JP4330558B2 - 廃プラスチック油化処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、破砕した廃プラスチックを加熱油化槽に入れて加熱溶融し、その蒸発ガスを冷却して油液として回収する廃プラスチック油化処理装置に関する。
特許文献１（特許第３５８８６６９号公報）には、廃プラスチックと油物質との混合物を加熱溶融し、得られた溶融液または溶融スラリーをエマルジョン化し、エマルジョン化した溶融液または溶融スラリーを燃料として用いることを特徴とする廃プラスチックのサーマルリサイクル方法が開示されている。この方法では、廃プラスチックと混合する油物質は、重油タンク内に蓄えられた重油であり、重油をヒータで所定温度に加温した後、溶融槽に供給し、ここで加熱しながら撹拌機によって廃プラスチックのチップと混合して、溶融プラスチックと重油の混合物からなる溶融スラリーを調製する。この溶融スラリーをエマルジョン化するには、重油タンクから溶融槽への管路上で重油に適量の加温水を加え、全体を混合する。
しかし、この方法は、廃プラスチックを重油と混合して重油中に溶融させることで、廃プラスチックの油化液を重油に混合させた燃料として利用するもので、廃プラスチック以外の原料である重油を必要とするとともに、処理時間が長くなる。また、廃プラスチックの油化液は、重油と混合されるため燃料以外の用途には供しえない。
特許第３５８８６６９号公報
本発明の課題は、廃プラスチックのみを原料として、これを熱効率良く短時間に油化することができ、しかも、その油液を多用途に有効利用できる廃プラスチック油化処理装置を提供することにある。
本発明の廃プラスチック油化処理装置は、破砕した廃プラスチックを加熱油化槽に入れて加熱溶融し、その蒸発ガスを冷却装置で冷却して油液として回収する廃プラスチック油化処理装置において、前記冷却装置で冷却して回収した回収油液が、前記加熱油化槽内に予め入れられており、この加熱油化槽には、その中に投入された廃プラスチックを回収油液と共に撹拌する撹拌機が備えられ、また、この加熱油化槽は、二重構造となっていてその内部に熱媒体が封入され、この熱媒体を熱源で加熱することにより、廃プラスチックが熱媒体及び加熱油化槽内の回収油液を介して加熱されるようになっており、廃プラスチックを破砕する破砕機と、この破砕機で破砕された廃プラスチックを、回収油液が予め入れられた状態で投入され、しかも二重構造としてその内部に熱媒体が封入された一次処理用加熱油化槽と、この一次処理用加熱油化槽内に投入された廃プラスチックを回収油液と共に撹拌する一次処理用撹拌機と、一次処理用加熱油化槽での蒸発ガスを冷却して油液を回収する一次処理用冷却装置と、一次処理用加熱油化槽から残渣を排出する一次残渣排出装置と、この一次残渣排出装置で排出された残渣を、回収油液が予め入れられた状態で投入され、しかも二重構造としてその内部に熱媒体が封入された二次処理用加熱油化槽と、この二次処理用加熱油化槽内に投入された一次残渣を回収油液と共に撹拌する二次処理用撹拌機と、二次処理用加熱油化槽での蒸発ガスを冷却して油液を回収する二次処理用冷却装置とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、廃プラスチックを加熱溶融し、その蒸発ガスを冷却して回収した回収油液を加熱油化槽内に予め入れておき、これを廃プラスチックと共に撹拌しながら、加熱油化槽の二重構造内部の熱媒体を介して加熱するので、廃プラスチック同士の空間が回収油液で埋められ、しかも、回収油液は熱媒体としての役目もするので、廃プラスチックへの熱伝導が非常に良く、熱媒体の間接加熱ににより熱伝導を平均化できることと相俟って、廃プラスチックを熱効率良く短時間に溶融させることができる。また、熱媒体によって、廃プラスチックが溶融するに適した温度に調整できる。回収した油液は多用途に有効利用できる、
図１に本発明の概要を示す。この廃プラスチック油化処理装置は、燃焼炉１内に加熱油化槽２が設置され、これらの間には燃焼空間３が形成されている。加熱油化槽２は二重構造で、その内部に封入されたオイル等の熱媒体４を、燃焼空間３内で熱源であるバーナ４にて加熱することにより、加熱油化槽２内が熱媒体４を介して間接加熱される。加熱油化槽２への加熱温度は、排熱管５により調整できるようになっている。
加熱油化槽２内には、処理物である廃プラスチックを本装置で加熱溶融し、その蒸発ガスを冷却して回収した油液６が、廃プラスチックの処理量に応じた適量だけ予め入れられている。このような状況で投入装置７から廃プラスチック８を加熱油化槽２内に投入し、撹拌機９で油液６と共に撹拌しながら、廃プラスチック８を熱媒体４及び油液６を介して間接加熱して溶融させるようになっている。
予め入れておいた油液６と共に廃プラスチック８を撹拌することにより、廃プラスチック８同士の空間が油液６で埋められ、しかも、油液６は熱媒体としての役目もするので、廃プラスチック８への熱伝導が非常に良く、熱媒体４の間接加熱による熱伝導を、加熱油化槽２の胴部及び底部の全域に平均化できることと相俟って、廃プラスチック８を熱効率良く短時間に溶融させることができる。また、熱媒体４によって、廃プラスチック８が溶融するに適した温度に調整できる。
加熱油化槽２内で溶融した廃プラスチック８の溶液は、熱分解により蒸発して加熱油化槽２内の温度を上昇させることにより、蒸発が促進される。その蒸発ガスは、蒸発ガス移流管１０を経て、図１では示していない冷却装置で冷却され、油液として回収される。
図２〜図４に図１を具体化した本発明の一実施例を示す。この廃プラスチック油化処理装置は、一次処理ユニット１１Ａと二次処理ユニット１１Ｂとで構成され、廃プラスチックを先ず一次処理ユニット１１Ａで一次処理した後、その残渣を二次処理ユニット１１Ｂで二次処理する。
一次処理ユニット１１Ａには、図４に示した破砕機１２で破砕された廃プラスチックが、搬入コンベア１３を通じて搬入されるが、その廃プラスチックは、一次処理用加熱油化槽１４の天井部上に設置された投入装置１５により、この加熱油化槽１４内に投入される。ここで、投入装置１５は、廃プラスチックをスクリューコンベア１５ａ・１５ｂにより更に破砕しながら加熱油化槽１４の投入口へ押し込む。
加熱油化槽１４内には、廃プラスチックの蒸発ガスを冷却して回収した油液が予め入れられており、加熱油化槽１４の天井部上に駆動源を設置した撹拌機１６により、廃プラスチックと共に撹拌される。
加熱油化槽１４は、燃焼炉１７内に設置され、それとの間に燃焼空間１８が形成されている。加熱油化槽２は二重構造になっており、その内部に封入されている熱媒体１９をバーナ等の熱源２０にて加熱することにより、加熱油化槽１４内が熱媒体１９を介して間接加熱される。
燃焼炉１７の外側に一次処理用冷却装置２１が並設されており、加熱油化槽１４内で廃プラスチックを溶融させることにより発生した蒸発ガスは、蒸発ガス移流管２２を通じて冷却装置２１へ入り、ここで冷却されることにより油液が回収される。
また、加熱油化槽１４での一次残渣を外部に取り出すための一次残渣排出装置２３が、一次処理用冷却装置２１の反対側に設置されている。この一次残渣排出装置２３の残渣排出コンベア２４は、加熱油化槽１４の底部から燃焼炉１７の外方まで上向きに傾斜させて延びており、加熱油化槽１４内に残った一次残渣は、この残渣排出コンベア２４にて搬出され、燃焼炉１７外において一次残渣回収容器２５に回収される。一次残渣排出装置２３は、加熱油化槽１４からの蒸発ガスが外部へ漏れないような気密構造になっている。
一方、二次処理ユニット１１は、一次処理用加熱油化槽１４よりも容積が小さい二次処理用加熱油化槽２６を有し、この二次処理用加熱油化槽２６には、一次残渣回収容器２５に回収した一次残渣が投入される。
二次処理用加熱油化槽２６も、基本的には一次処理用加熱油化槽１４と同じ構造で、燃焼炉２７内に設置され、それとの間に燃焼空間２８が形成されている。加熱油化槽２６は二重構造になっており、その内部に封入されている熱媒体２９をバーナ等の熱源３０にて加熱することにより、加熱油化槽２６内が熱媒体２９を介して間接加熱される。
加熱油化槽２６内には、廃プラスチックの蒸発ガスを冷却して回収した油液が予め入れられており、加熱油化槽２６の天井部上に駆動源を設置した撹拌機３１により、廃プラスチックと共に撹拌される。
燃焼炉２７の外側に二次処理用冷却装置３２が並設されており、加熱油化槽１４内で廃プラスチックを溶融させることにより発生した蒸発ガスは、蒸発ガス移流管３３を通じて冷却装置３２へ入り、ここで冷却されることにより油液が回収される。
また、加熱油化槽２６での二次残渣を外部に取り出すための二次残渣排出装置３４が、二次処理用冷却装置３２の反対側に設置されている。この二次残渣排出装置３４の残渣排出管３５は、下向きに傾斜して燃焼炉２７の外方まで延びており、加熱油化槽２６内に残った二次残渣は、燃焼炉２７外において二次残渣回収容器３６に回収される。二次残渣排出装置３４も、加熱油化槽２６からの蒸発ガスが外部へ漏れないような気密構造になっている。
本発明による廃プラスチック油化処理装置の概要図である。 その一実施例の断面図である。 同実施例の平面図である。 同実施例の一次処理ユニットの側面図である。
符号の説明
１ 燃焼炉
２ 加熱油化槽
３ 燃焼空間
４ 熱媒体
５ 排熱管
６ 油液
７ 投入装置
８ 廃プラスチック
９ 撹拌機
１０ 蒸発ガス移流管
１１Ａ 一次処理ユニット
１１Ｂ 二次処理ユニット
１２ 破砕機
１３ 搬入コンベア
１４ 一次処理用加熱油化槽
１５ 投入装置
１５ａ・１５ｂ スクリューコンベア
１６ 撹拌機
１７ 燃焼炉
１８ 燃焼空間
１９ 熱媒体
２０ 熱源
２１ 一次処理用冷却装置
２２ 蒸発ガス移流管
２３ 一次残渣排出装置
２４ 残渣排出コンベア
２５ 一次残渣回収容器
２６ 二次処理用加熱油化槽
２７ 燃焼炉
２８ 燃焼空間
２９ 熱媒体
３０ 熱源
３１ 撹拌機
３２ 二次処理用冷却装置
３３ 蒸発ガス移流管
３４ 二次残渣排出装置
３５ 残渣排出管
３６ 二次残渣回収容器

Claims (1)

  1. 破砕した廃プラスチックを加熱油化槽に入れて加熱溶融し、その蒸発ガスを冷却装置で冷却して油液として回収する廃プラスチック油化処理装置において、前記冷却装置で冷却して回収した回収油液が、前記加熱油化槽内に予め入れられており、この加熱油化槽には、その中に投入された廃プラスチックを回収油液と共に撹拌する撹拌機が備えられ、また、この加熱油化槽は、二重構造となっていてその内部に熱媒体が封入され、この熱媒体を熱源で加熱することにより、廃プラスチックが熱媒体及び加熱油化槽内の回収油液を介して加熱されるようになっており、廃プラスチックを破砕する破砕機と、この破砕機で破砕された廃プラスチックを、回収油液が予め入れられた状態で投入され、しかも二重構造としてその内部に熱媒体が封入された一次処理用加熱油化槽と、この一次処理用加熱油化槽内に投入された廃プラスチックを回収油液と共に撹拌する一次処理用撹拌機と、一次処理用加熱油化槽での蒸発ガスを冷却して油液を回収する一次処理用冷却装置と、一次処理用加熱油化槽から残渣を排出する一次残渣排出装置と、この一次残渣排出装置で排出された残渣を、回収油液が予め入れられた状態で投入され、しかも二重構造としてその内部に熱媒体が封入された二次処理用加熱油化槽と、この二次処理用加熱油化槽内に投入された一次残渣を回収油液と共に撹拌する二次処理用撹拌機と、二次処理用加熱油化槽での蒸発ガスを冷却して油液を回収する二次処理用冷却装置とを備えたことを特徴とする廃プラスチック油化処理装置。
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