JP5874408B2 - 廃プラスチック油化装置および廃プラスチック油化方法 - Google Patents

Description

本発明は、廃プラスチックから分解油を回収する油化技術に関し、主としてエンジニアプラスチックに対して分解油の収率を上げる廃プラスチック油化装置および廃プラスチック油化方法に関するものである。

携帯電話やＰＣ、サーバ等の電子機器の筐体や部品には、軽量性や耐腐食性、耐絶縁性といった特質を活かしたプラスチックが多く用いられるようになってきている。一方これらの特質によって、廃棄されたプラスチックを土中に埋めても耐腐食性のため分解しない、焼却した場合に有害物質を発生する、等の環境破壊に対する問題を発生させている。このため、廃棄されるプラスチックを再利用（リユース）や再生利用（リサイクル）することで廃棄を減少させると共に、廃棄物を資源として用いる取り組みが積極的に行なわれるようになってきた。

リサイクルの方法には、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、およびサーマルリサイクルがあるが、近年では資源・エネルギーの観点から熱エネルギー源として利用するサーマルリサイクルが注目されている。このサーマルリサイクルの技術の一つに廃プラスチックを油化して分解油を回収し、燃料として用いることが行なわれている。

廃プラスチックの油化の一般的な方法は、廃プラスチックを熱分解槽に投入して融点以上の温度で加熱して熱分解ガスを発生させ、この熱分解ガスを冷却により液化した分解油を取り出す方法が行なわれている。この方法は、ポリエチレンやポリプロプレン、ポリスチレンといった汎用プラスチックで行なわれている方法である。しかしながら、電子機器に多く用いられるエンジニアリングプラスチックを汎用プラスチックと同様の方法で油化を行なった場合に、効率よく分解油を回収できない、という問題があった。これは、エンジニアリングプラスチックの分子量が大きいことや、エンジニアリングプラスチックに難燃剤、無機充填剤などが添加されていることなどにより、分子鎖を細かく切断できずガス化が十分に行なわれないことによる、と考えられている。

廃プラスチックから分解油を効率よく回収する方法として、反応槽に過熱水蒸気を噴出するノズルを設け、過熱水蒸気を廃プラスチックに直接噴射して熱分解させ、油分を取り出すことが提案されている。本方法によれば水蒸気気相中において廃プラスチックに高いエネルギーを与えることができるので、廃プラスチックを効率よく分解して油分の生成を行なうことができるとするものである。

特開２００９−２２１２３６号公報

上記したように、汎用プラスチックでは油化装置の熱分解槽に廃プラスチックを入れ、加熱によりガス化して分解油を回収することが行なわれている。この油化装置を用いて、エンジニアリングプラスチックの油化を行なった場合に、エンジニアリングプラスチック自体の分子量が大きいことや、エンジニアリングプラスチックに難燃剤、無機充填剤などが添加されていることもあって、ガス化が十分に行なわれないため収率が低い、という問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてエンジニアリングプラスチックでも十分なガス化が行なわれ、分解油の収率が高い廃プラスチック油化装置および廃プラスチック油化方法を提供することを目的とする。

発明の一観点によれば、溶融した廃プラスチックを収容する熱分解槽と、熱分解槽の底面から廃プラスチックを加熱する第１の加熱部と、熱分解槽の上面から廃プラスチックの溶融した液面を加熱する第２の加熱部と、熱分解槽で気化した熱分解ガスを冷却して分解油を生成する冷却槽と、を有する廃プラスチック油化装置を提供できる。

発明の別の一観点によれば、熱分解槽に収容され、溶融した廃プラスチックの液面と底部の温度差が所定値以下となるように加熱する加熱工程と、液面から熱分解ガスを気化させる気化工程と、熱分解ガスを冷却して凝固させ、分解油を生成する分解油生成工程と、を有する廃プラスチック油化方法を提供できる。

開示の廃プラスチック油化装置によれば、熱分解槽の底面と上面から加熱して、加熱で溶融した廃プラスチックの対流を抑制し、対流によって生じる溶融プラスチック中の残渣物の浮き上がりを防いで気化面の実効面積を確保して気化効率を上げることで分解油の収率向上を図る。

一般的な廃プラスチック油化装置の構成例を示す図である。 本発明の廃プラスチック油化装置の構成例を示す図である。 熱分解槽本体の形状規定例（その１） 熱分解槽本体の形状規定例（その２） 本発明の廃プラスチック油化装置を用いた処理フロー例を示す図である。 廃プラスチックの油化プロセスのフロー例を示す図である。 本発明の廃プラスチック油化装置の熱分解槽各所の温度プロファイル例を示す図である。 一般的な廃プラスチック油化装置の熱分解槽各所の温度プロファイル例を示す図である。

本発明の実施形態の理解を容易にするために、一般的に知られている廃プラスチック油化装置について説明する。

図１は汎用プラスチックの油化に用いられている一般的な廃プラスチック油化装置の構造を模式的に示した図で、廃プラスチック油化装置１０は、大きく分けて熱分解槽２０と冷却槽３０、および分離槽４０とで構成される。

熱分解槽２０は、熱分解槽本体２１の上に上蓋２２を配置し、上蓋２２を締結ボルト２３で熱分解槽本体２１に締結した密閉構造になっている。この中に破砕した廃プラスチックを収容し、熱分解槽本体２１の側面周囲を覆ったヒーター２４で槽内に収容した廃プラスチックを３００〜６００℃に加熱する。この加熱により廃プラスチックは溶融し、続いて熱分解温度に達して気化が始まり熱分解ガスを発生する。３００℃より低いと十分な気化が行なわれず、６００℃を超えると炭化が起こるので、この温度範囲で熱分解を行なわせる。溶解した廃プラスチックは図中に溶融プラスチック５０として示され、その溶融プラスチック５０の底部に残渣５１が沈降している。残渣５１は３００〜６００℃では溶解せず、例えばプリント基板の破砕片や筐体にインサートされた金具等である。

上蓋２２には配管３１が設けられ、冷却槽３０と接続しており、熱分解槽２０で発生した熱分解ガスは、この配管３１を通って冷却槽３０内に導かれる。配管３１は冷却槽３０の内部に突き出し、突き出した端部の開口した箇所から熱分解ガスが冷却槽３０内に流れ出る。

冷却槽３０は熱分解ガスを冷却し液化する槽であり、冷却槽３０は空冷、あるいは水冷により冷やされている。冷却槽３０内に流れ出た熱分解ガスは、冷却槽３０の内壁と接触して冷却され、液体３２となって内壁を伝い冷却槽３０の底部に移動する。なお、この液体３２には、プラスチックから気化された分解油の他に、例えば凝固剤などが気化した不純物を含んでいる。

冷却槽３０の底部には更に配管３３が設けられ、分離槽４０に接続している。分離槽４０と接続する配管３３は、分離槽４０の底部を挿通して分離槽４０の略中央にまで延出し、この端部から液体３２が流れ出る。分離槽４０は、この液体３２を分解油と不純物に分離した状態で貯留する槽である。分離槽４０内には予め分離液５３が入れられており、配管３３の端部から流れ出た液体３２がこの分離液５３に到達すると、液体３２の成分の中で分離液５３より大きな比重の液体３２は分離液５３の下方に沈降し、分離液５３より小さな比重の成分の液体３２は分離液５３の上方に留まった状態で貯留される。プラスチックから油化された分解油５２はこの分離液５３より比重が小さいので分離液５３の上方に留まり、不純物成分の液体３２は分離液５３より比重が大きいので離液５３の下方に沈降する。即ち、分離液５３を境として上方に分解油５２、下方に不純物５４と分離する。分離液５３は、例えば比重が１の水や液体洗剤等が用いられる。分離槽４０の側面の所定の高さ位置にコック４１が配置されており、コック４１を介して分解油５２を取り出すことができる。

次に、本発明の実施形態である廃プラスチック油化装置１００の構造例について説明する。図２は廃プラスチック油化装置１００の構造を断面で示した図で、大きく分けて熱分解槽２００と冷却分離槽３００とで構成している。冷却分離槽３００は図１に示した冷却槽３０と分離槽４０とを兼ね備えたものである。

熱分解槽２００は熱分解槽本体２１０と上蓋２２０を有し、それらは締結ボルト２１１で締結されている。熱分解槽本体２１０は、平面形状（不図示）は円形をなし、断面は図２に示されるように浅底であるようにしている。廃プラスチックはこの熱分解槽本体２１０に投入されて溶融されるが、この加熱は熱分解槽本体２１０の底面に配置した底部ヒーター２３０と、上蓋２２０の内側に配置した上面ヒーター２４０によって成される。即ち、底部ヒーター２３０は熱分解槽本体２１０を介して廃プラスチックを底部から加熱し、上面ヒーター２４０は輻射熱により廃プラスチックを上面から加熱する。このときの分解槽本体２１０に収容された廃プラスチックは、分解槽本体２１０の浅底の形状によって厚みが薄い平板の状態であり、厚みの上下の方向から加熱されることになる。

底部ヒーター２３０は、ここでは平板のマントルヒーターを用い、温度を検出する温度センサ（不図示）を備えている。この温度センサは不図示の温度制御装置と接続し、温度センサの計測結果に基づいて温度制御装置は、底部ヒーター２３０が所定の温度プロファイルになるように温度制御する。上面ヒーター２４０はここでは遠赤外線パネルヒーターを用いており、図２に示すように山型状を成す上蓋２２０の内側の傾斜面に沿って配置される。上蓋２２０の略中央の開口部２２１には、放射温度計２５０が配置され、廃プラスチックが空気と接触する面（廃プラスチックが溶融した場合は液面）の温度を計測する。上面ヒーター２４０は、放射温度計２５０の計測結果に基づいて不図示の温度制御装置によりｏｎ−ｏｆｆ制御される。

このヒーター（底部ヒーター２３０と上面ヒーター２４０）による上下からの加熱には、二つの作用がある。一つは、溶融プラスチック４００の底部と液面との温度差を小さくし、対流を起こさせ難いよう作用させることである。残渣４１０は溶融プラスチック４００に較べて比重が大きいので溶融プラスチック４００の底部に沈降しているが（図２の熱分解槽本体２１０には、溶融プラスチック４００の底部に残渣４１０が沈降している状態が示している）、対流が起こると残渣４１０の中でも比較的比重の軽い一部の残渣４１０はこの対流によって液面に舞い上がる場合がある。残渣４１０からは熱分解ガスの気化は起こらないので、液面に残渣があると実効的に気化面積を減少させることになり、結果として分解油の収率を低下させる原因となる。

もう一つの作用は、上面ヒーター２４０により気化熱による液面の温度低下を補う作用である。エンジニアリングプラスチックのように分子量の大きい樹脂の分子鎖を切断するには、汎用プラスチックより大きなエネルギーを必要とするが、気化熱による温度低下は分子鎖の切断を阻害する。このため、気化熱による温度低下を上面ヒーター２４０により液面を直接加熱することで補うものである。即ち、気化熱で奪われるエネルギーを補償することで熱分解に必要なエネルギーが維持され、分解油の収率低下を抑制する。

上記では、本発明の特徴である熱分解槽本体２１０を浅底として上下にヒーターを配置する構造について説明した。熱分解槽本体２１０は、上記の特徴に加えて溶融プラスチックの空気と接触する液面（即ち、気化面）を深さに較べて大きくし、液面から気化する気化量を多くしていることも特徴の一つである。熱分解槽本体２１０が浅底で気化面が大きい形状を得るには「熱分解槽本体２１０の平面の面積と、その平面の中心を通る最大の垂直断面積との比が所定数より大きくする」と規定することで実現できる。図３は、この規定を説明する図で、図３（ａ）は熱分解槽本体２１０の平面を円形とした場合の例で、外形６００は熱分解槽本体２１０を外形を表わし、面６０１は熱分解槽本体２１０の平面を表している。そして、面６０２は平面の中心を通る垂直断面である。平面が円形であるので、平面中心を通る垂直断面は全て同じ断面ある。「平面中心を通る“最大の垂直断面”」と規定した“最大の垂直断面”は、平面が円形の場合は平面の中心を通るどの断面であってもよいことになる。なお、図３（ａ）の線６０３は平面の中心を垂直に通る中心線を示している。

上記の規定である面６０１の面積Ｓｆと面６０２の面積Ｓｄの比は、次のように表される。

Ｓｆ＝πｗ^２／４、 Ｓｄ＝ｗｈ （ｗ：平面の直径、ｈ：垂直断面高さ）
Ｓｆ／Ｓｄ＝（πｗ^２／４）／（ｗｈ）＝πｗ／４ｈ＞ｋ （ｋ：所定数）
面積Ｓｆと面積Ｓｄとの比をここでは「２」以上（ｋ＝２）あればよいこととすると、
πｗ／４ｈ＞２ ｗ＞８ｈ／π
となる。即ち、この規定から、「ｗ」は「ｈ」に対して約２．５倍以上の長さとなる。溶融プラスチックがこの熱分解槽本体２１０に「ｈ」の高さまで目一杯収容されているとすると、溶融プラスチックは例えば厚さを１０ｃｍ（ｈ＝１０ｃｍ）とした場合、直径が２５ｃｍ（ｗ＝２５ｃｍ）の円板の状態で厚さ方向に加熱されることになる。実際には、溶融プラスチックは熱分解槽本体２１０に目一杯収容するようにはしないから、溶融プラスチックの形状はより扁平な形状になる。

図３（ｂ）は熱分解槽本体２１０の平面を矩形とした場合の例で、外形７００は熱分解槽本体２１０を外形を表わし、面７０１は熱分解槽本体２１０の平面を表している。また、面７０２は平面の中心を通る垂直断面である。この場合も面７０１の面積Ｓｆと面７０２の面積Ｓｄの比を所定数以上と規定することで、同様に浅底で気化面を大きくした熱分解槽本体２１０の形状を定めることができる。なお、線７０３は平面の中心を垂直に通る中心線を示している。

以上、熱分解槽本体２１０の浅底で気化面を広くする形状を規定する方法を示したが、別の方法として「熱分解槽本体２１０の平面の中心を通る任意の第１の垂直断面の上辺と高さの寸法比が所定数以上あると共に、その平面中心を通り第１の垂直断面と直角に交わる第２の垂直断面の上辺と高さの寸法比が同じ所定数以上ある」と規定することもできる。図４（ａ）は、この規定を説明する図で、熱分解槽本体２１０の平面が矩形の場合の例である。熱分解槽本体２１０を表す外形８００の平面の中心を通る任意の第１の垂直断面は面８０１で表し、平面中心の線８０３を通り第１の垂直断面と直角に交わる第２の垂直断面は面８０２で表している。図４（ｂ）は、第１の垂直断面の上辺の長さｗ１と高さｈを示し、図４（ｃ）は、第２の垂直断面の上辺の長さｗ２と高さｈを示している。上辺と高さの比であるｗ１／ｈとｗ２／ｈが、それぞれ所定数以上あればよい、と規定することで熱分解槽本体２１０の浅底で気化面を広くする形状を規定できる。例えば、所定数を「３」とすれば上辺は高さの３倍の長さとなり、２つの垂直断面が直角に交わっていることで熱分解槽本体２１０の深さに対する熱分解槽本体２１０の平面の大きさを規定できる。図３では、熱分解槽本体２１０の平面が矩形の場合の例を示したが、円形の場合は第１と第２の垂直断面は同一の形状となる。

次に熱分解槽２００と接続する配管３１０と冷却分離槽３００とについて図２に戻って説明する。上蓋２２０には、山型の最も高い中央部に冷却分離槽３００と接続する配管３１０を挿通している。上蓋２２０をこのような山型の形状とすることで、溶融プラスチックの液面から発生した熱分解ガスが上蓋２２０の内側の傾斜面に沿って配管３１０に流れ込む気流が形成されるようになる。上蓋２２０が山型状ではなくフラットな形状であった場合は、熱分解槽本体２１０の壁に近い気化面で発生した熱分解ガスは上蓋２２０の周辺近辺に停滞し、その部分の熱分解ガスが配管３１０に流れ込まないので分解油の収率を低下させることになる。

冷却分離槽３００は、配管３１０を介して熱分解槽２００の上方に配置される。熱分解槽２００から延びた配管３１０は冷却分離槽３００内に延出し、この端部から熱分解槽２００で発生した熱分解ガスが流れ出る。この熱分解ガスは冷却分離槽３００の壁で冷やされ、凝固して液体となって壁を伝い冷却分離槽３００の底部に移動する。冷却分離槽３００には予め分離液５２０が投入されており、図１で説明したと同様の仕組みによって凝固した液体の内の分解油５００は分離液３００より上に、不純物成分５１０は分離液５２０の下に分離される。分離された分解油５００は、コック３２０を介して取り出すことができる。

次に、廃プラスチック油化装置１００を用いた処理フローについて図５と図６を用いて説明する。図５において、まず廃プラスチック油化装置１００の冷却分離槽３００に分離液５２０を投入する。続いて、熱分解槽２００に廃プラスチックを投入する。このときの廃プラスチックは破砕されていることが望ましい。廃プラスチックを破砕することにより熱分解槽２００に多く収容できるが、廃プラスチックの形状が小さければ破砕は不要である（Ｓ１、Ｓ２）。

上蓋２２０を締結ボルト２１１で熱分解槽本体２１０に取付け、窒素ガスをパージする（図２で窒素ガスをパージするコック等は不図示）。窒素ガスのパージは、酸化による廃プラスチックの変質を防ぐためであり、不活性のガスであれば他のガスであってもよい（Ｓ３）。

温度制御装置（図２で不図示）を起動させ、温度制御装置の制御の下で底部ヒーター２３０および上面ヒーター２４０をｏｎとして熱分解槽２００の加熱を行なう。このとき、底部ヒーター２３０はｏｎにより５℃／分で温度上昇し、５４０℃に到達したらこの温度を２０分間維持した後、油化処理を終了のためｏｆｆとするよう制御される。また、上面ヒーター２４０は、ｏｎ後に放射温度計２５０で計測された液面の温度が５４０℃を越えるようであればヒーターｏｆｆし、５４０℃より低くなればｏｎとするｏｎ／ｏｆｆ制御される。また、底部ヒーター２３０を油化処理の終了のためにｏｆｆとしたとき、上面ヒーター２４０も同時にｏｆｆとする。底部ヒーター２３０および上面ヒーター２４０により、熱分解槽２００内の廃プラスチックは加熱され、加熱によって廃プラスチックは図６に示す油化プロセスにより分解油が生成される（Ｓ４）。

図６に移って廃プラスチックの油化プロセスを説明する。まず、加熱により温度が廃プラスチックのガラス転移点を越えると廃プラスチックは軟化し、流動性を帶びるようになって溶融が始まる。そして、さらに温度が上昇すると熱分解が起って分子鎖が切断され、気化が始まる。この気化は３００℃位から始まり、熱分解ガスを放出する（Ｓ１１、Ｓ１２）。

熱分解槽２００で発生した熱分解ガスは配管３１０を経て冷却分離槽３００中に流れ出る。冷却分離槽３００の内壁は空冷または水冷によって冷えており、この内壁に熱分解ガスが接触することで冷やされ、凝固して液化する。即ち、熱分解ガスから液体が生成されることになる（Ｓ１３）。

冷却分離槽３００で生成された液体は、内壁を伝って冷却分離槽３００の底部に移動する。底部にはＳ１で投入された分離液５２０が溜まっており、液体がこの分離液５２０と混合した後に、分離液５２０より比重の大きな液体の成分は分離液５２０より下に、分離液５２０より比重の大きな液体の成分は分離液５２０より上になり、成分による分離が行なわれる。分離液５２０より上の液体は分解油５００であり、分離液５２０より下の液体は凝固剤等が気化して液体となった不純物５１０である。このようにして、分解油が生成される（Ｓ１４、Ｓ１５）。

図５に戻って、底部ヒーター２３０が５４０℃に到達して２０分経った時点で温度制御装置は油化処理の終了させるために底部ヒーター２３０と上面ヒーター２４０の切断を行い、加熱を停止する。熱分解槽２００は加熱終了に伴い、自然冷却によるクーリングが行なわれる。一方、冷却分離槽３００からコック３２０を介して分離液５３０より上の分解油を取り出す（Ｓ５〜Ｓ７）。

以上、廃プラスチック油化装置１００を用いた油化の処理フローについて説明した。次に本発明の浅底で気化面が広い熱分解槽を用いて油化した場合の実験例と一般的な熱分解槽を用いて廃プラスチックを油化した場合との比較例を説明する。この実験は、分解油の収率向上の効果を確認するものであるので、熱分解槽は１リットルの容積のものを作成して比較した。

（実験例）
実験例の油化装置は、図２に示す油化装置１００の熱分解槽本体２１０を容積約１リットルとしたものであるので、図２をそのまま用いて説明する。

熱分解槽本体２１０の形状は直径１６０ｍｍ、高さ５０ｍｍの縦型の円筒形、上蓋２２０の形状は底面直径１６０ｍｍ、上面直径３０ｍｍ、高さ２４ｍｍの円錐台で、材質は共に０．５ｍｍｍ厚のステンレスである。熱分解槽２００の底面から加熱する底部ヒーター２３０には平板のマントルヒーターを用い、上蓋２２０の内側に配置した上面ヒーター２４０は遠赤外線のパネルヒーターを用いている。上蓋２２０は約２０°の傾斜で中央部が高くなっており、上面ヒーター２４０も略その傾斜で配置している。実験用の試料として、筐体の廃プラスチックＡＢＳ−ＦＲ（flame retardant）樹脂４５０ｇと金属（ネジ）５０ｇを熱分解槽２００の中に入れ、窒素ガスをパージしている。なお、上蓋２２０の中央部からは２０ｍｍφの配管を冷却分離槽３００に接続している。

上記の状態で底部ヒーター２３０を約５℃／分で温度上昇し、５４０℃まで加熱し、この温度で２０分間保持、その後ヒーターｏｆｆとする。また、上面ヒーター２４０は、放射温度計２５０で計測された液面の温度が５４０℃を越えるようであればｏｆｆし、５４０℃より低くなればｏｎとするよう制御され、底部ヒーター２３０と同時に最初のヒーターｏｎと終了のヒーターｏｆｆが行なわれるようにしている。その結果、冷却分離槽３００から分解油３８０ｇと不純物２ｇが回収された。また、熱分解槽２００からタール上の残渣物１０ｇと金属５０ｇを回収した。

上面ヒーター２４０の効果を見るために、熱分解槽２００の図２中に示したＡ、Ｂ、Ｃの３箇所の温度プロファイルを図７に示す。即ち、Ａの箇所は底部ヒーター２３０、Ｂは溶融プラスチックの底部、Ｃは溶融プラスチックの液面（気化面）である。Ａの温度プロファイルは、上記に示した底部ヒーター２３０の温度制御に基づく温度プロファイルとなっている。Ｂの溶融プラスチックの底部の温度プロファイルは、熱分解槽２００の底面からの熱伝導によって温度変化するため底部ヒーター２３０の温度プロファイルに遅れて同様の温度プロファイルが示される。Ｃの溶融プラスチックの液面の温度変化は、上面ヒーター２４０と液面との距離、および上面ヒーター２４０の熱容量に依存すると思われるが、本実験例では図７に示される温度プロファイルとなった。溶融プラスチックは凡そ３００℃辺りから気化が始まるが、溶融プラスチックの底部の温度が３００℃を超えた７０分辺りからヒーターｏｆｆとなる１３０分位まで間の溶融プラスチックの液面と底部の温度差は１００℃以下となっていることが分かった。溶融プラスチックの粘度は比較的大きいので、この温度差であっても対流はり大きな温度差に較べて抑制されると考える。

（比較例）
次に比較例として、熱分解槽を縦型の深底とし、ヒーターを熱分解槽の側面から加熱する一般的に行なわれている油化装置の構造とした。ここでは、本発明の熱分解槽２００との比較を行なうため、図２の構成で熱分解槽２００を図１の熱分解槽２０に置き換えた構造で説明することとする。熱分解槽本体２１の容積は実験例と同様に約１リットルで、その形状寸法は底面直径８０ｍｍ、高さ２００ｍｍの円筒形である。上蓋２２は、底面直径８０ｍｍ、高さ３０ｍｍの円筒形である。材質は熱分解槽本体２１、上蓋２２とも０．５ｍｍｍ厚のステンレスである。ヒーター２４は、熱分解槽本体２１の側面の周囲を覆うことができるマントルヒーターを用いている。熱分解槽本体２１には実験例と同様に筐体の廃プラスチックＡＢＳ−ＦＲ樹脂４５０ｇと金属５０ｇを入れ、窒素ガスをパージしている。

この状態でヒーター２４を、実験例で示した底部ヒーター２３０と同様に約５℃／分で温度上昇し、５４０℃まで加熱し、この温度で２０分間保持する（２０分間温度保持後ヒーターｏｆｆ）。その結果、冷却分離槽３００から分解油３３０ｇと不純物２ｇが回収された。また、熱分解槽２００から残渣物１５ｇと金属５０ｇを回収した。実験例との比較において、本発明の熱分解槽２００は一般的な構造の熱分解槽２０より１５％の収率向上が図れたことになる。

ここでも、実験例と比較するため熱分解槽２０のヒーター２４位置の“ａ”、溶融プラスチック５０の底部位置の“ｂ”、及び溶融プラスチックの液面の位置の“ｃ”における温度プロファイルを図８に示す。ｂの溶融プラスチックの底部の温度プロファイルは実験例と大差ないが、ｃの溶融プラスチックの液面の温度は気化熱による液面温度の低下が大きいことが分かる。７０分〜１３０分間の温度差は約２００℃あり、上面ヒーター２４０の加熱により溶融プラスチックの底部と液面の温度差が少なくなっていることが確認された。

以上、本発明の表面欠陥検査装置と表面欠陥検査方法の実施例を説明したが、これらは上記した内容に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得るものである。

上記の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
溶融した廃プラスチックを収容する熱分解槽と、
前記熱分解槽の底面から前記廃プラスチックを加熱する第１の加熱部と、
前記熱分解槽の上面から該廃プラスチックの溶融した液面を加熱する第２の加熱部と、
前記熱分解槽で気化した熱分解ガスを冷却して分解油を生成する冷却槽と
を備えることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
（付記２）
前記熱分解槽は、該熱分解槽の平面の面積と、該平面の中心を通る最大の垂直断面積との比が所定数より大きい、
ことを特徴とする付記１に記載の廃プラスチック油化装置。
（付記３）
前記熱分解槽は、該熱分解槽の平面の中心を通る任意の第１の垂直断面の高さと上辺の寸法比が所定数以上あると共に、該平面の中心を通り該第１の垂直断面と直角に交わる第２の垂直断面の高さと上辺の寸法比が該所定数以上ある
ことを特徴とする付記１に記載の廃プラスチック油化装置。
（付記４）
前記熱分解槽の上部は、中央部が高い山型状の上蓋が配置され、該上蓋の内側の傾斜面に沿って前記第２の加熱部が配置される
ことを特徴とする付記１または付記３のいずれか１項に記載の廃プラスチック油化装置。
（付記５）
前記冷却槽は前記上蓋の前記中央部に配管接続されて前記熱分解槽と導通し、該配管を介して前記熱分解槽で気化した前記熱分解ガスを取り込む
ことを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか１項に記載の廃プラスチック油化装置。
（付記６）
前記廃プラスチック油化装置は、さらに
前記廃プラスチックの液面の温度を計測する液面温度計測部と
前記液面温度計測部の計測結果に基づいて、前記第２の２加熱部を制御する液面温度制御部と
を備えることを特徴とする付記１乃至付記５のいずれか１項に記載の廃プラスチック油化装置。
（付記７）
熱分解槽に収容され、溶融した該廃プラスチックの液面と底部の温度差が所定値以下となるように加熱する加熱工程と、
前記液面から熱分解ガスを気化させる気化工程と、
前記熱分解ガスを冷却して凝固させ、分解油を生成する分解油生成工程と
を有することを特徴とする廃プラスチック油化方法。
（付記８）
前記加熱工程は、溶融した前記廃プラスチックの液面の面積が深さ方向の断面積より大きい状態で加熱する
ことを特徴とする付記７に記載の廃プラスチック油化方法。
（付記９）
前記加熱工程は、溶融した前記廃プラスチックの液面の面積の中心を通る任意の第１の垂直断面の高さと上辺の寸法比が所定数以上あると共に、該平面中心を通り該第１の垂直断面と直角に交わる第２の垂直断面の高さと上辺の寸法比が該所定数以上ある状態で加熱する
ことを特徴とする付記７に記載の廃プラスチック油化方法。

１０ 廃プラスチック油化装置
２０ 熱分解槽
２１ 熱分解槽本体
２２ 上蓋
２３ 締結ボルト
２４ ヒーター
３０ 冷却槽
３１ 配管
３２ 液体
３３ 配管
４０ 分離槽
４１ コック
５０ 溶融プラスチック
５１ 残渣
５２ 分解油
５３ 分離液
５４ 不純物
１００ 廃プラスチック油化装置
２００ 熱分解槽
２１０ 熱分解槽本体
２１１ 締結ボルト
２２０ 上蓋
２２１ 開口部
２３０ 底部ヒーター
２４０ 上面ヒーター
２５０ 放射温度計
３００ 冷却分離槽
３１０ 配管
３２０ コック
４００ 溶融プラスチック
４１０ 残渣
５００ 分解油
５１０ 不純物
５２０ 分離液
６００ 外形
６０１ 面（平面）
６０２ 面（垂直断面）
６０３ 線（中心線）
７００ 外形
７０１ 面（平面）
７０２ 面（垂直断面）
７０３ 線（中心線）
８００ 外形
８０１ 面（第１の垂直断面）
８０２ 面（第２の垂直断面）
８０３ 線（中心線）

Claims (5)

1. 溶融した廃プラスチックを収容する熱分解槽と、
   前記熱分解槽の底面から前記廃プラスチックを加熱する第１の加熱部と、
   前記熱分解槽の上面から該廃プラスチックの溶融した液面を加熱する第２の加熱部と、
   前記熱分解槽で気化した熱分解ガスを冷却して分解油を生成する冷却槽と
   前記廃プラスチックの液面の温度を計測する液面温度計測部と、
   前記液面温度計測部の計測結果に基づいて、前記液面の温度が前記第１の加熱部の設定温度を超えれば前記第２の加熱部をｏｆｆし、前記液面の温度が前記第１の加熱部の設定温度より低くなれば前記第２の加熱部をｏｎするように前記第２の加熱部を制御する液面温度制御部と
   を備えることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
2. 前記熱分解槽の上部は、中央部が高い山型状の上蓋が配置され、該上蓋の内側の傾斜面に沿って前記第２の加熱部が配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック油化装置。
3. 前記冷却槽は前記上蓋の前記中央部に配管が接続されて前記熱分解槽と導通し、該配管を介して前記熱分解槽で気化した前記熱分解ガスを取り込む
   ことを特徴とする請求項２に記載の廃プラスチック油化装置。
4. 熱分解槽に収容され前記熱分解槽の底面から第１の加熱部で加熱することによって溶融した廃プラスチックの液面を前記熱分解槽の上面から第２の加熱部で加熱し、前記液面の温度が前記第１の加熱部の設定温度を超えれば前記第２の加熱部をｏｆｆし、前記液面の温度が前記第１の加熱部の設定温度より低くなれば前記第２の加熱部をｏｎするように前記第２の加熱部を制御する加熱工程と、
   前記液面から熱分解ガスを気化させる気化工程と、
   前記熱分解ガスを冷却して凝固させ、分解油を生成する分解油生成工程と
   を有することを特徴とする廃プラスチック油化方法。
5. 前記加熱工程は、溶融した前記廃プラスチックの液面の面積が深さ方向の断面積より大きい状態で加熱する
   ことを特徴とする請求項４に記載の廃プラスチック油化方法。

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