JP4612582B2 - ベントアップ検出機構および廃プラスチック処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃プラスチックを溶融、熱分解処理するスクリュ押出式脱塩素装置におけるベントアップを検出するベントアップ検出機構、および該ベントアップ検出機構、前処理設備および定量供給機を有する廃プラスチック処理システムにおける廃プラスチック処理方法に関する。

従来、スクリュ押出式脱塩素装置では処理温度が高く、スクリュ形状の大部分を推進力の小さい混練スクリュとして滞留時間を確保する構造となっており、そのため脱塩素内を通過する溶融プラスチックの粘度が非常に小さい。また、このとき発生する熱分解ガスを効率よく除去するため、スクリュ押出式脱塩素装置には非常に大きな開口部（真空脱揮口）が設けてあり、この真空脱揮口のスクリュ形状は通常開口部では使用されない推進力の小さい混練スクリュが設けられている。これは上述したように、脱塩素機ではシリンダ内を通過する溶融プラスチックの粘度が非常に小さいため可能な構造である。しかしながら、溶融プラスチックの粘度が上がった等何らかの事情により混練スクリュの上部にせり上がってきた場合は、シリンダに喰い込ませるような構造がないため、シリンダ内の下流側スクリュ回転方向壁面で溶融プラスチックが盛り上がってくる、いわゆるベントアップを発生する可能性がある。

また、廃プラスチックには金属異物等、溶融しないものが含まれており、一部は磁力選別機あるいは風力選別機で選別できるが、Ａｌ合金や銅合金等は必ずしも除去できない。これらが押出機内に混入されると、一部はスクリュにより破砕され微細化するが、一部は圧延されることで逆にダイス径より大きくなる可能性がある。この場合、ダイスを閉塞させシリンダ内にプラスチックが溜まりベントアップを発生させる可能性がある。

また、通常脱塩素機から排出された脱塩素プラスチック（チャー）は、ホットカット装置によりハンドリングし易いペレット状に加工される。ホットカット装置が適用されるのは、脱塩素プラスチックは異物混入が多くストランド切れが発生しやすいためストランドカットはできないこと、また真空引きをしているため、アンダーウォータカットも適用できないことによるものである。ホットカット装置により高温の脱塩素プラスチックをペレット状にカッティングするためには、カッタ刃に冷却水をかける必要があるが、刃に付着した水が過剰にダイスに掛かるとダイスが冷却され樹脂が固化しダイスを閉塞させる可能性がある。ダイスヒータが断線した場合も同様である。また、スタートアップ時の昇温時間が不十分で、装置内の溶融不十分な固い樹脂がダイスに詰まった場合、上流側から供給される溶融プラスチックは粘度が低いため、これを押し出すことができない。このような場合にもダイスが閉塞し、その結果ベントアップが発生する可能性がある。

ベントアップの発見が遅れた場合、設備に与える影響は多大であり、運転再開に要する時間と作業量は非常に深刻なものとなる。

そこで、このような事態の発生を回避するべく、ベントアップ検知方法としては、目視によるもののほか温度センサ（熱電対）、接触式樹脂圧力センサを用いた方法が行われていた。

例えば、目視によるものとしては、監視カメラをベント内に挿入した方法が特許文献１に開示されている。温度センサを用いるものとしては、ベント部においてスクリュ上部空間（ベント内）及びシリンダ内の樹脂接触部に温度センサを設置しておき、両センサ温度差を演算して検知する方法（特許文献２）、ベント内に設置した２個の温度センサ（内１つは加熱）の温度差を比較する方法（特許文献３）、ベント内に溶融樹脂温度より高い温度に加熱コントロールされた温度センサを設置し、ベントアップした樹脂が接触することによりセンサ温度が低下することにより感知する方法（特許文献４）がそれぞれ開示されている。

接触式樹脂圧力センサを用いるものとしては、バレル内の脱揮部に樹脂圧力センサを設置しその樹脂圧力の上昇により検知する方法（特許文献５）、脱揮部を通過した直後のバレル内に樹脂圧力センサを設置しその樹脂圧力の上昇により検知する方法が特許文献６に開示されている。

またその他に、ベント型押出機においてベント内に開口し外部より微量のガス或いは空気を噴出させる細孔と、これに連通した部位に設置した圧力検知器により、ベントアップした溶融樹脂により細孔を塞いだときに発生する圧力変化を検知する方法が特許文献７に開示されている。
特開２０００−２８０２３９号公報 特公昭６２−５４６５５号公報 特公平７−２９３６３号公報 特開平２−２８６３１４号公報 特開平０６−２５４９４５号公報 特開平０５−１４７０９４号公報 特公昭５５−１９１１号公報

脱塩素機は設定温度が高く滞留時間が長いことから、装置の上流側と下流側とでベントボックス内の雰囲気温度が異なる。また、ベントボックス自体もシリンダと同様な温度に昇温していることから、最もベントアップの可能性が高い最下流側面において、樹脂温度と熱分解ガス温度（ベント内雰囲気温度）の差が非常に小さい。従って、従来のように温度センサ（熱電対）によるベント内の雰囲気温度とベントアップした樹脂の温度差による検知方法は不可能である。また、脱塩素機は高温で熱効率をよくするため保温をしていること、及び熱分解ガスの油分が付着したり、温度が低い部分があればそこに固化してしまうことから、カメラや耐熱ガラス等による可視化も非常に困難であり、ベントアップの確認が非常に困難である。

また、脱塩素機では塩素濃度を低下させるため設定温度が高く、溶融樹脂の粘度が通常の押出機で処理する樹脂の粘度より小さいこと、また、非常に大きなベント構造であることからベントアップしても樹脂圧力の上昇がほとんど見られず、脱揮部を通過した直後のバレル内に設置された樹脂圧力センサによって樹脂圧力の上昇を検知することを困難である。

特許文献７に開示された方法では、ベント内に上部から挿入した細管から大気（必要であれば不活性ガスを選定することができる）を真空ポンプで導入し、ベントアップした樹脂が細管を閉塞したときに生じる圧力変化を検知する。また、実施例においてベントアップ時には運転を停止しベント内を大気開放することにしている。これは熱可塑性樹脂に対するベント型押出機では、一度ベントアップを起こすと運転が不可となること、細管が上壁に設けられていることから圧力変化の検出はベントアップした廃プラスチックがベント内に充満した後になされるため充満した廃プラスチックを除去する必要があること、検知器の細管内に樹脂が進入固化し検知器が作動しなくなること、などによるものである。しかし、廃プラスチックを３３０℃以上の高温で熱分解させるため、熱分解ガスが発生しており、外部から大気が注入されると熱分解ガスに着火するおそれがあり、細管から大気を注入することはできない。一方、装置が高温度となっているため、ベントアップ発生時に直ちに運転を停止し大気開放することも不可能である。また検知器の構造が細管に炭化水素等が付着固化しやすくなっているため誤動作が発生し易く、清掃のためには脱塩素装置の温度を熱分解ガスが発生しない温度まで下げる必要があり多大な時間が必要となり、脱塩素装置には適用できない。

そこで、本発明は、ベントアップの発生を、誤動作が少なくかつ迅速に検出でき、かつベントボックス内において酸化反応が促進されてベントボックス内の温度が異常に上昇してしまった場合、酸化反応の促進を抑制して温度を低下させることができるベントアップ検出機構および、該ベントアップ検出機構を備えた廃プラスチック処理システムにおける廃プラスチック処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のベントアップ検出機構は、廃プラスチックを混練溶融するスクリュと、スクリュを収納するシリンダであって、廃プラスチック混練時にシリンダ内に発生する熱分解ガスを除去するための真空脱気口を有するシリンダと、真空脱気口を覆い、ヒータで加熱されるベントボックスとを有するスクリュ押出式脱塩素装置におけるベントアップを検出するベントアップ検出機構において、ベントボックスと連通し、熱分解ガスを真空排気するための熱分解ガス配管と、熱分解ガス配管のベントボックスに接続された位置よりも重力方向において下側の位置でベントボックスと接続され、ヒータで加熱されているベントボックスの外壁面に沿って設置された、不活性ガスをベントボックスに供給するための配管と、配管に設けられた、配管内の圧力を検出するためのベントアップ検出用圧力センサと、配管に設けられ、不活性ガスの流量を制御する流量調整バルブと、ベントボックス内の温度を測定する温度センサと、ベントアップ検出用圧力センサにより測定された圧力値と所定の圧力値とを比較してベントアップの発生および解消を判断し、温度センサにより測定されたベントボックス内の温度に基づき流量調整バルブの開度を変化させる演算処理部とを有することを特徴とする。

上記の通りの本発明のベントアップ検出機構は、演算処理部がベントボックスに連通する配管内の圧力を任意の他の圧力値とを比較してベントアップの発生および解消を判断する。ベントアップが発生すると、配管がベントボックスの側壁に設けられていることより配管内にベントアップした溶融状態の廃プラスチックが進入する。これにより配管が閉塞し、配管内の圧力が、ベントアップ内の圧力や大気圧といった任意の圧力に対して上昇する。演算処理部はこの配管の閉塞による配管内の圧力上昇を検出し、これが任意の他の圧力値に比較して高くなった場合にベントアップが発生したと判断する。また、演算処理部は、このようにして上昇した配管内の圧力が低くなると、ベントアップが解消したと判断する。

特許文献７に開示されている構成は配管がベント上部に設けられているためベントアップ検出にはベント内が廃プラスチックで充満されなければならない。このため、ベントアップ発生からその検出までに遅れが生じていた。また、特許文献７の場合、ベント内に充満した廃プラスチックの除去に時間を要するため運転再開まで時間を要していた。また、脱塩素機では、熱分解ガスが発生するが、この熱分解ガスは分子量の大きい炭化水素や可塑剤によるものであるため冷却されると固化しやすい。特許文献７に開示された構成は、長い配管がベント内に入っているため、冷却固化した熱分解ガスによる配管の閉塞を生じやすく、これによる誤動作を発生しやすい構成になっているといえる。

これに対して、本願発明は、ベントボックスの側壁に設けられた配管内の圧力の変化を検出する。このため、ベントボックス内がベントアップした廃プラスチックで充満してしまう前に、誤動作が少なくかつ迅速にベントアップの発生を検出することができる。よって、ベントアップによる影響が深刻になる前に対処することが可能となり、運転再開までの時間も短縮できる。

また、本発明のベントアップ検出機構は、配管を介してベントボックス内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を有する。配管内に不活性ガスを供給することで配管内に炭化水素等が固着してしまい、初期の性能が維持できなくなってしまうのを防止することができる。

また、本発明のベントアップ検出機構は、配管に設けられた、不活性ガスの流量を制御する流量調整バルブと、ベントボックス内の温度を測定する温度センサとを有し、演算処理部は、温度センサにより測定されたベントボックス内の温度に基づき、流量調整バルブの開度を制御するものである。ベントボックス内において酸化反応が促進されてベントボックス内の温度が異常に上昇してしまった場合、不活性ガスを供給することで酸化反応の促進を抑制でき、よって温度を低下させることができる。

また、本発明のベントアップ検出機構は、ベントボックスの上壁部に設けられた、ベントボックス内の圧力を検出するためのベント内用圧力センサを有し、演算処理部が、ベント内用圧力センサの圧力値よりもベントアップ検出用圧力センサの圧力値が高くなった場合にベントアップが発生したと判断し、ベント内用圧力センサの圧力値とベントアップ検出用圧力センサの圧力値とが等しくなった場合にベントアップが解消したと判断するものであってもよい。

また、演算処理部におけるベントアップの発生の判断は、ベントアップ検出用圧力センサの圧力値が大気圧よりも高くなった場合にベントアップが発生したと判断し、ベントアップ検出用圧力センサの圧力値が大気圧よりも低くなった場合にベントアップが解消したと判断するものであってもよい。

また、本発明のベントアップ検出機構は、配管内の異物をベントボックス内に排出する異物除去機構を有するものであってもよい。

本発明の廃プラスチック処理方法は、廃プラスチックの破砕、および混合物の除去を行う前処理設備と、前処理設備から供給された廃プラスチックを所定の供給量だけスクリュ押出式脱塩素装置に供給する定量供給機と、本発明のベントアップ検出機構とを有する廃プラスチック処理システムにおける廃プラスチック処理方法であって、演算処理部がベントアップが発生したと判断した場合、前処理設備および定量供給機による廃プラスチックの処理を停止させ、または処理量を低減させ、演算処理部がベントアップが解消したと判断した場合、処理の停止、または処理量が低減させられていた前処理設備および定量供給機による廃プラスチックの処理を復帰させるものである。

本発明の廃プラスチック処理方法は、本願発明のベントアップ検出機構によりベントアップの発生を迅速に検出し、これに応じて前処理設備および定量供給機を自動的に停止、あるいは処理量を低減させることができる。このため、ベントアップが設備や装置に与える影響を少なくできるとともに運転再開に要する時間と作業量を少なくすることができる。

また、本発明の廃プラスチック処理方法は、演算処理部がベントアップが発生したと判断した場合、スクリュ押出式脱塩素装置も停止させ、または処理量を低減させ、演算処理部がベントアップが解消したと判断した場合、処理の停止、または処理量が低減させられていたスクリュ押出式脱塩素装置の運転も復帰させるものであってもよい。

本発明によれば、ベントボックスの側壁に配管を設け、この配管内の圧力値と任意に圧力値とを比較するため、ベントアップの発生を確実かつ迅速に検出することができる。また、これに伴い、前処理設備、定量供給機、スクリュ押出式脱塩素装置を停止させるため、ベントアップが設備や装置に与える影響を少なくできるとともに運転再開に要する時間と作業量を少なくすることができる。

以下、図面を参照しながら、本願発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態の廃プラスチック処理装置の構成図を示す。

本実施形態の廃プラスチック処理装置は前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０を有する。

前処理設備１０は、廃プラスチックを粗破砕する一次破砕機１１、磁性成分及び非磁性成分を選別する磁力選別機１２、風力によりプラスチックシート類に混在している金属類を除去する風力選別機１３、および、原料ホッパに供給可能な大きさにまで混合廃プラスチックを破砕する二次破砕機１４とを有する。

定量供給機１５は、二次破砕機１４により破砕された廃プラスチックを所定の供給量だけ原料ホッパ１６へと供給するものである。

スクリュ式脱塩素装置２０は、シリンダ２１と、シリンダ２１内に収納され、廃プラスチックを混練する２本のスクリュ２２と、廃プラスチックの熱分解により発生した熱分解ガスを除去するためにシリンダ２１に形成された真空脱気口を覆うベントボックス２３と、樹脂を連続的に押し出すダイス２４と、ダイス２４から押し出された樹脂を連続的に切断してペレットとするためのホットカッタ装置２５とを有する。

シリンダ２１は廃プラスチックの熱分解を促進するため不図示のヒータにより加熱される。２本のスクリュ２２は、互いに噛合うように収納されており、モータ２９にて同方向に回転駆動がなされ、定量供給機１５から溶融機３６を経て、さらにポリマー配管２６を介して供給された廃プラスチックを混練・脱揮し、溶融プラスチックとしてダイス２４から排出する。

真空脱気口は本実施形態のスクリュ式脱塩素装置２０の場合、シリンダ２１の下流方向から上流方向に向けて３カ所形成されている。ベントボックス２３ａ、２３ｂ、２３ｃはこれら各真空脱気口を覆うように設けられている。これら各ベントボックス２３ａ、２３ｂ、２３ｃには熱分解ガス配管２７が接続されている。さらに熱分解ガス配管２７には不図示の真空排気装置が接続されており、熱分解ガスが真空排気される。また、熱分解ガス配管２７には熱分解ガス配管２７の閉塞を検知するため、真空計２８が設けられている。

シリンダ２１の最下流に設けられたベントボックス２３ａの構成の詳細を図２に示す。

ベントボックス２３ａの上壁にはベントボックス２３ａ内の圧力を検出するためのベント内用圧力センサ３０と、ベントボックス２３ａ内の温度を測定するための温度センサ３２が設けられている。また、ベントボックス２３ａの側壁にはベントボックス２３ａ内と連通する配管３５が接続されている。配管３５は２方向に分岐しており、一方には配管３５内の圧力を検出するベントアップ検出用圧力センサ３１が設けられており、他方には不活性ガスをベントボックス２３ａ内に供給するための不図示の不活性ガス供給装置が接続されている。不活性ガス供給装置に接続されている側の配管３５には不活性ガスの流量を調整するための流量調整バルブ３３と、不活性ガスの流量を測定するための流量計３４とが設けられている。

ベントボックス２３ａの側壁に設けられた配管３５の設置高さは、できるだけスクリュ上部との距離が短くなるようにしておくことが好ましい。このようにしておくことでベントアップした廃プラスチックが配管３５内に進入するまでの時間が短縮されるので、ベントアップの検出に要する時間を短縮することができる。また、ベントボックス２３ａ内にベントアップしてくる廃プラスチックの量を極力減らすことができるため、ベントアップした廃プラスチックの除去に要する手間が不要となる、あるいは手間を少なくすることができる。

また配管３５の挿入位置は、ベントボックス２３ａの側面にするとともに配管３５の先端がベントボックス２３ａの内壁面まで到達するようにしている。配管３５をこのように設置することで、炭化水素等による配管３５の閉塞をより効果的に抑制することができる。

さらに、配管３５は溶融樹脂の流れ方向からできるだけ下流側に設置することが好ましい。

また、配管３５には、不活性ガス供給装置から常時少量の不活性ガスを流しておく。配管３５内に不活性ガスを流しておくことで、ベント内で発生する熱分解ガスが配管３５内に進入して配管３５が閉塞してしまうことによる誤動作を防止できるとともに、ベントアップ時に配管３５の端部が塞がった場合に配管３５内の圧力を急速に上げる効果があり、より早く正確にベントアップを検知することができる。なお、不活性ガスによるこれらの効果をより高めるためには不活性ガスの圧力は高めに設定しておいた方がより効果的である。

また、配管３５への炭化水素等の付着や、付着してしまった炭化水素等の冷却固化を防止するためには不活性ガスをシリンダ設定温度程度に予熱することが望ましい。このため、本実施形態のスクリュ式脱塩素装置２０では不活性ガスを供給する配管３５をベントボックス２３ａの外壁面に沿って設置し、断熱材により被覆している。シリンダ２１を加熱するヒータはベントボックス２３ａも加熱しているため、このヒータからの熱を利用して不活性ガスをシリンダ設定温度程度に予熱することが可能であるためである。

また、配管３５の清掃回数を大幅に削減するとともに誤動作を防止する効果をさらに上げるためには、不活性ガスを強制的に連続注入する配管３５に、配管に固着した異物を除去するため機構を付加することが効果的である。このような異物除去機構の例を図３に示す。図３（ａ）は空圧シリンダ５１により摺動するピストン５０を配管３５内に設けた異物除去機構を示す。すわなち、図３（ａ）に示す異物除去機構は空圧シリンダ５１を駆動してピストン５０をベントボックス２３ａ内へと突き出す（図３（ａ）中右方向）ことで配管３５内の異物をベントボックス２３ａ内へと排出させるものである。また、図３（ｂ）はモータ６１により回転駆動される二軸スクリュ６０が配管３５内に設けられた異物除去機構を示す。すわなち、図３（ｂ）に示す異物除去機構はモータ６１により二軸スクリュ６０を回転駆動させることで配管３５内の異物をベントボックス２３ａ内へと排出させるものである。

ダイス２４にはダイ孔が形成されており、圧送されてきた樹脂がダイ孔からホットカッタ装置２５へと連続的に押し出される。

ホットカッタ装置２５は、モータ７により回転駆動されるカッタ刃を備えており、ダイ孔から連続的に押し出された樹脂を、モータにより回転駆動されるカッタ刃により連続的に切断してペレットを形成する。

次に、本実施形態のベントアップ検出方法を、図４に示すブロック図を参照しながら説明する。

演算処理部７０にはベント内用圧力センサ３０、ベントアップ検出用圧力センサ３１および温度センサ３２からの信号が入力される。演算処理部７０は、これらの入力信号に基づき、前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０の各制御コントローラ（不図示）に対して制御信号を出力する。

いま、例えばダイス２４が異物で閉塞しベントアップが発生した場合を考える。通常運転中は、ベント内用圧力センサ３０とベントアップ検出用圧力センサ３１との圧力値はほぼ同等な値を指示している。これに対してダイス２４の閉塞によりベントアップし、溶融樹脂の液面が上昇し、配管３５を塞ぐ位置まで上昇すると、ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値は上昇し、正圧となる。ベント内用圧力センサ３０により測定されるベント内圧力は負圧のままであるため両者に圧力の差が生じる。演算処理部７０は、ベント内用圧力センサ３０とベントアップ検出用圧力センサ３１との圧力値を比較し、「ベント内用圧力センサ３０の圧力値＜ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値」となったときにベントアップが発生したと判断する。なお、演算処理部７０はこの判断のための任意のしきい値が設定されているものであってもよい。また、演算処理部７０によるベントアップの発生の判断を「ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値＞＝０ｋＰａＧ（大気圧）」という条件で行うものであってもよい。

演算処理部７０によりベントアップが発生したとの判断がなされた場合、演算処理部７０は前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０の各制御コントローラ（不図示）にターンダウン指令（設備停止を含む）を送り、運転を自動停止、あるいは処理量を低減させる。また、ターンダウン指令と同時に流量調整バルブ３３の開度を上げ、配管３５内への不活性ガスの供給量を増加させる。

作業者がダイス２４の閉塞を解消させた場合、シリンダ２１の内部に溜まった溶融樹脂はダイス２４から押し出されてベントアップが解消される。溶融樹脂の液面が配管３５の位置より下がり、配管３５を閉塞させていた溶融樹脂がなくなり、ベントアップ検出用圧力センサ３１とベントボックス２３ａ内とが連通することでベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値とベント内用圧力センサ３０の圧力値とは同等の値を示す。演算処理部７０は、ベント内用圧力センサ３０とベントアップ検出用圧力センサ３１との圧力値を比較し、「ベント内用圧力センサ３０の圧力値＜ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値」の状態から「ベント内用圧力センサ３０の圧力値＝ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値」となったときにベントアップが解消したと判断する。なお、演算処理部７０はこの判断のための任意のしきい値が設定されているものであってもよい。また、演算処理部７０によるベントアップの解消の判断を「ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値＜＝０ｋＰａＧ」という条件で行うものであってもよい。

なお、スクリュ式脱塩素装置２０における処理温度は高いため、溶融樹脂粘度が低いこと、及び配管３５は加熱されるベントボックス２３ａの側面に設置されていること、さらには流量調整バルブ３３の開度を上げて不活性ガスの供給量および圧力を高めることにより、配管３５内に樹脂が残り固着してしまうのを防止している。

演算処理部７０によりベントアップが解消したとの判断がなされた場合、演算処理部７０は前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０の各制御コントローラにターンダウン復帰指令（設備停止を含む）を送り、運転を自動復帰させる。また、ベントアップ解消のために開度を上げていた流量調整バルブ３３の開度を下げる。

なお、上述した運転の停止および復帰は自動制御以外とする以外に、ベントアップ発生、解消をモニタ等により作業者に知らしめ、運転の停止および復帰を作業者が行うようにしてもよい。

また、上述したベントアップ検出時における演算処理部７０による運転制御は、前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０のいずれをも運転停止させる制御を一例として示したが本願発明はこれに限定されるものではない。すわなち、ベントアップを検出した際、演算処理部７０は前処理設備１０、定量供給機１５のみを停止させる、あるいは処理量を低減させ、スクリュ式脱塩素装置２０の運転条件はそのままとする制御を行うものであってもよい。また、演算処理部７０はベントアップが発生したと判断するしきい値を複数準備しておき、これらしきい値に応じて前処理設備１０、定量供給機１５およびスクリュ式脱塩素装置２０の運転停止、あるいは処理量の低減を制御するものであってもよい。

また、演算処理部７０には温度センサ３２によりベントボックス２３ａ内の温度情報が入力される。所定のしきい値以上の温度が検出されると、演算処理部７０はなんらかの異常により温度が上昇したと判断する。温度異常と判断した演算処理部７０は、流量調整バルブ３３の開度を上げて配管３５内への不活性ガスの供給量を増加させ、ベントボックス２３ａ内に不活性ガスを送り込み、ベントボックス２３ａ内の温度を低下させる。すわなち、ベントボックス２３ａ内にて酸化反応が促進されて温度が異常に上昇した場合、不活性ガスの供給により酸化反応を効果的に抑制することができる。温度センサ３２により検出されたベントボックス２３ａ内の温度が所定のしきい値以下となった場合、演算処理部７０は開度を上げていた流量調整バルブ３３の開度を下げる。
（実施例）
本願発明によるベントアップ検出方法と、従来の温度測定によるベントアップ検出方法との比較試験を行った。

従来の温度測定によるベントアップ検出方法の場合、シリンダ設定温度３８０℃において樹脂温度３７８℃に対し、最下流側のセンサで最大処理量時の雰囲気温度３７３℃、３／４処理量時の雰囲気温度３７７℃であり、ベントアップを判断することができなかった。

一方、本願発明によるベントアップ検出方法の場合、シリンダ設定温度３８０℃においてベント内圧力−５．０ｋＰａＧに対し、最大処理量時の検知器圧力−５．０ｋＰａＧ、３／４処理量時の検知器圧力−５．０ｋＰａＧ、ベントアップ時の検知器圧力＋０．４ｋＰａＧであり、容易にベントアップを検知することができた。

また、このときスクリュ式脱塩素装置２０の運転条件はそのままで、前処理設備１０および定量供給機１５による処理量を低減させることでベントアップ状態は解消され、ベントアップ検出用圧力センサ３１の圧力値正常状態時の圧力値に戻った。また、配管３５内に樹脂の固着はほとんど見られなかった。

本発明の廃プラスチック処理装置の一例の構成図である。 シリンダの最下流に設けられたベントボックスの構成を示す模式図である。 配管内の異物を除去する機構例の構成図である。 本発明のベントアップ検出を説明するためのブロック図である。

符号の説明

７、２９、６１ モータ
１０ 前処理設備
１１ 一次破砕機
１２ 磁力選別機
１３ 風力選別機
１４ 二次破砕機
１５ 定量供給機
１６ 原料ホッパ
２０ スクリュ式脱塩素装置
２１ シリンダ
２２ スクリュ
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ ベントボックス
２４ ダイス
２５ ホットカッタ装置
２６ ポリマー配管
２７ 熱分解ガス配管
３０ ベント内用圧力センサ
３１ ベントアップ検出用圧力センサ
３２ 温度センサ
３３ 流量調整バルブ
３４ 流量計
３５ 配管
３６ 溶融機
５０ ピストン
５１ 空圧シリンダ
６０ 二軸スクリュ
７０ 演算処理部

Claims (6)

1. 廃プラスチックを混練溶融するスクリュ（２２）と、前記スクリュ（２２）を収納するシリンダ（２１）であって、前記廃プラスチックの混練時にシリンダ（２１）内に発生する熱分解ガスを除去するための真空脱気口を有するシリンダ（２１）と、前記真空脱気口を覆い、ヒータで加熱されるベントボックス（２３）とを有するスクリュ押出式脱塩素装置（２０）におけるベントアップを検出するベントアップ検出機構において、
   前記ベントボックス（２３）と連通し、前記熱分解ガスを真空排気するための熱分解ガス配管（２７）と、
   前記熱分解ガス配管（２７）の前記ベントボックス（２３）に接続された位置よりも重力方向において下側の位置で前記ベントボックス（２３）と接続され、前記ヒータで加熱されている前記ベントボックス（２３）の外壁面に沿って設置された、不活性ガスを前記ベントボックス（２３）に供給するための配管（３５）と、
   前記配管（３５）に設けられた、前記配管（３５）内の圧力を検出するためのベントアップ検出用圧力センサ（３１）と、
   前記配管（３５）に設けられ、前記不活性ガスの流量を制御する流量調整バルブ（３３）と、
   前記ベントボックス（２３）内の温度を測定する温度センサ（３２）と、
   前記ベントアップ検出用圧力センサ（３１）により測定された圧力値と所定の圧力値とを比較してベントアップの発生および解消を判断し、前記温度センサ（３２）により測定された前記ベントボックス（２３）内の温度に基づき前記流量調整バルブ（３３）の開度を変化させる演算処理部（７０）とを有することを特徴とするベントアップ検出機構。
2. 前記ベントボックス（２３）に設けられた、前記ベントボックス（２３）内の圧力を検出するためのベント内用圧力センサ（３０）を有し、前記演算処理部（７０）は、前記ベント内用圧力センサ（３０）の圧力値よりも前記ベントアップ検出用圧力センサ（３１）の圧力値が高くなった場合にベントアップが発生したと判断し、前記ベント内用圧力センサ（３０）の圧力値と前記ベントアップ検出用圧力センサ（３１）の圧力値とが等しくなった場合にベントアップが解消したと判断する、請求項１に記載のベントアップ検出機構。
3. 前記演算処理部（７０）は、前記ベントアップ検出用圧力センサ（３１）の圧力値が大気圧よりも高くなった場合にベントアップが発生したと判断し、前記ベントアップ検出用圧力センサ（３１）の圧力値が大気圧よりも低くなった場合にベントアップが解消したと判断する、請求項１に記載のベントアップ検出機構。
4. 前記配管（３５）内の異物を前記ベントボックス（２３）内に排出する異物除去機構（５０、５１、６０、６１）を有する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のベントアップ検出機構。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のベントアップ検出機構と、前記廃プラスチックを所定の供給量だけ前記スクリュ押出式脱塩素装置（２０）に供給する定量供給機（１５）と、前記廃プラスチックの破砕、および混合物の除去を行い前記定量供給機（１５）に前記廃プラスチックを供給する前処理設備（１０）と、を有する廃プラスチック処理システムにおける廃プラスチック処理方法であって、
   前記演算処理部（７０）は、ベントアップが発生したと判断した場合、前記前処理設備（１０）および前記定量供給機（１５）による前記廃プラスチックの処理を停止させ、または前記廃プラスチックの処理量を低減させ、
   前記演算処理部（７０）は、ベントアップが解消したと判断した場合、前記廃プラスチックの処理の停止、または前記廃プラスチックの処理量が低減させられていた前記前処理設備（１０）および前記定量供給機（１５）による廃プラスチックの処理を復帰させる廃プラスチック処理方法。
6. 前記演算処理部（７０）は、ベントアップが発生したと判断した場合、前記スクリュ押出式脱塩素装置（２０）も停止させ、または前記廃プラスチックの処理量を低減させ、
   前記演算処理部（７０）は、ベントアップが解消したと判断した場合、前記廃プラスチックの処理の停止、または前記廃プラスチックの処理量が低減させられていた前記スクリュ押出式脱塩素装置（２０）の運転も復帰させる、請求項５に記載の廃プラスチック処理方法。

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