JPH02212592A - 廃棄物の熱分解処理装置 - 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、廃油、高粘度廃油、ローポリマー等の廃棄物
の熱分解処理装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の廃棄物を熱分解し有効成分を回収する処理装置
として溶融浴槽すなわちポリバス方式（特公昭６０−１
４０６７号）やバイブスチーム方式（特公昭５８−２９
８３３号）等がｒＭ発されている。

［発明が解決しようとする課麗〕 ところで、熱分解で最もａｍな要素は、加熱技術であっ
て外温と内温の温度差（ΔＴ）が大きい再熱交換効率は
高いが１反対にカーボンの発生は多くなり分解が均一に
行われないためローカルヒーティングの原因となってい
た。またガス発生量（非凝縮ガス）が多く生成油の回収
率の低下を招来する等積々の欠点を解消する必要がある
。

しかしながら、従来の装置では原料の連続供給方法１発
生するカーボンの処理が不十分なため分解油の回収効率
が低く、また分解槽内に発生するカーボンや残渣物が堆
積し連続的に運転することが困難なため運転費等が高く
なり不経済なため実用化され難いものであった。

すなわち、外部加熱方式であるポリパスによる装置では
、処理は一定量毎にしか行うことができないので連続運
転はできず不経済であり、またΔＴを大きくして攪半を
強化してもカーボンの発生を防止することはできず伝熱
効率は低下してしまい不経済なものであった。

また、パイプスチーム方式であっても外部加熱によるパ
イプ内へのカーボンの堆積は避けることは出来ないもの
であった。

また、流動槽方式の場合には、燃焼排ガスの混入による
生成物の品質低下があり熱分解槽を精留塔に直結できな
いという構造上の欠点があるとともに、燃焼排ガスが混
入するため非凝縮ガスの有効利用に限界があった。

なお、パイプを内装した加熱炉と反応槽に分割して石油
系重油を熱分解する装置は既に開発されている（特公昭
６２−５（３９１７号）、シかしながら、これは単に加
熱炉内のパイプを処理物が通過するようにし反応槽の下
部に連続的に送入するようにしたものにすぎないので連
続運転や回収効率に限界があるものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、このような欠点を解消すべくしたものであっ
て以下図面に基づいて説明する。

廃棄物を溶断する溶融室１２と、該溶融室１２と連通し
溶融物を供給するＩｔ？蔵室１４と、該貯蔵室１４と連
接し内部温度を均一化している分解反応槽１と、該分解
反応槽１の側壁の下部に設けた処理物排出口１ａと処理
物送入口５ａとなる一端を連接している流通パイプ５を
、加熱炉３内に内装すると共に該流通パイプ５の放出口
５ｂとなる他端を前記分解反応槽１の側壁の上部の加熱
処理物送入口１ｂと連接してなるものである。

〔作用〕

本発明は、上記のような装置であるので以下のような作
用がある。

高粘度の廃油、ローポリマー等の処理物を原料溶断装置
のスチームカッター等で溶断し溶融物としたのち、溶融
室１２に供給する。

溶融室１２に供給された溶融物は更に貯蔵室１４に供給
されるが、このとき貯蔵室１４内で加熱処理していると
水分や軽質油等の不純物が蒸発処理された処理物を分解
反応槽ｌに供給されることとなり、より良質の炭化水素
油の回収が可能となる。

そして、該溶融物は５分解反応槽１に一定のレベルを維
持するように連続的に原料供給ポンプ】５により供給し
たのち高！ｌｉ高速循環ポンプ６で流通パイプ５内に順
次送入する。この場合、パイプ５内の処理物の温度を４
１０〜４６０℃の範囲に加熱することが生成油の回収効
率を良くするので望ましい、また処理物は３　ｍｌｓｅ
ｃ以上の流速で流通パイプ５内を通過するようにしてお
くと流通バイブ５の内壁面へのカーボン付着を殆ど防止
でき処理能力を落とさずに連続して運転することが出来
る。

処理物は１分解反応槽１と流通パイプ５とを循環しうる
ようにしているので分解反応槽１内の温度を均一にでき
、安定した処理を行うことができ安心して連続運転がで
きる。

また１分解反応槽１内では分解残渣は比重値により底部
に沈澱することとなるが、その沈澱物を液状混合状態で
連続的に槽外に抜き取ることにより分解反応槽１内は常
に正常な状態を保つことが出来る。

熱分解温度は、加熱炉３の出口温度で制御して操作を行
うことにより連続運転を行っても流通バイブ５にカーボ
ンの堆積がないので長時間一定した条件で加熱でき、安
定した回収率を保つことが出来る。

次に、流通パイプ５内でガス化雰囲気となった処理物は
、分解反応槽１に放出されると同時に分解することとな
る。そして、この生成物を精留塔２に送り込み精製処理
すればよい、この場合、精留塔頂温度を２７．０〜３５
０℃の範囲に制御しておくとへ重油相当の高品質の炭素
水素油を得ることが出来る。

精留塔２で精製したガス化生成物はコンデンサー２２で
冷却液化され生成油となる。そして、未液化の非凝縮ガ
スは水封槽２４内の水と接触し冷却洗浄されたのち、加
熱炉３のバーナー１０に供給され熱分解用熱源として利
用すればよいので生成油の回収率は８０ｖｔ％以上とな
る。

〔実施例〕

次に本発明の実施例につき図面を参照しながら説明する
。

１１は、スチームカッターのような原料溶断装置であっ
て溶融室１２を持っている。そして、スチームカッター
で溶断された処理物は、供給ポンプ１３を介して連接さ
れている貯蔵室１４に供給している。溶融処理物は、こ
の貯蔵室】４で加熱処理されて水や軽質油等の不純物は
蒸発し除去される。

１は、分解反応槽であって、前記貯蔵室１４と原料供給
ポンプ１５を介して連接され処理物を連続的に供給しう
るようにしている１分解反応槽１の底部には分解槽循環
ポンプ８を連接し濾過器９を介して分解反応槽１に循環
させて分解反応槽１の内部湿度を均一化するようにして
いる。

そして、分解反応槽１の底部に沈殿したスラッジの一部
は連続的に槽外へ排出し槽１内が常に正常な状態を保つ
ようにし、また分解槽循環ポンプ８と濾過器９間にはバ
ルブ１６．１．７を連接している。

３は、加熱炉で下部に燃焼室３ａを有す外筒４ａの略中
央部分に底部を開口した内筒４を立設している。外筒４
ａ内には、処理物送入口５ａ及び放出口５ｂとなる両端
部が分解反応槽１の処理物排出口１ａと加熱処理物送入
口１ｂとに連接され下方より上部に向けて螺旋状に捲回
している流通パイプ５を内装している。

そして、該流通パイプ５には、高速循環ポンプ６によっ
て分解反応槽１の下方より処理物が送り込まれる。そし
て、４１０〜４６０℃に加熱され一部をガス化しつつ流
通パイプ５内を３　ｍ／ｓａｃ以上の流速で通過した加
熱処理物は、上部の放出口５ｂより前記分解反応槽１の
上部に放出される。

このようにして処理物は１分解反応槽１と流通パイプ５
を循環しうるようにしている。

また、分解反応槽１と加熱炉３との間の循環ライン中に
濾過装置７を設けておくと流通パイプ５内へのコーキン
グの付着をより防止することかで・きることとなる。

更にまた。内ａ４の頂部に空気抜き孔４ｂを設けておく
と、加熱炉３内への不足の酸素を供給でき、また内筒４
の下部より冷却用の空気が流入し内筒４の内壁面を冷却
することとなり内壁面の歪み現象を防止することが出来
る。

このようにして分解反応槽１に放出された精製ガスは精
留塔２に送り込まれて精製されるが、精留塔２の塔頂ｉ
！度を２７０℃〜３５０℃の範囲に制御することにより
へ重油相当の高品質の炭化水素油を得ることが出来る。

このガス状生成物は、コンデンサー２２で冷却し、液化
した生成油は受液槽２３に回収すればよい。

そして、精留塔２の塔底より排出された高温留分は１分
解反応槽１ヘリターンされ再分解することにより低分子
量適として回収できる。

また、熱分解により発生したＣ１以ドの非凝縮ガスは、
水封槽２４内に導入して槽内の水と接触させることによ
り冷却、洗浄した後、バーナー１０に供給し熱分解用熱
源として利用することかできる。

そして、加熱炉３の上部には、螺旋状に捲回し水を流通
させる温水パイプ２５ａを内装している余剰ガス燃焼室
２５を突設しておくと、余剰ガス環 を余剰ガス燃焼ＩＨｉ！　２５に導入することにより水
封槽２４が異常圧となる危険を防止することが出来る。

分解温度の制御は、温度計２０をｌｌＩ察することによ
り行い、また分解反応槽１内の液相のレベルは、！！Ｘ
料供給ポンプ１５を連動させたレベル計２１により制御
すればよい。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のような装置であるので以下のような効
果を有すこととなる。

本発明装置は、分解反応槽１と処理物を加熱する加熱炉
３とに分割し、処理物を貯蔵室１４から直接流通パイプ
５内に供給するのではなく、分解反応槽１より送り込ま
れるようにしているので不純物を取り除くことができ、
処理効果すなわち有効成分の回収効果の優れたものとす
ることができる。

また、流通パイプ５を通過した処理物は分解反応槽１の
Ｅ部に放出されるので槽底に沈殿する分解残渣のような
不純物が生成物に混入するのを防止することができ精製
処理が容易となる。

さらにまた、処理物は１分解反応槽１と流通バイブ５と
を＠環可能としているため処理物の温度が急激に下がる
ことなく一定に保つことが出来るので内部等の危険性は
なく安心して連続運転することができる。

熱分解処理に際しては、処理物を分解温度にまで昇温さ
せる必要があるが、従来のような加熱炉内に処理物を投
入する装置では昇温に長時間型していた。しかしながら
、本発明装置では、流通パイプ５内に送入された少量の
処理物を順次加熱することとなるので短時間で昇温でき
、ポリバス方式に比較して処理時間は約１．７５程度に
短縮することができることとなった。

また１分解温度の制御を±３℃の範囲で行うと安定した
運転が可能となり生成油の回収率が８０ｗＬ％以上を安
定的に確保することができ５非凝縮ガスの発生率も１０
％以下に降下させることが１ｇ１待できる。

また、処理物は、流通パイプ５内を３　ｍ　／　ｓｅｃ
以上の高速で流通させると、約６００時間経過しても流
通パイプ５内へのカーボンの付着はなく処理能力を低下
させずに連続的な運転をすることができる。

加熱炉３は、Δ］゛を大きくし、また内筒４を設けると
ともに内筒４と外筒４ａ間にＩＩＩＩａ状の流通バイブ
５を捲回していると燃焼ガスは外筒４ａ内の空間をスピ
ードをＥげて旋回加熱するため熱効率を高められ、また
流通バイブ５の内部を溶融原料が高速で流通することと
なりカーボンの付着をより防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明を実施する装置の一例を示す概略図であ
る。 １・・・分解反応槽、２・・・精留塔、３・・・加熱炉
、５・・・流通バイブ、１１・−原料溶断装置、１４・
・・貯蔵槽 出　　願 人 株式会社二十−世紀開発

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）廃棄物を溶断する溶融室と、該溶融室と連通し溶
   融物を供給する貯蔵室と、該貯蔵室と連接し内部温度を
   均一化している分解反応槽と、該分解反応槽の側壁の下
   部に設けた処理物排出口と処理物送入口となる一端を連
   接している流通パイプを、加熱炉内に内装すると共に該
   流通パイプの放出口となる他端を、前記分解反応槽の側
   壁の上部の加熱処理物送入口と連接してなる廃棄物の熱
   分解処理装置
2. （２）溶融物を貯蔵室で加熱処理している請求項１記載
   の廃棄物の熱分解処理装置
3. （３）流通パイプ内での処理物温度を４１０〜４６０℃
   としている請求項１又は２記載の廃棄物の熱分解処理装
   置
4. （４）処理物が流通パイプ内を３ｍ／ｓｅｃ以上の流速
   で流通している請求項第１、２又は３記載の廃棄物の熱
   分解処理装置
5. （５）加熱炉は、下部に燃焼室を持った外筒の底面の略
   中央部分に底部を開口した内筒を立設するとともに外筒
   内には、下方より上部に向けて螺旋状に捲回している流
   通パイプを内装している請求項第１、２、３又は４記載
   の廃棄物の熱分解処理装置