[0017]
1 and 4, the thermal decomposition apparatus 1 includes a waste material charging unit 2, a melting unit 3, a transport unit 4, a thermal decomposition unit 5, a storage unit 6, a heating device 73, and a chlorination device 63.
[0018]
As shown in FIG. 4, the waste material charging unit 2 includes a screw feeder 7, a charging hopper 8 connected to an upstream side (hereinafter referred to as upstream side) end of the screw feeder 7 in the waste material conveyance direction, and a screw Connected between the supply pipe 9 connected to the downstream end (hereinafter abbreviated as downstream side) of the feeder 7 in the waste material conveying direction, and the upstream end and the downstream end of the screw feeder 7. A first slaked lime tank 10 is provided.
[0019]
The screw feeder 7 includes a supply cylinder 11, a supply screw 12 that is rotatably provided in the supply cylinder 11, a supply motor 13 that is provided outside the upstream end of the supply cylinder 11 and drives the supply screw 12. It has.
[0020]
Plastic waste material (hereinafter referred to as waste plastic) is input to the input hopper 8. The charging hopper 8 is connected to the upstream end portion of the supply cylinder 11 and supplies the supplied waste plastic into the supply cylinder 11.
[0021]
The upstream end of the supply pipe 9 is connected to the downstream end of the supply cylinder 11, and the downstream end thereof is connected to the upstream end of the first melting cylinder 18 of the melting section 3 described below. Has been. An opening / closing valve 14 and a nitrogen line 15 for preventing the introduction of oxygen are provided as two inert gas introducing means across the opening / closing valve 14 in the middle of the waste pipe conveying direction of the supply pipe 9. Yes.
[0022]
The first slaked lime tank 10 is connected to the middle part of the supply cylinder 11 in the waste material conveyance direction. Slaked lime is stored in the first slaked lime tank 10, and the slaked lime is charged into the supply cylinder 11 as necessary.
[0023]
In the waste material charging unit 2, when waste plastic is charged into the supply cylinder 11 from the charging hopper 8, the waste plastic is conveyed toward the supply pipe 9 by the rotation of the supply screw 12 by the supply motor 13. If necessary, after the slaked lime introduced from the first slaked lime tank 10 is mixed, the slaked lime is supplied from the supply pipe 9 to the melting section 3 described below in a predetermined amount.
[0024]
The melting part 3 includes a first melting cylinder part 16 and a second melting cylinder part 17.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first melting cylinder unit 16 and the second melting cylinder unit 17 are arranged in the horizontal direction, and the first melting cylinder unit 16 and the second melting cylinder unit 17 are arranged in the waste material conveying direction. Are sequentially connected in series.
[0026]
As shown in FIG. 4, the first melting cylinder portion 16 includes a first melting cylinder 18 as a cylinder in a first melting casing 97, and a first screw as a screw rotatably provided in the first melting cylinder 18. And a first melting motor 20 that drives the first melting screw 19 and is provided outside the upstream end of the first melting cylinder 18. A bearing device 80 (described later) is provided at the upstream end of the first melting cylinder 18, and the first melting screw 19 is rotatably supported by the bearing device 80 in the first state. It is connected to the melting motor 20.
[0027]
The second melting cylinder portion 17 includes a second melting cylinder 21 as a cylinder and a second melting screw 22 as a screw rotatably provided in the second melting cylinder 21 in the second melting casing 98. In addition, a second melting motor 23 that drives the second melting screw 22 is provided outside the downstream end of the second melting cylinder 21. A bearing device 80 (described later) is provided at the downstream end of the second melting cylinder 21, and the second melting screw 22 is rotatably supported by the bearing device 80 in the second state. A melting motor 23 is connected. The second melting cylinder 21 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the second melting cylinder 21.
[0028]
Further, the first melting cylinder portion 16 and the second melting cylinder portion 17 are directly connected to the downstream end portion of the first melting cylinder 18 and the upstream end portion of the second melting cylinder 21 by bolts or the like. ing.
[0029]
The transport unit 4 includes a transport cylinder unit 24. As shown in FIGS. 1 to 3, the transport cylinder portion 24 is provided below the downstream end portion of the second melting cylinder portion 17 and at the side of the upstream end portion of the first pyrolysis cylinder portion 30 described below. These are arranged in a direction perpendicular to these in a plan view.
[0030]
As shown in FIG. 4, the transport cylinder portion 24 includes a transport cylinder 25 as a cylinder and a transport screw 26 as a screw rotatably provided in the transport cylinder 25 in the transport casing 121. A transport motor 27 that drives the transport screw 26 is provided outside the upstream end of the transport cylinder 25. A bearing device 80 (described later) is provided at the upstream end of the transport cylinder 25, and the transport screw 26 is connected to the transport motor 27 while being rotatably supported by the bearing device 80. ing. The transport cylinder 24 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the transport cylinder 24.
[0031]
Further, the transport cylinder portion 24 is connected to the second melting cylinder portion 17 via the first connection pipe 28. The first connection pipe 28 has an upstream end connected to the downstream end of the second melting cylinder 21, and a downstream end connected to the upstream end of the transport cylinder 25.
[0032]
The pyrolysis unit 5 includes a first pyrolysis cylinder unit 30, a first residue storage tank 31 as a storage unit, a second slaked lime tank 32 as a slaked lime input unit, a second melting cylinder unit 33, and a storage unit. The second residue storage tank 34, the third residue storage tank 35, and a third slaked lime tank 36 as slaked lime charging means.
[0033]
As shown in FIG. 3, the first pyrolysis cylinder part 30 and the second pyrolysis cylinder part 33 are arranged in an inclined state in which the upstream end thereof is directed downward and the downstream end thereof is directed upward. It is supported by the first frame 77 and the second frame 78, and the first pyrolysis cylinder 30 and the second pyrolysis cylinder 33 are sequentially connected in series in the waste material conveyance direction.
[0034]
Thereby, in this thermal decomposition apparatus 1, as shown in FIG. 1, the 1st melting cylinder part 16 and the 2nd melting cylinder part 17 of the melting part 3 connected in series, and the thermal decomposition part 5 connected in series The first pyrolysis cylinder portion 30 and the second pyrolysis cylinder portion 33 are arranged in parallel to each other with a predetermined distance therebetween, and at one end portion in the longitudinal direction thereof, the transport cylinder portion 24 of the transport portion 3. However, these are arranged in a direction orthogonal to these, and as a result, they are arranged in a generally U shape in plan view as a whole.
[0035]
As shown in FIG. 4, the first pyrolysis cylinder portion 30 is provided in the first pyrolysis casing 99 so as to be rotatable in the first pyrolysis cylinder 37 as a cylinder. A first pyrolysis screw 38 as a screw, and provided outside the downstream end of the first pyrolysis cylinder 37, as a reverse rotation means for driving the first pyrolysis screw 38. A motor 39 is provided. A bearing device 80 (described later) is provided at the downstream end of the first pyrolysis cylinder 37, and the first pyrolysis screw 38 is rotatably supported by the bearing device 80. The first pyrolysis motor 39 is connected. The first pyrolysis cylinder 37 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the first pyrolysis cylinder 37.
[0036]
Further, the first pyrolysis cylinder part 30 is connected to the transport cylinder part 24 via the second connection pipe 29. The second connection pipe 29 has an upstream end connected to the downstream end of the transport cylinder 25, and a downstream end connected to the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37. The second connection pipe 29 is more specifically configured as a flange pipe joint. Therefore, the downstream end of the transport cylinder 25 and the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 are configured to be almost directly connected.
[0037]
As shown in FIGS. 3 and 4, the first residue storage tank 31 is connected to the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 via a first residue pipe 40. The first residue storage tank 31 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the first residue storage tank 31.
[0038]
Further, the second slaked lime tank 32 is connected to the middle part of the first pyrolysis cylinder 37 in the waste material conveyance direction. The slaked lime is stored in the second slaked lime tank 32, and the slaked lime is put into the first pyrolysis cylinder 37 as necessary. The second slaked lime tank 32 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the second slaked lime tank 32.
[0039]
As shown in FIG. 4, the second pyrolysis cylinder portion 30 is provided in the second pyrolysis casing 100 so as to be rotatable within the second pyrolysis cylinder 41 as a cylinder and the second pyrolysis cylinder 41. A second pyrolysis screw 42 as a screw, and provided outside the downstream end of the second pyrolysis cylinder 41, and as a reverse rotation means for driving the second pyrolysis screw 42. A motor 43 is provided. A bearing device 80 (described later) is provided at the downstream end of the second pyrolysis cylinder 41, and the second pyrolysis screw 42 is rotatably supported by the bearing device 80. The second pyrolysis motor 43 is connected. The second pyrolysis cylinder 41 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the second pyrolysis cylinder 41.
[0040]
In addition, the second pyrolysis cylinder portion 33 is connected to the first pyrolysis cylinder portion 30 via a third connection pipe 44. The third connection pipe 44 has an upstream end connected to the downstream end of the first pyrolysis cylinder 37 and a downstream end connected to the upstream end of the second pyrolysis cylinder 41. ing.
[0041]
As shown in FIGS. 3 and 4, the second residue storage tank 34 is connected to the upstream end of the second pyrolysis cylinder 41 via a second residue pipe 45. The second residue storage tank 34 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the second residue storage tank 34.
[0042]
As shown in FIGS. 3 and 4, the third residue storage tank 35 is connected to the downstream end of the second pyrolysis cylinder 41 via a third residue pipe 46. The third residue storage tank 35 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the third residue storage tank 35.
[0043]
Further, the third slaked lime tank 36 is connected to the middle part of the second pyrolysis cylinder 41 in the waste material conveyance direction. The slaked lime is stored in the third slaked lime tank 36, and the slaked lime is charged into the second pyrolysis cylinder 41 as necessary. The third slaked lime tank 36 is connected to a nitrogen line 15 for introducing nitrogen into the third slaked lime tank 36.
[0044]
The storage unit 6 includes a first storage tank 68 and a second storage tank 69. The first storage tank 68 is connected to the downstream end portion of the first pyrolysis cylinder 37 via the first cracking gas pipe 70. The second storage tank 69 is connected to the downstream end portion of the second pyrolysis cylinder 41 via the second cracking gas pipe 71. A capacitor 66 and a catalyst filter 67 are interposed in the middle of the first cracked gas pipe 70 and the second cracked gas pipe 71 on the upstream side of the capacitor 66.
[0045]
As shown in FIGS. 1 and 4, the heating device 73 includes a first burner 47, a second burner 48, a third burner 49, and a fourth burner 50.
[0046]
The first burner 47 is connected to the first melting cylinder 18 via a first hot air supply pipe 51 and a first hot air return pipe 52. The first hot air supply pipe 51 has one end connected to the first burner 47 and the other end connected to the downstream end of the first melting cylinder 18. The first hot air return pipe 52 has one end connected to the upstream end of the first melting cylinder 18 and the other end connected to the first burner 47. A first blower 53 is interposed in the middle of the first hot air return pipe 52. An outside air introduction filter 76 is provided on the upstream side of the first blower 53 in the middle of the first hot air return pipe 52.
[0047]
The air blown by the first blower 53 is heated in the first burner 47 and becomes hot air from the first hot air supply pipe 51 at the downstream end of the first melting cylinder 18. 18 is supplied. The hot air supplied into the first melting cylinder 18 goes upstream inside the first melting cylinder 18 and is discharged from the upstream end of the first melting cylinder 18 to the first hot air return pipe 52. The hot air discharged to the first hot air return pipe 52 returns to the first burner 47 through the first blower 53 from the first hot air return pipe 52, and again from the first hot air supply pipe 51 into the first melting cylinder 18. And is circulated in the above-described path.
[0048]
And the 1st burner 47 is controlled so that the temperature in the 1st melting cylinder 18 is 200 degreeC or more and less than 300 degreeC by the circulation of such hot air, for example, is hold | maintained. .
[0049]
The second burner 48 is connected to the second melting cylinder 21 and the transport cylinder 25 via a second hot air supply pipe 54 and a second hot air return pipe 55. One end of the second hot air supply pipe 54 is connected to the second burner 48, and the other end is branched into two. One of the second hot air supply pipes 54 a is the downstream end of the second melting cylinder 21. It is connected to the. The other second hot air supply pipe 54 b is connected to the downstream end of the transport cylinder 25. Further, one end of the second hot air return pipe 55 is branched into two, and one second hot air return pipe 55 a is connected to the upstream end of the second melting cylinder 21. The other second hot air return pipe 55 b is connected to the upstream end of the transport cylinder 25. The other end of the second hot air return pipe 55 is connected to the second burner 48. A second blower 56 is interposed in the middle of the second hot air return pipe 55. An outside air introduction filter 76 is provided on the upstream side of the second blower 56 in the middle of the second hot air return pipe 55.
[0050]
The air blown by the second blower 56 is heated in the second burner 48 and becomes hot air from one of the second hot air supply pipes 54 a branched from the second hot air supply pipe 54. It is supplied into the second melting cylinder 21 at the downstream end. The hot air supplied into the second melting cylinder 21 goes upstream inside the second melting cylinder 21 and is discharged from the upstream end of the second melting cylinder 21 to one second hot air return pipe 55a. The air blown by the second blower 56 is heated in the second burner 48 and becomes hot air from the other second hot air supply pipe 54 b branched from the second hot air supply pipe 54, downstream of the transport cylinder 25. At the end, it is fed into the transport cylinder 25. The hot air supplied into the transport cylinder 25 travels upstream in the transport cylinder 25 and is discharged from the upstream end of the transport cylinder 25 to the other second hot air return pipe 55b. The hot air discharged to one second hot air return pipe 55a and the other second hot air return pipe 55b returns to the second burner 47 via the second blower 56 from the second hot air return pipe 55, and again the second hot air return pipe 55b. It branches from the hot-air supply piping 54, is supplied in the 2nd melting cylinder 21 and the transport cylinder 25, and is circulated in the above-mentioned path | route.
[0051]
The second burner 48 is such that the temperature in the second melting cylinder 21 and the transport cylinder 25 is higher than the first melting temperature in the first melting cylinder 18 due to such hot air circulation, for example, 300 ° C. The second melting temperature that is less than 400 ° C. is controlled to be maintained.
[0052]
The third burner 49 is connected to the first pyrolysis cylinder 37 via a third hot air supply pipe 57 and a third hot air return pipe 58 as hot air pipes. The third hot air supply pipe 57 has one end connected to the third burner 49 and the other end connected to the downstream end of the first pyrolysis cylinder 37. The third hot air return pipe 58 has one end connected to the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 and the other end connected to the third burner 49. A third blower 59 is interposed in the middle of the third hot air return pipe 58. An outside air introduction filter 76 is provided on the upstream side of the third blower 59 in the middle of the third hot air return pipe 58.
[0053]
The air blown by the third blower 59 is heated by the third burner 49 and becomes hot air from the third hot air supply pipe 57 at the downstream end of the first pyrolysis cylinder 37. It is supplied into the decomposition cylinder 37. The hot air supplied into the first pyrolysis cylinder 37 travels upstream in the first pyrolysis cylinder 37 and is discharged from the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 to the third hot air return pipe 58. The hot air discharged to the third hot air return pipe 58 is returned from the third hot air return pipe 58 to the third burner 49 through the third blower 59, and again from the third hot air supply pipe 57 to the first pyrolysis cylinder 37. And is circulated in the above-described path.
[0054]
The third burner 49 is such that the temperature in the first pyrolysis cylinder 37 is higher than the second melting temperature in the second melting cylinder 21 by the circulation of hot air, for example, 400 ° C. or more and less than 500 ° C. The first thermal decomposition temperature is controlled so as to be maintained.
[0055]
The fourth burner 50 is connected to the second pyrolysis cylinder 41 via a fourth hot air supply pipe 60 and a fourth hot air return pipe 61 as hot air pipes. The fourth hot air supply pipe 60 has one end connected to the fourth burner 50 and the other end connected to the downstream end of the second pyrolysis cylinder 41. The fourth hot air return pipe 61 has one end connected to the upstream end of the second pyrolysis cylinder 41 and the other end connected to the fourth burner 50. A fourth blower 62 is interposed in the middle of the fourth hot air return pipe 61. An outside air introduction filter 76 is provided on the upstream side of the fourth blower 62 in the middle of the fourth hot air return pipe 61.
[0056]
The air blown by the fourth blower 62 is heated by the fourth burner 50 and becomes hot air from the fourth hot air supply pipe 60 at the downstream end portion of the second pyrolysis cylinder 41. It is supplied into the decomposition cylinder 41. The hot air supplied into the second pyrolysis cylinder 41 goes upstream in the second pyrolysis cylinder 41 and is discharged from the upstream end of the second pyrolysis cylinder 41 to the fourth hot air return pipe 61. The hot air discharged to the fourth hot air return pipe 61 returns from the fourth hot air return pipe 61 to the fourth burner 50 via the fourth blower 62, and again from the fourth hot air supply pipe 60 to the second pyrolysis cylinder 41. And is circulated in the above-described path.
[0057]
And the 4th burner 50 is higher in temperature in the 2nd pyrolysis cylinder 41 than the 1st pyrolysis temperature in the 1st pyrolysis cylinder 37 by the circulation of such hot air, for example, 500 ° C or more 600 Control is performed so that the second pyrolysis temperature at or below 0 ° C. is maintained.
[0058]
In the middle of the first hot air return pipe 52, the downstream side of the first blower 53, the downstream side of the second blower 56 in the middle of the second hot air return pipe 55, and the middle of the third hot air return pipe 58. An exhaust pipe 79 is connected to the downstream side of the third blower 59 and the downstream side of the fourth blower 62 in the middle of the fourth hot air return pipe 61.
[0059]
A cooling cylinder 64 is connected to the chlorination apparatus 63, and a chlorine recovery line 65 is connected to the cooling cylinder 64. One end of the chlorine recovery line 65 is connected to the cooling cylinder 64, and the other end is branched and connected to the first melting cylinder 18, the second melting cylinder 21, and the transport cylinder 25.
[0060]
And in this thermal decomposition apparatus 1, the waste plastic supplied by predetermined amount from the supply piping 9 of the waste material input part 2 is processed as follows.
[0061]
That is, the waste plastic supplied from the supply pipe 9 in a predetermined amount is first supplied to the upstream end portion of the first melting cylinder 18 in the first melting cylinder portion 16. The waste plastic supplied to the first melting cylinder 18 is melted from the upstream side to the downstream side by the first melting screw 19 driven by the positive rotation of the first melting motor 20. When it is conveyed and then reaches the downstream end of the first melting cylinder 18, it is supplied to the upstream end of the second melting cylinder 21 of the second melting cylinder 17 as it is. In the second melting cylinder unit 17, the molten waste plastic supplied to the second melting cylinder 21 is moved by the second melting screw 22 driven by the second rotation of the second melting motor 23 to the second melting cylinder 21. From the upstream side to the downstream side while being further melted, and then from the downstream end of the second melting cylinder 21 via the first connection pipe 28, the transfer cylinder of the transfer cylinder unit 24 of the transfer unit 4 25 to the upstream end.
[0062]
In the transport cylinder unit 24, the molten waste plastic supplied to the transport cylinder 25 is melted from the upstream side toward the downstream side by the transport screw 26 driven by the forward rotation of the transport motor 27. It is conveyed while the state is maintained, and then the upstream side of the first pyrolysis cylinder 37 of the first pyrolysis cylinder 30 of the pyrolysis unit 5 from the downstream end of the conveyance cylinder 25 via the second connection pipe 29. Supplied to the end.
[0063]
Then, in the first pyrolysis cylinder section 30, the molten waste plastic supplied to the first pyrolysis cylinder 37 is moved by the first pyrolysis screw 38 driven by the first rotation of the first pyrolysis motor 39. The first pyrolysis cylinder 37 is conveyed while being pyrolyzed from the upstream side toward the downstream side, and then the gas generated by the pyrolysis from the downstream end portion of the first pyrolysis cylinder 37 is the first cracked gas pipe. The molten waste plastic that flows out to 70 and remains without being thermally decomposed is supplied to the upstream end portion of the second pyrolysis cylinder 41 of the second pyrolysis cylinder portion 33 through the third connection pipe 44. .
[0064]
The cracked gas that has flowed out to the first cracked gas pipe 70 is catalytically cracked and reformed by the catalyst filter 67, and is then liquefied (liquefied) by condensation in the condenser 66 and then stored in the first storage tank 68. It is done.
[0065]
On the other hand, in the second pyrolysis cylinder portion 33, the waste plastic in the molten state remaining without being pyrolyzed supplied to the second pyrolysis cylinder 41 is driven by the second rotation of the second pyrolysis motor 43. The pyrolysis screw 42 conveys the second pyrolysis cylinder 41 from the upstream side to the downstream side while being pyrolyzed, and then gas generated by pyrolysis from the downstream end of the second pyrolysis cylinder 41. However, the residue that flows out to the second cracked gas pipe 71 and remains without being thermally decomposed is discharged to the third residue storage tank 35 through the third residue pipe 46.
[0066]
The cracked gas that has flowed out into the second cracked gas pipe 71 is catalytically cracked and reformed by the catalyst filter 67, and is then liquefied (liquefied) by condensation in the condenser 66 and then stored in the second storage tank 69. It is done.
[0067]
Further, in such a treatment, in the thermal decomposition apparatus 1, chlorine gas (containing chlorine such as vinyl chloride) generated from waste plastic in the middle of melting in the first melting cylinder 18, the second melting cylinder 21 and the transport cylinder 25. Chlorine gas generated when the resin is contained in the waste plastic) is recovered from the chlorine recovery line 65, and after the oil contained in the gas is removed in the cooling cylinder 64, it is processed in the chlorine processing device 63. Note that the chlorination device 63 is a well-known device and dissolves chlorine gas in water and collects it as hydrochloric acid. It can also be neutralized with caustic soda and recovered as saline.
[0068]
Moreover, in such a process, in this thermal decomposition apparatus 1, in each nitrogen line 15, it is in the 1st fusion cylinder via supply piping 9, and directly in the 2nd fusion cylinder 21, the inside of transport cylinder 25, Nitrogen is introduced into the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41. Therefore, melting and thermal decomposition of waste plastic can be performed under a nitrogen atmosphere. As a result, the oxidation reaction can be suppressed in the first melting cylinder, the second melting cylinder 21, the transport cylinder 25, the first pyrolysis cylinder 37, and the second pyrolysis cylinder 41. Improvements can be made.
[0069]
Each nitrogen line 15 is connected to a nitrogen generator 72 (see FIGS. 1 and 2), from which the supply pipe 9, the second melting cylinder 21, the transport cylinder 25, the first heat is supplied. The pipe is connected to the decomposition cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41. The nitrogen line 15 is also connected to the second slaked lime tank 32, the third slaked lime tank 36, the first residue storage tank 31, the second residue storage tank 34, and the third residue storage tank 35 as described above. Therefore, nitrogen can be more reliably sealed in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41.
[0070]
The nitrogen generator 72 is connected to an air compressor 72a (see FIGS. 1 and 2), and nitrogen gas is supplied from the nitrogen generator 72 to the nitrogen line 15 by driving the air compressor 72a. ing.
[0071]
Moreover, in such a process, in this thermal decomposition apparatus 1, in the waste material supply part 2, from the 1st slaked lime tank 10 into the supply cylinder 11, in the thermal decomposition part 5, it is the 1st heat from the 2nd slaked lime tank 32. Slaked lime can be introduced into the decomposition cylinder 37 and the third slaked lime tank 36 into the second pyrolysis cylinder 41 and mixed with waste plastic. Therefore, the decomposition of the chlorine-containing resin contained in the waste plastic can be promoted, the generated chlorine can be trapped as a calcium chloride residue, and the oxidation reaction heat can be suppressed.
[0072]
In particular, in this pyrolysis apparatus 1, the chlorine recovery line 65 is connected to the first melting cylinder 18 and the second melting cylinder 21 of the melting section 3, while the first pyrolysis cylinder 37 of the thermal decomposition section 5. Since the chlorine is not generated in the second pyrolysis cylinder 41 and the chlorine recovery line 65 is not connected to the second pyrolysis cylinder 41, the slaked lime is supplied from the second slaked lime tank 32 and the third slaked lime tank 3 to the first pyrolysis cylinder. By introducing the gas into the cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41, a small amount of remaining chlorine can be efficiently recovered as a residue in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41.
[0073]
The timing and amount of slaked lime input from the first slaked lime tank 10, the second slaked lime tank 32, and the third slaked lime tank 36 may be determined as appropriate according to the type of waste plastic to be processed, the amount of processing, and the like. Well, it can always be automatically fed quantitatively.
[0074]
And in such a thermal decomposition apparatus 1, the 1st melting cylinder part 16 and the 2nd melting cylinder part 17 of the fusion | melting part 3 connected in series, and the 1st thermal decomposition cylinder of the thermal decomposition part 5 connected in series The part 30 and the second pyrolysis cylinder part 33 are arranged to face each other in parallel with a predetermined interval therebetween. Therefore, in order to sufficiently melt and thermally decompose the waste plastic, two first melting cylinder portions 16 and second melting cylinder portions 17 are provided in the melting portion 3, and two first melting cylinder portions 17 are provided in the thermal decomposition portion 5. Even if the pyrolysis cylinder 30 and the second pyrolysis cylinder 33 are provided, the first melting cylinder 16, the second melting cylinder 17, the first pyrolysis cylinder 30 and the second pyrolysis cylinder 33 are connected in series. Compared with the case of connecting to the cable, it is possible to reduce the size in the longitudinal direction and to save the installation space.
[0075]
And in this thermal decomposition apparatus 1, in the melting part 3, the 1st fusion | melting cylinder part 16 which melt | dissolves waste plastic at 200 degreeC or more and less than 300 degreeC, and the 2nd fusion | melting which melt | dissolve waste plastic at 300 degreeC or more and less than 400 degreeC By the cylinder part 17, the waste plastic can be sufficiently melted sequentially. Then, when the molten waste plastic is conveyed to the pyrolysis unit 5 by the transport cylinder unit 24, the pyrolysis unit 5 includes a first pyrolysis cylinder unit 30 that pyrolyzes the waste plastic at 400 ° C. or more and less than 500 ° C. The second plastic pyrolysis cylinder 33 that pyrolyzes the waste plastic at 500 ° C. or more and 600 ° C. or less allows the waste plastic to be sufficiently pyrolyzed sequentially. Therefore, efficient processing can be achieved.
[0076]
Moreover, in this thermal decomposition apparatus 1, the transport cylinder portion 24 of the transport portion 4 is set to the same second melting temperature as that of the second melting cylinder portion 17, and the downstream end portion of the second melting cylinder portion 17. And the upstream end of the first pyrolysis cylinder part 30 are connected, so that the waste plastic melted in the melting part 3 can be melted as it is from the transport cylinder part 24 to the first pyrolysis cylinder part. Since it can be transported to 30, heat-efficient processing can be achieved.
[0077]
Moreover, in this thermal decomposition apparatus 1, in the thermal decomposition part 5, since the 1st thermal decomposition temperature in the 1st thermal decomposition cylinder 37 and the 2nd thermal decomposition temperature of the 2nd thermal decomposition cylinder 41 become high temperature, In a bearing for rotatably supporting the first pyrolysis screw 38 and the second pyrolysis screw 42, thermal deterioration of the seal member is unavoidable.
[0078]
However, since this thermal decomposition apparatus 1 is equipped with the bearing apparatus 80 shown in FIG. 5 as a bearing, thermal deterioration of the seal member is effectively prevented. Note that FIG. 5 shows the bearing device 80 provided in the first pyrolysis cylinder 30, but the bearing device 80 provided in the second pyrolysis cylinder 33 has the same configuration. .
[0079]
That is, in FIG. 5, the bearing device 80 includes a shaft end portion 81 (hereinafter referred to as a shaft end portion 81) of the first pyrolysis screw 38 connected to the first pyrolysis motor 39 at the downstream end portion of the first pyrolysis cylinder portion 30. , The screw shaft end portion 81.) (that is, between a cylinder downstream end portion 102 and a first pyrolysis motor 39, which will be described later, in the screw shaft end portion 81). A seal portion 82 and a second cooling seal portion 83 are provided.
[0080]
The first cooling seal portion 82 is provided around the screw shaft end portion 81 in a state of covering the first seal member 84 and the first seal member 84 provided around the screw shaft end portion 81, and serves as a cooling medium. And a first jacket member 85 through which cooling water is circulated. The first jacket member 85 includes a circulation member 95 that serves as a cooling water circulation passage and a closing member 96 that closes the circulation member 95.
[0081]
The circulation member 96 has a disk-shaped inner wall 88 (an outer diameter of the inner wall 88 is set to be slightly smaller than an inner diameter of the casing downstream side end 101 to be described later) in which an insertion hole through which the screw shaft end portion 81 is inserted is formed. The inner diameter of the insertion hole is slightly larger than the outer diameter of the screw shaft end portion 81.) The outer periphery of the inner wall 88 is axial (the axial direction of the screw shaft end portion 81, and so on). A cylindrical peripheral side wall 89 extending toward the outer side, and a bowl-like shape extending outward from the axially outer end of the peripheral side wall 89 in the radial direction (the radial direction of the first pyrolysis screw 38, the same applies hereinafter) A flange wall 90 and a cylindrical insertion wall 91 extending outward in the axial direction along the outer peripheral surface of the screw shaft end portion 81 from the insertion hole of the inner wall 88 are integrally formed. In addition, an annular first seal member accommodating portion 92 that receives the first seal member 84 is formed at the axially outer end portion of the insertion wall 91 as a step portion that is spaced apart from the outer peripheral surface of the screw shaft end portion 81. Has been. The peripheral side wall 89 is connected to a first water supply pipe 93 for supplying cooling water and a first drain pipe 94 for discharging cooling water.
[0082]
The circulating member 96 is inserted in the insertion wall 91 through the screw shaft end portion 81, and the downstream end portion 101 (hereinafter referred to as the casing downstream end) of the first pyrolysis casing 99 of the first pyrolysis cylinder portion 30. The flange wall 90 is fixed to the end surface of the first thermal decomposition cylinder 37 on the inner wall 88 (hereinafter, referred to as the cylinder downstream end portion 102). It is fixed by.
[0083]
In the state where the circulation member 96 is mounted in this manner, the first water supply pipe 93 and the first drainage pipe 94 are formed to be curved outward in the axial direction, and the cylinder downstream end 81 and the flange wall 90 are connected to each other. It penetrates and is connected to the cooling tower 74 (FIG. 1).
[0084]
The first seal member 84 is provided around the axis of the screw shaft end portion 81 in the first seal member housing portion 92 of the circulation member 96. The first seal member 84 includes two gland packings 86 provided around the axis of the screw shaft end portion 81 and a packing presser 87 adjacent to the gland packing 86 in close contact with each other in the axial direction.
[0085]
Further, the closing member 96 has a disk shape in which an insertion hole through which the screw shaft end portion 81 is inserted (the outer diameter is larger than the outer diameter of the inner wall 88, and the inner diameter of the insertion hole is the screw shaft end). And is fixed to the flange wall 90 fixed to the casing downstream end 101 by bolts in a state where the screw shaft end 81 is inserted through the insertion hole. At the same time, it is fixed to the axially outer end surface of the first seal member accommodating portion 92 of the insertion wall 91 with a bolt.
[0086]
Further, O-rings 103 are interposed between the closing member 96 and the flange wall 90 and between the closing member 96 and the axially outer end surface of the first seal member accommodating portion 92, respectively.
[0087]
In the first cooling seal portion 82, the cooling water enters the internal space of the circulation member 96 (the internal space formed by the inner wall 88, the peripheral side wall 89, the insertion wall 91, and the closing member 96) from the first water supply pipe 93. When the water is supplied and circulated so as to be drained from the first drain pipe 94, the screw shaft end 81 and the first seal member 84 are cooled by cooling with the cooling water.
[0088]
The second cooling seal portion 83 is provided adjacent to the second cooling seal portion 82 on the axially outer side of the screw shaft end portion 81, and is provided around the screw shaft end portion 81. A seal member 104 and a second jacket member 105 provided around the screw shaft end portion 81 so as to cover the first seal member 104 and circulating the cooling water are provided.
[0089]
The second jacket member 105 includes a cylindrical cooling tube 106, and a first side plate 107 and a second side plate 108 that close both ends of the longitudinal direction of the cooling tube 106.
[0090]
The cooling cylinder 106 includes a cylindrical main body 109, a flange plate 110 facing the first side plate 107, and a second side plate 108 integrally formed on the opposite side in the axial direction across the flange plate 110 and the cylindrical main body 109. Is formed.
[0091]
The cylindrical main body 109 is connected to a second water supply pipe 111 for supplying cooling water and a first drain pipe 112 for discharging cooling water.
[0092]
The second side plate 108 has a disk shape in which an insertion hole through which the screw shaft end portion 81 is inserted (the outer diameter is larger than the cylindrical main body 109, and the inner diameter of the insertion hole is the screw shaft end portion 81. The second seal support portion 117 formed in the shape of a thick disc is integrally provided around the insertion hole on the outer side in the axial direction. It has been. An annular second oil seal housing groove 117 for housing a second oil seal 118 described later is formed on the inner peripheral surface of the second seal support portion 117 facing the screw shaft end portion 81.
[0093]
The first side plate 107 has a disk shape with an insertion hole through which the screw shaft end portion 81 is inserted (the outer diameter is the same as the flange plate 110, and the inner diameter of the insertion hole is the same as that of the screw shaft end portion 81. A first seal support portion 114 formed in the shape of a thick disk is integrally provided around the insertion hole on the outer side in the axial direction. ing. An annular first oil seal housing groove 115 for housing a first oil seal 113 to be described later is formed on the inner peripheral surface of the first seal support portion 114 facing the screw shaft end portion 81.
[0094]
The second seal member 104 includes a first oil seal 113 housed in the first oil seal housing groove 115 and a second oil seal 118 housed in the second oil seal housing groove 117.
[0095]
The second cooling seal portion 83 is arranged so that the first side plate 107 is opposed to the closing member 96 in a state where the screw shaft end portion 81 is inserted into the insertion hole, and the first oil seal receiving groove 115 is provided with the first oil. The seal 113 is accommodated in a disc shape (the outer diameter is the same as that of the first seal support portion 114, and the inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the screw shaft end portion 81. ) Is fixed to the first seal support portion 114 with bolts in a state where the screw shaft end portion 81 is inserted, so that the first oil seal 113 is sandwiched between the first seal support portion 114 and the closure plate 120. And is fixed by bolts between the first side plate 107 and the flange plate 110 of the cylindrical main body 109, and a second oil seal 118 is inserted into the second oil seal receiving groove 117 of the second side plate 108. The bearing member 119 is fixed to the second seal support portion 116 in a state where the screw shaft end portion 81 is inserted from the outside in the axial direction, so that the second seal support portion 116 and the bearing member 119 are fixed. The second oil seal 118 is covered in a sandwiched manner.
[0096]
And in this 2nd cooling seal | sticker part 83, cooling water is the internal space of the cylindrical main body 109 from the 2nd water supply piping 111 (internal space formed by the cylindrical main body 109, the 1st side plate 107, and the 2nd side plate 108). When the water is circulated so as to be drained from the second drain pipe 112, the screw shaft end 81 and the second seal member 104, that is, the first oil seal 113 and the second oil are cooled by the cooling water. The seal 118 is cooled.
[0097]
According to such a bearing device 80, the screw shaft end portion 81 is sealed by the first seal member 84 and the second seal member 104, and the first jacket member 85 and the first jacket member 85 that cover the first seal member 84 are used. Double cooling is performed by the second jacket member 105 covering the two seal members 104. Therefore, even if the pyrolysis temperature of the first pyrolysis cylinder portion 30 and the second pyrolysis cylinder portion 33 is set to a high temperature and the thermal decomposition of waste plastic is promoted, the first jacket member 85 and the The first seal member 84 and the second seal member 104 can be directly cooled by the second jacket member 105, and the screw shaft end 81 is double-cooled, whereby the first seal member 84 and the second seal member are cooled. 104 can be indirectly cooled. As a result, thermal degradation of the first seal member 84 and the second seal member 104 can be effectively prevented.
[0098]
More specifically, according to the bearing device 80, the temperature of the screw shaft end portion 81 can be reduced by about 300 to 400 ° C.
[0099]
In the thermal decomposition apparatus 1, in the melting part 3, a bearing device 80 having the same configuration is also provided at the shaft end of the first melting screw 19 and the shaft end of the second melting screw 22.
[0100]
In the thermal decomposition apparatus 1, the first water supply pipe 93, the first drainage pipe 94, the second water supply pipe 111, and the second drainage pipe 112 are connected to the cooling tower 74 (see FIG. 1). A cooling pump 75 (see FIG. 1) is connected to the cooling tower 74, and the cooling water in the cooling tower 74 is driven from the cooling tower 74 to the first water supply pipe 93 and the second water supply pipe 111 by driving the cooling pump 75. Water is discharged and circulated so as to enter the cooling tower 74 from the first drain pipe 94 and the second drain pipe 112.
[0101]
Further, in the thermal decomposition apparatus 1, in the thermal decomposition unit 5, the third hot air supply pipe 57 that supplies hot air into the first pyrolysis cylinder 37 and the fourth hot air that supplies hot air into the second pyrolysis cylinder 41 are provided. The hot air supply pipe 60 needs to hold hot air at a high temperature.
[0102]
Therefore, the third hot air supply pipe 57 and the fourth hot air supply pipe 60 are formed as a heat insulating pipe 122 having a multilayer structure as shown in FIG.
[0103]
That is, in FIG. 6, the heat insulating pipe 122 includes a pipe 123, an inner heat insulating material 124 that covers the inner peripheral surface of the pipe 123, an outer heat insulating material 125 that covers the outer peripheral surface of the pipe 123, and an outer heat insulating material. And a steel plate 126 covering the outer peripheral surface of 125.
[0104]
More specifically, the pipe 123 is made of a cylindrical metal pipe. In the heat insulating pipe 122, for example, an inner heat insulating material 124 made of wet felt having a thickness of about 25 mm is formed on the inner peripheral surface of the pipe 123. The outer peripheral surface of the pipe 123 is covered with a first outer heat insulating material 125a made of isowool having a thickness of about 50 mm, for example, and the outer peripheral surface of the first outer heat insulating material 125a is, for example, A second outer heat insulating material 125b made of rock wool having a thickness of about 50 mm is covered. And in this heat insulation piping 122, the steel plate 126 is wound around the outer peripheral surface of the 2nd outer side heat insulating material 125b further.
[0105]
If the third hot air supply pipe 57 and the fourth hot air supply pipe 60 are configured by such a heat insulating pipe 122, hot air is supplied into the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 with a small heat loss. can do. Therefore, efficient thermal decomposition can be achieved while reducing running costs.
[0106]
Further, in this thermal decomposition apparatus 1, residues (including metal members, heat-resistant members, etc.) that could not be thermally decomposed to the end in the thermal decomposition unit 5 are transferred to the third residue by sending out the second thermal decomposition screw 42. Although it is sent to the third residue storage tank 35 through the pipe 46, the first pyrolysis screw 38 and the second pyrolysis screw 42 feed the inside of the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41. Residues that cannot be transported to the stagnation may stay and cause degradation of thermal decomposition efficiency.
[0107]
Therefore, in this thermal decomposition apparatus 1, the 1st thermal decomposition motor 39 and the 2nd thermal decomposition motor 43 are reversely rotated, and the 1st thermal decomposition screw 38 and the 2nd thermal decomposition screw 42 are reversely rotated with the conveyance direction. The residue staying in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 is transported toward the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41, and the first pyrolysis cylinder 37 It is comprised so that it can discharge | emit to the 1st residue storage tank 31 and the 2nd residue storage tank 34 provided in the upstream edge part of the cylinder 37 and the 2nd pyrolysis cylinder 41. FIG.
[0108]
If it does in this way, the 1st pyrolysis screw 38 and the 2nd pyrolysis screw 42 will remove the residue which stays in the 1st pyrolysis cylinder 37 and the 2nd pyrolysis cylinder 41 in the 1st pyrolysis which is the direction of gravity. Since it can be transported while scraping toward the upstream end of the cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41, the residue remaining in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 is efficiently removed. Can be removed well. And the residue conveyed to the upstream edge part of the 1st pyrolysis cylinder 37 and the 2nd pyrolysis cylinder 41 is the 1st residue storage tank 31 via the 1st residue piping 40 and the 2nd residue piping 45, respectively. It is received in the second residue storage tank 34 and stored in the first residue storage tank 31 and the second residue storage tank 34.
[0109]
Further, in this way, if the residue staying in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 is removed, the first pyrolysis motor 39 and the second pyrolysis motor 43 are rotated in reverse, The residue is conveyed toward the upstream end of the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 only by rotating the first pyrolysis screw 38 and the second pyrolysis screw 42 in the direction opposite to the conveyance direction. Therefore, the residue staying in the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 can be efficiently removed with a simple configuration.
[0110]
Further, in this way, the first pyrolysis motor 39 and the second pyrolysis motor 43 are rotated in the reverse direction, and the first pyrolysis screw 38 and the second pyrolysis screw 42 are rotated in the reverse direction with respect to the conveying direction. If it conveys toward the upstream end part of the 1st pyrolysis cylinder 37 and the 2nd pyrolysis cylinder 41, it will be in the 1st pyrolysis cylinder 37 and the 2nd pyrolysis cylinder 41, without stopping the whole apparatus. If the supply of waste plastic is stopped, the residue removal process can be performed. Therefore, the residue removal process can be performed even during continuous operation, and the operating rate of the apparatus can be improved.
[0111]
As a result, efficient residue removal can be achieved, and efficient thermal decomposition of waste plastic can be achieved.
[0112]
Moreover, in the removal of such residues, the slaked lime charged into the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 from the second slaked lime tank 32 and the third slaked lime tank 3 is also removed together with the residues. Therefore, the input amount of slaked lime from the second slaked lime tank 32 and the third slaked lime tank 3 can be increased, and more efficient thermal decomposition and chlorine trap can be achieved. In this pyrolysis apparatus 1, even if pyrolysis is promoted in this way, as described above, the inside of the first pyrolysis cylinder 37 and the second pyrolysis cylinder 41 is in a nitrogen atmosphere. The reaction can be effectively suppressed.
[0113]
Moreover, the 1st residue storage tank 31 and the 2nd residue storage tank 34 can be detachably attached to the tank part 128 as a storage part, and the 1st residue piping 40 or the 2nd residue piping 45, as shown in FIG. Since it is configured as a storage tank 127 having a joint portion 129, continuous processing is ensured.
[0114]
That is, in FIG. 7, the storage tank 127 includes a tank portion 128 and a joint portion 129 connected to the first residue pipe 40 or the second residue pipe 45.
[0115]
The tank portion 128 has a box shape with an open top, and is formed as a heat insulating double structure in which a heat insulating material 133 is sandwiched between the outer wall 131 and the inner wall 132. In addition, a caster 34 is provided at the bottom of the tank portion 128 to ensure smooth movement. In addition, an upper lid 130 is provided at an upper open portion of the tank portion 128. The upper lid 130 has a joining cylinder part 135 communicating with the inside of the tank part 128 for joining to the joint part 129 at the center part thereof, a nitrogen inflow pipe 136 connected to the nitrogen line 15 on both sides thereof, and A nitrogen outflow pipe 137 is integrally formed.
[0116]
The joint portion 129 is provided at a bellows portion 138 that can be expanded and contracted in the vertical direction, and a residue input port 139 that is detachably attached to the first residue pipe 40 or the second residue pipe 45. And a slide gate 140 for opening and closing the residue inlet 139.
[0117]
The joint portion 129 is attached to the tank portion 128 by joining the bellows portion 128 to the joining tube portion 135.
[0118]
In the storage tank 127, when the tank part 128 is full of residue, the slide gate 140 is closed, the bellows part 128 is contracted, and the residue inlet 139 is connected to the first residue pipe 40 or the second residue pipe 45. The storage tank 127 that has been pulled out and replaced with the full tank portion 128 is replaced with a storage tank 127 that is empty, and the bellows portion 128 of the empty storage tank 127 is extended to form the first residue pipe. If the slide gate 140 is opened by connecting to the 40 or the second residue pipe 45, the storage tank 127 can be quickly replaced. Therefore, it is not necessary to stop the residue removal process every time the tank unit 128 becomes full, and a continuous process can be ensured.
[0119]
In the thermal decomposition apparatus 1, the third residue storage tank 35 has the same configuration as the storage tank 127, although the capacity of the tank unit 128 is different.
[0120]
In the above description, the waste plastic that can be thermally decomposed by the thermal decomposition apparatus 1 is not particularly limited. Typically, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, ABS resin, polycarbonate, nylon, polyester , Thermoplastic resins such as polyurethane, epoxy resin, and phenol resin, or thermosetting resins.
[0121]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the apparatus can be downsized and the installation space can be saved.Further, efficient processing can be achieved while downsizing the apparatus.
[0123]
  Claim2According to the invention described in, it is possible to effectively prevent thermal degradation of the first seal member and the second seal member.
[0124]
  Claim3According to the invention described in the above, efficient thermal decomposition can be achieved while the running cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a thermal decomposition apparatus as an embodiment of a waste plastic thermal decomposition apparatus of the present invention.
2 is a view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG. 1;
4 is a piping system diagram of the thermal decomposition apparatus of FIG. 1. FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the bearing device of the thermal decomposition apparatus of FIG. 1. FIG.
6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a heat insulating pipe used as a third hot air supply pipe or a fourth hot air supply pipe in the thermal decomposition apparatus of FIG. 1. FIG.
7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a storage tank 27 used as the first residue storage tank or the first residue storage tank in the thermal decomposition apparatus of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Pyrolysis device
3 Melting zone
4 Transport section
5 Thermal decomposition part
16 First melting cylinder
17 Second melting cylinder
18 First melting cylinder
19 First melting screw
21 Second melting cylinder
22 Second melting screw
24 Transport cylinder
25 Transport cylinder
26 Transport screw
30 First pyrolysis cylinder
33 Second pyrolysis cylinder
37 First pyrolysis cylinder
38 First pyrolysis screw
41 Second pyrolysis cylinder
42 Second pyrolysis screw
57 Third hot air supply piping
60 4th hot air supply piping
80 Bearing device
81 Screw shaft end
82 1st cooling seal part
83 Second cooling seal part
84 First seal member
85 First jacket member
104 Second seal member
105 Second jacket member
122 Heat insulation piping
123 Piping
124 Inside insulation
125 Outer insulation
126 Steel plate

Claims

A melting cylinder section including a screw and a cylinder, a melting section for melting plastic waste, and
A pyrolysis cylinder portion including a screw and a cylinder, and a pyrolysis portion for pyrolyzing waste material melted in the melting portion;
The melting cylinder part and the pyrolysis cylinder part are arranged to face each other.
Between the downstream end portion in the movement direction of the waste material in the melting cylinder portion and the upstream end portion in the movement direction of the waste material in the pyrolysis cylinder portion, a conveyance cylinder portion including a screw and a cylinder is provided. A transport section for transporting the molten waste material to the pyrolysis section is provided ;
The melting cylinder portion is set to a first melting cylinder portion that is set to a first melting temperature, a second melting temperature that is higher than the first melting temperature, and is connected in series with the first melting cylinder portion. A second melting cylinder part,
The pyrolysis cylinder portion is set to a first pyrolysis cylinder portion set to a first pyrolysis temperature higher than the second melting temperature, and to a second pyrolysis temperature higher than the first pyrolysis temperature, A second pyrolysis cylinder portion connected in series with the first pyrolysis cylinder portion,
The transport cylinder part of the transport part has a downstream end part in the movement direction of the waste material in the second melting cylinder part, at the one end part in the longitudinal direction of the melting cylinder part and the pyrolysis cylinder part arranged to face each other, A waste plastic pyrolysis apparatus, characterized in that the first pyrolysis cylinder part is connected to an upstream end of the waste material in the moving direction.

At least in the pyrolysis cylinder part,
A first cooling seal part and a second cooling seal part are provided on the axial end of the first cooling seal part at the axial end of the screw,
The first cooling seal portion is provided around the screw shaft in a state of covering the first seal member and a first seal member provided around the screw shaft, and the cooling medium is circulated. 1 jacket member,
The second cooling seal portion is provided around the screw shaft in a state of covering the second seal member and a second seal member provided around the screw shaft, and the cooling medium is circulated. The waste plastic thermal decomposition apparatus according to claim 1, further comprising: a two-jacket member.

At least in the pyrolysis cylinder part,
Hot air piping for supplying hot air to the cylinder is provided,
The hot air pipe includes a pipe, an inner heat insulating material that covers the inner peripheral surface of the pipe, an outer heat insulating material that covers the outer peripheral surface of the pipe, and a steel plate that covers the outer peripheral surface of the outer heat insulating material. The thermal decomposition apparatus for waste plastics according to claim 1 or 2 , wherein