JP4046183B2

JP4046183B2 - 溶剤回収装置

Info

Publication number: JP4046183B2
Application number: JP2003012056A
Authority: JP
Inventors: 正和河合; 一成池戸
Original assignee: 株式会社篠田製作所; 株式会社環境考房
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: JP2004223353A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶剤回収装置に関するものであり、特にポリスチレン等からなるスチレン系樹脂発泡体を溶解し、減容化するためのゲル化溶剤を回収し再利用するための溶剤回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、石油資源などの有効利用を目的として、既に製品として製造されたプラスチック素材からなる商品を回収し、新たな製品に使用可能な原料として再利用する、資源リサイクル活動が特に活発に行われるようになっている。例えば、飲料用の容器として広く用いられているＰＥＴボトル等は、コンビニエンスストアの店先などで資源の分別回収が行われ、その後主原料であるポリエチレンテレフタレートのペレットなどに転換され、係るペレットから新たにポリエステル繊維などを製造し、衣料品等の種々の製品の原料として使用することが行われている。
【０００３】
一方、食料品等を扱うスーパーなどの小売店では、肉や魚などの販売の際に、白色の発泡スチロール樹脂（スチレン系樹脂発泡体）からなるトレイを利用することがある。さらに、家電メーカー等では、電化製品の搬送の際に加わる衝撃を吸収する目的で、発泡スチロール樹脂からなる梱包体や充填材を用いることがある。
【０００４】
ここで、発泡スチロール樹脂は、成型の際に樹脂ビーズを大きく膨張させることにより、内部に多数の気泡を持たせた構造を有している。そのため、空気によって熱の伝達が抑制され、優れた断熱性を備え、比重の小さい素材の一つである。ところが、上述の優れた利点に反し、使用後の処理、及びリサイクルには手間がかかることが知られている。
【０００５】
つまり、前述したように、比較的比重の小さい素材であるため、重量に対して嵩高になるという欠点があった。すなわち、嵩高さによって、発泡スチロール樹脂をリサイクルして再利用する場合、トレイや梱包体のままの状態では一度にトラックの荷台に載せられる量が限られてしまった。その結果、発泡スチロール樹脂を処理のために輸送するコストが大幅に増加し、その他のプラスチック樹脂に比べてリサイクルの処理コストが高くなる傾向が強かった。
【０００６】
そこで、芳香族炭化水素系の溶剤、リモネン等の溶剤（ゲル化溶剤とも呼ばれる）を用いたり、その他種々のエーテル系やエステル系などの溶剤を利用して、回収された発泡スチロール樹脂を一旦溶解し、発泡スチロール樹脂の減容化を図り、リサイクルすることが行われている（例えば、特許文献１及び特許文献２など参照）。これにより、発泡スチロール樹脂の輸送量が増加し、前述した輸送コストが他のプラスチック樹脂などと比べて大きな差を生じることがなくなる。
【０００７】
そして、溶剤によって減容化された発泡スチロール樹脂は、それぞれのリサイクル処理工場に搬送され、溶剤分を加熱等によって蒸発させて除去し、スチレン樹脂などのペレットなどに加工され、新たなポリスチレン樹脂の原料として再利用が行われている。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３２３６２１３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０５２３７号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した発泡スチロール樹脂のリサイクル技術においては、減容化の際に利用される溶剤（ゲル化溶剤）を再び回収して、再利用することはほとんど行われていなかった。そのため、加熱によって蒸発した溶剤は、そのまま大気中に放出されることが多かった。これにより、石油資源の有効活用を促進するリサイクル技術であるにも関わらず、新たに石油化学系の溶剤を消費することになり、石油資源を反って無駄にしていた。さらに、大気中に溶剤を放出することによって周辺環境へ悪影響を及ぼす可能性が高く、環境を悪化させる可能性があった。加えて、減容化のための溶剤を購入するコストがその都度必要となることから、スチレン系樹脂発泡体のリサイクル処理コストを増加させる要因ともなっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、スチレン系樹脂発泡体の減容化に利用される溶剤を回収し、再利用することが可能な溶剤回収装置の提供を課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明にかかる溶剤回収装置は、溶剤によってスチレン系樹脂発泡体を減容化して得られたゲル状のスチレンゲルを膜状に流出させるスリット溝を有するスリット部と、所定の傾斜角度に傾斜した状態で保持され、前記スチレンゲルを自重によって自然流下させる傾斜面を有し、略閉塞された閉塞空間が形成された傾斜流下部と、前記傾斜流下部の前記傾斜面を加熱し、前記傾斜面上を自然流下する前記スチレンゲルから前記溶剤を蒸発させる加熱蒸発手段と、前記傾斜流下部の前記閉塞空間と連通し、前記スチレンゲルから蒸発した前記溶剤を吸引し、液化して回収する溶剤回収部と、前記傾斜流下部の前記傾斜面の終端に設けられ、前記溶剤の除去されたスチレン樹脂を回収するスチレン樹脂回収部とを具備し、前記傾斜流下部は、前記スチレンゲルが自然流下する流下方向に沿って、前記傾斜面に複数の仕切板が設けられているものである。
【００１１】
ここで、スチレン系樹脂発泡体とは、食料品等の販売に使用される白色のトレイや、或いは電気製品の梱包の際に衝撃吸収の目的で利用される発泡スチロール樹脂の梱包体などが挙げられる。さらに、溶剤とは、スチレン系樹脂発泡体と接触すると、固体のスチレン系樹脂発泡体を溶解させ、流動性を有する液状（ゲル状）にするものであり、芳香族系炭化水素などのものが知られている。
【００１２】
したがって、請求項１の発明にかかる溶剤回収装置は、溶剤によってゲル化され、流動性を有した状態のスチレンゲルをスリット部のスリット溝から膜状に流出させる。そして、流出した膜状のスチレンゲルは、傾斜流下部の傾斜面に沿って自重にしたがって自然流下する。このとき、傾斜流下部の傾斜面は、加熱蒸発手段によって熱が供給され、傾斜面上のスチレンゲルに係る熱が伝達される。これにより、熱が伝えられたスチレンゲルからは、含有する溶剤成分（スチレン系樹脂体よりも低沸点である）が蒸発し、傾斜面を流下するスチレンゲルがスリット部から、傾斜面の終端に設けられたスチレン樹脂回収部に到達するまでに、スチレンゲルから溶剤がほぼ完全に除去されるようになる。
【００１３】
また、スチレンゲルから蒸発した溶剤は気体となり、傾斜流下部の略閉塞された閉塞空間に滞留することになる。そして、係る閉塞空間に連通して接続された溶剤回収部のファン等の吸引手段によって、大気とともに溶剤が吸引され、回収される。そして、溶剤回収部で気体状態にある溶剤を冷却等によって液化することにより、スチレン系樹脂発泡体を再溶解することが可能な液状の溶剤が生成される。一方、傾斜面に沿って自然流下し、傾斜面の終端に到達したスチレンゲルからは溶剤が除去され、スチレン樹脂としてスチレン樹脂回収部に集められる。これにより、スチレンゲルを傾斜面に沿って自然流下させながら、溶剤とスチレン樹脂との固液分離することが可能となる。
【００１５】
さらに、傾斜流下部の傾斜面が複数の仕切板によって仕切られているので、傾斜面を自然流下するスチレンゲルは、係る仕切板によって傾斜面の流下方向に対する直交方向に向かって拡がりながら流下することが規制される。そのため、スリット溝から流出された際の膜厚をほぼ保ちながら傾斜面を流下することになり、加熱蒸発手段によってスチレンゲルに熱が均一化して伝えられる。そのため、傾斜面の各部位における加熱ムラが抑制され、傾斜面全体から安定した状態で溶剤を蒸発させられ、溶剤回収が効率的に行える。
【００１６】
請求項２の発明にかかる溶剤回収装置は、請求項１に記載の溶剤回収装置において、前記加熱蒸発手段は、高温に加熱された油が熱媒として利用され、前記傾斜流下部の下方に前記傾斜面に当接して設置され、内部に前記油が充填された油循環槽と、前記油循環槽内に充填された前記油を、前記傾斜流下部の前記傾斜面の終端近傍から前記スリット部方向に向かって循環させる油循環手段と、前記油循環槽の側面から油充填空間に向かって交互に突設され、油の流れを前記スチレンゲルの流下方向に対して直交する方向に蛇行させるように整える整流板とをさらに具備するものである。
【００１７】
したがって、請求項２の発明の溶剤回収装置によれば、請求項１の発明の溶剤回収装置の作用に加え、スチレンゲルに加熱する熱媒として油が利用され、傾斜流下部の傾斜面に当接するように油循環槽が設けられている。また、油循環槽内に充填された高温の油が、傾斜面の終端近傍からスリット部方向に向かって循環させられる。さらに、整流板が油循環槽の側面から油充填空間へ向かって交互に突設されているので、スチレンゲルの流下方向に対して直交方向に蛇行するように循環の流れが整えられている。これにより、傾斜面の全体にわたって均一に油の熱が伝えられることになり、傾斜面を流下するスチレンゲルの溶剤の蒸発効率に差異が生じることがない。その結果、溶剤の回収がより安定して行われることになる。
【００１８】
請求項３の発明にかかる溶剤回収装置は、請求項１または請求項２に記載の溶剤回収装置において、前記スリット部の前記スリット溝の溝幅は、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲に設定されているものである。
【００１９】
したがって、請求項３の発明の溶剤回収装置によれば、請求項１または請求項２の発明の溶剤回収装置の作用に加え、スリット部のスリット溝の溝幅が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲に設定されている。これにより、スリット部から製膜して流出されるスチレンゲルの膜厚が上記の範囲に規制される。ここで、スリット溝が０．５ｍｍよりも狭い場合、比較的粘性の高いスチレンゲルがスリット溝から良好に流出しないことが想定される。一方、３．０ｍｍ以上に溝幅を広くすると、傾斜面を自然流下するスチレンゲルの膜厚が大きくなり、加熱蒸発手段によって与えられる熱が、スチレンゲルの膜上面まで完全に伝わらないことが想定される。その結果、スチレンゲル中に含まれる溶剤を蒸発させるだけの熱が供給されず、溶剤を含んだ状態で、スチレン系樹脂回収部に到達し、溶剤の回収が不完全なものとなる。
【００２０】
請求項４の発明の溶剤回収装置は、請求項２または請求項３に記載の溶剤回収装置において、前記油循環槽に充填された前記油の油温度は、２３０℃以上３００℃以下の範囲に設定されているものである。
【００２１】
したがって、請求項４の発明の溶剤回収装置は、請求項２または請求項３の発明の溶剤回収装置の作用に加え、熱媒の熱媒温度が、２３０℃以上３００℃以下、さらに好ましくは２４０℃以上２８０℃以下の範囲に設定されているものである。これにより、傾斜下端から回収されるスチレン系樹脂が熱によってダメージを受け、品質が低下することが抑えられ、さらにスチレンゲルに含まれる溶剤を完全に蒸発させることが可能となる。
【００２２】
請求項５の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の溶剤回収装置において、前記傾斜面の前記傾斜角度は、設置面に対して１５度以上４５度以下の範囲に設定されているものである。
【００２３】
したがって、請求項５の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の作用に加え、傾斜面の傾斜角度が、溶剤回収装置の設置された設置面に対して１５度以上４５度以下、さらに好ましくは２５度以上３５度以下の範囲に設定されているものである。ここで、流動性状を有するスチレンゲルは、傾斜面を自重によって自然流下するため、傾斜面の傾斜角度は特に重要な要素である。すなわち、傾斜角度が１５度未満である場合、スチレンゲルの流下に多くの時間を要し、溶剤回収装置の処理量が低下することが想定される。一方、傾斜角度を４５度よりも大きくすると、自然流下する時間が短く成り、係る短時間ではスチレンゲルに含まれる溶剤を完全に除去することが行えない。
【００２４】
請求項６の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の溶剤回収装置において、前記スチレンゲルとの比重の違いを利用し、前記スチレンゲル中に含まれる不純物を沈下させて除去する沈下除去手段をさらに有するものである。
【００２５】
したがって、請求項６の発明の溶剤回収装置によれば、請求項１乃至請求項５のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の作用に加え、スチレンゲルに含まれる不純物がスチレンゲルとの比重の違いを利用して除去される。ここで、スーパーなどで回収されたトレイ、或いは梱包体などとして利用されていたスチレン系樹脂発泡体の中には、異物が混入していることが多い。そして、回収作業においては、可能な限り目視等によって異物（不純物）の除去が主に手作業などによって行われている。しかしながら、係る作業は完全なものではなく、ゲル化されたスチレンゲルの中には異物が混入されていることがある。また、混入された異物は、砂や泥、或いは鉄くずなどが多くあり、一般にスチレンゲルよりも比重が大きいことが多い。
【００２６】
そこで、係る比重の違いを利用して、不純物の除去が行われる。ここで、不純物除去手段の一例としては、スリット部に供給される前段階のスチレンゲルを一旦貯留し、不純物を沈殿させる不純物沈殿槽を設けることなどによって行われる。なお、係る不純物沈殿槽は、スチレンゲルのスリット部への送出方向に相対し、不純物沈殿槽の底端近傍にのみ隙間が設けられた遮蔽板を設け、スチレンゲルの送出方向を略水平方向から矯正的に垂下方向に変換することにより、不純物の沈下をさらに効率的に行うものが望ましい。なお、スチレンゲルの流動性を保つために、係る不純物沈殿槽は８０℃程度に加熱されていることが望ましい。さらに、スチレンゲル中に含まれる大きな異物等は、従来から周知の技術であるフィルターやストレーナーなどを利用して除去することも勿論可能である。
【００２７】
請求項７にかかる溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の溶剤回収装置において、前記溶剤回収部は、前記溶剤が回収された後の残ガス成分を、前記傾斜流下部の前記閉塞空間に導入する残ガス導入手段をさらに有するものである。
【００２８】
したがって、請求項７の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の作用に加え、残ガス成分を再び傾斜流下部に導入する残ガス導入手段を有している。すなわち、溶剤回収部によってスチレンゲルから蒸発した溶剤は、閉塞空間内の大気とともに吸引され、さらに冷却処理等によって液化される。このとき、傾斜流下部の閉塞空間は、大気が吸引され続けることによって減圧状態となることがある。そのため、減圧下での溶剤の蒸発効率が変化し、安定した状態で溶剤を回収することが行えなくなる。さらに、閉塞空間が減圧状態になることにより、傾斜流下部を含む溶剤回収装置全体が変形し、危険な状態になることがある。そこで、残ガス導入手段を設けることにより、傾斜流下部の閉塞区間を略大気圧下（吸引によって若干減圧になる可能性がある）にすることによって、上述の問題を回避している。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である溶剤回収装置１について、図１乃至図４に基づいて説明する。図１は本実施形態の溶剤回収装置１の全体の概略構成を示す説明図であり、図２は回収本体部２の傾斜流下部３の構成を示す上方から見た断面図であり、図３は回収本体部２の油循環槽４の構成を示す上方から見た断面図であり、図４は不純物除去槽５の構成を示す断面図である。
【００３０】
本実施形態の溶剤回収装置１は、図１に示すように、溶剤Ｓによって発泡スチロール樹脂などのスチレン系樹脂発泡体を溶解し、ゲル状にして減容化したスチレンゲルＧを、約８０℃のスチーム温度で、流動性状を呈するように予備的に加熱しながら撹拌する撹拌槽６と、撹拌槽６に接続され、予備加熱されたスチレンゲルＧに含まれるゴミ等の不純物Ｅを比重の違いを利用して沈下させ、除去する不純物除去槽５と、不純物除去槽５によって不純物Ｅが取除かれたスチレンゲルＧを所定の送出速度で送出させる送出ポンプ７と、送出ポンプ７から送出されたスチレンゲルＧを加熱し、溶剤Ｓを蒸発させて回収する回収本体部２とから主に構成されている。ここで、不純物除去槽５が本発明における不純物除去手段に相当する。
【００３１】
さらに、具体的に説明すると、回収本体部２は、送出ポンプ７から送出された流動性状を為すスチレンゲルＧを一定の膜厚に調整するために２ｍｍのスリット幅に設定されたスリットＷを有するスリット部８と、回収本体部２の設置床面Ｆに対して約３０度の傾斜角度θを保持した状態で支持脚Ｒによって支持され、スリット部８から流出した膜厚約２ｍｍのスチレンゲルＧを傾斜面９に沿って自然流下させることが可能であり、略閉塞された閉塞空間１０を有して形成された傾斜流下部３と、傾斜流下部３の傾斜面９に接し、傾斜面９を加熱するための熱媒として油１１が油充填空間１２に充填された油循環槽４と、油循環槽４に充填された油１１を高温に加熱する加熱バーナー部１３及び加熱された油１１を傾斜面９の流下端Ｍの近傍からスリット部８に向かって斜め上方に循環させる油循環用パイプ１４及び油循環用ポンプ１５と、傾斜流下部３の閉塞空間１０と連通して接続され、スチレンゲルＧが加熱されることによって蒸発した気体状の溶剤Ｓを吸引する吸排ファン１６、吸引した溶剤Ｓを液化する液化部１７、及び液化した溶剤Ｓを貯留する貯留部１８を有する溶剤回収部１９と、溶剤回収部１９と接続し、液化によって溶剤Ｓが回収された後の残ガス成分Ｚを傾斜流下部３の閉塞空間１０に戻すための戻し管２０と、傾斜面９の流下端Ｍの三カ所に穿設された回収孔２１から溶剤Ｓの除去されたスチレン樹脂ＰＳを回収するスチレン樹脂回収部２２とを主に備えている。ここで、油循環槽４、油１１、及び加熱バーナー部１３が本発明における加熱蒸発手段に相当し、油循環用パイプ１４及び油循環用ポンプ１５が本発明における油循環手段に相当し、戻し管２０が本発明における残ガス導入手段に相当する。
【００３２】
さらに、傾斜流下部３について説明すると、図２に示すように、傾斜面９の面上には、スチレンゲルＧの流下方向Ｄに沿って等間隔に五つの仕切板２３が設けられている。また、油循環槽４は、図３に示すように、傾斜面９の流下端Ｍの近傍からスリット部８に向かって油１１を循環させる際に、油１１の流れをスチレンゲルＧの流下方向Ｄに対して直交する方向に蛇行させるように整えるための整流板２４が、油循環槽４の側面２５から油充填空間１２に向かって交互に突設されている。
【００３３】
さらに、不純物除去槽５は、図４に示すように、撹拌槽６から略水平方向に送出されるスチレンゲルＧに対して相対して形成され、スチレンゲルＧの送出方向を略水平から略垂下方向に強制的に変化させる垂下板２６を有している。そのため、撹拌槽６から送出されたスチレンゲルＧは、垂下板２６によって略水平方向から略垂下方向に流れが制御され、不純物除去槽５の底面２７に向かう。ここで、垂下板２６の先端は、不純物除去槽５の底面２７との間にスチレンゲルＧの流通が可能なクリアランス２９が形成されているため、底面２７の近傍に到達したスチレンゲルＧは、再び上昇する。このとき、スチレンゲルＧに含まれる不純物Ｅは、比重の違いによってスチレンゲルＧとともに上昇することができないことが多い。その結果、不純物Ｅが不純物除去槽５の底面２７付近に沈下する。これにより、不純物ＥをスチレンゲルＧから除去することができる。また、底面２７には、沈下した不純物Ｅを不純物除去槽５の内部から抜取るためのドレン２８が設けられている。
【００３４】
次に、本実施形態の溶剤回収装置１の使用方法について説明する。始めに、リサイクルを行う目的でスーパーなどの場所で回収され、溶剤Ｓによって減容化した状態のゲル状のスチレンゲルＧを、撹拌槽６の上方に設けられたホッパ３０から投入する。このとき、ホッパ３０の投入前或いはホッパ３０への投入時に、予めスチレンゲルＧに含まれる大きな夾雑物を取り除くことが行われるが、ここでは説明を省略する。
【００３５】
ホッパ３０からスチレンゲルＧが投入された撹拌槽６の内部は、ボイラー（図示しない）と接続した蒸気配管（図示しない）が設けられ、約８０℃の温度に加熱されている。そして、撹拌槽６の内部に設けられた撹拌プロペラ３１を回転させることにより、温められた状態でさらに流動性を増しながら混練されることになる。これにより、その後の不純物除去槽５及び回収本体部２にスチレンゲルＧを送出させることが容易に行えるようになる。
【００３６】
そして、撹拌槽６によって予備的に加熱されたスチレンゲルＧは、その後不純物除去槽５に送出される。ここで、不純物除去槽５の周囲には、蒸気配管（図示しない）が配され、撹拌槽６と同様に約８０℃の温度に加熱されている。そのため、不純物除去槽５の内部でスチレンゲルＧの流動性が損なわれることがない。
【００３７】
不純物除去槽５に送られたスチレンゲルＧは、前述したように内部に設けられた垂下板２６によって送出方向が略水平から略垂下方向に強制的に変化され、底面２７に向かって規制される。その後、底面２７に到達したスチレンゲルＧは、垂下板２６と底面２７との間のクリアランス２９を通って上昇する。なお、不純物ＥをスチレンゲルＧから比重の違いを利用して除去する効果については、既に述べているためここでは詳細な説明は省略するものとする。
【００３８】
その後、不純物除去槽５の開出端３２に到達したスチレンゲルＧは、送出ポンプ７によって所定量ずつ回収本体部２のスリット部８に送出される。ここで、送出ポンプ７とスリット部８とは接続配管３３によって接続されている。ここで、接続配管３３は、送出ポンプ７と接続した一本の配管３４ａがスリット部８の付近で二本に分岐し、スリット部８とは分岐管３４ｂ，３４ｃによって二カ所で接続されている。これにより、スリット部８の幅方向に対してスチレンゲルＧを偏ることなく一定の送出量で供給することができる。ここで、スリット部８は、図２に示すように、断面略円筒形状を為し、傾斜流下部３の傾斜面９と略当接する箇所に２ｍｍにスリット幅が設定されたスリットＷが形成されている。そして、送出ポンプ７から所定量ずつスリットＷからスチレンゲルＧが傾斜面９に流出される。これにより、傾斜面９の面上にはスリット幅と略同一の約２ｍｍの膜厚にされたスチレンゲルＧが形成される。
【００３９】
そして、約２ｍｍの膜厚で流出したスチレンゲルＧは、傾斜流下部３が３０度の傾斜角度θを保った状態で形成されているため、自重にしたがって傾斜面９を自然流下する。このとき、自然流下の速度は、スチレンゲルＧの粘性によって非常に緩やかに設定されており、本実施形態においては、スリット部８の流出開始からスチレン樹脂回収部２２に到達し、回収されるまでの処理時間はおよそ１時間程度になっている。
【００４０】
また、傾斜面９には、前述したように、等間隔に仕切板２３が設けられている。そのため、スリット部８から流出したスチレンゲルＧは、それぞれ仕切板２３によって区切られた各区画３５を流下する。すなわち、スチレンゲルＧが傾斜面９を流下する場合、流下方向Ｄと直交する横方向（図２における紙面上下方向に相当）に拡がって流下する傾向がある。これにより、スリット部８において膜厚を一定に調整して流出させたにも関わらず、流下の過程において傾斜面９の各々の箇所で膜厚にバラツキを生じる可能性が高くなる。その結果、油循環槽４内を循環する油１１によってスチレンゲルＧが加熱される際に、各箇所での熱伝達性の違いにより、加熱ムラが生じやすくなる。これにより、スチレンゲルＧに含まれる溶剤Ｓを安定して回収することができないことが想定される。そこで、本実施形態において示したように、傾斜面９に仕切板２３を設けることにより、スチレンゲルＧの横方向への拡がりを許容範囲内に抑え、膜厚を均一にした状態で傾斜面９を流下するスチレンゲルＧを加熱することができるようになる。
【００４１】
なお、傾斜面９の下方には、高温（ここでは２８０℃に設定）の油１１が充填された油充填空間１２を循環する油循環槽４が設置されている。これにより、傾斜面９の各区画３５を流下するスチレンゲルＧは、油１１が熱媒となって加熱され、スチレンゲルＧの中に含まれる溶剤Ｓが係る過程において徐々に蒸発することになる。このとき、前述の整流板２４によってスチレンゲルＧの流下方向Ｄに対して直交方向に蛇行するように循環の流れが整えられている。これにより、傾斜面９の全体にわたって均一に油１１の熱が伝えられることになり、傾斜面９を流下するスチレンゲルＧの溶剤Ｓの蒸発効率に差異が生じることない。その結果、溶剤Ｓの回収がより安定して行われることになる。
【００４２】
ここで、油循環槽４の油１１によって伝達された熱によってスチレンゲルＧから蒸発した気体成分の溶剤Ｓは、傾斜面９の上方の閉塞空間１０に滞留する。このとき、閉塞空間１０と連通して接続された溶剤回収部１９の吸排ファン１６によって大気とともに溶剤Ｓは吸引される。そして、吸引された溶剤Ｓは、液化部１７によって冷却されることにより液化し、貯留部１８に液状の溶剤Ｓとして貯留される。これにより、スチレン系樹脂発泡体のリサイクル回収の際に減容化処理に用いられる溶剤Ｓを液状にして回収することができ、回収した溶剤Ｓを再びスチレン系樹脂発泡体の減容化処理に利用することができる。
【００４３】
なお、溶剤Ｓを液化して回収された後の残ガス成分Ｚは、戻し管２０を介して再び傾斜流下部３の閉塞空間１０に導入される。これにより、吸排ファン１６による吸引が継続されることによって、閉塞空間１０が減圧した状態になることが抑えられ、蒸発効率を不安定にさせることがない。さらに、過減圧の状態が続くことによって傾斜流下部３等の設備が変形することなどがなくなる。
【００４４】
その後、傾斜面９に沿って流下したスチレンゲルＧは、流下端Ｍに近づくにつれてほぼ完全に溶剤Ｓが除去された状態になる。そして、流下端Ｍに設けられた回収孔２１からスチレン樹脂ＰＳとしてスチレン樹脂回収部２２に回収される。
【００４５】
以上述べたように、本実施形態の溶剤回収装置１によれば、予め加熱されたスチレンゲルＧから比重の違いを利用して不純物Ｅを沈下させて除去するとともに、スチレンゲルＧを所定の膜厚に調整した状態で傾斜面９に沿って自然流下させることにより、スチレンゲルＧを液体成分の溶剤Ｓと固体成分のスチレン樹脂ＰＳに分離し、スチレン樹脂ＰＳと溶剤Ｓとを合わせて回収することができる。さらに、回収した溶剤Ｓは再びリサイクルの際にスチレン系樹脂発泡体を減容化する際に再利用することができる。さらに、溶剤Ｓを加熱蒸発させる油１１の温度が２８０℃に設定されているため、回収した溶剤Ｓ及びスチレン樹脂ＰＳの組成に影響を与えることがなく、その後のリサイクルに支障無く利用することができる。
【００４６】
これにより、従来は大気中に放出し、地球環境に悪影響を及ぼす可能性が強かった減容化のための溶剤Ｓを複数回にわたって繰り返し利用することができ、環境を損なう恐れが低くなる。さらに、溶剤Ｓのコストを削減することができるため、スチレン系樹脂発泡体のリサイクルにかかる処理コストを抑えることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００４８】
すなわち、本実施形態の溶剤回収装置１において、スチレンゲルＧから溶剤Ｓを回収するための処理条件として、油温度＝２８０℃、傾斜角度θ＝３０度に設定するものを示したが、これに限定されるものではなく、溶剤回収の際の処理条件は、スチレンゲルＧの粘性や成分比等によって所定の範囲内において変更するものであっても構わない。
【００４９】
さらに、加熱蒸発手段として油及び油循環槽等によるものを示したが、これに限定されるものではなく、その他の電気加熱等による加熱手段などを利用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明の溶剤回収装置は、スチレンゲルを所定の傾斜角度に傾斜して保持された傾斜面を流下させることにより、膜厚を略均一にした状態でスチレンゲルを加熱することができる。このため、スチレンゲルに含まれる溶剤の蒸発効率が安定し、良好に溶剤を回収することができる。そして、回収した溶剤を再びスチレン系樹脂発泡体の減容化処理に再利用することができる。これにより、スチレン系樹脂発泡体のリサイクルコストを低減化し、さらに溶剤を大気中に放出させることがないため、地球環境に悪影響を及ぼす可能性が低くなる。また、複数の仕切板を傾斜面に設けることにより、傾斜面を流下するスチレンゲルの膜厚を均一にすることができ、蒸発効率がさらに向上する。
【００５２】
請求項２の発明の溶剤回収装置は、請求項１の発明の溶剤回収装置の効果に加え、高温の油を熱媒として利用し、傾斜面下で係る油を循環させると共にスチレンゲルの流下方向に対して直交方向に蛇行するように循環の流れを整えることにより、傾斜面全体を均一に加熱することができる。これにより、溶剤の蒸発効率を安定させることができる。
【００５３】
請求項３の発明の溶剤回収装置は、請求項１または請求項２の発明の溶剤回収装置の効果に加え、スリット溝の溝幅を０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲に設定することにより、加熱蒸発手段によって与えられる熱を効率良く吸収し、スチレンゲルの中の溶剤を蒸発させることができる。
【００５４】
請求項４の発明の溶剤回収装置は、請求項２または請求項３の発明の溶剤回収装置の効果に加え、油温度を２３０℃以上３００℃以下に設定することにより、回収される溶剤及びスチレン樹脂が熱破壊されることを防ぎ、その後の再利用の際に支障が生じることがなくなる。
【００５５】
請求項５の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の効果に加え、設置面に対して１５度以上４５度の傾斜角度に設定されているため、傾斜面を流下するスチレンゲルの流下速度を調整し、溶剤の蒸発に必要な時間を確保することができる。
【００５６】
請求項６の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の効果に加え、比重の違いを利用してスチレンゲルから不純物を除去することができる。これにより、簡易な構成で不純物を除去し、さらに流下させるスチレンゲルに夾雑物等が混じることがないため、傾斜面で加熱ムラなどが生じることがなくなる。
【００５７】
請求項７の発明の溶剤回収装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つの発明の溶剤回収装置の効果に加え、溶剤が回収された後の残ガス成分を傾斜流下部の閉塞空間に再び戻すことにより、閉塞空間内が減圧状態になることを防ぎ、蒸発効率の低下及び傾斜流下部の変形を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶剤回収装置の全体の概略構成を示す説明図である。
【図２】回収本体部の傾斜流下部の構成を示す説明図である。
【図３】回収本体部の油循環槽の構成を示す説明図である。
【図４】不純物除去槽の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１溶剤回収装置
２回収本体部
３傾斜流下部
４油循環槽（油循環手段）
５不純物除去槽（不純物除去手段）
６撹拌槽
８スリット部
９傾斜面
１０閉塞空間
１１油（加熱蒸発手段）
１３加熱バーナー部（加熱蒸発手段）
１４油循環用パイプ（油循環手段）
１５油循環用ポンプ（油循環手段）
１９溶剤回収部
２０戻し管（残ガス導入手段）
２２スチレン樹脂回収部
２３仕切板
２４整流板
２６垂下板（不純物除去手段）
Ｄ流下方向
Ｅ不純物
Ｇスチレンゲル
ＰＳスチレン樹脂
Ｓ溶剤
Ｚ残ガス成分
θ 傾斜角度

Claims

溶剤によってスチレン系樹脂発泡体を減容化して得られたゲル状のスチレンゲルを膜状に流出させるスリット溝を有するスリット部と、
所定の傾斜角度に傾斜した状態で保持され、前記スチレンゲルを自重によって自然流下させる傾斜面を有し、略閉塞された閉塞空間が形成された傾斜流下部と、
前記傾斜流下部の前記傾斜面を加熱し、前記傾斜面上を自然流下する前記スチレンゲルから前記溶剤を蒸発させる加熱蒸発手段と、
前記傾斜流下部の前記閉塞空間と連通し、前記スチレンゲルから蒸発した前記溶剤を吸引し、液化して回収する溶剤回収部と、
前記傾斜流下部の前記傾斜面の終端に設けられ、前記溶剤の除去されたスチレン樹脂を回収するスチレン樹脂回収部と
を具備し、
前記傾斜流下部は、
前記スチレンゲルが自然流下する流下方向に沿って、前記傾斜面に複数の仕切板が設けられていることを特徴とする溶剤回収装置。
前記加熱蒸発手段は、
高温に加熱された油が熱媒として利用され、
前記傾斜流下部の下方に前記傾斜面に当接して設置され、内部に前記油が充填された油循環槽と、
前記油循環槽内に充填された前記油を、前記傾斜流下部の前記傾斜面の終端近傍から前記スリット部方向に向かって循環させる油循環手段と、
前記油循環槽の側面から油充填空間に向かって交互に突設され、油の流れを前記スチレンゲルの流下方向に対して直交する方向に蛇行させるように整える整流板と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の溶剤回収装置。
前記スリット部に設けられた前記スリット溝の溝幅は、
０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶剤回収装置。
前記油循環槽に充填された前記油の油温度は、
２３０℃以上３００℃以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の溶剤回収装置。
前記傾斜面の前記傾斜角度は、
設置面に対して１５度以上４５度以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の溶剤回収装置。
前記スチレンゲルとの比重の違いを利用し、前記スチレンゲル中に含まれる不純物を沈下させて除去する沈下除去手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載の溶剤回収装置。
前記溶剤回収部は、
前記溶剤が回収された後の残ガス成分を、前記傾斜流下部の前記閉塞空間に導入する残ガス導入手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の溶剤回収装置。