JP6631795B2 - Waste plastic oiling system - Google Patents
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Description
本発明は、廃プラスチックを触媒と反応させながら熱分解してガス化する廃プラスチック分解装置と、そのガス化後に冷却して生成した分解油をさらに蒸留することにより、石油製品として再生する廃プラスチック油化システムに関する。 The present invention relates to a waste plastic decomposer for thermally decomposing and gasifying waste plastic while reacting it with a catalyst, and a waste plastic regenerated as a petroleum product by further distilling cracked oil produced by cooling after gasification. It relates to an oiling system.
本発明者は、粉砕された廃プラスチックの連続的油化運転と残渣の効率的排出を意図した廃プラスチック油化装置として、特許文献1記載の構造のものを提供している。
この廃プラスチック油化装置では、底部を先細の漏斗状とした溶解蒸発槽と、これと相似形にしてこれを収容した熱媒槽との間に熱媒体を封入し、これら二重の槽を加熱炉内に配置し、この加熱炉内に設置したバーナにて熱媒体を通じて溶解蒸発槽内を加熱する。溶解蒸発槽内では、漏斗状の底部に集まる廃プラスチックを触媒と共に撹拌用スクリューにて螺旋状に巻き上げるように撹拌し、これを繰り返して溶解する。蒸発したガスは溶解蒸発槽の上部から排出し、外部の冷却装置で冷却して液化する、溶解蒸発槽内に残渣が溜まったところで、撹拌用スクリューと同軸の排出用スクリューコンベアを逆転させ、溶解蒸発槽内の残渣を漏斗状の底部先端から排出する。
特許文献2記載の油化装置も、熱媒体を使用しないこと及び撹拌機の構造が違うが、特許文献1記載のものと基本的に同様である。The present inventor has provided a waste plastic oiling device having a structure described in Patent Document 1 for the purpose of continuous oiling operation of pulverized waste plastics and efficient discharge of residues.
In this waste plastic oiling device, a heating medium is sealed between a dissolving and evaporating tank having a funnel-shaped bottom and a heating medium tank containing the melting and evaporating tank. It is placed in a heating furnace, and the inside of the melting and evaporating tank is heated through a heat medium by a burner installed in the heating furnace. In the dissolving and evaporating tank, the waste plastic collected at the bottom of the funnel is stirred together with the catalyst so as to be spirally wound with a stirring screw, and this is repeated and dissolved. The evaporated gas is discharged from the upper part of the dissolution and evaporation tank, cooled by an external cooling device and liquefied.When the residue is accumulated in the dissolution and evaporation tank, the screw screw conveyor, which is coaxial with the stirring screw, is reversed to dissolve. The residue in the evaporation tank is discharged from a funnel-shaped bottom end.
The oiling device described in
一方、特許文献3に記載の廃プラスチック油化システムでは、次のような構成になっている。
(1)廃プラスチックを先ず溶融槽で溶融させ、液相と気相とに分離して液相ラインと気相ラインとに分けて処理する。溶融槽は熱媒体で間接加熱する。
(2)液相ラインでは、分離した液相を溶融槽の後段の熱分解槽で熱分解した後、反応槽で触媒と接触させて軽質ガスに改質し、これを分離槽で冷却してガスと生成油に分離する。
(3)気相ラインでは、液相ラインで生成された生成油をスプレー塔に供給して撹拌しながら、外部の油冷却系に通して冷却してから循環させ、その冷却油をスプレー塔内でスプレーから噴霧することにより、スプレー塔に流入するガスを噴霧油で急冷し、ガス中に含まれる昇華物を油中に析出させるとともに、高沸点留分を凝縮させて油としてタンク部に回収する。
(4)気相ラインのスプレー塔を通過してきたガスは、コンデンサで常温まで冷却し、凝縮器で低沸点留分を凝縮させる。凝縮した低沸点留分は焼却炉、溶融槽の熱媒体の加熱炉等において液体燃料として利用する。常温まで冷却しても凝縮しない塩化水素リッチなガス分は焼却炉に導いて焼却処分する。
(5)液相ラインで分離したガスも熱媒体の加熱炉の燃料として使用する。On the other hand, the waste plastic oiling system described in Patent Document 3 has the following configuration.
(1) Waste plastic is first melted in a melting tank, separated into a liquid phase and a gas phase, and separated into a liquid phase line and a gas phase line for treatment. The melting tank is heated indirectly with a heating medium.
(2) In the liquid phase line, the separated liquid phase is thermally decomposed in a pyrolysis tank at the latter stage of the melting tank, and then contacted with a catalyst in a reaction tank to reform into a light gas, which is cooled in a separation tank. Separates into gas and product oil.
(3) In the gas phase line, the oil produced in the liquid phase line is supplied to the spray tower, stirred and cooled while passing through an external oil cooling system, and then circulated. By spraying from a spray, the gas flowing into the spray tower is quenched with spray oil, sublimates contained in the gas are precipitated in the oil, and high-boiling fractions are condensed and collected as oil in the tank. I do.
(4) The gas that has passed through the gas-line spray tower is cooled to room temperature by a condenser, and a low-boiling fraction is condensed by a condenser. The condensed low-boiling fraction is used as a liquid fuel in an incinerator, a heating medium heating furnace for a melting tank, and the like. Hydrogen chloride-rich gas that does not condense even when cooled to room temperature is led to an incinerator for incineration.
(5) The gas separated in the liquid phase line is also used as fuel for the heating medium heating furnace.
上述した特許文献1及び特許文献2の従来技術では次のような問題点がある。
(1)溶解蒸発槽内では、未溶融の廃プラスチックと触媒が漏斗状の底部中央に収斂してから螺旋状に巻き上げるように撹拌されるとともに、溶融して生じた分解油も同様に漏斗状の底部中央に収斂して一緒に撹拌されるため、これらの固液の分離が行われず、未溶融の廃プラスチックと蒸発前の分解油とが常時固液混合状態で撹拌されるため、ガス化性能が低くなる。
(2)このような撹拌であることから、熱分解を終えた残渣も必然的に底部中央に集まって一緒に撹拌されるため、まだ熱分解していない廃プラスチックへの熱効率が悪く、また分解中に残渣だけを排出することが実質的に不可能で、全体の熱分解を終えてから、排出用スクリューコンベアを撹拌用スクリューと共に逆回転させて残渣を排出するバッチ式処理を採らざるを得ない。その排出は、高温となっている溶解蒸発槽内の温度低下を待って行い、再稼働するには低下した溶解蒸発槽内を再び高温に上昇させなければならない。そのため、単位稼働日ごとの処理能力が低いとともに、燃費効率も悪い。
(3)溶解蒸発槽の底部を漏斗状にすることで、収斂と螺旋状の巻き上げとを繰り返して撹拌する方式であるため、撹拌範囲の制約から溶解蒸発槽を大型にすることは難しく、大量処理が図れない。
(4)溶解蒸発槽と熱媒槽との間に熱媒体を封入し、これら二重の槽を加熱炉内に配置するとともに、この加熱炉内にバーナを設置することで、二重の槽と加熱炉との間の空間を煙道とし、この煙道及び熱媒体を通じて溶解蒸発槽内を加熱する構造であるため、煙道内で温度ムラが生じやすいうえに、熱媒体が封入されているためその熱伝導性が悪く、加熱温度ムラや熱損失が大きい。さらに加熱する温度制御も難しい。The prior arts of Patent Document 1 and
(1) In the dissolution evaporating tank, the unmelted waste plastic and the catalyst are agitated so as to converge at the center of the bottom of the funnel and spirally roll up, and the cracked oil produced by melting is also funnel-shaped. These solids and liquids are not separated because they converge at the center of the bottom and are stirred together, and the unmelted waste plastic and cracked oil before evaporation are constantly stirred in a solid-liquid mixed state, resulting in gasification. Performance is reduced.
(2) Because of such agitation, the residue after the thermal decomposition necessarily gathers at the center of the bottom and is stirred together, so that the thermal efficiency of waste plastic that has not been thermally decomposed is poor, and the decomposition is also performed. It is practically impossible to discharge only the residue inside, and after the entire thermal decomposition is completed, a batch-type process of discharging the residue by rotating the discharge screw conveyer in reverse with the stirring screw must be adopted. Absent. The discharge is carried out after the temperature of the dissolved evaporating tank is lowered, and the temperature of the dissolved evaporating tank must be raised to a high temperature in order to restart the operation. Therefore, the processing capacity per unit operating day is low, and the fuel efficiency is low.
(3) Since the bottom of the dissolution / evaporation tank is formed into a funnel shape to stir repeatedly with convergence and spiral winding, it is difficult to increase the size of the dissolution / evaporation tank due to the limitation of the stirring range. Processing cannot be performed.
(4) A heat medium is sealed between the dissolution / evaporation tank and the heat medium tank, and these double tanks are arranged in a heating furnace, and a burner is installed in the heating furnace to form a double tank. The space between the furnace and the heating furnace is a flue, and the melting and evaporating tank is heated through the flue and the heat medium, so that the temperature irregularity easily occurs in the flue and the heat medium is sealed. Therefore, its thermal conductivity is poor, and heating temperature unevenness and heat loss are large. Further, it is difficult to control the temperature for heating.
一方、特許文献3の従来技術では、高沸点留分と低沸点留分との2種類の油分しか取り出すことができない。また、その工程を見ると、廃プラスチックを溶融槽内において触媒無しで溶融させ、液相と気相とに分離してから、液相ラインにおいては、熱分解槽による熱分解工程、反応槽による触媒との反応工程、分離槽による生成油とガスの分離工程を順次行う。また、気相ラインにおいては、油を循環させながら冷却する冷却工程、その冷却油をスプレー塔内でスプレーから噴霧してガスを急冷し、昇華物を油中に析出させるとともに、高沸点留分を凝縮させて油として回収する析出凝縮工程に加え、スプレー塔を通過してきたガスについては、コンデンサで常温まで冷却し、凝縮器で低沸点留分を凝縮させるので、全体として多くの工程を要するとともに、大規模な設備を必要とする。 On the other hand, according to the conventional technique of Patent Document 3, only two types of oil components, a high-boiling fraction and a low-boiling fraction, can be extracted. Looking at the process, waste plastic is melted in a melting tank without a catalyst and separated into a liquid phase and a gaseous phase. The step of reacting with the catalyst and the step of separating the generated oil and gas by the separation tank are sequentially performed. Also, in the gas phase line, a cooling step of cooling while circulating the oil, the cooling oil is sprayed from a spray in a spray tower to rapidly cool the gas, to precipitate a sublimate in the oil, and a high boiling fraction. In addition to the precipitation-condensation step of condensing and recovering oil as oil, the gas that has passed through the spray tower is cooled to room temperature by a condenser and the low-boiling fraction is condensed by a condenser, requiring many steps as a whole. In addition, large-scale equipment is required.
本発明の目的は、
(1)廃プラスチック及び触媒の投入と残渣の排出とを同時に併行させながら、連日の連続運転を可能として、単位稼働日ごとの処理量、稼働率及び燃費効率の向上を図ること、
(2)熱分解して生じた分解油を、まだ熱分解していない廃プラスチック及び熱分解を終えた残渣から自動的に分離できるようにして、ガス化処理効率を向上させること、
(3)加熱温度ムラや熱損失を低減してガス化のための熱効率を向上させること、
(4)溶解蒸発槽を大型にしても上記(1)〜(3)のことが可能で、大量に連続処理できるようにすること、
(5)炭素数が異なるガソリン、灯油、軽油等の市場性の高い石油製品を、経済的に効率良く炭素数区分して分離再生できるようにすること、
を目的とする。The object of the present invention is
(1) Simultaneous input of waste plastics and catalyst and discharge of residue while enabling continuous operation every day, to improve throughput, operating rate and fuel efficiency per unit operating day;
(2) to improve the gasification efficiency by allowing the cracked oil generated by the thermal cracking to be automatically separated from the waste plastic not thermally cracked and the residue after the thermal cracking;
(3) Improving thermal efficiency for gasification by reducing heating temperature unevenness and heat loss;
(4) Even if the dissolution / evaporation tank is large, the above (1) to (3) can be performed, and large-scale continuous processing can be performed.
(5) To be able to economically and efficiently separate and regenerate highly marketable petroleum products such as gasoline, kerosene, light oil, etc., having different carbon numbers,
With the goal.
このような目的を達成するため、本発明の廃プラスチック油化システムは、加熱されるドラム形の分解蒸発槽内に、外部のモータにて回転される分解用撹拌機を備えるともに、この分解用撹拌機と同時回転して前記分解蒸発槽の底部中央から排出案内管を通じて残渣を排出する残渣排出スクリューを備え、前記分解用撹拌機に、前記分解蒸発槽内に投入された粉砕原料と触媒とを、前記分解蒸発槽の底部上で撹拌しながら底部中央へと収斂させる多数の撹拌羽根を設けた廃プラスチック分解装置と、
前記分解蒸発槽から蒸発してきたガス分を冷却して一次分解油を生成する一次分解油生成装置と、
前記一次分解油を蒸留槽内で前記廃プラスチック分解装置よりも低い所定温度範囲内で加熱して蒸発させるとともに、残留油分を前記分解蒸発槽へ返戻する蒸留安定装置と、
この蒸留安定装置から蒸発してきたガス分を冷却することにより、炭素数が所定数以下となる二次分解油を生成する二次分解油生成装置と、
前記二次分解油を定温加熱槽内で前記二次分解油生成装置の加熱温度よりもさらに低いほぼ一定温度に維持して加熱し、その温度での蒸発を行う引火点調整装置と、
を備える。
その第2の態様では、さらに、前記排出案内管に、前記排出スクリューによる残渣押し出し力により開放される開閉弁を設ける。In order to achieve such an object, the waste plastic oiling system of the present invention includes a decomposition agitator rotated by an external motor in a heated drum-type decomposition and evaporation tank, A residue discharge screw that rotates simultaneously with a stirrer and discharges a residue through a discharge guide tube from the center of the bottom of the decomposition and evaporation tank, wherein the decomposition raw material and the catalyst charged into the decomposition and evaporation tank, A waste plastic decomposition apparatus provided with a number of stirring blades for converging to the center of the bottom while stirring on the bottom of the decomposition evaporation tank,
A primary cracked oil generating device that cools a gas component evaporated from the cracking and evaporation tank to generate a primary cracked oil,
A distillation stabilizing device that evaporates the primary cracked oil by heating it within a predetermined temperature range lower than the waste plastic cracking device in the distillation tank and returns residual oil to the cracking and evaporation tank,
A secondary cracked oil generating device that generates a secondary cracked oil having a carbon number of not more than a predetermined number by cooling a gas component evaporated from the distillation stabilizer,
A flash point adjusting device for heating the secondary cracked oil in a constant temperature heating tank while maintaining it at a substantially constant temperature lower than the heating temperature of the secondary cracked oil generating device, and performing evaporation at that temperature;
Is provided.
In the second aspect, the discharge guide pipe is further provided with an on-off valve that is opened by a residue pushing force by the discharge screw.
本発明によると、廃プラスチックを粉砕した粉砕原料と触媒とが、ドラム形の分解蒸発槽内に投入されると、これらは分解蒸発槽の底部上で分解用撹拌機の多数の撹拌羽根により撹拌されながら徐々に底部中央に収斂していく。その間に、粉砕原料は充分な時間をかけて熱分解され、熱分解を終えた残渣が、分解用撹拌機と同時回転する残渣排出スクリューにより、分解蒸発槽の底部中央から排出案内管を通じて自動的に排出される。このような経路を辿りながらの触媒による熱分解動作と残渣排出動作が充分な時間をかけて連続して行われるので、上述した(1)〜(4)のような目的の達成、すなわち、単位稼働日ごとの処理量、稼働率及び燃費効率の向上、ガス化処理効率の向上、ガス化のための熱効率の向上、さらに大量の連続処理を図ることができる。 According to the present invention, when the pulverized raw material obtained by pulverizing the waste plastic and the catalyst are put into a drum-shaped decomposition and evaporation tank, they are stirred on the bottom of the decomposition and evaporation tank by a number of stirring blades of a decomposition stirrer. It gradually converges to the center of the bottom while being performed. In the meantime, the pulverized raw material is thermally decomposed over a sufficient period of time, and the residue after pyrolysis is automatically discharged from the bottom center of the decomposition and evaporation tank through a discharge guide tube by a residue discharge screw that rotates simultaneously with the decomposition stirrer. Is discharged. Since the thermal decomposition operation and the residue discharging operation by the catalyst while following such a path are continuously performed for a sufficient time, the above-described objects (1) to (4) can be achieved, that is, the unit can be achieved. It is possible to improve the throughput per day, the operating rate and the fuel efficiency, the gasification efficiency, the heat efficiency for gasification, and a large amount of continuous processing.
上記のような廃プラスチック分解装置により熱分解してガス化する処理を第一段階とすると、この後にさらに第二段階、第三段階の処理を順次行って油化する。
すなわち、廃プラスチック分解装置による第一段階の処理では、触媒を用いて熱分解するため、炭素数が狭い範囲に特定されてしまうような熱分解は避け、むしろ炭素数の多いものも含まれるような熱分解とする。因に、ここで生ずる分解油及び分解ガスの炭素数はC1〜C40程度と、広い炭素数域となるので、このままでは炭素数を所定範囲内に特定した石油製品にはならない。
そこで、第二段階では、分解蒸発槽から蒸発してきたガス分を冷却して一次分解油を生成してから、この一次分解油を蒸留安定装置により第一段階よりも低い所定温度範囲内で加熱して蒸留する。これにより、第一段階での広い炭素数範囲内のもののうち、炭素数の低いものは蒸発して炭素数の高いものが残るので、この残留油分は廃プラスチック分解装置へ返戻して再度熱分解する。
この第二段階の蒸留安定装置での加熱温度を所定温度範囲内とし、その温度を制御することにより、蒸留が安定して行われ、第一段階の熱分解と第二段階の蒸留の反復により、炭素数をある範囲内へと絞ることができ、それ以下の炭素数で蒸発したガス分は冷却することにより、低い所定以下の炭素数の二次分解油となる。
次の第三段階では、これよりも低い炭素数成分の除去を意図した引火点調整の観点から、二次分解油を定温加熱槽内で二次分解油生成装置の加熱温度よりもさらに低いほぼ一定温度に維持して加熱し、その温度での蒸発を行う。
このような異なる段階的処理を有機的に組み合わせることにより、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリスチロール(PS)などが混在した廃プラスチックから、JIS等の石油規格の性状を満たす、つまり炭素数と引火点の両面の性状の規格を満たすガソリン、灯油、軽油等の市場性の高い石油製品を、大がかりな蒸留設備によらずに経済的に、しかも比較的低い反応温度で効率良く炭素数区分して分離再生することができる。Assuming that the process of pyrolysis and gasification by the waste plastic decomposer as described above is the first stage, the process of the second stage and the third stage is subsequently performed in order to make oil.
In other words, in the first stage treatment by the waste plastic decomposition apparatus, thermal decomposition is performed using a catalyst, so that thermal decomposition in which the number of carbon atoms is specified in a narrow range is avoided, and those having a large number of carbon atoms are included. Thermal decomposition. Incidentally, the cracked oil and cracked gas generated here have a wide carbon number range of about C1 to C40, and thus cannot be a petroleum product in which the carbon number is specified within a predetermined range.
Therefore, in the second stage, the gaseous matter evaporated from the cracking and evaporating tank is cooled to generate primary cracked oil, and then the primary cracked oil is heated by the distillation stabilizing device within a predetermined temperature range lower than that of the first stage. And distill. As a result, among those in the wide carbon number range in the first stage, those with a low carbon number evaporate and those with a high carbon number remain, so this residual oil is returned to the waste plastic cracking unit and pyrolyzed again. I do.
By setting the heating temperature in the second-stage distillation stabilizing device within a predetermined temperature range and controlling the temperature, the distillation is stably performed, and the first-stage thermal decomposition and the second-stage distillation are repeated. The number of carbon atoms can be narrowed down to a certain range, and a gaseous component evaporated with a carbon number lower than that is cooled to be a secondary cracked oil having a lower carbon number than a predetermined number.
In the next third stage, from the viewpoint of flash point adjustment intended to remove carbon components lower than this, the secondary cracked oil is further reduced in the constant-temperature heating tank to a temperature substantially lower than the heating temperature of the secondary cracked oil generator. Heat is maintained at a constant temperature, and evaporation is performed at that temperature.
By organically combining such different stepwise treatments, waste plastics containing a mixture of polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), etc. satisfy properties of petroleum standards such as JIS, that is, carbon Highly marketable petroleum products, such as gasoline, kerosene, and light oil, that meet the specifications for both properties of both the number and the flash point can be produced economically at a relatively low reaction temperature without the use of large-scale distillation equipment, and efficiently. It can be separated and reproduced separately.
本発明の第2の態様では、残渣を排出する排出案内管に、排出スクリューによる残渣押し出し力により開放される開閉弁を設けたので、排出案内管からの残渣排出に伴う熱損失を低減できる。 In the second aspect of the present invention, since the discharge guide pipe for discharging the residue is provided with the opening / closing valve that is opened by the residue pushing force by the discharge screw, the heat loss accompanying the discharge of the residue from the discharge guide pipe can be reduced.
本発明は、廃プラスチックを触媒と反応させながら熱分解してガス化する廃プラスチック分解装置と、これを含むシステム、すなわちそのガス化後に冷却して生成した分解油を蒸留することにより、目的とする炭素数の石油製品として再生する廃プラスチック油化システムとを提供することを意図しているので、前者の廃プラスチック分解装置の実施の形態を実施例1、後者の廃プラスチック油化システムの実施の形態を実施例2として説明する。 The present invention provides a waste plastic decomposer for thermally decomposing and gasifying waste plastic while reacting it with a catalyst, and a system including the same. The purpose of the present invention is to provide a waste plastic oil recycling system for recycling as a petroleum product having a low carbon number. This embodiment will be described as a second embodiment.
図1から図5までは廃プラスチック分解装置1の実施例のみを示し、その前段での処理及び後段での処理は示していないが、PP、PE、PSなどが混在した廃プラスチックは、前段において破砕、減容、冷却などの前処理をされてから、この廃プラスチック分解装置1へ送り込まれてくる。そのようにして送り込まれてくる破砕後の廃プラスチックを以下では「粉砕原料」と称する。 1 to 5 show only an embodiment of the waste plastic decomposing apparatus 1 and do not show the processing at the preceding stage and the processing at the latter stage, but waste plastic mixed with PP, PE, PS, etc. After being subjected to pretreatment such as crushing, volume reduction, and cooling, the waste plastics are sent to the waste plastic decomposition apparatus 1. The crushed waste plastic sent in in this manner is hereinafter referred to as a “crushed raw material”.
廃プラスチック分解装置1はドラム形の分解蒸発槽2を本体とし、この分解蒸発槽2の円形の天井壁3、円形の底壁4及び円筒形の周壁5は、全て断熱材6にて覆われた断熱壁となっている。その底壁4は、分解蒸発槽2内の底面となる底内板4aと底外板4bとで、これらの間に底部空洞7を形成する二重壁構造となっているとともに、周壁5も、分解蒸発槽2内の内周面となる内周板5aと外周板5bとで、これらの間に周部空洞8を形成する二重壁構造となっている。底内板4aと底外板4bとの間、及び内周板5aと外周板5bとの間には、流動性の熱媒体の流れを底部空洞7の中央部から周辺部へ、さらに周部空洞8の下部から上部へと案内するとともに、底内板4a及び内周板5aへの熱伝導を良くするため熱伝導性の高い材質の多数のリブ9が設けられ、熱媒体は二つの空洞7・8の隅々まで均一に流れて分解蒸発槽2内を熱伝導性良く均一に加熱する。 The waste plastic decomposition apparatus 1 has a drum-shaped
底壁4の中央には、その内外の底内板4a及び底外板4bを貫通する排出案内管10によって、この管内を残渣排出経路とする残渣排出部11が形成されている。排出案内管10内には、分解蒸発槽2内から残渣を排出するための排出スクリュー12が装入され、また排出案内管10の外端(下端)には、そこに設けた弁筒13内に開閉弁14が装着されている。この開閉弁14は、図示しないバネにより排出案内管10の出口、つまり残渣排出部11の残渣排出口を外側(下側)から常時は閉じる構造になっている。底壁4の底内板4aの上面は、その周縁から中央の残渣排出部11へ向かい緩やかに上昇する傾斜面となっている。その傾斜角度は水平面に対して5度程度が好ましい。 In the center of the bottom wall 4, a residue discharge section 11 is formed by a discharge guide tube 10 that penetrates the inner and outer bottom
また、熱媒体を底部空洞7の中央から導入し、周部空洞8の上部から排出して循環させるため、底壁4における排出案内管10の近くに熱媒体導入管15が設けられているとともに、周壁5の上部に熱媒体排出管16が設けられている。熱媒体は、分解蒸発槽2の外部の熱媒体ヒータ(実施例1では図示せず)で加熱されて熱媒体導入管15から底部空洞7内へ導入されてその中を旋回しながら周辺へと流れ、さらに周部空洞8内を旋回しながら上昇し、熱媒体排出管16から排出されて熱媒体ヒータへ返戻されることで、空洞7・8内を繰り返し循環する。この熱媒体循環によって分解蒸発槽2内が間接的に加熱され、その導入前の温度をセンサーで検出しながら流量制御することにより、分解蒸発槽2内の加熱温度が調整される。 Further, in order to introduce the heat medium from the center of the bottom cavity 7 and discharge and circulate the heat medium from the upper part of the peripheral cavity 8, a heat medium introduction pipe 15 is provided near the discharge guide pipe 10 on the bottom wall 4. A heat
一方、天井壁3上には、図3に示すように、その周縁近くに原料投入部17が設けられているとともに、この近くの槽内に投入用撹拌機18が設けられ、さらにこれらと離れた周縁近くに、蒸発したガスを排出するガス排出口19及び内部点検のための点検ハッチ20が設けられている。
原料投入部17は、図2に示すように、原料搬送管17aと分解蒸発槽2とを接続するに当たり、ロータリーバルブ17b、スリースバルブ17c、水冷式熱遮断器17dを介在させるとともに、触媒搬送スクリュー21を装入した触媒搬入管21aと配管接続したものである。原料搬送管17aからの粉砕原料は、上部からの空気浸入を防止するため密閉性の高いロータリーバルブ17bにより所定流量ずつ搬入され、また触媒搬入管21aからの触媒は触媒搬入スクリュー21により搬入されるため、これらが分解蒸発槽2へ混合して投入される。水冷式熱遮断器17dはその内部に冷水を循環させることで、分解蒸発槽2からの熱がそれより上へ伝わるのを水冷によって抑制する。また、運転開始時に分解蒸発槽2内が所定温度まで昇温するまでの間、及び停止時にスリースバルブ17cを閉じることで、ロータリーバルブ17bの温度上昇を抑制する。スリースバルブ17cは緊急停止を行う際にも閉じる。On the other hand, on the ceiling wall 3, as shown in FIG. 3, a raw
As shown in FIG. 2, when connecting the raw
原料搬送管17aには、窒素ガス等の不燃性ガスを送入するための不燃ガス送入配管22が接続されているとともに、不燃ガス送入配管22は残渣を排出する前記排出案内管10にも接続されている。不燃性ガス送入は分解蒸発槽2内を外気から遮断するために行うもので、圧力計を用いて外気遮断するのに適した圧力に制御される。 A non-combustible
投入用撹拌機18は次のように構成されている。
天井壁3上には、モータ23が、その軸を下向きにしてモータ台23aにて設置され、また、分解蒸発槽2内に設置の撹拌筒24には、上下の軸受25a・25bにより撹拌軸26が垂直に軸支され、この撹拌軸26に多数の撹拌翼27aがほぼ水平に多段に突設されているとともに、撹拌筒24の内面には、これらと上下に食い違わせて撹拌補助翼27bが多段に突設されている。そして、モータ23の回転がギアー28にて撹拌軸26に伝達される。原料投入部17と撹拌筒24との間には投入ガイド29が設置されており、上記のように混合して搬入されて来る粉砕原料と触媒とは、この投入ガイド29(図3参照)に案内されて撹拌筒24へ導入され、旋回する多数の撹拌翼27aと固定の多数の撹拌補助翼27bとの協働により、撹拌されながら分解蒸発槽2内の周縁部において底内板4a上へと落下する。この撹拌は撹拌軸26の高速回転により高速に行われる。
なお、触媒については、このような撹拌機による投入を分解蒸発槽2の周方向に離れた複数箇所で行うことで、それによる反応効果を増大できる。The charging
On the ceiling wall 3, a
The reaction effect of the catalyst can be increased by introducing the catalyst using a stirrer at a plurality of locations separated in the circumferential direction of the
このように撹拌されながら分解蒸発槽2の底内板4a上に落ちた粉砕原料及び触媒は、分解蒸発槽2内に設けられた分解用撹拌機30による撹拌と移送作用を受ける。
分解用撹拌機30は、その撹拌軸31が、天井壁3の中央に設置された上側軸受32と、底壁4の中央に設置された下側軸受33とで、分解蒸発槽2の中心線に沿って垂直に軸受けされ、この撹拌軸31を支軸として撹拌支持枠34を円筒形の籠状に組み立て、この撹拌支持枠34に、撹拌態様が異なる第1の撹拌部と第2の撹拌部とを設けたものである。The pulverized raw material and the catalyst that have fallen on the bottom inner plate 4a of the decomposing / evaporating
The
すなわち、撹拌支持枠34は、撹拌軸31に対して上下それぞれ複数本ずつ放射状に架設した上下の水平放射枠34a・34bと、上下それぞれこれらの先端に架設した上下の環状枠34c・34dと、これら上下の環状枠34c・34d間に架設した複数本の垂直枠34eとで、全体として円筒形の籠状になっている。
そして、下側の環状枠34dに、多数の回送撹拌羽根35を周方向に等間隔に離してほぼ水平に突設するとともに、各回送撹拌羽根35を斜材36によりバックアップ補強することで、第1の撹拌部を構成している。また、本例では8本とした下側の各水平放射枠34bに、多数の収斂撹拌羽根37を、半径方向に間隔をおいて下向きに、しかも各水平放射枠34bの放射線に対して斜めの角度に、かつその角度を徐々に変えて垂設することで、第2撹拌部を構成している。
多数の回送撹拌羽根35は、いずれも分解蒸発槽2の底壁5の内面(底内板4aの上面)近くで、それに沿って周壁4の内周面近くまで延びているが、各水平放射枠34bにおける多数の収斂撹拌羽根37は、底内板4aの上面が、上記のように中央に向かって緩やかに上昇する傾斜面となっていることから、その傾斜に合わせて撹拌軸31から遠いものより近くなるに従い次第に短くなっている。
分解用撹拌機30は、その撹拌軸31に固定された従動ギアー38aを、天井壁3上に設置されたモータ39側の駆動ギアー38bと噛み合わせることにより、モータ39によって図3及び図4における反時計方向へ低速回転される。
また、残渣排出を行う上述した残渣排出スクリュー12のスクリュー軸12aは分解用撹拌機30の撹拌軸31と直結され、残渣排出スクリュー12は分解用撹拌機30と同速度で低速回転する。That is, the stirring
Then, a number of
Each of the large number of
The
In addition, the screw shaft 12a of the above-described residue discharging screw 12 for discharging the residue is directly connected to the stirring
分解用撹拌機30がモータ39により反時計方向に低速回転すると、粉砕原料と触媒とは後ほど詳述するように撹拌されながら、底内板4a上を反時計方向へ回送されるが、これを図5の矢印で示すように、投入箇所よりほぼ一周したところで中央へ寄って行くように案内するため、原料投入部17より少し時計方向へ寄った位置において、周壁5の内周面に変向案内板40が固定されている。この変向案内板40は分解用撹拌機30と干渉しないように、変向案内板40の下辺縁は回送撹拌羽根35よりも高い位置関係となっていて、分解用撹拌機30が回転すると、回送撹拌羽根35は変向案内板40の下辺縁より下を通り抜ける。 When the
次に、このように構成された廃プラスチック分解装置1によって行われる一連の動作について説明する。
ロータリーバルブ17bから搬入された粉砕原料と触媒搬送スクリュー21により搬入された触媒とは、投入用撹拌機18の高速回転により、その上端から下端へ向かって撹拌筒24内で撹拌混合されながら、周壁5の内周面近くで底壁5の底内板4a上へ落とし込まれる。ここに落ちた粉砕原料と触媒とは、分解用撹拌機30の低速回転により、その第1の撹拌部、すなわち周方向に並ぶ多数の回送撹拌羽根35にて、底内板4aの上面を滑動して行くように撹拌及び反時計方向へ回送される。Next, a series of operations performed by the waste plastic decomposition apparatus 1 configured as described above will be described.
The pulverized raw material carried in from the
分解蒸発槽2の底壁4及び周壁5では、外部で加熱された熱媒体が空洞7・8内を流れて循環し、分解蒸発槽2内を底壁4及び周壁5から均一な温度で加熱しているので、粉砕原料は、底壁4への接触及び周壁5の内周面への接触を繰り返しながら撹拌及び回送されることで、常に均一な温度条件で熱伝導性良く加熱され、そのような加熱条件で触媒と反応して熱分解が熱効率良く均一に進行して行く。 On the bottom wall 4 and the
このようにして熱分解がある程度進んで減容した粉砕原料は、変向案内板40まで回送されたところでこれにより分解蒸発槽2の中央寄りに流れ方向を変更される。その流れが変わった粉砕原料は分解用撹拌機30の第2の撹拌部、すなわち半径方向に並ぶ多数の収斂撹拌羽根37により掻き分けるように分散され、底壁4上に拡がって引き続き撹拌されるが、多数の収斂撹拌羽根37は、上述のように各水平放射枠34bにおいてその放射線に対し、角度を徐々に変えて垂設されているので、加熱されながら残渣排出部11へ少しずつ収斂して行く。粉砕原料はここに至るまでに熱分解を終え、残った残渣は残渣排出部11の排出案内管10中に少しずつ落ち込み、その中で分解用撹拌機30と同速回転する残渣排出スクリュー12にて下方へ移送されるが、排出案内管10の出口は開閉弁14にて閉じられているので、排出案内管10内に溜まって行く。残渣排出スクリュー12による押し出し力が開閉弁14に作用しているバネ力より大きくなると、開閉弁14が押し開かれて溜まっていた残渣が排出され、それが終わると開閉弁14が再び自動的に閉じるので、残渣排出に伴う熱損失を極力少なくできる。排出案内管10から排出される残渣は残渣搬送管10a中を通って回収される。 The pulverized raw material whose thermal decomposition has progressed to some extent in this way and whose volume has been reduced is sent to the
一方、底壁4の底内板4aの上面が、残渣排出部11のある中央から底壁4の周縁に向かって緩やかに下降傾斜しているため、粉砕原料の熱分解にて生じた油分は底内板4a上を残渣排出部11の方向へは流れず、中央へ寄せられて行く粉砕原料及び残渣の流れとは逆方向、つまりこれらと分離される流れとなるためガス化効率が高くなるとともに、残渣に含まれる残油分を極力少なくできる。分解蒸発槽2内で蒸発したガスはガス排出口19から外部へ排出され、次段階の処理を受ける。
この廃プラスチック分解装置1は、粉砕原料投入と触媒投入とを連続して行いながら、その投入後の一連の動作も、熱分解処理が充分に行われる条件にして連続して行うことができるので、廃プラスチックの熱分解処理を残渣排出毎に中断するようなことなく継続して効率良く行うことができるとともに、分解蒸発槽2を大型にすることで量的にも処理能力向上が図れる。なお、分解蒸発槽2内での上述した処理は外気を終始遮断した無酸素状態で行われる。On the other hand, since the upper surface of the bottom inner plate 4a of the bottom wall 4 is gently downwardly inclined from the center where the residue discharge portion 11 is located to the peripheral edge of the bottom wall 4, the oil generated by the thermal decomposition of the pulverized raw material is The gasification efficiency is increased because the pulverized raw material and the residue do not flow on the bottom inner plate 4a in the direction of the residue discharge unit 11 but flow in the opposite direction to the flow of the pulverized raw material and the residue that are moved to the center, that is, the flow is separated therefrom. At the same time, the residual oil content in the residue can be minimized. The gas evaporated in the
Since the waste plastic decomposition apparatus 1 can continuously perform the input of the pulverized raw material and the input of the catalyst while performing a series of operations after the input under the condition that the thermal decomposition process is sufficiently performed, In addition, the thermal decomposition treatment of the waste plastic can be continuously and efficiently performed without being interrupted every time the residue is discharged, and the decomposition capacity of the
上述した実施例1では、投入用撹拌機18と分解用撹拌機30とを、それぞれのモータ23・39により前者を高速回転駆動、後者を低速回転駆動させる個別駆動方式としたが、図6に示す変形例のように、モータ23を共通として、分解用撹拌機30には減速機構を介した減速伝達方式としてもよい。この変形例では、投入用撹拌機18の撹拌軸26に固定した小ギアー39aと、分解用撹拌機30の撹拌軸31に固定した大ギアー39bとを噛み合わせて減速機構を構成している。 In the above-described first embodiment, the
次に、このような廃プラスチック分解装置1を含む廃プラスチック油化システムの実施例について説明する。図7は機枠41への装置配置図、図8はシステム全体のフローシートである。 Next, an embodiment of a waste plastic oiling system including such a waste plastic decomposition apparatus 1 will be described. FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of devices on the
先ず、図7を参照して配置関係と処理の流れを概説する。
パイプ中をエアー搬送されて来た粉砕原料はサイクロン42にて捕集され、原料投入ホッパ43に一時貯溜されるとともに、パイプ中を搬送されて来た触媒も触媒投入ホッパ44に一時貯溜される。そして、原料投入ホッパ43中の粉砕原料がパドルスクリューコンベア45にて送り出され、引き継いでロータリーバルブ17bにて所定流量ずつ投入用撹拌機18へ送り込まれると同時に、触媒投入ホッパ43内の触媒も触媒搬送スクリュー21にて投入用撹拌機18へ送り込まれ、これらが上述のように投入用撹拌機18にて混合撹拌されながら分解蒸発槽2の底壁4上に落下する。このような原料投入と触媒投入を自重を利用して効率良く行うため、原料投入ホッパ43と触媒投入ホッパ44とは分解蒸発槽2の上方に設置されている。
この分解蒸発槽2内での熱分解処理は実施例1での説明のとおりである。First, an arrangement relationship and a processing flow will be outlined with reference to FIG.
The pulverized raw material conveyed in the pipe by air is collected by the
The thermal decomposition process in the
分解蒸発槽2内での熱分解で蒸発した分解ガスは、この分解蒸発槽2の上方に設置してそのガス排出口19に配管接続した第1のコンデンサ46で冷却される。このコンデンサ46は一次分解油生成装置として機能し、ここでの冷却によって一次分解油が生成される。この一次分解油は、コンデンサ46の下方に設置して配管接続した蒸留安定装置47の蒸留槽48内へ落入する。 The decomposed gas evaporated by the thermal decomposition in the decomposition and
蒸留安定装置47は、分解蒸発槽2と同様の加熱方式とするため、蒸留槽48が底壁及び周壁が空洞を形成する二重構造となっていて、その空洞に熱媒体を循環させて蒸留槽48内を間接加熱する。ここでの加熱温度は、分解蒸発槽2での加熱温度より低い所定温度範囲内とする。また、蒸留槽48内の一次分解油を撹拌しながら蒸留するため、槽外のモータ49にて回転される撹拌機50aを内装しているが、その構造は単純なもので事足りる。 Since the
蒸留槽48内で蒸発したガス分は、その上方に設置して配管接続した第2のコンデンサ51にて冷却される。このコンデンサ51は二次分解油生成装置として機能し、ここでの冷却によって二次分解油が生成される。一方、蒸留槽48内に残った一次分解油は、蒸留槽48と分解蒸発槽2とが電磁バルブを介在させた返戻用配管52にて接続されているので、蒸留槽48に一定量だけ溜まると分解蒸発槽2へ返戻され、分解蒸発槽2内で再度熱分解処理される。 The gas evaporated in the distillation tank 48 is cooled by a
第2のコンデンサ51にて生成された二次分解油は、その上方に設置して配管接続した分離タンク53にいったん流入し、不純物などを沈殿分離してから、その下方に設置した引火点調整装置54の定温加熱槽55へ入り、ここで再び熱媒体にて間接加熱される。引火点調整装置54においても、定温加熱槽55内の二次分解油を蒸留槽48と同様に撹拌機50bで撹拌しながら加熱する。定温加熱槽55の加熱温度は、蒸留槽48での加熱温度よりもさらに低いほぼ一定温度とする。このような低いほぼ一定温度での加熱により、一定未満の低い炭素数、つまり引火点が低いものは蒸発するので、蒸発しなかった油分を目的とする生成油として製品貯溜タンク56に貯溜する。このタンク56は防油堤57で保護されている。 The secondary cracked oil generated in the
次に、図8を参照しながら各装置での処理の具体例を説明する。
原料となる廃プラスチックをPP、PE、PSの3種が混合したものとすると、その形態にはハード、ソフト、フィルム等がある。ハード形態のものは第1の粉砕機58aにて粉砕してから、またソフト形態やフィルム形態のものは第2の粉砕機58bで粉砕した後、さらに減容機59により例えば150℃の温風にて熱分解しない程度に低温加熱して減容してから、原料貯溜槽60Aに貯溜して自然冷却される。Next, a specific example of processing in each device will be described with reference to FIG.
Assuming that the waste plastic as a raw material is a mixture of three types of PP, PE, and PS, the forms include hard, soft, and film. The hard form is pulverized by the first pulverizer 58a, and the soft form or the film form is pulverized by the
貯溜されている粉砕原料はブロア61にてパイプ62中を輸送され、前記サイクロン42にて捕集され、原料投入ホッパ43に一次貯溜される。この原料投入ホッパ43からパドルスクリューコンベア45にて、実施例1に示した構造の廃プラスチック分解装置1の分解蒸発槽2内へ投入される。これと併行して触媒タンク60B内の触媒も分解蒸発槽2内へ投入され、分解蒸発槽2内で前述したように粉砕原料と撹拌混合され、熱分解処理される。例えば、分解蒸発槽2に投入されてから、分解用撹拌機30の第1の撹拌部である多数の回送撹拌羽根35にて回送撹拌され、図5に示した変向案内板40にて変向されるまでの所要時間は約1時間、そこから第2の撹拌部である多数の収斂撹拌羽根37にて撹拌されながら残渣排出部11へ収斂して行くまでの所要時間は約2時間、合計約3時間をかけて熱分解処理される。 The stored pulverized raw material is transported through a
粉砕原料と反応させる触媒として本例では、次のような理由から、シリカとアルミナを主成分とするFCC廃触媒を使用する。
(1)FCC廃触媒は、製油所等から排出される使用済みのFCC触媒で、大量に排出されるためバージンのFCC触媒よりも格段に廉価であること。
(2)いったん触媒として使用されているため劣化しており、熱分解の際の触媒反応は低下しているが、バージンのFCC触媒では、反応が良いために廃プラスチックに対して使用した場合、炭素数が概してC9以下の少ない値に集中する熱分解になりやすいため、最終的に再生される生成油が炭素数C9以下の石油製品に限定されてしまうのに対し、FCC廃触媒を使用すると反応が低下しているため、炭素数C9以下の石油製品ばかりでなく、灯油などそれ以上の炭素数の石油製品としても再生できる利点があるとともに、高温域ではなくそれ以下での熱分解に適していること。
(3)炭素数がC20以下となるガソリン、灯油、軽油等の市場性の高い石油製品を経済的かつ効率的に再生することを意図していることから、特にシリカとアルミナを主成分とするFCC廃触媒は、第一段階で分解蒸発槽2により間接的加熱にて行う熱分解の際、また稼働終了後にFCC廃触媒が残留していて、それを高い温度で加熱して付着している油分を蒸発させてから排出したい場合に、加熱温度の温度管理がしやすいうえに、廃棄処分も容易であるなどの利点がある。
しかし、本発明はバージンのFCC触媒の使用を制限するものではない。In this example, an FCC waste catalyst containing silica and alumina as main components is used as a catalyst to be reacted with the pulverized raw material for the following reasons.
(1) The FCC waste catalyst is a used FCC catalyst discharged from a refinery or the like, and is discharged at a large amount, so that it is much cheaper than a virgin FCC catalyst.
(2) Once used as a catalyst, it has deteriorated and the catalytic reaction during thermal decomposition has been reduced. The use of FCC spent catalysts, whereas the resulting regenerated oil is limited to petroleum products having carbon atoms of C9 or less, because pyrolysis tends to concentrate on small values generally having carbon atoms of less than C9. Because the reaction is reduced, it has the advantage that it can be regenerated not only as petroleum products with carbon number of 9 or less, but also as petroleum products with higher carbon number such as kerosene, and it is suitable for thermal decomposition at lower temperature, not at high temperature range That
(3) Since it is intended to economically and efficiently regenerate highly marketable petroleum products such as gasoline, kerosene, and gas oil having carbon number of 20 or less, silica and alumina are mainly used. The FCC spent catalyst remains at the time of thermal decomposition performed by indirect heating by the decomposition and
However, the present invention does not limit the use of virgin FCC catalysts.
粉砕原料とFCC廃触媒とは、分解蒸発槽2内で前述したように撹拌及び移送されながら、熱媒体ヒータ60にて加熱して送られて来る熱媒体の熱により間接的に加熱される。その加熱温度は、熱媒体ヒータ60からの熱媒体の温度を温度センサー61で検知し、その温度に応じて流量制御弁62にて流量制御することにより温度調整し、分解蒸発槽2内の温度を350℃〜450℃の範囲内、好ましく380℃〜400℃に維持する。この温度範囲内でFCC廃触媒は廃プラスチックである粉砕原料に反応して熱分解を起こす。FCC廃触媒は、バージンの触媒に比べてPP、PE、PSなどのプラスチックに対する反応が劣るため、熱分解は炭素数の広い範囲で生じ、この第1工程での熱分解で生ずる分解ガスの炭素数はC1〜C40程度となる。分解蒸発槽2内から前述のように排出される残渣は残渣回収タンク63に回収される。 The pulverized raw material and the FCC waste catalyst are heated indirectly by the heat medium sent from the
分解蒸発槽2のガス排出口19から排出される炭素数C1〜C40の分解ガスは、一次分解油生成装置となる第1のコンデンサ50にて冷却され、炭素数C6〜C40の一次分解油が生成される。この一次分解油はそのまま蒸留安定装置47の蒸留槽48へ流入するが、この炭素数より低い炭素数C1〜C5の低炭素数分解ガス(低沸点炭化水素、いわゆるオフガス)は、そのまま蒸留槽48を通過するような様態となる。
蒸留安定装置47は、一次分解油を蒸留して炭素数の範囲の高域を低くすることを意図しており、撹拌機50aを内蔵した蒸留槽48を分解蒸発槽2と同様に熱媒体で加熱する。すなわち、熱媒体ヒータ60からの熱媒体の温度を温度センサー64で検知し、その温度に応じて流量制御弁65にて流量制御することにより、蒸留槽52内の温度を分解蒸発槽2よりも低い所定温度、例えば灯油のJIS規格の蒸留性状に合わせる場合には270℃程度に維持する。
このような条件にすると、蒸留槽48では炭素数C15を超えるものは蒸発せず、それ以下のものが蒸発する。蒸留槽48に残った炭素数C16〜C40の分解油は分解蒸発槽2へ返戻し、ここで再び熱分解処理することで、生成される分解油の炭素数の範囲が狭まっていく。従って、蒸留槽48での加熱温度を制御することにより、目的とする石油製品の炭素数に合わせた蒸留が行える。The cracked gas having C1 to C40 discharged from the
The
Under such conditions, those having a carbon number of more than C15 do not evaporate in the distillation tank 48, but those having a carbon number below C15 evaporate. The cracked oil having the carbon number C16 to C40 remaining in the distillation tank 48 is returned to the cracking and evaporating
蒸留槽48で蒸発したガス分は、二次分解油生成装置である第2のコンデンサ51で冷却されて、炭素数C6〜C15の二次分解油が生成されるが、この炭素数より低い炭素数C1〜C5の低炭素数分解ガス(オフガス)は、ここでもそのままとなる。第2のコンデンサ51からの二次分解油は、分離タンク53にて不純物などを分離されてから、引火点調整装置54の定温加熱槽55へ送入される。
一方、分離タンク53をそのまま通過した炭素数C1〜C5の低炭素数分解ガス(オフガス)は可燃性が高いため、ガス清浄装置69にて清浄しながら、真空ポンプ70にて熱媒体ヒータ60へ送り、その気体燃料として利用する。The gas component evaporated in the distillation tank 48 is cooled by a
On the other hand, the low-carbon-decomposed gas (off-gas) having 1 to 5 carbon atoms that has passed through the
引火点調整装置57は、上記と同様に熱媒体にて加熱するが、二次分解油を引火点調整の観点から加熱、つまり定温加熱槽55の二次分解油の引火点を一定温度以上とするため、熱媒体ヒータ60からの熱媒体の温度を温度センサー66で検知し、その温度に応じて流量制御弁67にて流量制御することにより、定温で加熱する。例えば引火点を30℃とする場合、炭素数C8の沸点である126℃を基準とした温度とすれば、炭素数C9〜15の範囲内のものが定温加熱槽55に残り、これを超える炭素数C6〜C8の分解油が分離される。この炭素数C6〜C8の分解油は引火点が比較的高いため、熱媒体ヒータ60の液体燃料として利用することができるが、別途回収しても構わない。 The flash
定温加熱槽55内に残った炭素数C9〜15の生成油は、ポンプ68にて製品貯溜タンク56へ適時に送入されてこれに貯溜される。この生成油は、炭素数がC9〜C15の範囲内の市場性の高い石油製品である灯油となる。
このような温度調整と同様に、蒸留槽48での加熱温度及び定温加熱槽55での加熱温度を調整すれば、炭素数が異なる軽油や重油等の他の石油製品も生成できることは明かである。The produced oil having carbon number C9 to C15 remaining in the constant
It is clear that other petroleum products such as light oil and heavy oil having different carbon numbers can be produced by adjusting the heating temperature in the distillation tank 48 and the heating temperature in the constant
本発明はPP、PE、PSなどの廃プラスチックを原料とする場合に限らず、廃油を原料とする場合にも適用できる。 The present invention can be applied not only to a case where waste plastic such as PP, PE, and PS is used as a raw material, but also to a case where waste oil is used as a raw material.
1 廃プラスチック分解装置
2 分解蒸発槽
3 天井壁
4 底壁
4a 底内板
4b 底外板
5 周壁
5a 内周板
5b 外周板
6 断熱材
7 空洞
8 空洞
9 リブ
10 排出案内管
11 残渣排出部(残渣排出口)
12 残渣排出スクリュー
12a スクリュー軸
13 弁筒
14 開閉弁
15 熱媒体導入管
16 熱媒体排出管
17 原料投入部
17a 原料搬送管
17b ロータリーバルブ
17c スリースバルブ
17d 水冷式熱遮断器
18 投入用撹拌機
19 ガス排出口
20 点検ハッチ
21 触媒搬入スクリュー
21a 触媒搬入管
22 不燃ガス送入配管
23 モータ
24a モータ台
24 撹拌筒
25a・25b 軸受
26 撹拌軸
27a 撹拌翼
24b 撹拌補助翼
28 ギアー
29 投入ガイド
30 分解用撹拌機
31 撹拌軸
32 上側軸受
33 下側軸受
34 撹拌支持枠
34a・34b 水平放射枠
34c・34d 環状枠
34e 垂直枠
35 回送撹拌羽根
36 バックアップ斜材
37 収斂撹拌羽根
38a 従動ギアー
38b 駆動ギアー
39a 小ギアー
39b 大ギアー
40 変向案内板
41 機枠
42 サイクロン
43 原料投入ホッパ
44 触媒投入ホッパ
45 パドルスクリューコンベア
46 コンデンサ(一次分解油生成装置)
47 蒸留安定装置
48 蒸留槽
49 モータ
50a・50b 撹拌機
51 コンデンサ(二次分解油生成装置)
52 蒸留槽
53 分離タンク
54 引火点調整装置
55 定温加熱槽
56 製品貯溜タンク
57 引火点調整装置
58a・58b 粉砕機
59 減容機
60A 原料貯溜槽
60B 触媒タンク
61 温度センサー
62 流量制御弁
63 残渣回収タンク
64 温度センサー
65 流量制御弁
66 温度センサー
67 流量制御弁
68 ポンプ
69 ガス清浄装置
70 真空ポンプDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste
Reference Signs List 12 Residue discharge screw 12a Screw shaft 13
47 Distillation stabilizer 48
52
Claims (2)
前記分解蒸発槽から蒸発してきたガス分を冷却して一次分解油を生成する一次分解油生成装置と、
前記一次分解油を蒸留槽内で前記廃プラスチック分解装置よりも低い所定温度範囲内で加熱して蒸発させるとともに、残留油分を前記分解蒸発槽へ返戻する蒸留安定装置と、
この蒸留安定装置から蒸発してきたガス分を冷却することにより、炭素数が所定数以下となる二次分解油を生成する二次分解油生成装置と、
前記二次分解油を定温加熱槽内で前記二次分解油生成装置の加熱温度よりもさらに低いほぼ一定温度に維持して加熱し、その温度での蒸発を行う引火点調整装置と、
を備えたことを特徴とする廃プラスチック油化システム。In the heated drum-type decomposition / evaporation tank, a decomposition stirrer rotated by an external motor is provided, and is rotated simultaneously with the decomposition stirrer and discharged from the bottom center of the decomposition / evaporation tank through a discharge guide tube. It is provided with a residue discharge screw for discharging the residue, and the agitation material for stirring and the catalyst fed into the decomposition and evaporation tank are converged to the center of the bottom while being stirred on the bottom of the decomposition and evaporation tank. Waste plastic decomposition equipment equipped with a number of stirring blades,
A primary cracked oil generating device that cools a gas component evaporated from the cracking and evaporation tank to generate a primary cracked oil,
A distillation stabilizing device that evaporates the primary cracked oil by heating it within a predetermined temperature range lower than the waste plastic cracking device in the distillation tank and returns residual oil to the cracking and evaporation tank,
A secondary cracked oil generating device that generates a secondary cracked oil having a carbon number of not more than a predetermined number by cooling a gas component evaporated from the distillation stabilizer,
A flash point adjusting device that heats the secondary cracked oil in a constant temperature heating tank while maintaining it at a substantially constant temperature lower than the heating temperature of the secondary cracked oil generating device, and performs evaporation at that temperature,
A waste plastic oiling system comprising:
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