JPH01271206A - 廃プラスチックの減容窯内酸素濃度低減法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、廃プラスチック減容窯内酸素濃度低減法、特
に、排ガスを再循環使用して廃プラスチック類加熱用の
熱風の酸素濃度を下げる場合の酸素濃度低減効率を著し
く高めることにより酸素濃度を可及的に一定に保持でき
るようにした、廃プラスチック減容窯内における酸素濃
度低減法に関する。

（従来の技術） 円筒形の頭部と漏斗状の下部から成る溶融窯の外周に設
けたノズルから熱風を吹き込み、窯内に装入した廃プラ
スチック類を直接加熱して減容処理する方法は公知であ
る。

これらの従来法は、廃プラスチック類の熱分解による有
害ガス成分や臭気成分の発生を防止するためあるいは廃
プラスチック類を燃焼させることなく処理するために、
廃プラスチック類の熱分解温度より低い温度で軟化溶融
するのである。したがって、加熱媒体として窯内に吹き
込まれる熱風の温度は、プラスチックの熱分解開始温度
より低い温度に設定される。一般には１５０〜２００℃
の範囲である。

ところが、現実にはこのような低い温度で加熱している
にもかかわず、場合によっては熱分解が起こって臭気が
発生したり、さらにそれが進展して、発火燃焼するとい
う事態に到ることがある。

（発明が解決しようとする諜Ｂ） そこで、本発明者らは、先に、廃プラスチック類の減容
処理を行うに際して窯内部の雰囲気中の酸素濃度を１５
容積％以下に制服することを特徴とする廃プラスチック
類の減容処理の発火防止方法を提案した。特願昭６２−
２３１５５５号参照。

すなわち、廃プラスチック類の加熱に供された後の熱風
を再び熱風発生器に循環して使用することにより熱風の
酸素濃度を下げるのであり、これによって溶融窯内にお
ける廃プラスチック類の酸化を防止あるいは減速させ、
酸化発熱による熱分解や発火現象を防止するものである
。

しかし、その後の研究の結果、溶融窯の操業時に常時窯
内酸素濃度をそのように一定に保持するのは困難であっ
て、特に窯周囲の大気中からの酸素の流入が見られるな
ど、窯内酸素濃度の変動幅は大きいことが判明した。

例えば、熱風循環量は設備の能力によって変わるが、１
００　Ｎｓ＋”／＋Ｉｉｎの熱風、つまり排ガスをＷｉ
還させる場合、燃焼用空気量としてはその１／ｌＯ程度
が要求されるのが通常の運転条件となっている。

一定の運転能力を確保するためには常時一定量の熱風を
補充しながら熱風循環を行うことが必要なのである。

ところが、溶融窯の昇温が完全に完了してしまうと、設
備からの放散熱量と廃プラスチック類を加熱させるため
だけの熱量を供給するだけで良く、その程度の熱量を得
るためには燃料の供給を絞り、熱量供給を抑えなければ
ならない。そしてその結果、必然的に燃焼用空気量をも
減らすことになる。

しかしながら、一方では、上述のようにＷｉ環熟熱風量
換言すれば補充熱風量は決まっている。投入口とか排出
扉からの吹き出し熱風量、つまり漏れ量がほぼ一定であ
るからである。

したがって、燃料供給を絞ることにより燃焼用空気量よ
りも溶融窯外への吹き出し熱風量が多くなった場合、循
環熱風量が不足になり投入口等の開口部より大気中の新
鮮な空気が流入し、熱風の酸素濃度が上昇するおそれが
あるのである。

（発明が解決しようとする課題） かくして、本発明の目的は、溶融窯の操業時に見られる
上述のような酸素濃度の上昇現象を速やかに防止する方
法を提供することである。

（課題を解決するための手段） よって、本発明の要旨とするところは、円筒形の頭部と
漏斗状の下部から成る溶融窯の外周上に設けたノズルを
経て窯内に熱風を吹き込み、窯内に装入した廃プラスチ
ック類を直接加熱して減容処理する方法において、廃プ
ラスチック類の加熱に供されたあとの熱風を再び循環し
て使用するとともに窯内に散水することを特徴とする、
廃プラスチック減容窯内酸素濃度低減法である。

すなわち、本発明によれば例えば外部に設けた熱風発生
器からの熱風を窯内に案内するとともに使用済みの排ガ
スはその熱風発生器に循環して再利用するが、その場合
、窯内酸素濃度が所定濃度に達したときに窯内に散水し
て窯内温度を低下させるとともにその温度低下を補償す
るために上記熱風発生器からの供給熱風量を増大させて
酸素濃度上昇を防止するのである。

このように、本発明によれば溶融窯内の酸素濃度上昇と
温度上昇は共に効果的に阻止できるのである。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照してさらに詳述する。

第１図は、本発明にかかる方法を実施するための廃プラ
スチック減容窯の略式説明図である。

図示例において円筒形の頭部２と漏斗状の下部４とから
成る炉本体６はその全体を外囲体８により囲まれ、炉本
体６と外囲体８とで取り囲まれる空間９は１種の風箱お
よび保温体を構成しており、これを通して熱風が窯内に
送られる。

従来の装置では減容処理装置つまり溶融窯ｌＯに導入さ
れ、廃プラスチック類の加熱に供されたあとの排ガスで
ある熱風１２は、従来そのまま外気へ放出されていたが
、本発明ではこの排ガス１２を循環ファン１４を通じて
熱風発生器１６へ再循環させる。

この熱風発生器１６はバーナ１８から構成される。これ
により、バーナ１８での燃焼用空気以外に、新鮮な空気
が導入されることがなくなり、熱風の酸素温度を下げる
ことができる。通常、バーナ１８の空気比を２以下に抑
え、溶融窯１０の投入口２０付近の圧力を若干揚圧にし
て、空気が吸い込まれるのを防止することによって、窯
内熱風の酸素濃度を１５容積％以下、好ましくは１０容
積％程度以下に抑えることができる。

このようにして調整された熱風２２は炉本体６の外周部
２４に設けた複数のノズル２６から窯内に吹き込まれる
。

減容した廃プラスチック類は排出扉を開いて、排出口２
１から溶融窯外へ排出する。

このように本発明によれば、廃プラスチック類の軟化溶
融に必要な熱風は循環使用され、バーナ１８の燃焼用空
気のみが熱風発生器内に供給される。

したがって、バーナの空気比を適量にすれば熱風の酸素
濃度が低減する構造となっている。しかしながら、すで
に述べたように投入口２０とか排出口２１とかからかな
りの熱風が吹き出すことになる。

例えば、上述のような投入口、排出口からの吹き出し量
が１ＯＮｍ”／＋ｓｉｎとした場合、燃焼用空気量が１
ＯＮａ＋”／ａ＋ｉｎであれば、熱風吹き出し量と燃焼
用空気量のバランスがとれるため問題はないが、溶融窯
の昇温が完全に完了し、設備からの放散熱と廃プラスチ
ック類を軟化溶融させるためだけの熱量供給の場合にな
ると、燃料が少なくてよいため、燃焼用空気量も絞る必
要がある。例えば、実際の燃焼ガス量が５８ｍ３／ｗｉ
ｎまで減少した場合、熱風循環量が１００　Ｎｍ３／ｓ
ｉｎとすれば、熱風Ｗ１環量（１００Ｎｍ’／ｗｉｎ　
）　　十燃焼ガス！（５Ｎｗ３／ｓｉｎ　）−熱風吹き
出し量（１０Ｎｍ３／ｓｉｎ　）　　＝９５Ｎｍ＋’／
ｗｉｎ　となり、循環量が５８ｍ’／ｓｉｎ不足となる
。

この不足量を補うため、設備の各種開口部から新鮮な空
気を吸い込むため、熱風の酸素濃度が上昇することにな
る。そこで本発明にあってはこの問題を解決するために
、燃焼用空気量を増やす、つまり燃焼ガス量を増やすの
である。

かくして、本発明によれば、燃焼用空気量を増やすため
に、燃料使用量を増やすことを目的に溶融窯内に水を噴
霧させ、溶融窯内の温度を下げるのである。

すなわち、溶融窯１０内の温度が上昇すると燃焼用バー
ナ１８の燃料使用量が減って（る。完全燃焼させるため
には、燃焼用空気量は燃料使用量に準じて減少させる必
要がある。完全燃焼のための適性空気量を維持出来ない
ためである。そこで燃焼ガス量よりも各種設備開口部よ
り吹き出す熱風量が多くなれば、循環熱風量は一定のた
め、循環熱風量に対して不足分を設備開口部よりの新鮮
な空気で補うため、熱風の酸素濃度は高くなるのである
。

そこで本発明では図示装置に設置された酸素分析計３０
の値が目標設定値、例えば１５容積％以上になると、自
動的に散水用電磁弁３２が開き、溶融窯内にノズル３６
から散水される。このため当然のごとく、循環熱風の温
度は下がり、それを上昇させるために燃料が増え、燃焼
用空気量も増え、設備開口部からの新鮮な空気量が少な
くなるため、酸素濃度がさがり、定常運転が可能となる
のである。

酸素濃度が目標設定値以下になれば自動的に散水は中断
される。

バーナ１８の燃焼強化は電磁弁３２と連動させて行って
もよく、あるいは窯内に設けた温度計４０の信号にもと
づいて行ってもよい。温度計４０によって窯内温度が所
定値に達したならば再びバーナ１８の燃焼を絞るのであ
る。

ここで、本発明における酸素濃度低減法の操作について
具体的に説明すると次の通りである。

まず、窯内温度が所定の最高値に到達してからは前述の
ようにバーナ１８の燃焼を絞るのであるが、本発明によ
ればその場合、熱風発生器１６からの熱風２２の酸素濃
度を酸素分析計３０によって常に監視している。もし、
この酸素分析計３０の分析結果で酸素濃度が目標値を越
えたことを示せば、ただちにその信号が電磁弁３２に送
られ、弁が開放され、水供給源３４からの水がポンプＰ
を経て窯内に送られ、図示例では窯頂部に設けられたノ
ズル３６から散水される。これにより窯内の温度は急激
に下がるため、今度はバーナ１８の燃焼を強くして熱風
発生器１６からの熱風供給量を増大させるのである。

もともとバーナ１８の燃焼ガスは低酸素濃度になるよう
に調節されているので、窯内の酸素濃度は速やかに低下
する。この時点でノズル３６からの散水を停止する。

散水の形態は特に制限されないが、局所的な急激な窯内
温度低下をさけるためには、ミスト状に噴霧することが
好ましい、そのためにノズル３６の構造は通常ガス洗浄
用等に使用するもので十分である。

なお、酸素分析計３０はジルコニア式の迅速分析が可能
なものとするのが好ましい。

（発明の効果） 以上、詳述したように、本発明によれば、プラスチック
類の減容処理に当たって、溶融窯内に散水装置と酸素濃
度検出装置を設置するだけで窯内の酸素濃度を調整でき
るのであって、これと燃焼用バーナを結合することによ
って絶えず一定値を保持させる自動運転も可能となるな
ど、本発明は実際上の見地からその利益は大きく、廃プ
ラスチック類の減容処理装置をより実用的なものとする
のである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明にかかる方法を実施するための廃プ
ラスデック減容処理装置の略式説明図である。 １０：溶融窯　　　　　　１２：排ガス１４：循環ファ
ン　　　１６；熱風発生器１８：バーナ　　　　　　２
０：投入口２２：熱風　　　　　　２６：ノズル ３０：酸素分析計　　　３２：電磁弁 ３６：ノズル　　　　　４０：温度計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒形の頭部と漏斗状の下部から成る溶融窯の外周上に
   設けたノズルを経て窯内に熱風を吹き込み、窯内に装入
   した廃プラスチック類を直接加熱して減容処理する方法
   において、廃プラスチック類の加熱に供されたあとの熱
   風を再び循環して使用するとともに窯内に散水すること
   により窯内の温度を低下させることを特徴とする、廃プ
   ラスチック減容窯内酸素濃度低減法。