JP4060963B2 - 廃プラスチックの減容脱塩素装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを圧縮成形して固形燃料化するため、減容すると共に廃プラスチックに含まれる塩素を熱分解によって除去する、廃プラスチックの減容脱塩素装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、特許第2648412号公報記載の「混合プラスチック廃棄物の処理方法及び処理装置」、特開平9−249765号公報記載の「プラスチック廃棄物の処理方法及び処理装置」等が提案されている。これらの装置は、プラスチック廃棄物を破砕し、混合、加熱、圧密し、プラスチック廃棄物を熱分解し、塩素を除去する技術手段である。これらの技術手段は加熱工程を含むため、装置を連続的に運転することが望ましいが、プラスチック廃棄物には種々の異物が含まれることが多く、その除去作業のために装置の運転を中断することがある。然るに従来の装置においては、停止時及び再起動に関する技術については何ら提案されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
廃プラスチックを加熱した場合、プラスチックが軟化溶融するため、装置停止時には溶融プラスチックが冷却固化することが必然的に発生する。装置の再起動の方法として、装置を加熱し、残留した廃プラスチックを軟化させる方法が自然であるが、冷却固化しブロックになったプラスチックは熱伝導度が低いため軟化させることが難しい。従って、熱伝導による加熱軟化のためには数時間要する。通常運転時においては、破砕されたフレーク状の廃プラスチックが圧送部のスクリューの攪拌によって加熱軟化し、流動性を持った状態で加熱管に圧入され、さらに加熱を受けて熱分解し脱塩素を行うのであるが、前記圧送部で廃プラスチックが固化すると前記スクリューの起動が不可能になり、攪拌による加熱も行えず、装置の再起動が著しく困難となる。
【0004】
そこで本発明は、圧送部で軟化した廃プラスチックを冷却固化する以前に外部に排出しようとするものであり、また、加熱管内に残留する廃プラスチックを過度の加熱により炭化しないように、且つ冷却固化しないように処理しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の1つは、ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部を分離可能となし、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部とを分離して前記ハウジングに開口する分離開口部より外部に排出するように構成したものである。
【0006】
本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の他の1つは、ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、前記圧送部の上側に設けられた破砕廃プラスチック投入口の付近の下側で、前記ハウジングに開閉可能な排出開口部を設け、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記排出開口部を開き、前記一対のスクリューを逆転駆動して、前記排出開口部より外部に排出するように構成したものである。
【0007】
本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置のさらに他の1つは、ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成したものである。
なお、本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置は、ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、前記圧送部と前記加熱部を分離可能となし、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記圧送部と前記加熱部とを分離して開口する分離開口部より外部に排出するように構成すると共に、前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成してもよい。
さらに、本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置は、ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、前記圧送部の上側に設けられた破砕廃プラスチック投入口の付近の下側で、前記ハウジングに開閉可能な排出開口部を設け、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記排出開口部を開き、前記一対のスクリューを逆転駆動して、前記排出開口部より外部に排出するように構成すると共に、前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成してもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の1つの実施形態を図によって説明する。図1,図2において、1は互いに噛み合う左ネジ,右ネジをなす一対のスクリュー1a,1bにより破砕廃プラスチックを圧送する圧送部で、前記スクリュー1a,1bはハウジング2内に配され、該ハウジング2の上面には破砕廃プラスチック投入口3が設けられている。4は前記圧送部1と連接された廃プラスチック加熱部で、該加熱部4は熱風室5と、これを水平に貫通した複数の,本例では上下2列、左右4列の計8本の加熱管6とより成る。前記加熱管6の前端は前記熱風室5の前面板5aと面一になされて開口され、後端は前記熱風室5の後面板5bから後方に突出されて開口されている。前記熱風室5内の中間には一側端開口の仕切壁7が設けられ、前記熱風室5の他側壁には前記仕切壁7にて仕切られた前室8,後室9と夫々連なる熱風排出口10、熱風供給口11が設けられている。前記一対のスクリュー1a,1bは、噛み合いを保って回転するため反転装置12を介して駆動モーター13により駆動されるようになっている。然して前記圧送部1と前記廃プラスチック加熱部4が、図3に示すように分離可能になされ、前記廃プラスチック加熱部4が車輪14にてガイドレール15上を走行移動可能となっている。
【0009】
上記のように構成された廃プラスチックの減容脱塩素装置Aの作動について説明する。減容脱塩素の対象物である廃プラスチックは、破砕機(図示せず)により約5mm〜30mmに破砕され、磁力送別機(図示せず)等により異物が除去された後、サイロ(図示せず)に貯留され、図1の定量供給機16によって減容脱塩素装置Aに供給される。詳しくは圧送部1のハウジング2の上面の供給口3からハウジング2内に供給される。この供給口3からハウジング2内に供給された破砕廃プラスチックは、駆動モーター13により反転装置12を介して噛み合い回転する一対のスクリュー1a,1bによって前方へ送られ、これにより圧送部1に連接された廃プラスチック加熱部4の熱風室5の前面板5aにより進行が妨げられて強く圧密されると同時に攪拌摩擦を受け、加熱されて軟化するに至る。図1に示すように軟化した廃プラスチックPは、流動性を持ち、加熱管6内に進入する。加熱管6は熱風室5を水平に貫通していて、図示せぬ熱風発生炉からの熱風が熱風供給口11より熱風室5の後室9に供給され、図2の矢印のように前室8に循環し、熱風排出口10より外部に排出しているので、加熱管6は熱風により加熱される。従って、加熱管6内を進行する軟化廃プラスチックPは、伝導加熱を受けて熱分解し、塩素を放出する。塩素を放出した軟化廃プラスチックPは、前記加熱管6の後端より排出される。
【0010】
破砕廃プラスチックの供給を止め、減容脱塩素装置Aの運転を続けて圧送部1の軟化廃プラスチックPを加熱管6内に進入せしめるには、熱風室5の前面板5aの部分における軟化廃プラスチックPに対して所定値以上の圧力が必要である。このため圧送部1には軟化廃プラスチックPの残量が必然的に発生する。この残留軟化廃プラスチックPは装置停止後冷却固化するので、装置再起動の際、障害となる。そこで本発明の減容脱塩素装置Aでは、装置停止時に、図3に示すように圧送部1から廃プラスチック加熱部4を車輪14にてガイドレール15上を走行移動して分離する。そして、残留軟化廃プラスチックPが冷却固化する前に、駆動モーター13を駆動し、反転装置12を介して一対のスクリュー1a,1bを回転して、残留軟化プラスチックPを分離開口部17より外部に排出する。かくして、廃プラスチック加熱部4を圧送部1に結合した後の減容脱塩素装置Aの再起動は、何らの障害もなく行うことができる。
【0011】
次に本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の他の1つの実施形態を図4,図5によって説明する。図4,図5中、図1,2,3と同一符号は同一物を示すので、その説明を省略する。この減容脱塩素装置Aの特徴は、装置停止時に、圧送部1に残留した軟化廃プラスチックPを圧送部1より排出する手段として、圧送部1の上側に設けられた破砕廃プラスチック投入口3の付近の下側に排出開口部18を設け、この排出開口部18にヒンジ19にて開閉可能な蓋20を取り付けたことにある。
【0012】
このように構成された廃プラスチックの減容脱塩素装置Aの運転による減容脱塩素の作動は前記実施形態と同一であるので、その説明を省略する。装置停止時に、圧送部1に残留した軟化廃プラスチックPは、廃プラスチック加熱部4の熱風室5の前面板5a近傍に存在する。この部位は、加熱管6へ前記軟化廃プラスチックPを進入せしめるため圧力が高い状態にあるが、破砕廃プラスチック投入口3の付近は軟化廃プラスチックが少なく且つ圧密状態になく圧力が低い状態にあるので、その付近の下側に設けた排出開口部18の蓋20を開けることは容易である。そして、この蓋20を開けた状態で、残留軟化廃プラスチックPが冷却固化する前に、駆動モーター13を駆動し、反転装置12の回転方向を反転させて、一対のスクリュー1a,1bを逆回転し、残留軟化廃プラスチックPを排出開口部18より外部に排出する。かくして、排出開口部18の蓋20を閉じた後の減容脱塩素装置Aの再起動は、何らの障害もなく行うことができる。
【0013】
本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置のさらに他の1つの実施形態を図6によって説明する。図6中、図2と同一符号は同一物を示すので、その説明を省略する。この減容脱塩素装置Aの特徴は、装置停止時に、廃プラスチック加熱部4の加熱管6内に残留する軟化廃プラスチックPの処理手段に関する。加熱管6は、圧送部1からの軟化廃プラスチックPを熱伝導によって加熱するため、管内径は約10〜40mmと細いので、再加熱による前記軟化廃プラスチックPのさらなる軟化が可能であるが、減容脱塩素装置Aの停止時の熱履歴と再起動時の熱履歴によっては、加熱管6内に残留する軟化廃プラスチックPの熱分解が起こる。この場合には、管内残留物の流動性が失われ、過度の加熱による廃プラスチックの炭化で管内閉塞が生じ、再起動が不能となる。また、反対の現象として加熱不足の場合は、軟化が進展せず、流動性を持たないので、再起動がこの場合にも困難になる。そこで本発明の減容脱塩素装置Aでは、図6に示すように加熱管6に1個の温度検出器21を設け、加熱管6内に残留する廃プラスチックの温度を検出して、廃プラスチックの状態を監視する。そのほか、圧送部1に温度検出器22を設け、熱風室5に温度検出器23を設け、駆動モーター13に動力負荷検出器24を備え、定量供給機16に回転数検出器25を備える。
【0014】
このように構成された廃プラスチックの減容脱塩素装置Aは、駆動時、圧送部1から加熱管6内に圧入された軟化廃プラスチックPは、熱風室5での熱風により加熱されてさらに軟化して移送される。減容脱塩素装置Aの停止時、破砕廃プラスチックの圧送部1への投入を停止すると、加熱管6内の軟化廃プラスチックPの移動が停止し、加熱管6内に残留する。この時、熱風室5内の温度が高いと、熱風室5内の温度が下がるまでに加熱管6内に残留する軟化廃プラスチックPが過度の加熱により熱分解して炭化し、流動性を失なって管内閉塞が生じ、再加熱しても流動性を持たず、再起動不能となる。そこで、本実施形態の減容脱塩素装置Aの停止時には加熱管6内の軟化廃プラスチックPが炭化しないような操作を行う。即ち、先ず熱風室5に供給される熱風の温度を温度検出器23により検出しながら下げて、熱容量のある加熱管6の温度を徐々に下げる。と同時に圧送部1への破砕廃プラスチックの投入を停止することなく投入量を減少する。この投入量の減少は、定量供給機16の回転数が低下したことを回転数検出器25にて検出することにより確認される。加熱管6の温度が低下していき、やがて加熱管6の温度が所定の温度まで下がると、温度検出器21にて検出され、加熱管6内の軟化廃プラスチックPは流動性が無くなり、圧送部1で軟化廃プラスチックPを加熱管6内に圧入すための一対のスクリュー1a,1bを回転する駆動モーター13の動力負荷が上昇してくる。また圧送部1内での軟化廃プラスチックPの温度低下が温度検出器22にて検出され、この軟化廃プラスチックPが硬くなって、駆動モーター13の動力負荷が定常運転時の動力負荷に比べ一定割合だけ多くなったことを動力負荷検出器24にて検出したならば、駆動モーター13を停止すると共に圧送部1への破砕廃プラスチックの投入を停止し且つ熱風室5への熱風の供給を停止し、以後加熱管6を自然冷却する。以上の停止操作の一例を図7のチャート図に示す。かくして、加熱管6は過度に加熱されることが防止され、軟化廃プラスチックの炭化が防止され、管内閉塞を来たすことがない。従って、加熱管6内に残留した軟化廃プラスチックPが自然冷却により固化しても、熱風室5内に熱風を供給し、加熱管6内の固化廃プラスチックを再加熱することにより流動性を持ち、装置の再起動が可能となる。
【0015】
上記本実施形態の減容脱塩素装置Aは、加熱管6の温度を温度検出器21にて監視し、圧送部1内の一対のスクリュー1a,1bを回転する駆動モーター13の動力負荷を動力負荷検出器24にて監視し、圧送部1内の軟化廃プラスチックPの温度を温度検出器22にて監視し、圧送部1内への破砕廃プラスチックの投入量を定量供給機16の回転数を回転数検出器25にて検出した上で操作し、熱風室5内へ供給する熱風の温度を熱風温度検出器23にて検出した上で操作することにより、加熱管6内の軟化廃プラスチックPの過度の加熱による炭化が防止され、固化廃プラスチックを再加熱することにより装置の再起動が保証される。
【0016】
【発明の効果】
以上の説明で判るように、本発明に係る廃プラスチックの減容脱塩素装置によれば、装置停止時に圧送部に残留する軟化廃プラスチックを排出して、冷却固化を解消できるので、装置再起動を何らの障害もなく行うことができる。また、本発明に係る廃プラスチックの減容脱塩素装置によれば、装置停止時に廃プラスチック加熱部の加熱管内に残留する軟化廃プラスチックの過度の加熱による炭化が防止され、管内閉塞を来たすことがなく、また、加熱管内に残留する廃プラスチックの再加熱による軟化を確保することができて装置再起動を容易に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の1つを示す縦断側面図である。
【図2】図1の横断平面図である。
【図3】図1の減容脱塩素装置において圧送部から廃プラスチック加熱部を分離した状態を示す縦断側面図である。
【図4】本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置の他の1つを示す縦断側面図である。
【図5】図4のX−X線断面図である。
【図6】本発明の廃プラスチックの減容脱塩素装置のさらに他の1つを示す横断平面図である。
【図7】図6の減容脱塩素装置の停止操作の一例を示すチャート図である。
【符号の説明】
1 圧送部
1a,1b スクリュー
2 ハウジング
3 破砕廃プラスチック投入口
4 加熱部
5 熱風室
5a 前面板
5b 後面板
6 加熱管
7 仕切壁
8 前室
9 後室
10 熱風排出口
11 熱風供給口
12 反転装置
13 駆動モーター
14 車輪
15 ガイドレール
16 定量供給機
17 分離開口部
18 排出開口部
19 ヒンジ
20 蓋
21,22,23 温度検出器
24 動力負荷検出器
25 回転数検出器
A 減容脱塩素装置
P 軟化廃プラスチック
Claims (5)
- ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部を分離可能となし、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部とを分離して前記ハウジングに開口する分離開口部より外部に排出するように構成したことを特徴とする廃プラスチックの減容脱塩素装置。 - ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記圧送部の上側に設けられた破砕廃プラスチック投入口の付近の下側で、前記ハウジングに開閉可能な排出開口部を設け、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記排出開口部を開き、前記一対のスクリューを逆転駆動して、前記排出開口部より外部に排出するように構成したことを特徴とする廃プラスチックの減容脱塩素装置。 - ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成したことを特徴とする廃プラスチックの減容脱塩素装置。 - ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部を分離可能となし、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記圧送部と前記廃プラスチック加熱部とを分離して開口する分離開口部より外部に排出するように構成すると共に、
前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成したことを特徴とする廃プラスチックの減容脱塩素装置。 - ハウジング内に配されて互いに噛み合う左,右ネジをなす一対のスクリューにより破砕廃プラスチックを軟化させ圧送する圧送部と、熱風室及びそれを貫通した加熱管よりなり軟化した前記破砕廃プラスチックを熱分解し塩素を放出させる廃プラスチック加熱部とが連接して構成された減容脱塩素装置であって、
前記圧送部の上側に設けられた破砕廃プラスチック投入口の付近の下側で、前記ハウジ ングに開閉可能な排出開口部を設け、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記圧送部内に残留する軟化廃プラスチックを冷却により固化する以前に前記排出開口部を開き、前記一対のスクリューを逆転駆動して、前記排出開口部より外部に排出するように構成すると共に、
前記加熱管に温度検出器を少なくとも1個設けて、前記減容脱塩素装置の停止時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して過度の加熱による炭化を前記熱風室への熱風の供給停止により防止するようにし、前記減容脱塩素装置の再起動時に、前記加熱管内に残留した軟化廃プラスチックの温度を検出して軟化状態を確認するように構成したことを特徴とする廃プラスチックの減容脱塩素装置。
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