JP4247789B2 - 樹脂成分の分解方法 - Google Patents
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Description
第1工程:投入した分解対象物と外気との隔絶。
第2工程:分解対象物中の固結部分に対する固着状態の緩和及び脆弱部分に対する小片化 。
第3工程:分解対象物の略均一寸法への調整。
第4工程:FeO粉末触媒を散布させた第1予備加熱温度の有機溶媒液中への分解対象物 全体の浸漬。
第5工程:上記有機溶媒液外に戻した後の分解対象物に対する第2予備加熱。
第6工程:分解対象物に対する水蒸気接触反応。
第1工程:投入後の分解対象物を外気と隔絶することにより工程中の酸素供給を抑制基調 とする。これにより、第4、第5及び第6の各工程で想定される可燃ガスの自 然発火が防止され、加熱条件下での分解反応を確実に行うことができる。
第2工程:固結部分と脆弱部分とが混在する分解対象物に対して予備的に部分解体を行い 、その後の第3工程における寸法略均一化を容易にする。
第3工程:中枢の水蒸気接触反応(第6工程)において、導入水蒸気が対象物の細部全体 に亘って接触するように分解対象物寸法を反応最適サイズに揃えて最良の反応 収率を得る。
第4工程:中枢の水蒸気接触反応時に導入する水蒸気温度と比べて温和な第1予備加熱温 度(約170〜240℃)の有機溶媒に対する完全浸漬工程を経ることにより 、この予備加熱段階で、樹脂成分に含まれる塩ビ樹脂起源の塩素原子が化合さ れてほぼ完全に消費される。化合生成物たる塩化水素は、予備加熱温度(約1 70〜240℃)において気相転移するものであり、即ち、塩化水素ガスの状 態で得られるので排出ガスとして効率的に除去できる。また、予備加熱温度に 昇温しておくことで、その後に控える中枢第6工程で必要な高温状態(280 〜390℃)到達に要する昇温時間短縮を助長する効果がある。さらに、あら かじめ浸漬溶媒中にFeO粉末から成る触媒を散布しておくことにより、浸漬 する分解対象物の表面全体に触媒FeO粉末が均等に分布した状態となる。そ して、溶媒外に搬出された後も、分解対象物全体に触媒FeO粉末が付着状態 で均等に保たれることになり、その後の第5及び第6工程中に亘って反応系に 留まることが可能になる。即ち、所望の水蒸気接触反応が開始されるまでの間 に触媒FeO粉末が欠落するおそれが少なく確実な反応関与が可能となる。な お、添加する触媒として、FeO以外にもFe2O、FeO3を用いても後の 水蒸気接触分解反応に対する触媒作用を同様に得られる。また、使用可能な有 機溶媒は、非極性溶媒として、廃ガソリン、廃軽油、廃灯油、シンナー、ベン ゼン、へキサンなど、弱極性溶媒としてアセトンなど、強極性溶媒として、N -メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラ ヒドロフラン、γ-ブチロラクトン、ジアセトンアルコール、メチルイソブチ ルケトン、メチルエチルケトン、エチルベンゼン及び2-ピロリドンなどであ る。
第5工程:浸漬溶媒から溶媒液外に戻された後に、中枢の水蒸気接触反応時に導入する水 蒸気温度をやや下回る程度の第2予備加熱温度(約280〜390℃)の予備 加熱工程を経ることにより、第4工程において除去に至らなかった残留塩素の 塩化水素ガス化を促進し、塩ビ樹脂起源の塩素成分の徹底除去を行う。この予 備加熱工程を経ずに、高温(約280〜390℃)条件下での水蒸気接触反応 に直接至る場合、急激な昇温により例外的な過熱状態が生じ、残留塩素原子に 由来するダイオキシン発生を招くおそれがある。塩素成分の徹底除去と段階的 な昇温とを兼ねた予備加熱工程を経ることで、水蒸気接触反応により所期の樹 脂成分分解処理を行うことができる。
第6工程:予備加熱温度を維持したまま、約280〜390℃の水蒸気を導入することに より、最適サイズに細分化された後の表面全体に触媒FeO粉末が概ね均等に 付着した状態の分解対象物の隅々で水蒸気接触分解反応が行われ、最終的に樹 脂成分が分解生成ガスに変換して排出される。分解ガスの成分は、主成分たる 炭化水素ガス、水分及び窒素ガスと、僅小成分たる酸素ガスなどである。ま た、水蒸気温度を390℃以下に設定することにより、ダイオキシン発生温度 (約400〜650℃)を確実に下回り、所望の樹脂成分分解を得ることがで きる。なお、分解反応の残渣分は、乾燥後、その後の燃焼工程により処理され る。
3 蒸留器
4 電熱ヒータ
5 水蒸気導入管
8 シュレッダーダスト(プラスチック含有廃棄物)
100 シュレッダーダスト用樹脂成分分解装置
101 天井シャッター(第2シャッター)
102 床面シャッター(第1シャッター)
108 二重シャッター室
109 部分解体室
110 寸法調整室
111 溶媒浸漬室
112 触媒添加室
113 予備加熱室
114 水蒸気接触反応室
117 ホッパー
118a シュレッダーダスト(樹脂含有混在物)
118b 分解残渣
135 第1コンベア
136 第2コンベア
137 第3コンベア
139 加熱ヒータ
141 回転板車
142 処理槽
145 触媒供給器
146a 水蒸気導入管
146b 水蒸気導入管
Claims (2)
- 触媒を添加した有機溶媒にシュレッダーダストを投入して得られる廃棄物浸漬溶液を170〜240℃に加熱する第1予備加熱工程と、水蒸気温度として390℃以下の反応条件下で行われる水蒸気とシュレッダーダストとの接触反応工程とを備え、前記第1予備加熱工程と水蒸気とシュレッダーダストとの前記接触反応工程との間に、シュレッダーダストを280〜390℃に加熱する第2予備加熱工程を備えたことを特徴とする樹脂成分の分解方法。
- 前記触媒として、FeO粉末を用い、FeO粉末の添加量を、前記シュレッダーダストに対して5重量%以下とすることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成分の分解方法。
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