JP4023316B2 - Molten plastic cooling and solidification method and molten plastic cooling and solidification device - Google Patents

Molten plastic cooling and solidification method and molten plastic cooling and solidification device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱処理して溶融状態となったプラスチックを冷却し固化させる溶融プラスチック冷却固化方法及び溶融プラスチック冷却固化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、廃プラスチックの有効利用が求められている。廃プラスチックを有効利用する方法の一つとして、廃プラスチックを微紛化して固体還元剤や固体燃料に転化することが検討されている。廃プラスチックを微紛化するとその燃焼性が飛躍的に向上し、燃料資源として有効利用可能となる。
【0003】
廃プラスチックを固体燃料に転化する技術として、廃プラスチックを粉砕機により直接微粉砕する方法がある(従来技術1)(例えば、非特許文献1を参照)。
また、一般家庭等から排出される廃プラスチック(以下、一般家庭等から排出される廃プラスチックを「一廃プラ」という。)には、ポリ塩化ビニル(PVC)等の塩素含有プラスチックが混入している。かかる一廃プラをそのまま高炉用の固体還元剤や固体燃料として燃焼させると、塩素含有プラスチックが熱分解して塩化水素等を生じ、高炉内の耐火物内壁に腐食を生じたり、高炉から生産されるスラグ中に塩素が混入する等の問題を生じる。
【0004】
このため、廃プラスチックを加熱して脱塩素処理を施した上で、冷却固化して固体燃料を得、この固体燃料を炉内で燃焼させて、廃プラスチックを有効利用する方法がある(従来技術2)(例えば、特許文献1を参照)。
また、溶融させた廃プラスチックに脱塩素処理を施してから、溶融状態にある廃プラスチックを押し出し機により多数の円筒状に押し出して冷却固化し、これを剪断して粒状体の固体燃料を造粒する方法がある(従来技術3)(例えば、特許文献2を参照)。
【0005】
さらに、溶融させた廃プラスチックに脱塩素処理を施してから、溶融状態の廃プラスチックを棒状体として押し出し、この棒状体を円筒状の回転カッターで切断するとともに冷却し、粒状体の固体燃料を造粒する方法がある(従来技術4)(例えば、特許文献3を参照)。
ここで、溶融状態の廃プラスチックを冷却し固化させる装置の一つとしてベルトクーラーを挙げることができる。ベルトクーラーは無限循環可能なベルトを有し、このベルト面上に溶融状態のプラスチックを供給して堆積させて搬送する。プラスチックがベルト面上で搬送されている間に、ベルトへの熱伝導によりプラスチックの温度が低下するとともに、ベルト上のプラスチックへ噴出される水等によってプラスチックから熱が奪われる。このようにして、ベルトクーラーの出口まで搬送されたプラスチックは冷却されて固化するものである。
【0006】
ベルトクーラーは一廃プラに異物が含まれる場合でも比較的トラブルなく冷却固化が可能であり、より効率的に操業できる装置として、本願発明者らは既に、ベルトの上方に可動堰を設けた装置(従来技術5;特許文献4を参照)や、ベルトの走行方向に沿った回転可能な回転部材を設けた装置(従来技術6;特許文献5を参照)を提案している。
【0007】
【非特許文献1】
村田勝英、平野義直著、「ここまですすんだプラスチックリサイクル技術「粉体燃料化」」、プラスチックス、日本、株式会社工業調査会、1996年7月1日、第47巻、第7号、p.60
【特許文献1】
特開平11―292976号公報(第2〜19頁)
【特許文献2】
特開平10―305430号公報(第2〜3頁、第1〜4図、第6図)
【特許文献3】
特開平10―315236号公報(第2〜4頁、第1〜9図、第11図)
【特許文献4】
特願2001―180513号明細書
【特許文献5】
特願2001―180514号明細書
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術1の方法では、硬い廃プラスチックを粉砕機で粉砕しても、1〜2mm程度の粒度にまでしか粉砕できないという不都合があった。また、粉砕機で廃プラスチックを直接粉砕するには多大な時間と費用がかかり、廃プラスチックの形状によっては粉砕機による直接粉砕が困難な場合もある。
【0009】
例えば、繊維状やフィルム状の廃プラスチックについては、これらを溶融して固化させた後に改めて粉砕機で粉砕しなければならず、処理工程が複雑化し、処理コストも大きくなってしまう。
また、一廃プラはその性質上組成が安定しておらず、平均的な融点や粘度の変動幅が大きい。このため、従来技術3及び4の方法では、溶融状態の廃プラスチックの押し出しを安定して行うことが困難となり、さらに、廃プラスチック中に金属やガラス等の異物が含まれる場合にしばしば閉塞等を引き起こし、操業安定性が低下するなどの不都合もあった。
【0010】
一方、ベルトクーラーでは平均融点や粘度の変動、異物の存在に対してはある程度許容範囲が広いが、ベルト上に載置された溶融プラスチックの固化過程において、必要十分な除熱を行うためには、溶融プラスチックの幅、厚み、ベルトの回転速度を制御し、必要除熱量と装置の大きさとから計算される必要除熱時間を満足する必要がある。従来技術5、6の装置によればある程度の供給量の変動に対応することができるが、供給量が大きく変動した場合に吸収できる変動には自ずと限界がある。すなわち、ベルトクーラーに供給される溶融プラスチックの量が変動し、計算値以上の溶融プラスチックがベルトクーラーに供給されたときには充分冷却固化できない恐れが生じる。このため、変動幅の最大供給量を元にベルトクーラーの性能や大きさを決定する必要が生じ、装置サイズが必要以上に大きくなるという不都合も生じる。
【0011】
特に、廃プラスチックにビン、缶等の異物が多量に含まれる場合、閉塞等のために溶融プラスチックの供給速度に変動を生じやすく、これらの異物によってベルトが損傷しやすくなるという問題もある。
また、従来技術2に示されるように、一廃プラを加熱、脱塩素処理する場合、処理温度は一般に200〜400℃であるが、処理後の溶融プラスチックを固化するためには平均的に100〜120℃まで冷却する必要があり、ベルトクーラーの除熱能力を相対的に高め、結果的に装置が巨大化し、処理コストの肥大化、操業安定性の低下等の問題が発生する。
【0012】
本発明は、上記した従来の技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、処理対象のプラスチックの形状や種類により処理方法を変更する必要がなく、冷却固化装置が大型化することを抑制でき、冷却固化装置の操業安定性を向上させることができ、処理コストの低減を図ることができる溶融プラスチック冷却固化方法及び溶融プラスチック冷却固化装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明は、容器内で溶融状態にあるプラスチックを、前記容器から取り出して冷却し固化させる溶融プラスチック冷却固化方法であって、前記容器内からプラスチックを溶融状態のまま搬送装置へ供給し、前記搬送装置の出口の温度を検知するとともに、検知された前記温度に基いて前記搬送装置内の加熱および冷却を制御し、これにより、前記搬送装置内で溶融状態にあるプラスチックを、このプラスチックが流動性を維持可能な温度範囲内において冷却し、前記搬送装置からプラスチックを溶融状態のままベルトクーラーへ供給するとともに、前記搬送装置から当該ベルトクーラーへのプラスチックの供給量を制御し、前記ベルトクーラーにおいて溶融状態にあるプラスチックを冷却して固化させる溶融プラスチック冷却固化方法である。
【0014】
請求項1の発明によると、ベルトクーラーへ供給されるプラスチックの量は制御されており、ベルトクーラーの冷却能力を効率的に発揮させることが可能な量のプラスチックをベルトクーラーへ連続して供給できる。
搬送装置として、例えば、ギアポンプやスクリューフィーダー等を挙げることができる。
【0015】
また、請求項の発明によると、搬送装置の出口の温度を検知するとともに、検知された前記温度に基いて搬送装置内の加熱および冷却を制御し、これにより、搬送装置内で溶融状態にあるプラスチックを、このプラスチックが流動性を維持可能な温度範囲内において冷却するので、ベルトクーラーで冷却固化されるために必要な除熱量は減少する。したがって、ベルトクーラーに求められる除熱能力を小さくすることができる。また、ベルトクーラーの除熱能力を増大させることなく処理可能なプラスチックの量を増大させることも可能である。
【0016】
求項の発明は、請求項に記載の溶融プラスチック冷却固化方法であって、溶融状態のプラスチックが前記ベルトクーラーへ供給される前に、この溶融状態のプラスチックから異物を分別する溶融プラスチック冷却固化方法である。
【0017】
請求項の発明によると、溶融状態のプラスチックから異物が分別されるので、搬送装置やベルトクーラーに異物が送られることは防止される。したがって、搬送装置が異物によって閉塞したり、ベルトクーラーのベルトが異物によって損傷することも防止される。
異物を分別する方法として、例えば、ストレーナーやフィルター等に溶融状態のプラスチックを通す方法等を挙げることができる。
【0018】
請求項の発明は、溶融状態にあるプラスチックを保持する容器と、当該容器から溶融状態にあるプラスチックの供給を受ける搬送装置と、当該搬送装置から溶融状態にあるプラスチックの供給を受けるベルトクーラーとからなり、 前記搬送装置は供給量制御手段を有し、当該供給量制御手段により前記搬送装置から前記ベルトクーラーへ供給されるプラスチックの供給量を制御可能とする構成を有し、前記搬送装置は、前記搬送装置内を加熱および冷却する加熱冷却装置と、前記搬送装置の出口の温度を検知する温度計と、該温度計で検知された前記温度に基いて前記加熱冷却装置による前記搬送装置内の加熱および冷却を制御する温度制御部とを備え、該温度制御部で前記加熱冷却装置による前記搬送装置内の加熱および冷却を制御することによって、前記搬送装置内でプラスチックを、そのプラスチックの流動性が維持される温度範囲内において冷却する溶融プラスチック冷却固化装置である。
【0019】
請求項の発明により、請求項に記載の方法が実施される。例えば、搬送装置として、ギアポンプやスクリューフィーダー等を挙げることができる
【0020】
求項の発明は、請求項に記載の溶融プラスチック冷却固化装置であって、前記容器と前記搬送装置との間及び前記搬送装置と前記ベルトクーラーとの間の少なくともいずれか一方に、溶融状態にあるプラスチックから異物を除去する異物除去装置を有する溶融プラスチック冷却固化装置である。
請求項の発明により、請求項に記載の方法が実施される。例えば、異物除去装置として、ストレーナーやフィルター等を挙げることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1を参照して本実施の形態の構成を説明する。
図1に示すように、溶融プラスチック冷却固化装置10は、容器12、搬送装置24、加熱冷却装置33及びベルトクーラー48とから構成されている。
【0022】
容器12は、この容器内部を200℃〜400℃まで加熱可能な図示しない加熱装置と、モータ駆動の攪拌機15を有し、容器12内で溶融状態にあるプラスチック60に脱塩素処理を施すことが可能に構成されている。
容器12へ供給されるプラスチック60は、いわゆるバージン材プラスチック及び廃プラスチックのいずれであってもよい。例えば、廃プラスチックとして、都市ごみ、産業廃棄物及び一般廃棄物等に含まれるプラスチックを挙げることができ、都市ごみ中のプラスチックとして包装容器材料、産業廃棄物中のプラスチックとして電気製品や自動車等の解体過程で生じるプラスチックを挙げることができる。また、プラスチック60は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド等を挙げることができる。さらに、プラスチック60を構成するプラスチックの種類は、これら各種プラスチックのうちのいずれか1種類だけであってもよく、2種類以上のものが混合したものであってもよい。
【0023】
容器12に投入される前のプラスチック60の形状は、塊状、フィルム状、シート状、繊維状のいずれであってもよく、塊の径は10cm程度以下とすることが好ましい。塊の径が10cm程度を超えると、容器12内での加熱溶融に時間がかかり好ましくない。
容器12内の上部空間は塩酸回収装置14に連なっており、脱塩素処理されるプラスチック60から熱分解して発生する塩酸を回収可能に構成されている。
【0024】
容器12の下部には容器出口16が形成されており、容器出口16から搬送装置24まで配管18が連なっている。容器出口16は容器出口弁20により開閉可能となっており、容器出口16下流の配管18にはストレーナ22が異物除去装置として設けられている。
搬送装置24はモータ30によって駆動されるスクリューフィーダー26からなり、スクリューフィーダー26はジャケット28を有する。モータ30は、供給量制御装置32によってその回転数を制御されており、モータ30の回転数を制御してスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へ供給されるプラスチック60の量を制御可能な構成となっている。
【0025】
ジャケット28内には、加熱冷却装置33の一部をなす熱媒体の配管34が通っており、この熱媒体配管34中を流れる熱媒体によってスクリューフィーダー26内の加熱と冷却とを可能に構成されている。
加熱冷却装置33は熱媒体配管34及び熱媒体加熱冷却装置35とから形成されている。熱媒体配管34は熱媒体加熱冷却装置35とジャケット28とをループをなしてつないでいる。熱媒体配管34内には、例えばジベンジルトルエン等の熱媒体が充填されている。熱媒体加熱冷却装置35の前後の熱媒体配管34上には切換弁42a、42bがそれぞれ設けられており、熱媒体加熱冷却装置35からジャケット28へ熱媒体が送られる熱媒体配管34上の切換弁42aの下流側には、ポンプ43及び流量コントロール弁44が設けられている。
【0026】
熱媒体加熱冷却装置35内には並列してボイラー36と水冷式の熱交換器38とがあり、切換弁42a、42bを切り換えることによってボイラー36と熱交換器38とを適宜熱媒体配管34に接続可能になっている。ボイラー36が熱媒体配管34に接続されているときは、ボイラー36により熱媒体を加熱可能であり、熱交換器38が熱媒体配管34に接続されているときは、熱交換器38により熱媒体を冷却可能に構成されている。
【0027】
さらに、ベルトクーラー48がスクリューフィーダー26の下流にあり、スクリューフィーダー26からプラスチック60の供給を受ける構成となっている。スクリューフィーダー26の出口には温度計46が設けられており、スクリューフィーダー26の出口におけるプラスチック60の温度Tsを測定可能に構成されている。
【0028】
温度計46は、切換弁42a、42b及び流量コントロール弁44と温度制御部40を介してつながっている。温度制御部40が温度計46から温度Tsを検知し、検知した温度Tsに応じて切換弁42a、42bの切り換え信号及び流量コントロール弁44の開度調整信号をそれぞれ切換弁42a、42b、流量コントロール弁44へ送信し、切換弁42a、42b、流量コントロール弁44の制御を可能とする構成となっている。
【0029】
ベルトクーラー48は無限循環するベルト50とこのベルト50上に水を散布する冷却水散布装置54とを有する。ベルト50は図示しないモータにより回転移動し、このモータを制御してベルト50の移動速度を制御可能に構成されている。
ベルトクーラー48の下流側には、ジョークラッシャーからなる粉砕機56が設置されており、ベルトクーラー48から供給されるプラスチック60を粉砕機56が粉砕可能な構成となっている。
【0030】
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
原料のプラスチック60が容器12内へ連続供給されて加熱溶融され、攪拌機15により溶融状態にあるプラスチック60の攪拌がなされる。同時に、プラスチック60の脱塩素処理が容器12内で行われる。プラスチック60を加熱溶融し脱塩素処理する温度Tm1はプラスチック60の融点よりも高い温度であり、後述の温度Tm2+ΔTmよりも高い温度となっている。一廃プラを処理するために、温度Tm1を200℃〜400℃とすることが好ましく、250℃〜340℃とすることがより好ましい。
【0031】
脱塩素処理されるプラスチック60からは、プラスチック60が含有する塩素が熱分解により塩酸となって遊離し、この塩酸は塩酸回収装置14により回収される。加熱溶融して脱塩素処理する時間は10分〜30時間とすることが好ましい。この時間が10分未満であると、容器12内の温度管理が困難となるとともに脱塩素率が低下して好ましくない。この時間が30時間を超えると、溶融プラスチック冷却固化装置10の処理効率が低下して好ましくない。容器12内でプラスチック60を加熱溶融させているので、プラスチック60の形状を問わず処理可能となる。
【0032】
容器12内でプラスチック60の加熱溶融を開始してから、スクリューフィーダー26内の加熱を開始する。容器12から溶融状態のプラスチック60がスクリューフィーダー26に供給される前の状態では、スクリューフィーダー26内の温度は常温Tnとなっており、スクリューフィーダー26の出口の温度Tsも常温Tnとなっている。
【0033】
温度制御部40は温度計46からの信号により温度Tsが常温Tnであることを判断し、切換弁42a、42bに切り換え信号を送り、ボイラー36を熱媒体配管34につなぎ、熱交換器38を熱媒体配管34から切り離す。ボイラー36により熱媒体は加熱され、加熱された熱媒体は加熱用熱媒体としてポンプ43によりジャケット28へ送られ、スクリューフィーダー26内は加熱される。そして、スクリューフィーダー26内の温度がプラスチック60の融点よりもやや高い温度Tm2に達するまで、スクリューフィーダー26内の加熱は続けられる。ジャケット28において熱を失った熱媒体はボイラー36へ戻って加熱された後、再び、ポンプ43によりジャケット28へ送られる。
【0034】
スクリューフィーダー26の出口の温度Tsが温度Tm2に達したら、温度制御部40は流量コントロール弁44の流量を調整してスクリューフィーダー26の出口の温度Tsを温度Tm2±ΔTmの範囲内に維持する。なお、温度Tm2−ΔTmはプラスチック60の融点よりも高い温度である。
スクリューフィーダー26の出口の温度Tsが温度Tm2±ΔTmの範囲内になったら、容器出口弁20を開き溶融状態のプラスチック60をスクリューフィーダー26へ流す。容器12を出たプラスチック60はストレーナ22を通り、プラスチック60中に含まれる異物はストレーナ22により除去される。したがって、プラスチック60中の異物がスクリューフィーダー26中で詰まったりして、溶融プラスチック冷却固化装置10の安定した操業が妨げられることは防止されている。
【0035】
スクリューフィーダー26内に溶融状態のプラスチック60が入ると、モータ30が供給量制御装置32により制御されて一定の回転数で回転し、スクリューフィーダー26からベルトクーラー48へプラスチック60が一定の供給量で供給される。スクリューフィーダー26出口の温度Tsは温度Tm2±ΔTmの範囲内にあるので、スクリューフィーダー26内でプラスチック60の溶融状態は維持されており、プラスチック60は流動性を有した状態でスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へ送られることとなる。したがって、プラスチック60がスクリューフィーダー26内で流動性を失うことはなく、スクリューフィーダー26内に固化したプラスチック60が詰まることも防止されている。
【0036】
また、供給量制御装置32がモータ30の回転数を制御し、下流のベルトクーラー48へ供給されるプラスチック60の供給量を制御し、ベルトクーラー48の冷却能力を効率よく発揮させることができる量のプラスチック60がベルトクーラー48へ供給されている。供給量制御装置32によるモータ30の回転数の制御は、ベルトクーラー48へ供給されるプラスチック60の供給量の変動幅が±20%となるようにすることが好ましい。
【0037】
容器12からスクリューフィーダー26内に温度Tm1のプラスチック60が入ると、プラスチック60の熱によってスクリューフィーダー26内の温度は上昇し、スクリューフィーダー26出口の温度Tsも温度Tm2+ΔTmを超えて上昇する。温度Tsが温度Tm2+ΔTmを超えると、温度制御部40は切換弁42a、42bに切り換え信号を送り、ボイラー36を熱媒体配管34から切り離し、熱交換器38を熱媒体配管34につなぐ。
【0038】
スクリューフィーダー26内には、容器12から温度Tm1のプラスチック60が連続して供給され、このプラスチック60の熱によりスクリューフィーダー26内の温度は常に温度Tm2+ΔTmを超えようとしている。これに対し、熱交換器38から低温となった熱媒体が冷却用熱媒体としてポンプ43によりジャケット28へ送られ、ジャケット28で熱媒体がスクリューフィーダー26内のプラスチック60から熱を奪い、スクリューフィーダー26の出口の温度Tsは温度Tm2±ΔTmの範囲内に維持される。温度Tsが温度Tm2と乖離している量に応じて、温度制御部40は制御信号を流量コントロール弁44へ送り熱媒体の流量を調整し、熱媒体がスクリューフィーダー26内のプラスチック60から奪う熱量を調整する。
【0039】
スクリューフィーダー26からベルトクーラー48へのプラスチック60の供給量は、供給量制御装置32により一定に制御されており、ベルト50の移動速度も一定に制御されており、溶融状態のプラスチック60はベルト50上で一定の厚さと幅で広がる。ストレーナ22によりベルト50上のプラスチック60から異物が既に分別されるので、ベルト50が異物によって損傷することは防止されている。
【0040】
ベルト50が移動するに連れて、ベルト50上のプラスチック60には冷却水散布装置54から水が散布される。プラスチック60はベルト50と散布された水とによって熱を奪われて融点以下まで冷却し固化する。
ベルトクーラー48へ供給されるプラスチック60は、スクリューフィーダー26内で熱を既に除熱されており、プラスチック60の融点よりもやや高い温度Tm2±ΔTmの範囲内にあるにすぎないので、ベルトクーラー48でプラスチック60を固化させるために必要な除熱量は、容器12内で溶融状態にあるプラスチック60をそのまま直接冷却して固化させる場合に必要な除熱量よりも少ない。すなわち、ベルトクーラー48において必要となる除熱能力を必要最小量まで低減可能となり、ベルトクーラー48が大型化することを防止できる。
【0041】
ベルト50上で固化したプラスチック60は粉砕機56に供給されて所定の粒径に粉砕される。ベルトクーラー48から供給されるプラスチック60は、冷却されて固化しているので、半溶融状態の部分を有するプラスチック60を粉砕機56に供給されることは防止される。このため、半溶融状態のプラスチック60が粉砕機56に付着して溶融プラスチック冷却固化装置10の安定した連続運転が妨げられることも防止される。
【0042】
次に、溶融プラスチック冷却固化装置10で処理するプラスチック60がポリエチレンである場合を例にとって、スクリューフィーダー26におけるプラスチック60からの除熱量とベルトクーラー48における除熱量との関係について、図2を参照しつつ具体的に説明する。
ポリエチレンの融点範囲は140℃〜150℃であり、ポリエチレンを300℃まで加熱すると溶融する。その後、溶融したポリエチレンを150℃まで冷却し、顕熱Q1をポリエチレンから除去していくと、温度が低下するにつれてその粘度が増大するが流動性は保たれている。ポリエチレンの冷却が進み温度が150℃〜140℃まで低下すると、結晶化がポリエチレン内で起こる。150℃〜140℃の間では、融解潜熱Q2がポリエチレンから除去されている。温度が140℃以下となるとポリエチレンは固化し始め、120℃まで冷却されると均一な固化体となる。140℃〜120℃の間では、顕熱Q3がポリエチレンから除去されている。
【0043】
したがって、溶融プラスチック冷却固化装置10でポリエチレンを処理することとし、容器12内においてポリエチレンを300℃で加熱溶融し、スクリューフィーダー26を通さずに、容器12から直接ベルトクーラー48へ溶融状態にあるポリエチレンを供給し、ベルトクーラー48から粉砕機56へ供給されるポリエチレンの温度を120℃まで冷却する場合を考える。この場合、ベルトクーラー48における必要な除熱量QtはQ1+Q2+Q3である。
【0044】
しかし、ベルトクーラー48においてQ1+Q2+Q3の熱量Qtを除熱する必要はなく、ベルトクーラー48と容器12との間で熱量Qtの一部を予め除熱しておくことが可能である。ベルトクーラー48と容器12との間で、ポリエチレンをスクリューフィーダー26に通し、スクリューフィーダー26において熱量Qtの一部を除熱しておくことが可能である。
【0045】
例えば、スクリューフィーダー26においてポリエチレンを160℃まで予め冷却しておき、160℃のポリエチレンをベルトクーラー48に供給し、ベルトクーラー48から120℃に冷却したポリエチレンを粉砕機56へ供給することとする。この場合、スクリューフィーダー26における除熱量Qsは次式(1)で表される値となり、
Qs=Q1×(300−160)/(300−150) ・・・(1)
ベルトクーラー48におけるポリエチレンから除熱量Qbは次式(2)で表される値となる。
【0046】
Qb=Qt−Qs
=Q1×(160−150)/(300−150)+Q2+Q3 ・・・(2)
したがって、スクリューフィーダー26においてプラスチック60を予め冷却しておくことにより、ベルトクーラー48における除熱量を大幅に小さくすることができ、ベルトクーラー48のサイズを縮小化したり、ベルトクーラー48における処理量を増大させることが可能となる。これにより、固体燃料や固体還元材の生産性を向上させてその製造コストを低減させることができる。
【0047】
また、溶融プラスチック冷却固化装置10により、粉砕機56で容易に粉砕可能に固化されたプラスチック60を製造でき、この固化したプラスチック60を粉砕機56で粉砕して燃焼性に優れる微粉状の固体燃料や固体還元材を得ることができる。
さらに、プラスチック60を最初に加熱溶融して脱塩素処理を施しているので、実質的に塩素を含有しない安全性の高い固体燃料や固体還元材を製造できる。このような実質的に塩素を含有しない固体燃料や固体還元材を、高炉、ボイラ、キルン、キュポラ、コークス炉等の炉内で燃焼させることにより、炉内の内壁耐火物が塩素又は塩素化合物による化学的浸食を受けることを防止できる。
【0048】
なお、本実施の形態において、容器12内へプラスチック60を連続供給して連続運転することとしたが、替わりに、バッチ運転により溶融プラスチック冷却固化装置10を稼動させることも可能である。
また、熱媒体配管34中を流れる熱媒体をジベンジルトルエンとしたが、熱媒体がジベンジルトルエンに限定されるものではないことは勿論である。ボイラー36と熱交換器38とでそれぞれ異なる種類の加熱用熱媒体と冷却用熱媒体を加熱、冷却し、切換弁42を切り換えて異なる種類の熱媒体をそれぞれ熱媒体配管34中に流すことも可能である。例えば、加熱用熱媒体としてジベンジルトルエンを使用し、冷却用熱媒体として水を使用することもできる。ただし、溶融プラスチック冷却固化装置10の運転、保守等を簡便化する観点から、単一種類の熱媒体を加熱用熱媒体及び冷却用熱媒体として使用することが望ましい。
【0050】
また、異物除去装置としてのストレーナ22を容器出口弁20の下流に設けたが、替わりに、スクリューフィーダー26とベルトクーラー48との間にストレーナ22を設けることも可能であり、容器出口弁20の下流及びスクリューフィーダー26とベルトクーラー48との間の両方の位置にそれぞれ設けることも可能である。ストレーナ22の替わりにフィルターを設置することも可能である。
【0051】
また、粉砕機56をジョークラッシャーにより形成したが、ジョークラッシャーに限定されるものではなく、ロールクラッシャー、ボールミル、遠心ミル等により粉砕機56を形成可能であることは勿論である。
(実施例)
次に、本実施の形態に係る溶融プラスチック冷却固化装置10を用いて行った検証試験1〜3及び参考試験について説明する。
【0052】
検証試験1において使用した溶融プラスチック冷却固化装置10は、切換弁42a、42b及び流量コントロール弁44の制御操作を手動で行う構成とした他は、本実施の形態で説明したものと同様の構成を有する。
処理対象のプラスチック60は神奈川県で分別収集された150kgの一廃プラとし、このプラスチック60を内容積500リットルの容器12内において320℃で加熱溶融し、1時間にわたって脱塩素処理を施した。そして、容器12内で脱塩素処理後のプラスチック60を320℃に維持するとともに、ボイラー36で340℃とした熱媒体によってスクリューフィーダー26内の温度をほぼ320℃まで上昇させた。その後も、スクリューフィーダー26内を340℃の熱媒体によって連続して加熱し続けた。
【0053】
そして、スクリューフィーダー26を稼動させてから容器出口弁20を開き、スクリューフィーダー26へ容器12から溶融状態にあるプラスチック60を供給した。供給量制御装置32によりスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へのプラスチック60の供給量を50kg/時に制御し、ベルトクーラー48のベルト50上へプラスチック60を連続供給した。スクリューフィーダー26からのプラスチック60の供給量とベルト50の移動速度を一定に維持し、ベルト50上に堆積するプラスチック60の厚さを7mmに維持した。このとき、ベルト50上でプラスチック60を冷却する時間は平均160秒であった。ベルト50上で冷却され固化したプラスチック60をそのまま粉砕機56で粉砕し、固体燃料を製造した。
【0054】
本検証試験1により、以下の結果が得られた。スクリューフィーダー26の出口におけるプラスチック60の温度Tsは312℃であり、溶融状態にあるプラスチック60をスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へ連続供給することができた。また、3時間にわたってプラスチック60を連続処理して粉砕することができ、この間に溶融プラスチック冷却固化装置10の稼動を妨げる問題は何ら発生しなかった。
【0055】
また、処理前のプラスチック60に含有されていた塩素濃度は3.5%であったが、ベルトクーラー48を出たプラスチック60中に含有される塩素濃度は0.3%に減少していた。したがって、プラスチック60を容器12中で加熱溶融して脱塩素処理することにより、実質的に塩素を含有しない安全性の高い固体燃料や固体還元材を製造できることが確認された。また、処理した廃プラスチック中には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンが合計で70%程度含まれていた。
【0056】
次に、検証試験2について説明する。本検証試験2で使用した溶融プラスチック冷却固化装置10の構成は検証試験1におけるものと同様とした。そして、溶融プラスチック冷却固化装置10の運転条件は、以下の点を除いて、検証試験1における運転条件と同様とした。すなわち、スクリューフィーダー26からベルトクーラー48へのプラスチック60の供給量を100kg/時とした。
【0057】
スクリューフィーダー26からベルトクーラー48へのプラスチック60の供給開始から25分後に、粉砕機56の粉砕用の刃に溶融状態のプラスチック60が付着し、以後の溶融プラスチック冷却固化装置10の連続稼動が不可能となった。この時点で、ベルトクーラー48を出たプラスチック60の状態を調べたところ、プラスチック60の上下表面は固化していたが、中心部には厚さ3mmにわたって半溶融状態の部分が存在していた。
【0058】
本検証試験2において、ベルトクーラー48を出たプラスチック60が部分的に半溶融状態であったのは、ベルト50上へのプラスチック60の供給量がベルトクーラー48の冷却能力を超えてしまったからである。したがって、この供給量を適正に調整し制御することが溶融プラスチック冷却固化装置10の連続稼動には必要であり、供給量制御装置32の有用性が確かめられた。
【0059】
次に、検証試験3について説明する。本検証試験3で使用した溶融プラスチック冷却固化装置10の構成は検証試験1におけるものと同様とした。そして、溶融プラスチック冷却固化装置10の運転条件は、以下の点を除いて、検証試験1における運転条件と同様とした。
すなわち、ベルトクーラー48においてプラスチック60の冷却固化を開始してから、切換弁42a、42bを切り換えてボイラー36を熱媒体配管34から切り離し、熱交換器38を熱媒体配管34につないだ。熱交換器38で50℃とした熱媒体によってスクリューフィーダー26内のプラスチック60を冷却し、流量コントロール弁44の開度を調節して、熱交換器38の切り換えてから20分後に、スクリューフィーダー26の出口におけるプラスチック60の温度Tsを230℃で安定させた。
【0060】
本検証試験3の結果、溶融状態にあるプラスチック60をスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へ連続供給することができた。また、3時間にわたってプラスチック60を連続処理して粉砕することができ、この間に溶融プラスチック冷却固化装置10の稼動を妨げる問題は何ら発生しなかった。
次に、検証試験4について説明する。本検証試験4で使用した溶融プラスチック冷却固化装置10の構成は検証試験1におけるものと同様とした。そして、溶融プラスチック冷却固化装置10の運転条件は、以下の点を除いて、検証試験1における運転条件と同様とした。
【0061】
すなわち、ベルトクーラー48においてプラスチック60の冷却固化を開始してから、切換弁42a、42bを切り換えてボイラー36を熱媒体配管34から切り離し、熱交換器38を熱媒体配管34につないだ。ボイラー36から熱交換器38へ切り換えるのと同時に、スクリューフィーダー26からベルトクーラー48へのプラスチック60の供給量を100kg/時とした。熱交換器38で50℃に冷却した熱媒体によってスクリューフィーダー26内のプラスチック60を冷却し、流量コントロール弁44の開度を調節して、熱交換器38へ切り換えてから20分後に、スクリューフィーダー26の出口におけるプラスチック60の温度Tsを260℃で安定させた。また、ベルト50の移動量を調整して、ベルト50上に堆積するプラスチック60の厚さを7mmに維持し、このときのベルト50の移動量を維持した。ベルト50上でプラスチック60を冷却する時間は平均80秒であった。
【0062】
本検証試験4の結果、溶融状態にあるプラスチック60をスクリューフィーダー26からベルトクーラー48へ連続供給することができた。また、1時間30分にわたってプラスチック60を連続処理して粉砕することができ、この間に溶融プラスチック冷却固化装置10の稼動を妨げる問題は何ら発生しなかった。
本検証試験4の結果を検証試験3の結果と比較することにより、スクリューフィーダー26内でプラスチック60の温度を熱交換器38から送られる熱媒体により予め冷却して除熱しておき、ベルトクーラー48における除熱量を減少させると、溶融プラスチック冷却固化装置10の処理能力を向上可能であることが確認された。
【0063】
次に、参考のために行った比較試験について説明する。本参考試験で使用した溶融プラスチック冷却固化装置10の構成は、以下の点を除いて検証試験1におけるものと同様とした(図3を参照)。
すなわち、容器出口弁20の下流で溶融状態にあるプラスチック60を直接ベルトクーラー48へ供給する構成とし、ストレーナ22、スクリューフィーダー26、加熱冷却装置33を取り外した。
【0064】
容器12内でのプラスチック60の加熱溶融、脱塩素処理は検証試験1と同様とし、320℃のプラスチック60を容器出口弁20からベルトクーラー48へ連続供給した。容器出口弁20の開閉を間欠的に行い、ベルトクーラー48へのプラスチック60の供給量を50kg/時に調整した。そして、ベルトクーラー48のベルト50上でプラスチック60を冷却、固化し、粉砕機56で固化したプラスチック60を粉砕した。
【0065】
本比較試験において、ベルト50上に堆積するプラスチック60の厚さは2〜12mmの間で変動し、7mmの一定厚さに維持することができなかった。また、ベルト50の移動速度は、ベルト50上でプラスチック60を冷却する時間が平均160秒となるように維持した。
比較試験の結果、1時間にわたって溶融プラスチック冷却固化装置10を稼動させた間に、粉砕機56の粉砕用の刃に溶融状態のプラスチック60が付着して溶融プラスチック冷却固化装置10の連続稼動が不可能となる事態が3回発生した。
【0066】
これらの連続稼動が不可能となったときに、ベルトクーラー48を出たプラスチック60の状態を観察したところ、プラスチック60の上下表面は固化していたが、中心部には半溶融状態の部分が存在していた。ベルト50上で厚さが12mmとなっているプラスチック60の部分では、半溶融状態の部分の厚さは4mmであった。
【0067】
したがって、本比較試験より、スクリューフィーダーによりプラスチック60をベルトクーラー48へ一定の制御された供給量で供給しないと、溶融プラスチック冷却固化装置10を安定して連続稼動させることができないことが確認された。
【0068】
【発明の効果】
本発明は、上記のような溶融プラスチック冷却固化方法及び溶融プラスチック冷却固化装置であるので、処理対象のプラスチックの形状により処理方法を変更する必要がなく、溶融プラスチックを冷却固化する冷却固化装置が大型化することを抑制でき、冷却固化装置の操業安定性を向上させることができ、処理コストの低減を図ることができる溶融プラスチック冷却固化方法及び溶融プラスチック冷却固化装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る溶融プラスチック冷却固化装置の構成図である。
【図2】ポリエチレンの除熱量の説明図である。
【図3】比較試験で使用した溶融プラスチック冷却固化装置の構成図である。
【符号の説明】
10 溶融プラスチック冷却固化装置
12 容器
14 塩酸回収装置
15 攪拌機
16 容器出口
18 配管
20 容器出口弁
22 ストレーナ
24 搬送装置
26 スクリューフィーダー
28 ジャケット
30 モータ
32 供給量制御装置
33 加熱冷却装置
34 熱媒体配管
36 ボイラー
38 熱交換器
40 温度制御部
42a、42b 切換弁
43 ポンプ
44 流量コントロール弁
46 温度計
48 ベルトクーラー
50 ベルト
54 冷却水散布装置
56 粉砕機
60 プラスチック
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten plastic cooling and solidifying method and a molten plastic cooling and solidifying apparatus that cool and solidify a plastic that has been melted by heat treatment.
[0002]
[Prior art]
In recent years, effective use of waste plastics has been demanded. As one method for effectively using waste plastic, it has been studied to make waste plastic into fine powder and convert it into a solid reducing agent or solid fuel. When waste plastic is made into fine powder, its combustibility is dramatically improved and it can be effectively used as a fuel resource.
[0003]
As a technique for converting waste plastic into solid fuel, there is a method in which waste plastic is directly pulverized by a pulverizer (conventional technique 1) (for example, see Non-Patent Document 1).
In addition, waste plastic discharged from ordinary households (hereinafter, waste plastic discharged from ordinary households is referred to as “one waste plastic”) is mixed with chlorine-containing plastics such as polyvinyl chloride (PVC). Yes. When such a waste plastic is burned as it is as a solid reducing agent or solid fuel for blast furnaces, the chlorine-containing plastic is thermally decomposed to produce hydrogen chloride and the like, and the refractory inner walls of the blast furnace are corroded or produced from the blast furnace. This causes problems such as chlorine mixing in the slag.
[0004]
For this reason, there is a method in which waste plastic is heated and dechlorinated, then cooled and solidified to obtain a solid fuel, and this solid fuel is burned in a furnace to effectively use the waste plastic (conventional technology). 2) (See, for example, Patent Document 1).
Also, after the molten waste plastic is dechlorinated, the molten waste plastic is extruded into a number of cylinders by an extruder and solidified by cooling, and this is sheared to granulate the solid fuel in the granular form (Prior Art 3) (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
Furthermore, after the molten waste plastic is dechlorinated, the waste plastic in a molten state is extruded as a rod-shaped body, and this rod-shaped body is cut with a cylindrical rotary cutter and cooled to produce a granular solid fuel. There is a method of granulating (prior art 4) (see, for example, Patent Document 3).
Here, a belt cooler can be mentioned as one of the apparatuses which cool and solidify the waste plastic in a molten state. The belt cooler has a belt that can circulate infinitely, and a molten plastic is supplied and deposited on the belt surface to be conveyed. While the plastic is being transported on the belt surface, the temperature of the plastic is lowered due to heat conduction to the belt, and heat is taken away from the plastic by water or the like sprayed onto the plastic on the belt. In this way, the plastic conveyed to the outlet of the belt cooler is cooled and solidified.
[0006]
The belt cooler can be cooled and solidified without any trouble even if foreign matter is contained in a single waste plastic, and the present inventors have already provided a movable weir above the belt as a device that can operate more efficiently. (Prior Art 5; refer to Patent Document 4) and an apparatus (Conventional Technology 6; refer to Patent Document 5) provided with a rotating member that can rotate along the belt traveling direction.
[0007]
[Non-Patent Document 1]
Murata Katsuhide and Hirano Yoshinao, “Komamasuda Plastic Recycling Technology“ Powdered Fuel ””, Plastics, Japan, Industrial Research Institute, July 1, 1996, Volume 47, Volume 7, p. . 60
[Patent Document 1]
JP-A-11-292976 (pages 2 to 19)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-305430 (pages 2 to 3, FIGS. 1 to 4 and 6)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-315236 (pages 2-4, FIGS. 1-9, 11)
[Patent Document 4]
Japanese Patent Application No. 2001-180513
[Patent Document 5]
Japanese Patent Application No. 2001-180514
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the method of Prior Art 1 has a disadvantage that even if hard waste plastic is pulverized by a pulverizer, it can only be pulverized to a particle size of about 1 to 2 mm. Moreover, it takes a lot of time and money to directly pulverize waste plastic with a pulverizer, and depending on the shape of the waste plastic, direct pulverization with a pulverizer may be difficult.
[0009]
For example, waste plastics in the form of fibers or films must be melted and solidified and then crushed again by a pulverizer, which complicates the processing steps and increases the processing cost.
In addition, single-use plastics are not stable in composition and have a wide range of fluctuations in average melting point and viscosity. For this reason, in the methods of the prior arts 3 and 4, it is difficult to stably extrude the waste plastic in the molten state. Further, when the foreign material such as metal or glass is contained in the waste plastic, it is often blocked. Causing inconveniences such as reduced operational stability.
[0010]
On the other hand, the belt cooler has a wide tolerance for the average melting point, viscosity fluctuation, and the presence of foreign matter, but in order to perform necessary and sufficient heat removal in the solidification process of the molten plastic placed on the belt. In addition, it is necessary to control the width and thickness of the molten plastic and the rotational speed of the belt to satisfy the necessary heat removal time calculated from the necessary heat removal amount and the size of the apparatus. Although the devices of the prior arts 5 and 6 can cope with a certain amount of supply fluctuation, there is a limit to the fluctuation that can be absorbed when the supply amount fluctuates greatly. That is, the amount of molten plastic supplied to the belt cooler fluctuates, and there is a possibility that when the molten plastic exceeding the calculated value is supplied to the belt cooler, it cannot be sufficiently cooled and solidified. For this reason, it is necessary to determine the performance and size of the belt cooler based on the maximum supply amount of the fluctuation range, and there is a disadvantage that the apparatus size becomes larger than necessary.
[0011]
In particular, when the waste plastic contains a large amount of foreign matter such as bottles and cans, the supply rate of the molten plastic is likely to fluctuate due to blockage and the like, and the belt is liable to be damaged by these foreign matter.
In addition, as shown in Prior Art 2, when one waste plastic is heated and dechlorinated, the processing temperature is generally 200 to 400 ° C., but in order to solidify the molten plastic after processing, the average temperature is 100. It is necessary to cool to ˜120 ° C., and the heat removal capability of the belt cooler is relatively increased. As a result, the apparatus becomes enormous, resulting in problems such as an increase in processing cost and a decrease in operational stability.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to change the processing method according to the shape and type of the plastic to be processed, and to solidify by cooling. An object of the present invention is to provide a molten plastic cooling and solidifying method and a molten plastic cooling and solidifying device capable of suppressing the increase in size of the apparatus, improving the operational stability of the cooling and solidifying apparatus, and reducing the processing cost. .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention adopts the following configuration in order to solve the problem. The invention of claim 1 is a molten plastic cooling and solidifying method in which a plastic in a molten state is taken out of the container, cooled and solidified, and the plastic is supplied from the container to the conveying device in a molten state. ,The temperature of the outlet of the transport device is detected, and the heating and cooling in the transport device are controlled based on the detected temperature, so that the plastic in the molten state in the transport device is Cool within the temperature range that can maintain fluidity,Supplying plastic from the transport device to the belt cooler in a molten state and controlling the amount of plastic supplied from the transport device to the belt cooler to cool and solidify the molten plastic in the belt cooler This is a plastic cooling and solidification method.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, the amount of plastic supplied to the belt cooler is controlled, and an amount of plastic that can efficiently exhibit the cooling capacity of the belt cooler can be continuously supplied to the belt cooler. .
Examples of the transport device include a gear pump and a screw feeder.
[0015]
  Also,Claim1According to the inventionThe temperature of the outlet of the conveying device is detected, and heating and cooling in the conveying device are controlled based on the detected temperature, so that the plastic in a molten state in the conveying device can be made fluid. Cool within a maintainable temperature rangeTherefore, the amount of heat removal necessary for cooling and solidifying by the belt cooler is reduced. Therefore, the heat removal capability required for the belt cooler can be reduced. It is also possible to increase the amount of plastic that can be processed without increasing the heat removal capability of the belt cooler.
[0016]
  ContractClaim2The invention of claim1The molten plastic cooling and solidifying method according to claim 1, wherein foreign matter is separated from the molten plastic before the molten plastic is supplied to the belt cooler.
[0017]
  Claim2According to the invention, foreign matter is separated from the molten plastic, so that the foreign matter is prevented from being sent to the conveying device or the belt cooler. Therefore, it is possible to prevent the conveying device from being blocked by foreign matter and the belt of the belt cooler from being damaged by foreign matter.
  Examples of the method for separating foreign substances include a method in which a molten plastic is passed through a strainer, a filter, and the like.
[0018]
  Claim3The invention comprises a container for holding a plastic in a molten state, a transport device that receives a supply of plastic in a molten state from the container, and a belt cooler that receives a supply of plastic in a molten state from the transport device, The transport device includes a supply amount control unit, and the supply amount control unit can control a supply amount of plastic supplied from the transport device to the belt cooler.A heating / cooling device that heats and cools the inside of the conveying device, a thermometer that detects a temperature at an outlet of the conveying device, and the heating device that is based on the temperature detected by the thermometer. A temperature control unit that controls heating and cooling of the heating device, and by controlling heating and cooling in the transport device by the heating and cooling device with the temperature control unit,The plastic is cooled in the conveying device within a temperature range in which the fluidity of the plastic is maintained.RejectThis is a molten plastic cooling and solidifying device.
[0019]
  Claim3According to the invention of claim1Is carried out. For example, a gear pump, a screw feeder, etc. can be mentioned as a conveying apparatus..
[0020]
  ContractClaim4The invention of claim3The molten plastic cooling and solidifying device according to claim 1, wherein the foreign material removes foreign material from the molten plastic between at least one of the container and the transport device and between the transport device and the belt cooler. A molten plastic cooling and solidifying device having a removing device.
  Claim4According to the invention of claim2Is carried out. For example, a strainer, a filter, etc. can be mentioned as a foreign material removal apparatus.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the molten plastic cooling and solidifying device 10 includes a container 12, a conveying device 24, a heating / cooling device 33, and a belt cooler 48.
[0022]
The container 12 includes a heating device (not shown) that can heat the inside of the container to 200 ° C. to 400 ° C. and a motor-driven stirrer 15, and the plastic 60 that is in a molten state in the container 12 can be dechlorinated. It is configured to be possible.
The plastic 60 supplied to the container 12 may be a so-called virgin plastic or waste plastic. For example, examples of waste plastics include plastics contained in municipal waste, industrial waste, general waste, etc., plastics in municipal waste, packaging container materials, and plastics in industrial waste such as electrical products and automobiles. Mention may be made of plastics produced during the dismantling process. The plastic 60 may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, chlorinated polyethylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polycarbonate, Examples thereof include polyamide. Furthermore, the plastics constituting the plastic 60 may be any one of these various plastics, or may be a mixture of two or more.
[0023]
The shape of the plastic 60 before being put into the container 12 may be any of a lump shape, a film shape, a sheet shape, and a fiber shape, and the lump diameter is preferably about 10 cm or less. If the diameter of the lump exceeds about 10 cm, heating and melting in the container 12 takes time, which is not preferable.
The upper space in the container 12 is connected to the hydrochloric acid recovery device 14 so that hydrochloric acid generated by thermal decomposition from the plastic 60 to be dechlorinated can be recovered.
[0024]
A container outlet 16 is formed in the lower part of the container 12, and a pipe 18 is connected from the container outlet 16 to the transport device 24. The container outlet 16 can be opened and closed by a container outlet valve 20, and a strainer 22 is provided as a foreign substance removing device in the pipe 18 downstream of the container outlet 16.
The conveying device 24 includes a screw feeder 26 driven by a motor 30, and the screw feeder 26 has a jacket 28. The rotation number of the motor 30 is controlled by the supply amount control device 32, and the amount of the plastic 60 supplied from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 can be controlled by controlling the rotation number of the motor 30. ing.
[0025]
A heat medium pipe 34 that forms a part of the heating / cooling device 33 passes through the jacket 28, and the heat medium flowing through the heat medium pipe 34 can be used to heat and cool the screw feeder 26. ing.
The heating / cooling device 33 is formed of a heat medium pipe 34 and a heat medium heating / cooling device 35. The heat medium pipe 34 connects the heat medium heating / cooling device 35 and the jacket 28 in a loop. The heat medium pipe 34 is filled with a heat medium such as dibenzyltoluene. Switching valves 42 a and 42 b are provided on the heat medium pipes 34 before and after the heat medium heating / cooling device 35, respectively, and switching on the heat medium pipe 34 through which the heat medium is sent from the heat medium heating / cooling device 35 to the jacket 28. A pump 43 and a flow rate control valve 44 are provided on the downstream side of the valve 42a.
[0026]
In the heat medium heating / cooling device 35, there are a boiler 36 and a water-cooled heat exchanger 38 in parallel. The boiler 36 and the heat exchanger 38 are appropriately connected to the heat medium pipe 34 by switching the switching valves 42a and 42b. Connection is possible. When the boiler 36 is connected to the heat medium pipe 34, the heat medium can be heated by the boiler 36, and when the heat exchanger 38 is connected to the heat medium pipe 34, the heat medium is transferred by the heat exchanger 38. The cooling is configured.
[0027]
Further, the belt cooler 48 is located downstream of the screw feeder 26 and receives the supply of plastic 60 from the screw feeder 26. A thermometer 46 is provided at the outlet of the screw feeder 26 so that the temperature Ts of the plastic 60 at the outlet of the screw feeder 26 can be measured.
[0028]
The thermometer 46 is connected to the switching valves 42 a and 42 b and the flow rate control valve 44 via the temperature control unit 40. The temperature controller 40 detects the temperature Ts from the thermometer 46, and switches the switching valves 42a and 42b and the opening degree adjustment signal of the flow control valve 44 according to the detected temperature Ts, respectively. This is transmitted to the valve 44 so that the switching valves 42a and 42b and the flow rate control valve 44 can be controlled.
[0029]
The belt cooler 48 includes a belt 50 that circulates infinitely and a cooling water spraying device 54 that sprays water onto the belt 50. The belt 50 is configured to be rotationally moved by a motor (not shown) and to control the moving speed of the belt 50 by controlling the motor.
A crusher 56 made of a jaw crusher is installed on the downstream side of the belt cooler 48, and the crusher 56 can crush the plastic 60 supplied from the belt cooler 48.
[0030]
This embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described next.
The raw material plastic 60 is continuously supplied into the container 12 and heated and melted, and the stirrer 15 stirs the molten plastic 60. At the same time, dechlorination of the plastic 60 is performed in the container 12. The temperature Tm1 at which the plastic 60 is heated and melted and dechlorinated is higher than the melting point of the plastic 60, and is higher than the temperature Tm2 + ΔTm described later. In order to process one waste plastic, the temperature Tm1 is preferably 200 ° C to 400 ° C, and more preferably 250 ° C to 340 ° C.
[0031]
From the plastic 60 to be dechlorinated, the chlorine contained in the plastic 60 is liberated as hydrochloric acid by thermal decomposition, and this hydrochloric acid is recovered by the hydrochloric acid recovery device 14. The time for heat-melting and dechlorination treatment is preferably 10 minutes to 30 hours. If this time is less than 10 minutes, it is not preferable because temperature management in the container 12 becomes difficult and the dechlorination rate decreases. When this time exceeds 30 hours, the processing efficiency of the molten plastic cooling solidification apparatus 10 falls and it is not preferable. Since the plastic 60 is heated and melted in the container 12, it can be processed regardless of the shape of the plastic 60.
[0032]
After the heating and melting of the plastic 60 is started in the container 12, the heating in the screw feeder 26 is started. Before the molten plastic 60 is supplied from the container 12 to the screw feeder 26, the temperature in the screw feeder 26 is normal temperature Tn, and the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 is also normal temperature Tn. .
[0033]
The temperature controller 40 determines from the signal from the thermometer 46 that the temperature Ts is normal temperature Tn, sends a switching signal to the switching valves 42a and 42b, connects the boiler 36 to the heat medium pipe 34, and sets the heat exchanger 38. Disconnect from the heat medium pipe 34. The heat medium is heated by the boiler 36, the heated heat medium is sent to the jacket 28 by the pump 43 as a heating heat medium, and the inside of the screw feeder 26 is heated. The heating in the screw feeder 26 is continued until the temperature in the screw feeder 26 reaches a temperature Tm2 that is slightly higher than the melting point of the plastic 60. The heat medium that has lost heat in the jacket 28 is returned to the boiler 36 and heated, and then sent to the jacket 28 by the pump 43 again.
[0034]
When the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 reaches the temperature Tm2, the temperature control unit 40 adjusts the flow rate of the flow rate control valve 44 to maintain the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 within the range of temperature Tm2 ± ΔTm. The temperature Tm2−ΔTm is higher than the melting point of the plastic 60.
When the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 falls within the range of the temperature Tm2 ± ΔTm, the container outlet valve 20 is opened and the molten plastic 60 is allowed to flow into the screw feeder 26. The plastic 60 that has left the container 12 passes through the strainer 22, and foreign substances contained in the plastic 60 are removed by the strainer 22. Therefore, it is prevented that the foreign material in the plastic 60 is clogged in the screw feeder 26, and the stable operation of the molten plastic cooling solidification apparatus 10 is prevented.
[0035]
When the molten plastic 60 enters the screw feeder 26, the motor 30 is controlled by the supply amount control device 32 to rotate at a constant rotational speed, and the plastic 60 is supplied from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 at a constant supply amount. Supplied. Since the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 is within the range of the temperature Tm2 ± ΔTm, the molten state of the plastic 60 is maintained in the screw feeder 26, and the plastic 60 has a fluidity from the screw feeder 26 to the belt. It will be sent to the cooler 48. Therefore, the plastic 60 does not lose fluidity in the screw feeder 26, and the solidified plastic 60 is prevented from being clogged in the screw feeder 26.
[0036]
In addition, the supply amount control device 32 controls the number of rotations of the motor 30 to control the supply amount of the plastic 60 supplied to the downstream belt cooler 48, so that the cooling capacity of the belt cooler 48 can be efficiently exhibited. The plastic 60 is supplied to the belt cooler 48. The control of the rotation speed of the motor 30 by the supply amount control device 32 is preferably such that the fluctuation range of the supply amount of the plastic 60 supplied to the belt cooler 48 becomes ± 20%.
[0037]
When the plastic 60 having the temperature Tm1 enters the screw feeder 26 from the container 12, the temperature in the screw feeder 26 increases due to the heat of the plastic 60, and the temperature Ts at the outlet of the screw feeder 26 also exceeds the temperature Tm2 + ΔTm. When the temperature Ts exceeds the temperature Tm2 + ΔTm, the temperature control unit 40 sends a switching signal to the switching valves 42a and 42b, disconnects the boiler 36 from the heat medium pipe 34, and connects the heat exchanger 38 to the heat medium pipe 34.
[0038]
A plastic 60 having a temperature Tm1 is continuously supplied from the container 12 into the screw feeder 26, and the temperature in the screw feeder 26 is constantly going to exceed the temperature Tm2 + ΔTm by the heat of the plastic 60. On the other hand, the low-temperature heat medium from the heat exchanger 38 is sent to the jacket 28 by the pump 43 as a cooling heat medium, and the heat medium removes heat from the plastic 60 in the screw feeder 26 by the jacket 28, and the screw feeder. The temperature Ts at the outlet 26 is maintained within the range of the temperature Tm2 ± ΔTm. The temperature control unit 40 sends a control signal to the flow control valve 44 to adjust the flow rate of the heat medium according to the amount that the temperature Ts deviates from the temperature Tm2, and the heat amount that the heat medium takes from the plastic 60 in the screw feeder 26. Adjust.
[0039]
The supply amount of the plastic 60 from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 is controlled to be constant by the supply amount control device 32, and the moving speed of the belt 50 is also controlled to be constant. It spreads with a certain thickness and width above. Since the foreign material is already separated from the plastic 60 on the belt 50 by the strainer 22, the belt 50 is prevented from being damaged by the foreign material.
[0040]
As the belt 50 moves, water is sprayed from the cooling water spraying device 54 to the plastic 60 on the belt 50. The plastic 60 is deprived of heat by the belt 50 and the sprayed water, and is cooled to below the melting point and solidified.
The plastic 60 supplied to the belt cooler 48 has already been removed of heat in the screw feeder 26 and is only in the range of a temperature Tm2 ± ΔTm that is slightly higher than the melting point of the plastic 60. Thus, the amount of heat removal necessary for solidifying the plastic 60 is less than the amount of heat removal necessary when the plastic 60 in the molten state in the container 12 is directly cooled and solidified. That is, the heat removal capability required in the belt cooler 48 can be reduced to the necessary minimum amount, and the belt cooler 48 can be prevented from increasing in size.
[0041]
The plastic 60 solidified on the belt 50 is supplied to a pulverizer 56 and pulverized to a predetermined particle size. Since the plastic 60 supplied from the belt cooler 48 is cooled and solidified, the plastic 60 having a semi-molten portion is prevented from being supplied to the pulverizer 56. For this reason, it is also possible to prevent the semi-molten plastic 60 from adhering to the pulverizer 56 and preventing stable continuous operation of the molten plastic cooling and solidifying device 10.
[0042]
Next, taking as an example the case where the plastic 60 to be processed by the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 is polyethylene, the relationship between the heat removal amount from the plastic 60 in the screw feeder 26 and the heat removal amount in the belt cooler 48 will be described with reference to FIG. Specific explanation will be given.
The melting point range of polyethylene is 140 ° C. to 150 ° C., and the polyethylene melts when heated to 300 ° C. Thereafter, when the molten polyethylene is cooled to 150 ° C. and the sensible heat Q1 is removed from the polyethylene, the viscosity increases as the temperature decreases, but the fluidity is maintained. Crystallization occurs in the polyethylene as the cooling of the polyethylene proceeds and the temperature drops to 150-140 ° C. Between 150 ° C. and 140 ° C., latent heat of fusion Q2 is removed from the polyethylene. When the temperature becomes 140 ° C. or lower, the polyethylene starts to solidify, and when cooled to 120 ° C., it becomes a uniform solidified body. Between 140 ° C and 120 ° C, sensible heat Q3 is removed from the polyethylene.
[0043]
Therefore, the polyethylene is processed in the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10, and the polyethylene is heated and melted at 300 ° C. in the container 12, and is directly melted from the container 12 to the belt cooler 48 without passing through the screw feeder 26. And the temperature of polyethylene supplied from the belt cooler 48 to the pulverizer 56 is cooled to 120 ° C. In this case, the necessary heat removal amount Qt in the belt cooler 48 is Q1 + Q2 + Q3.
[0044]
However, it is not necessary to remove the heat quantity Qt of Q1 + Q2 + Q3 in the belt cooler 48, and a part of the heat quantity Qt can be removed in advance between the belt cooler 48 and the container 12. Between the belt cooler 48 and the container 12, polyethylene can be passed through the screw feeder 26, and a part of the heat quantity Qt can be removed by the screw feeder 26.
[0045]
For example, the polyethylene is cooled to 160 ° C. in advance in the screw feeder 26, the polyethylene at 160 ° C. is supplied to the belt cooler 48, and the polyethylene cooled to 120 ° C. is supplied from the belt cooler 48 to the pulverizer 56. In this case, the heat removal amount Qs in the screw feeder 26 is a value represented by the following formula (1),
Qs = Q1 × (300−160) / (300−150) (1)
The amount of heat Qb removed from the polyethylene in the belt cooler 48 is a value represented by the following equation (2).
[0046]
Qb = Qt−Qs
= Q1 × (160−150) / (300−150) + Q2 + Q3 (2)
Therefore, by pre-cooling the plastic 60 in the screw feeder 26, the heat removal amount in the belt cooler 48 can be greatly reduced, the size of the belt cooler 48 can be reduced, and the processing amount in the belt cooler 48 can be increased. It becomes possible to make it. Thereby, productivity of a solid fuel and a solid reducing material can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
[0047]
Further, the molten plastic cooling and solidifying device 10 can produce a plastic 60 solidified so as to be easily pulverized by a pulverizer 56. The solidified plastic 60 is pulverized by the pulverizer 56 and is finely powdered solid fuel excellent in combustibility. And a solid reducing material can be obtained.
Furthermore, since the plastic 60 is first heated and melted and dechlorinated, a highly safe solid fuel or solid reducing material that does not substantially contain chlorine can be manufactured. By burning such a solid fuel and solid reducing material substantially free of chlorine in a furnace such as a blast furnace, boiler, kiln, cupola, coke oven, etc., the inner wall refractory in the furnace is made of chlorine or a chlorine compound. Prevents chemical erosion.
[0048]
In the present embodiment, the plastic 60 is continuously supplied into the container 12 and continuously operated. Alternatively, the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 can be operated by batch operation.
Further, although the heat medium flowing in the heat medium pipe 34 is dibenzyltoluene, it is needless to say that the heat medium is not limited to dibenzyltoluene. The boiler 36 and the heat exchanger 38 heat and cool different types of heating medium and cooling heat medium, respectively, and switch the switching valve 42 to cause the different types of heat medium to flow through the heat medium pipe 34. Is possible. For example, dibenzyltoluene can be used as the heating medium and water can be used as the cooling medium. However, from the viewpoint of simplifying the operation, maintenance, and the like of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10, it is desirable to use a single type of heat medium as the heating heat medium and the cooling heat medium.
[0050]
Further, although the strainer 22 as a foreign substance removing device is provided downstream of the container outlet valve 20, it is also possible to provide the strainer 22 between the screw feeder 26 and the belt cooler 48 instead of the container outlet valve 20. It is also possible to provide them downstream and at both positions between the screw feeder 26 and the belt cooler 48, respectively. A filter may be installed instead of the strainer 22.
[0051]
The crusher 56 is formed by a jaw crusher. However, the crusher 56 is not limited to the jaw crusher, and the crusher 56 can be formed by a roll crusher, a ball mill, a centrifugal mill or the like.
(Example)
Next, verification tests 1 to 3 and a reference test performed using the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 according to the present embodiment will be described.
[0052]
The molten plastic cooling and solidifying device 10 used in the verification test 1 has the same configuration as that described in the present embodiment, except that the control operation of the switching valves 42a and 42b and the flow rate control valve 44 is manually performed. Have.
The plastic 60 to be treated was a waste plastic of 150 kg which was collected separately in Kanagawa Prefecture, and this plastic 60 was heated and melted at 320 ° C. in a container 12 having an internal volume of 500 liters and subjected to dechlorination treatment for 1 hour. And while maintaining the plastic 60 after the dechlorination process in the container 12 at 320 degreeC, the temperature in the screw feeder 26 was raised to about 320 degreeC with the heat medium which was 340 degreeC with the boiler 36. FIG. Thereafter, the inside of the screw feeder 26 was continuously heated by a heat medium at 340 ° C.
[0053]
And after operating the screw feeder 26, the container outlet valve 20 was opened, and the plastic 60 in the molten state was supplied from the container 12 to the screw feeder 26. The supply amount control device 32 controlled the supply amount of the plastic 60 from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 to 50 kg / hour, and continuously supplied the plastic 60 onto the belt 50 of the belt cooler 48. The supply amount of the plastic 60 from the screw feeder 26 and the moving speed of the belt 50 were kept constant, and the thickness of the plastic 60 deposited on the belt 50 was kept at 7 mm. At this time, the average time for cooling the plastic 60 on the belt 50 was 160 seconds. The plastic 60 cooled and solidified on the belt 50 was pulverized as it was by a pulverizer 56 to produce a solid fuel.
[0054]
In the verification test 1, the following results were obtained. The temperature Ts of the plastic 60 at the outlet of the screw feeder 26 was 312 ° C., and the molten plastic 60 could be continuously supplied from the screw feeder 26 to the belt cooler 48. Further, the plastic 60 could be continuously processed and pulverized for 3 hours, and during this time, no problem occurred that hindered the operation of the molten plastic cooling and solidifying device 10.
[0055]
Further, the chlorine concentration contained in the plastic 60 before the treatment was 3.5%, but the chlorine concentration contained in the plastic 60 exiting the belt cooler 48 was reduced to 0.3%. Therefore, it was confirmed that a highly safe solid fuel or solid reducing material substantially free of chlorine can be produced by heating and melting the plastic 60 in the container 12 and performing a dechlorination treatment. The treated waste plastic contained about 70% of polyethylene, polypropylene and polystyrene in total.
[0056]
Next, the verification test 2 will be described. The configuration of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 used in the verification test 2 was the same as that in the verification test 1. The operating conditions of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 were the same as the operating conditions in the verification test 1 except for the following points. That is, the supply amount of the plastic 60 from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 was set to 100 kg / hour.
[0057]
25 minutes after the supply of the plastic 60 from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 is started, the molten plastic 60 adheres to the pulverizing blade of the pulverizer 56, and the subsequent continuous operation of the molten plastic cooling and solidifying device 10 is not possible. It has become possible. At this point, the state of the plastic 60 exiting the belt cooler 48 was examined. As a result, the upper and lower surfaces of the plastic 60 were solidified, but a semi-molten portion over a thickness of 3 mm was present at the center.
[0058]
In the verification test 2, the plastic 60 exiting the belt cooler 48 was partially in a semi-molten state because the supply amount of the plastic 60 on the belt 50 exceeded the cooling capacity of the belt cooler 48. is there. Therefore, it is necessary for the continuous operation of the molten plastic cooling and solidifying device 10 to appropriately adjust and control the supply amount, and the usefulness of the supply amount control device 32 has been confirmed.
[0059]
Next, the verification test 3 will be described. The configuration of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 used in the verification test 3 was the same as that in the verification test 1. The operating conditions of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 were the same as the operating conditions in the verification test 1 except for the following points.
That is, after the cooling and solidification of the plastic 60 is started in the belt cooler 48, the switching valves 42a and 42b are switched to disconnect the boiler 36 from the heat medium pipe 34, and the heat exchanger 38 is connected to the heat medium pipe 34. The plastic 60 in the screw feeder 26 is cooled by a heat medium set to 50 ° C. in the heat exchanger 38, the opening degree of the flow rate control valve 44 is adjusted, and 20 minutes after the heat exchanger 38 is switched, the screw feeder 26 The temperature Ts of the plastic 60 at the outlet was stabilized at 230 ° C.
[0060]
As a result of the verification test 3, the molten plastic 60 was continuously supplied from the screw feeder 26 to the belt cooler 48. Further, the plastic 60 could be continuously processed and pulverized for 3 hours, and during this time, no problem occurred that hindered the operation of the molten plastic cooling and solidifying device 10.
Next, the verification test 4 will be described. The configuration of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 used in the verification test 4 was the same as that in the verification test 1. The operating conditions of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 were the same as the operating conditions in the verification test 1 except for the following points.
[0061]
That is, after the cooling and solidification of the plastic 60 is started in the belt cooler 48, the switching valves 42a and 42b are switched to disconnect the boiler 36 from the heat medium pipe 34, and the heat exchanger 38 is connected to the heat medium pipe 34. At the same time as switching from the boiler 36 to the heat exchanger 38, the supply amount of the plastic 60 from the screw feeder 26 to the belt cooler 48 was set to 100 kg / hour. The plastic 60 in the screw feeder 26 is cooled by the heat medium cooled to 50 ° C. by the heat exchanger 38, the opening degree of the flow rate control valve 44 is adjusted, and 20 minutes after switching to the heat exchanger 38, the screw feeder The temperature Ts of the plastic 60 at the 26 outlets was stabilized at 260 ° C. Further, the amount of movement of the belt 50 was adjusted to maintain the thickness of the plastic 60 deposited on the belt 50 at 7 mm, and the amount of movement of the belt 50 at this time was maintained. The average time for cooling the plastic 60 on the belt 50 was 80 seconds.
[0062]
As a result of the verification test 4, the plastic 60 in a molten state could be continuously supplied from the screw feeder 26 to the belt cooler 48. Further, the plastic 60 could be continuously processed and pulverized over 1 hour and 30 minutes, and during this time, no problem occurred that hindered the operation of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10.
By comparing the result of the verification test 4 with the result of the verification test 3, the temperature of the plastic 60 is cooled in advance by a heat medium sent from the heat exchanger 38 in the screw feeder 26 to remove heat, and the belt cooler 48 is removed. It was confirmed that the processing capacity of the molten plastic cooling and solidifying device 10 can be improved by reducing the amount of heat removed at.
[0063]
Next, a comparative test conducted for reference will be described. The configuration of the molten plastic cooling and solidifying apparatus 10 used in this reference test was the same as that in the verification test 1 except for the following points (see FIG. 3).
That is, the plastic 60 in a molten state is directly supplied to the belt cooler 48 downstream of the container outlet valve 20, and the strainer 22, screw feeder 26, and heating / cooling device 33 are removed.
[0064]
The heat melting and dechlorination treatment of the plastic 60 in the container 12 was the same as in the verification test 1, and the plastic 60 at 320 ° C. was continuously supplied from the container outlet valve 20 to the belt cooler 48. The container outlet valve 20 was opened and closed intermittently, and the amount of plastic 60 supplied to the belt cooler 48 was adjusted to 50 kg / hour. The plastic 60 was cooled and solidified on the belt 50 of the belt cooler 48, and the plastic 60 solidified by the pulverizer 56 was pulverized.
[0065]
In this comparative test, the thickness of the plastic 60 deposited on the belt 50 varied between 2 and 12 mm, and could not be maintained at a constant thickness of 7 mm. The moving speed of the belt 50 was maintained so that the time for cooling the plastic 60 on the belt 50 was 160 seconds on average.
As a result of the comparative test, while the molten plastic cooling and solidifying device 10 was operated for one hour, the molten plastic 60 adhered to the pulverizing blade of the pulverizer 56 and the molten plastic cooling and solidifying device 10 was not continuously operated. There were three possible situations.
[0066]
When these continuous operations became impossible, the state of the plastic 60 exiting the belt cooler 48 was observed, and the upper and lower surfaces of the plastic 60 were solidified. Existed. In the portion of the plastic 60 having a thickness of 12 mm on the belt 50, the thickness of the semi-molten portion was 4 mm.
[0067]
Therefore, from this comparative test, it was confirmed that the molten plastic cooling and solidifying device 10 cannot be stably operated continuously unless the plastic feeder 60 is supplied to the belt cooler 48 with a constant controlled supply amount by the screw feeder. .
[0068]
【The invention's effect】
Since the present invention is the above-described molten plastic cooling and solidifying method and molten plastic cooling and solidifying device, there is no need to change the processing method depending on the shape of the plastic to be processed, and the cooling and solidifying device that cools and solidifies the molten plastic is large. Therefore, it is possible to provide a molten plastic cooling and solidification method and a molten plastic cooling and solidification device that can improve the operational stability of the cooling and solidification device and can reduce the processing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a molten plastic cooling and solidifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a heat removal amount of polyethylene.
FIG. 3 is a configuration diagram of a molten plastic cooling and solidifying apparatus used in a comparative test.
[Explanation of symbols]
10 Melting plastic cooling and solidification equipment
12 containers
14 Hydrochloric acid recovery equipment
15 Stirrer
16 Container outlet
18 Piping
20 Container outlet valve
22 Strainer
24 Conveying device
26 Screw feeder
28 jacket
30 motor
32 Supply amount control device
33 Heating and cooling device
34 Heat medium piping
36 boiler
38 Heat exchanger
40 Temperature controller
42a, 42b switching valve
43 Pump
44 Flow control valve
46 Thermometer
48 belt cooler
50 belts
54 Cooling water spraying device
56 Crusher
60 plastic

Claims (4)

容器内で溶融状態にあるプラスチックを、前記容器から取り出して冷却し固化させる溶融プラスチック冷却固化方法であって、
前記容器内からプラスチックを溶融状態のまま搬送装置へ供給し、
前記搬送装置の出口の温度を検知するとともに、検知された前記温度に基いて前記搬送装置内の加熱および冷却を制御し、これにより、前記搬送装置内で溶融状態にあるプラスチックを、このプラスチックが流動性を維持可能な温度範囲内において冷却し、
前記搬送装置からプラスチックを溶融状態のままベルトクーラーへ供給するとともに、前記搬送装置から当該ベルトクーラーへのプラスチックの供給量を制御し、
前記ベルトクーラーにおいて溶融状態にあるプラスチックを冷却して固化させることを特徴とする溶融プラスチック冷却固化方法。
A molten plastic cooling and solidifying method in which a plastic in a molten state in a container is taken out from the container and cooled and solidified.
Supply the plastic from the container in a molten state to the transport device,
The temperature of the outlet of the transport device is detected, and the heating and cooling in the transport device are controlled based on the detected temperature, so that the plastic in the molten state in the transport device is Cool within the temperature range that can maintain fluidity,
While supplying the plastic from the transport device to the belt cooler in a molten state, and controlling the amount of plastic supplied from the transport device to the belt cooler,
A molten plastic cooling and solidifying method, wherein the molten plastic is cooled and solidified in the belt cooler.
請求項に記載の溶融プラスチック冷却固化方法であって、溶融状態のプラスチックが前記ベルトクーラーへ供給される前に、この溶融状態のプラスチックから異物を分別することを特徴とする溶融プラスチック冷却固化方法。The molten plastic cooling and solidifying method according to claim 1 , wherein foreign substances are separated from the molten plastic before the molten plastic is supplied to the belt cooler. . 溶融状態にあるプラスチックを保持する容器と、当該容器から溶融状態にあるプラスチックの供給を受ける搬送装置と、当該搬送装置から溶融状態にあるプラスチックの供給を受けるベルトクーラーとからなり、
前記搬送装置は供給量制御手段を有し、当該供給量制御手段により前記搬送装置から前記ベルトクーラーへ供給されるプラスチックの供給量を制御可能とする構成を有し、
前記搬送装置は、前記搬送装置内を加熱および冷却する加熱冷却装置と、前記搬送装置の出口の温度を検知する温度計と、該温度計で検知された前記温度に基いて前記加熱冷却装置による前記搬送装置内の加熱および冷却を制御する温度制御部とを備え、該温度制御部で前記加熱冷却装置による前記搬送装置内の加熱および冷却を制御することによって、前記搬送装置内でプラスチックを、そのプラスチックの流動性が維持される温度範囲内において冷却することを特徴とする溶融プラスチック冷却固化装置。
A container that holds a plastic in a molten state, a transport device that receives supply of the plastic in a molten state from the container, and a belt cooler that receives supply of the plastic in a molten state from the transport device,
The transport device includes a supply amount control unit, and the supply amount control unit can control the supply amount of plastic supplied from the transport device to the belt cooler.
The conveying device includes a heating / cooling device that heats and cools the inside of the conveying device, a thermometer that detects a temperature of an outlet of the conveying device, and the heating / cooling device based on the temperature detected by the thermometer. A temperature control unit that controls heating and cooling in the transfer device, and by controlling the heating and cooling in the transfer device by the heating and cooling device in the temperature control unit , the plastic in the transfer device, molten plastic cooled and solidified and wherein the cooling to Rukoto in a temperature range where the fluidity of the plastic is maintained.
請求項に記載の溶融プラスチック冷却固化装置であって、前記容器と前記搬送装置との間及び前記搬送装置と前記ベルトクーラーとの間の少なくともいずれか一方に、溶融状態にあるプラスチックから異物を除去する異物除去装置を有することを特徴とする溶融プラスチック冷却固化装置。It is a molten plastic cooling solidification apparatus of Claim 3 , Comprising: At least any one between the said container and the said conveying apparatus and between the said conveying apparatus and the said belt cooler WHEREIN: A foreign material from the plastics in a molten state A molten plastic cooling and solidifying device comprising a foreign matter removing device for removing.
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