JPH08176555A - 廃棄プラスチックの連続油化方法及び連続油化装置 - Google Patents
廃棄プラスチックの連続油化方法及び連続油化装置Info
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- JPH08176555A JPH08176555A JP6324855A JP32485594A JPH08176555A JP H08176555 A JPH08176555 A JP H08176555A JP 6324855 A JP6324855 A JP 6324855A JP 32485594 A JP32485594 A JP 32485594A JP H08176555 A JPH08176555 A JP H08176555A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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- C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】廃棄プラスチックの油化技術、特に押出し成形
機機構を応用する油化技術について、カーボンの発生を
有効に防止し、また望ましい組成の回収物を効率的に得
るための分解制御を効果的に行なえるようにする。 【構成】搬送手段３ａ、３ｂ、３ｃを内蔵した反応器１
ａ、１ｂ、１ｃを多段に接続して用い、これらの反応器
内で搬送しながら廃棄プラスチックを加熱しつつ分解さ
せて連続油化を行なうについて、一つ又は一連の反応器
を単位として溶融ゾーンと分解ゾーンを搬送方向で形成
させるようにし、溶融ゾーンでは、固形状態の廃棄プラ
スチックを溶融させて液化させ、分解ゾーンでは、溶融
ゾーンからの液化成分に反応器の底部で浅い液相部を形
成させると共に、液相部から生じる気化成分に液相部の
上側で当該液相部に比べ十分に大きな容積の気相部を形
成させ、この気相部に充満する気化成分を外部に導いて
冷却後、油化物として回収するようにしている。
機機構を応用する油化技術について、カーボンの発生を
有効に防止し、また望ましい組成の回収物を効率的に得
るための分解制御を効果的に行なえるようにする。 【構成】搬送手段３ａ、３ｂ、３ｃを内蔵した反応器１
ａ、１ｂ、１ｃを多段に接続して用い、これらの反応器
内で搬送しながら廃棄プラスチックを加熱しつつ分解さ
せて連続油化を行なうについて、一つ又は一連の反応器
を単位として溶融ゾーンと分解ゾーンを搬送方向で形成
させるようにし、溶融ゾーンでは、固形状態の廃棄プラ
スチックを溶融させて液化させ、分解ゾーンでは、溶融
ゾーンからの液化成分に反応器の底部で浅い液相部を形
成させると共に、液相部から生じる気化成分に液相部の
上側で当該液相部に比べ十分に大きな容積の気相部を形
成させ、この気相部に充満する気化成分を外部に導いて
冷却後、油化物として回収するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄プラスチックを熱
分解して油化する技術に関し、特に工業用バーナーなど
の燃料油としての適性の高い組成の油化物を効率的に得
る油化技術に関する。
分解して油化する技術に関し、特に工業用バーナーなど
の燃料油としての適性の高い組成の油化物を効率的に得
る油化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄プラスチックの油化処理について
は、既に多種多様な考え方や装置形態が提案されてい
る。しかし実用的な稼働を可能としているものが未だな
いのが実情である。
は、既に多種多様な考え方や装置形態が提案されてい
る。しかし実用的な稼働を可能としているものが未だな
いのが実情である。
【０００３】例えば押出し成形機の機構を応用する技
術、つまり押出し成形機の特徴であるスクリューコンベ
ヤのような連続的搬送手段による連続搬送を行ないなが
ら加熱しつつ油化分解を連続的に行なう技術もその一つ
である。押出し成形機の機構を応用するについては、押
出し成形機が高度に完成した技術であることから、コン
パクトな装置形態で比較的大きな処理量が可能であり、
また連続的な自動処理が可能であるなどの期待が持た
れ、世界各国で多数の研究開発が進められて来た。しか
しその実用化が実現されていないのは上記の通りであ
る。
術、つまり押出し成形機の特徴であるスクリューコンベ
ヤのような連続的搬送手段による連続搬送を行ないなが
ら加熱しつつ油化分解を連続的に行なう技術もその一つ
である。押出し成形機の機構を応用するについては、押
出し成形機が高度に完成した技術であることから、コン
パクトな装置形態で比較的大きな処理量が可能であり、
また連続的な自動処理が可能であるなどの期待が持た
れ、世界各国で多数の研究開発が進められて来た。しか
しその実用化が実現されていないのは上記の通りであ
る。
【０００４】押出し成形機方式も含めて、従来の油化技
術がその実用稼働に至らないのには、分解過程における
炭化物（カーボン）の大量発生が大きな要因の一つを占
めている。即ちカーボンが多量に発生すると、これが分
解反応器の内壁に付着して熱伝導を阻害し、分解反応の
安定的な制御が困難となり、そのために望ましい組成の
回収物を効率的に得ることが出来ず、また装置のメンテ
ナンスに多大の労力と時間を必要とし、さらに反応過程
の危険性が増すので多くの監視要員を必要とすることに
なる。そしてこの結果、経済性に劣り、実用機としての
稼働に結び付けることができなくなる。
術がその実用稼働に至らないのには、分解過程における
炭化物（カーボン）の大量発生が大きな要因の一つを占
めている。即ちカーボンが多量に発生すると、これが分
解反応器の内壁に付着して熱伝導を阻害し、分解反応の
安定的な制御が困難となり、そのために望ましい組成の
回収物を効率的に得ることが出来ず、また装置のメンテ
ナンスに多大の労力と時間を必要とし、さらに反応過程
の危険性が増すので多くの監視要員を必要とすることに
なる。そしてこの結果、経済性に劣り、実用機としての
稼働に結び付けることができなくなる。
【０００５】また得られる回収物の組成を十分に制御で
きないということも実用稼働を阻害する要因となってい
る。即ち、回収物は、工業用バーナーなどの燃料油とし
て適性のある成分構成であることが現実的に最も望まし
いが、従来技術における回収物は、カーボンの混入によ
る低質化を招いたり、逆に過剰分解によりガソリン分が
多くなり過ぎて燃料油としての適性を欠くなど、システ
ムの実用的稼働に不可欠である回収物の付加価値性を高
めることが出来ず、実用的なシステムとしての稼働に結
び付けることができなくなる。
きないということも実用稼働を阻害する要因となってい
る。即ち、回収物は、工業用バーナーなどの燃料油とし
て適性のある成分構成であることが現実的に最も望まし
いが、従来技術における回収物は、カーボンの混入によ
る低質化を招いたり、逆に過剰分解によりガソリン分が
多くなり過ぎて燃料油としての適性を欠くなど、システ
ムの実用的稼働に不可欠である回収物の付加価値性を高
めることが出来ず、実用的なシステムとしての稼働に結
び付けることができなくなる。
【０００６】以上のような油化技術の実用稼働の上で避
けることのできないカーボンの発生防止や回収物の組成
制御には、ポリマーの分解やカーボン発生のメカニズム
についての正確な知識と、これに基づいた適切な対応が
当然に求められるが、従来の技術は、何れもこの点に不
十分なものがあり、カーボンの発生を有効に防止するこ
とができず、また回収物の組成制御を有効に行なうこと
が出来ていなかったと考えられる。
けることのできないカーボンの発生防止や回収物の組成
制御には、ポリマーの分解やカーボン発生のメカニズム
についての正確な知識と、これに基づいた適切な対応が
当然に求められるが、従来の技術は、何れもこの点に不
十分なものがあり、カーボンの発生を有効に防止するこ
とができず、また回収物の組成制御を有効に行なうこと
が出来ていなかったと考えられる。
【０００７】このような観点から本願発明者は、ポリマ
ーの分解及びカーボンの発生のメカニズムについて、よ
り深く研究分析を行ない、以下のような知見を得た。先
ずポリマーの油化分解であるが、これは、固形物が溶融
して液化し、それから液化した状態でさらに加熱を受け
ることによりポリマーの高次構造が壊れて低次構造化
し、この状態で初めて分解を生じるようになり、分解を
生じると分解温度などに応じた種々の分子量分布を持つ
気化成分が発生し、これを冷却することで一定の組成を
持った回収物が得られる、という過程を経て生じる。そ
して回収物の組成に最も大きく影響するのは液化した状
態における加熱温度の制御乃至分解反応の制御であり、
したがって液化成分に対する温度制御乃至分解反応制御
が回収物の組成にとって最も重要な要素である。
ーの分解及びカーボンの発生のメカニズムについて、よ
り深く研究分析を行ない、以下のような知見を得た。先
ずポリマーの油化分解であるが、これは、固形物が溶融
して液化し、それから液化した状態でさらに加熱を受け
ることによりポリマーの高次構造が壊れて低次構造化
し、この状態で初めて分解を生じるようになり、分解を
生じると分解温度などに応じた種々の分子量分布を持つ
気化成分が発生し、これを冷却することで一定の組成を
持った回収物が得られる、という過程を経て生じる。そ
して回収物の組成に最も大きく影響するのは液化した状
態における加熱温度の制御乃至分解反応の制御であり、
したがって液化成分に対する温度制御乃至分解反応制御
が回収物の組成にとって最も重要な要素である。
【０００８】次にカーボンの発生は、分解で発生した気
化成分、特に低分子化の進んだ気化成分がさらに過剰の
加熱を受ける場合にその殆どが発生する。しかるに、従
来の技術は何れも気化成分が固形物や液化成分に閉じ込
められたり包み込まれたりして過剰加熱を逃れ得ないよ
うな条件で処理を行なっており、このことがカーボンの
大量発生の最大の原因となっている。したがって液化成
分から生じる気化成分を素早く液化成分などから分離さ
せて過剰加熱に曝される状態をなくしてやることが最も
大事なことである。
化成分、特に低分子化の進んだ気化成分がさらに過剰の
加熱を受ける場合にその殆どが発生する。しかるに、従
来の技術は何れも気化成分が固形物や液化成分に閉じ込
められたり包み込まれたりして過剰加熱を逃れ得ないよ
うな条件で処理を行なっており、このことがカーボンの
大量発生の最大の原因となっている。したがって液化成
分から生じる気化成分を素早く液化成分などから分離さ
せて過剰加熱に曝される状態をなくしてやることが最も
大事なことである。
【０００９】特に、押出し成形機機構を応用した従来の
技術では、スクリューの強力な搬送による圧縮力やせん
断力も加熱源として利用するという成形の考え方の延長
から、液状化した後にも高密度な状態に圧縮して搬送す
るようにしており、この結果、気化成分が閉じ込められ
てカーボンの大量発生を招き易くなり、また熱伝導率の
低いポリマーに厚い層を形成させることになるので、そ
の中心部の温度制御に困難を来たしてしまい、回収物の
組成制御を有効に行なうことが出来ていなかった。
技術では、スクリューの強力な搬送による圧縮力やせん
断力も加熱源として利用するという成形の考え方の延長
から、液状化した後にも高密度な状態に圧縮して搬送す
るようにしており、この結果、気化成分が閉じ込められ
てカーボンの大量発生を招き易くなり、また熱伝導率の
低いポリマーに厚い層を形成させることになるので、そ
の中心部の温度制御に困難を来たしてしまい、回収物の
組成制御を有効に行なうことが出来ていなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な知見に基づいてなされたものであり、廃棄プラスチッ
クの油化技術、特に上記のような利点を期待できる押出
し成形機機構を応用する油化技術について、カーボンの
発生を有効に防止し、また望ましい組成の回収物を効率
的に得るための分解制御を効果的に行なえるようにする
ことを目的としている。
な知見に基づいてなされたものであり、廃棄プラスチッ
クの油化技術、特に上記のような利点を期待できる押出
し成形機機構を応用する油化技術について、カーボンの
発生を有効に防止し、また望ましい組成の回収物を効率
的に得るための分解制御を効果的に行なえるようにする
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】具体的には本発明では、
対象物を供給側から排出側まで水平乃至若干適宜な角度
で傾けた横送り状態で連続的に搬送する搬送手段を内蔵
した反応器を一つ又は複数多段に接続して用い、これら
の反応器内で搬送しながら廃棄プラスチックを加熱しつ
つ分解させて廃棄プラスチックの連続油化を行なうにつ
いて、一つ又は一連の反応器を単位として溶融ゾーンと
分解ゾーンを搬送方向で形成させるようにし、溶融ゾー
ンでは、固形状態の廃棄プラスチックを溶融させて液化
させ、分解ゾーンでは、溶融ゾーンから供給されて来る
液化成分に反応器の底部で浅い液相部を形成させると共
に、液相部における液化成分の分解・気化で生じる気化
成分に液相部の上側で当該液相部に比べ十分に大きな容
積の気相部を形成させ、この気相部に充満する気化成分
を外部に導いて冷却後、油化物として回収するようにし
ている。
対象物を供給側から排出側まで水平乃至若干適宜な角度
で傾けた横送り状態で連続的に搬送する搬送手段を内蔵
した反応器を一つ又は複数多段に接続して用い、これら
の反応器内で搬送しながら廃棄プラスチックを加熱しつ
つ分解させて廃棄プラスチックの連続油化を行なうにつ
いて、一つ又は一連の反応器を単位として溶融ゾーンと
分解ゾーンを搬送方向で形成させるようにし、溶融ゾー
ンでは、固形状態の廃棄プラスチックを溶融させて液化
させ、分解ゾーンでは、溶融ゾーンから供給されて来る
液化成分に反応器の底部で浅い液相部を形成させると共
に、液相部における液化成分の分解・気化で生じる気化
成分に液相部の上側で当該液相部に比べ十分に大きな容
積の気相部を形成させ、この気相部に充満する気化成分
を外部に導いて冷却後、油化物として回収するようにし
ている。
【００１２】この方法の特徴は、分解ゾーンに液相部と
気相部を形成させ、しかもその液相部を薄くする一方
で、その気相部に液相部と比べ十分に大きな容積を与え
るようにしていることである。この結果、ポリマーの熱
伝導率が低いことによる影響を小さくすることができて
液相部における液化成分の温度制御が容易となり、意図
する組成の回収物を得やすくすることができるようにな
る。また液化成分から生じる気化成分を素早く液化成分
から分離させて気化成分が過剰加熱に曝される状態をな
くしてやることができ、カーボンの発生を有効に防止す
ることができる。特にカーボンの発生を有効に防止でき
る結果、分解反応の安定的な制御が容易となって望まし
い組成の回収物を効率的に得ることが出来るようにな
り、また装置のメンテナンスの負担が大幅に軽減し、さ
らに反応過程の監視が実質的に不要となって無人化運転
を可能とすることができる。
気相部を形成させ、しかもその液相部を薄くする一方
で、その気相部に液相部と比べ十分に大きな容積を与え
るようにしていることである。この結果、ポリマーの熱
伝導率が低いことによる影響を小さくすることができて
液相部における液化成分の温度制御が容易となり、意図
する組成の回収物を得やすくすることができるようにな
る。また液化成分から生じる気化成分を素早く液化成分
から分離させて気化成分が過剰加熱に曝される状態をな
くしてやることができ、カーボンの発生を有効に防止す
ることができる。特にカーボンの発生を有効に防止でき
る結果、分解反応の安定的な制御が容易となって望まし
い組成の回収物を効率的に得ることが出来るようにな
り、また装置のメンテナンスの負担が大幅に軽減し、さ
らに反応過程の監視が実質的に不要となって無人化運転
を可能とすることができる。
【００１３】このような気相部は、さらに回収物の組成
制御にも有効に機能させることができる。即ち、気相部
における温度を液相部のそれに比べ低く保つことによ
り、気相部において気化成分に自然対流を生じさせるこ
とができ、この自然対流により分子量の大きい成分だけ
が再び液相部の側に戻って再分解を受けて低分子化し、
回収物の分子量分布を狭い範囲におさめることができ
る。
制御にも有効に機能させることができる。即ち、気相部
における温度を液相部のそれに比べ低く保つことによ
り、気相部において気化成分に自然対流を生じさせるこ
とができ、この自然対流により分子量の大きい成分だけ
が再び液相部の側に戻って再分解を受けて低分子化し、
回収物の分子量分布を狭い範囲におさめることができ
る。
【００１４】このようなメカニズムを有効に活用するた
めには、そこにおける気化成分が上記のような対流を有
効に生じ得るような容積を気相部に与え、且つ気相部と
液相部の加熱制御を分離させて気相部を液相部より低温
に維持できるようにすることである。
めには、そこにおける気化成分が上記のような対流を有
効に生じ得るような容積を気相部に与え、且つ気相部と
液相部の加熱制御を分離させて気相部を液相部より低温
に維持できるようにすることである。
【００１５】また本発明では、上記のような液相部と気
相部の分離形成に伴って、液相部において液化成分を触
媒と接触させるようにしている。このように液相部にお
いて液化成分だけに触媒を作用させることも、上述した
液化状態における分解反応制御にとって重要であり、回
収物の組成を望ましい構成とする上で大きく機能する。
この点を従来における触媒の使い方と比較して以下に説
明する。
相部の分離形成に伴って、液相部において液化成分を触
媒と接触させるようにしている。このように液相部にお
いて液化成分だけに触媒を作用させることも、上述した
液化状態における分解反応制御にとって重要であり、回
収物の組成を望ましい構成とする上で大きく機能する。
この点を従来における触媒の使い方と比較して以下に説
明する。
【００１６】従来の考え方では触媒は気相中でのみ機能
するものとされ、このために分解生成した気化成分に触
媒を接触させるようにしており、この結果過剰分解が進
んで多量のガソリン分を生じさせてしまっていた。つま
り従来では本来の意味での油化分解過程には実質的に触
媒を用いずに、油化分解後の副次的な過程で触媒を用
い、しかもそのことが回収物の組成を望ましくない方向
に変える原因となっていた。これに対し、本発明では、
本来の意味での油化分解過程に触媒を利用でき、且つそ
の作用を本来の分解にのみ利用することができる、つま
り分解で生じた気化成分には作用させずに、液化したポ
リマーにのみ作用させることができるので、分解効率を
格段に挙げることができ、しかも望ましい組成の回収物
を高い効率で得ることができる。
するものとされ、このために分解生成した気化成分に触
媒を接触させるようにしており、この結果過剰分解が進
んで多量のガソリン分を生じさせてしまっていた。つま
り従来では本来の意味での油化分解過程には実質的に触
媒を用いずに、油化分解後の副次的な過程で触媒を用
い、しかもそのことが回収物の組成を望ましくない方向
に変える原因となっていた。これに対し、本発明では、
本来の意味での油化分解過程に触媒を利用でき、且つそ
の作用を本来の分解にのみ利用することができる、つま
り分解で生じた気化成分には作用させずに、液化したポ
リマーにのみ作用させることができるので、分解効率を
格段に挙げることができ、しかも望ましい組成の回収物
を高い効率で得ることができる。
【００１７】上記のような連続油化方法を実効するため
の連続油化装置は、対象物を供給側から排出側まで水平
状態で連続的に搬送する搬送手段を内蔵した反応器を一
つ又は複数備え、これらの反応器内で搬送しながら廃棄
プラスチックを加熱しつつ分解させて油化を行なう構造
を基本として、一つ又は一連の反応器を単位として溶融
ゾーンと分解ゾーンを搬送方向で形成させ、溶融ゾーン
では、固形状態の廃棄プラスチックを溶融して液化さ
せ、分解ゾーンでは、溶融ゾーンから供給されて来る液
化成分に反応器の底部で浅い液相部を形成させると共
に、液相部における液化成分の分解・気化で生じる気化
成分に液相部の上側で当該液相部に比べ十分に大きな容
積の気相部を形成させ、この気相部に充満する気化成分
を外部に導いて冷却後、油化物として回収するようにな
っており、上記分解ゾーンに対応する部位には、液相部
の気化成分搬送用として搬送手段を反応器の底部に近接
する状態で設けると共に、この搬送手段の上側に上記気
相部のための空間部を設けるようにしてなっている。
の連続油化装置は、対象物を供給側から排出側まで水平
状態で連続的に搬送する搬送手段を内蔵した反応器を一
つ又は複数備え、これらの反応器内で搬送しながら廃棄
プラスチックを加熱しつつ分解させて油化を行なう構造
を基本として、一つ又は一連の反応器を単位として溶融
ゾーンと分解ゾーンを搬送方向で形成させ、溶融ゾーン
では、固形状態の廃棄プラスチックを溶融して液化さ
せ、分解ゾーンでは、溶融ゾーンから供給されて来る液
化成分に反応器の底部で浅い液相部を形成させると共
に、液相部における液化成分の分解・気化で生じる気化
成分に液相部の上側で当該液相部に比べ十分に大きな容
積の気相部を形成させ、この気相部に充満する気化成分
を外部に導いて冷却後、油化物として回収するようにな
っており、上記分解ゾーンに対応する部位には、液相部
の気化成分搬送用として搬送手段を反応器の底部に近接
する状態で設けると共に、この搬送手段の上側に上記気
相部のための空間部を設けるようにしてなっている。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
本実施例では図１に示すような連続油化装置を用いてい
る。この連続油化装置は、３個の反応器１ａ、１ｂ、１
ｃを上下方向で多段に接続した構造となっている。各反
応器１ａ、１ｂ、１ｃは、何れも筒状のケーシング２
ａ、２ｂ、２ｃの内部に搬送手段として２軸のスクリュ
ー３ａ、３ｂ、３ｃを内蔵している。また各反応器１
ａ、１ｂ、１ｃは、図示を省略した加熱手段により外部
からそれぞれに応じて温度で加熱できるようにされてい
る。
本実施例では図１に示すような連続油化装置を用いてい
る。この連続油化装置は、３個の反応器１ａ、１ｂ、１
ｃを上下方向で多段に接続した構造となっている。各反
応器１ａ、１ｂ、１ｃは、何れも筒状のケーシング２
ａ、２ｂ、２ｃの内部に搬送手段として２軸のスクリュ
ー３ａ、３ｂ、３ｃを内蔵している。また各反応器１
ａ、１ｂ、１ｃは、図示を省略した加熱手段により外部
からそれぞれに応じて温度で加熱できるようにされてい
る。
【００１９】その内、上段の反応器１ａは、そのケーシ
ング２ａの内周サイズがスクリュー３ａの外周サイズよ
り僅かに大きい程度とされている。またそのケーシング
２ａの一方の端近くに供給部４が設けられると共に、他
方の端近くに第１ガス抜き部５と流下部６が設けられ、
この流下部６が第２ガス抜き部７を間に介在させて中段
の反応器１ｂの受入れ部８に接続されている。
ング２ａの内周サイズがスクリュー３ａの外周サイズよ
り僅かに大きい程度とされている。またそのケーシング
２ａの一方の端近くに供給部４が設けられると共に、他
方の端近くに第１ガス抜き部５と流下部６が設けられ、
この流下部６が第２ガス抜き部７を間に介在させて中段
の反応器１ｂの受入れ部８に接続されている。
【００２０】一方、中段及び下段の反応器１ｂ、１ｃに
ついては、そのケーシング２ｂ、２ｃの高さサイズが上
段の反応器１ａのケーシング２ａの高さサイズの１／３
程度とされ、またそのスクリュー３ｂ、３ｃは、その高
さサイズがケーシング２ｂ、２ｃの高さサイズの半分程
度とされ、ケーシング２ｂ、２ｃの底部に沿うようにさ
れている。この結果、スクリュー３ｂ、３ｃの上側に所
定容積の空間部が気相部Ｇとして形成されている。また
中段の反応器１ｂは、そのケーシング２ｂの各端近くに
上記受入れ部８の他に第３ガス抜き部９、及び流下部１
０が設けられ、下段の反応器１ｃは、そのケーシング２
ｃの一方の端近くに中段の反応器１ｂの流下部１０と第
４ガス抜き部１１を介在させて接続する受入れ部１２
が、また他方の端近くに第５ガス抜き部１３と排出部１
４が設けられている。さらにこの両反応器１ｂ、１ｃの
ケーシング２ｂ、２ｃは、図２に中段の反応器１ｂにつ
いて示すように、上部ケーシング部材１５と下部ケーシ
ング部材１６で形成され、この両部材１５、１６は、気
密構造とした接続部１７で接続されている。
ついては、そのケーシング２ｂ、２ｃの高さサイズが上
段の反応器１ａのケーシング２ａの高さサイズの１／３
程度とされ、またそのスクリュー３ｂ、３ｃは、その高
さサイズがケーシング２ｂ、２ｃの高さサイズの半分程
度とされ、ケーシング２ｂ、２ｃの底部に沿うようにさ
れている。この結果、スクリュー３ｂ、３ｃの上側に所
定容積の空間部が気相部Ｇとして形成されている。また
中段の反応器１ｂは、そのケーシング２ｂの各端近くに
上記受入れ部８の他に第３ガス抜き部９、及び流下部１
０が設けられ、下段の反応器１ｃは、そのケーシング２
ｃの一方の端近くに中段の反応器１ｂの流下部１０と第
４ガス抜き部１１を介在させて接続する受入れ部１２
が、また他方の端近くに第５ガス抜き部１３と排出部１
４が設けられている。さらにこの両反応器１ｂ、１ｃの
ケーシング２ｂ、２ｃは、図２に中段の反応器１ｂにつ
いて示すように、上部ケーシング部材１５と下部ケーシ
ング部材１６で形成され、この両部材１５、１６は、気
密構造とした接続部１７で接続されている。
【００２１】なお各反応器１ａ、１ｂ、１ｃにはそれぞ
れのスクリュー３ａ、３ｂ、３ｃを回転駆動させる駆動
系が接続されているが、これらは従来より一般に用いら
れているものであるので、その図示を省略している。
れのスクリュー３ａ、３ｂ、３ｃを回転駆動させる駆動
系が接続されているが、これらは従来より一般に用いら
れているものであるので、その図示を省略している。
【００２２】この連続油化装置による廃棄プラスチック
の連続油化処理は以下のようにして行なわれる。上段の
反応器１ａの投入部４からは所定の粉砕処理を施した固
形状の廃棄プラスチックが例えばシリカ粒子のような顆
粒状の触媒と混合させて連続的に供給される。そしてこ
れがスクリュー３ａで搬送されながら加熱を受けて徐々
に溶融して液化して行く。この間が溶融ゾーンをなして
おり、上段の反応器１ａの実効長約２ｍのほぼ８割程度
を占めている。
の連続油化処理は以下のようにして行なわれる。上段の
反応器１ａの投入部４からは所定の粉砕処理を施した固
形状の廃棄プラスチックが例えばシリカ粒子のような顆
粒状の触媒と混合させて連続的に供給される。そしてこ
れがスクリュー３ａで搬送されながら加熱を受けて徐々
に溶融して液化して行く。この間が溶融ゾーンをなして
おり、上段の反応器１ａの実効長約２ｍのほぼ８割程度
を占めている。
【００２３】溶融ゾーンの先では粘度が低くい液化成分
が主流となり、この液化成分は触媒と共にケーシング２
ａの底部に数ｃｍ程度の薄い層を形成して集まる（図１
中に２点鎖線で示すのが固形状態の廃棄プラスチックが
溶融して液化成分となって徐々に減容しつつ薄層化して
行く状態である）。この部位は溶融ゾーンと後述の分解
ゾーンをつなぐ初期分解ゾーンに当たり、液化成分から
分解・気化が徐々に始まる部分で、ここで生じた気化成
分は第１ガス抜き部５から排出して図外の回収装置に導
かれ、そこで冷却されて回収される。
が主流となり、この液化成分は触媒と共にケーシング２
ａの底部に数ｃｍ程度の薄い層を形成して集まる（図１
中に２点鎖線で示すのが固形状態の廃棄プラスチックが
溶融して液化成分となって徐々に減容しつつ薄層化して
行く状態である）。この部位は溶融ゾーンと後述の分解
ゾーンをつなぐ初期分解ゾーンに当たり、液化成分から
分解・気化が徐々に始まる部分で、ここで生じた気化成
分は第１ガス抜き部５から排出して図外の回収装置に導
かれ、そこで冷却されて回収される。
【００２４】初期分解ゾーンからの低粘度化した液化成
分は、流下部６及び受入れ部８を通って中段の反応器１
ｂに流下する。中段の反応器１ｂは、これに接続する下
段の反応器１ｃと共に分解ゾーンを形成しており、中段
の反応器１ｂ、つまり分解ゾーンに流下した液化成分
は、図２に見られるように、そのケーシング２ｂの底部
に浅い液相部Ｌを形成した状態でスクリュー３ｂにより
流下部１０の側に搬送されながら液相部Ｌにおける加熱
温度（例えばポリスチレンの場合であれば約４５０℃で
ポリエチレンの場合であれば約６００℃）による加熱を
受けることで分解を生じて気化成分を気相部Ｇに放出す
る。
分は、流下部６及び受入れ部８を通って中段の反応器１
ｂに流下する。中段の反応器１ｂは、これに接続する下
段の反応器１ｃと共に分解ゾーンを形成しており、中段
の反応器１ｂ、つまり分解ゾーンに流下した液化成分
は、図２に見られるように、そのケーシング２ｂの底部
に浅い液相部Ｌを形成した状態でスクリュー３ｂにより
流下部１０の側に搬送されながら液相部Ｌにおける加熱
温度（例えばポリスチレンの場合であれば約４５０℃で
ポリエチレンの場合であれば約６００℃）による加熱を
受けることで分解を生じて気化成分を気相部Ｇに放出す
る。
【００２５】気相部Ｇにあっては、気化成分の内の低分
子成分は軽いのでそのまま第２ガス抜き部７及び第３ガ
ス抜き部９から排出されるが、分子量が大きい成分は、
液相部Ｌより低く制御された温度雰囲気（例えばポリス
チレンの場合であれば約３００℃でポリエチレンの場合
であれば約４５０℃）の気相部Ｇで冷やされて下降し、
再び高温状態の液相部Ｌで加熱されて再分解を受けて低
分子化する。つまり気相部Ｇでは液相部Ｌとの温度差で
気化成分の活発な上下対流が生じて高分子量成分の減少
化が進められる。
子成分は軽いのでそのまま第２ガス抜き部７及び第３ガ
ス抜き部９から排出されるが、分子量が大きい成分は、
液相部Ｌより低く制御された温度雰囲気（例えばポリス
チレンの場合であれば約３００℃でポリエチレンの場合
であれば約４５０℃）の気相部Ｇで冷やされて下降し、
再び高温状態の液相部Ｌで加熱されて再分解を受けて低
分子化する。つまり気相部Ｇでは液相部Ｌとの温度差で
気化成分の活発な上下対流が生じて高分子量成分の減少
化が進められる。
【００２６】以上の反応は中段の反応器１ｂから流下し
た気化成分について下段反応器１ｃにおいても全く同様
に生じる。そして最後に下段反応器１ｃの排出部１４か
ら未分解物が触媒と共に排出・回収される。
た気化成分について下段反応器１ｃにおいても全く同様
に生じる。そして最後に下段反応器１ｃの排出部１４か
ら未分解物が触媒と共に排出・回収される。
【００２７】以上のようにして得られた油化物は、灯油
相当の成分、軽油相当の成分、及びＡ重油相当の成分を
主体とし、その比率はポリスチレンの場合で９８％に達
しており、工業用バーナー燃料として適した組成を持っ
ていた。
相当の成分、軽油相当の成分、及びＡ重油相当の成分を
主体とし、その比率はポリスチレンの場合で９８％に達
しており、工業用バーナー燃料として適した組成を持っ
ていた。
【００２８】以上の本実施例に基づく構造で６０ｋｇ／
１時間の処理能力を予定する場合の仕様例を挙げると、
上段の反応器１ａは、そのケーシング２ａの高さサイズ
が約２２ｃｍで、全長が約３ｍ、中段及び下段の反応器
１ｂ、１ｃは、それぞれのケーシング２ｂ、２ｃの高さ
サイズが上段の反応器１ａの１／３程度で、全長が上段
の反応器１ａより若干短い程度となり、極めてコンパク
トな構造で済ませることができる。
１時間の処理能力を予定する場合の仕様例を挙げると、
上段の反応器１ａは、そのケーシング２ａの高さサイズ
が約２２ｃｍで、全長が約３ｍ、中段及び下段の反応器
１ｂ、１ｃは、それぞれのケーシング２ｂ、２ｃの高さ
サイズが上段の反応器１ａの１／３程度で、全長が上段
の反応器１ａより若干短い程度となり、極めてコンパク
トな構造で済ませることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、押
出し成形機機構を応用する油化技術におけるカーボンの
発生や回収油の油質制御の問題を解消することができ、
押出し成形機機構の応用による装置全体のコンパクト化
や連続的な自動処理化などの利点を有効に活かした連続
油化技術の実用的な稼働を可能とすることができる。
出し成形機機構を応用する油化技術におけるカーボンの
発生や回収油の油質制御の問題を解消することができ、
押出し成形機機構の応用による装置全体のコンパクト化
や連続的な自動処理化などの利点を有効に活かした連続
油化技術の実用的な稼働を可能とすることができる。
【図１】本発明の一実施例による連続油化装置の要部を
簡略化して示す一部断面を含む側面図。
簡略化して示す一部断面を含む側面図。
【図２】図１中の矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
１ａ、１ｂ、１ｃ 反応器 ３ａ、３ｂ、３ｃ スクリュー（搬送手段） ４ 供給部 １４ 排出部 Ｇ 気相部 Ｌ 液相部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｂ 17/00 9350−4Ｆ // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｂ２９Ｋ 105:26
Claims (4)
- 【請求項１】 対象物を供給側から排出側まで連続的に
搬送する搬送手段を内蔵した反応器を一つ又は複数多段
に接続して用い、これらの反応器内で搬送しながら廃棄
プラスチックを加熱しつつ分解させて油化を行なう廃棄
プラスチックの連続油化方法であって、一つ又は一連の
反応器を単位として溶融ゾーンと分解ゾーンを搬送方向
で形成させるようにし、溶融ゾーンでは、固形状態の廃
棄プラスチックを溶融させて液化させ、分解ゾーンで
は、溶融ゾーンから供給されて来る液化成分に反応器の
底部で浅い液相部を形成させると共に、液相部における
液化成分の分解・気化で生じる気化成分に液相部の上側
で当該液相部に比べ十分に大きな容積の気相部を形成さ
せ、この気相部に充満する気化成分を外部に導いて冷却
後、油化物として回収するようにしてなる廃棄プラスチ
ックの連続油化方法。 - 【請求項２】 気相部の加熱温度を液相部より低温に維
持するようにした請求項１に記載の連続油化方法。 - 【請求項３】 液相部の液化成分を触媒と接触させるよ
うにした請求項１又は請求項２に記載の連続油化方法。 - 【請求項４】 対象物を供給側から排出側まで連続的に
搬送する搬送手段を内蔵した反応器を一つ又は複数備
え、これらの反応器内で搬送しながら廃棄プラスチック
を加熱しつつ分解させて油化を行なう廃棄プラスチック
の連続油化装置であって、一つ又は一連の反応器を単位
として溶融ゾーンと分解ゾーンを搬送方向で形成させ、
溶融ゾーンでは、固形状態の廃棄プラスチックを溶融し
て液化させ、分解ゾーンでは、溶融ゾーンから供給され
て来る液化成分に反応器の底部で浅い液相部を形成させ
ると共に、液相部における液化成分の分解・気化で生じ
る気化成分に液相部の上側で当該液相部に比べ十分に大
きな容積の気相部を形成させ、この気相部に充満する気
化成分を外部に導いて冷却後、油化物として回収するよ
うになっており、上記分解ゾーンに対応する部位には、
液相部の気化成分搬送用として搬送手段が反応器の底部
に近接する状態で設けられると共に、この搬送手段の上
側に上記気相部のための空間部が設けられてなる連続油
化装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32485594A JP3653111B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 廃棄プラスチックの連続油化方法及び連続油化装置 |
| KR1019960704683A KR100233078B1 (ko) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | 폐기 플라스틱의 연속유화방법 및 연속유화장치 |
| US08/700,499 US5856599A (en) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Process for continuously preparing oil from waste plastics and apparatus therefor |
| EP95941854A EP0747463B1 (en) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Method for continuous liquefaction of waste plastics |
| DE69532712T DE69532712T2 (de) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Methode zur kontinuierlichen verflüssigung von plastikabfällen |
| PCT/JP1995/002643 WO1996020254A1 (fr) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Procede et equipement de liquefaction continue de matieres plastiques de recuperation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32485594A JP3653111B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 廃棄プラスチックの連続油化方法及び連続油化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176555A true JPH08176555A (ja) | 1996-07-09 |
| JP3653111B2 JP3653111B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=18170409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32485594A Expired - Fee Related JP3653111B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 廃棄プラスチックの連続油化方法及び連続油化装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5856599A (ja) |
| EP (1) | EP0747463B1 (ja) |
| JP (1) | JP3653111B2 (ja) |
| KR (1) | KR100233078B1 (ja) |
| DE (1) | DE69532712T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996020254A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1161146A (ja) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Takeshi Kuroki | 廃棄プラスチックの連続油化装置 |
| JP2004315686A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Blest:Kk | 油化プラント及び廃棄プラスチック回収システム |
| JP2005126454A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Blest:Kk | プラスチック処理装置 |
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| DE69810439T2 (de) * | 1998-03-16 | 2003-10-23 | Mcc Co | Wiederverwertungsanlage zur Gewinnung von Oel aus Kunststoffabfällen |
| EP0947573B1 (en) * | 1998-03-16 | 2003-01-08 | MCC Co., Ltd. | Recycling apparatus for obtaining oil from plastic waste |
| KR20020016566A (ko) * | 2001-08-23 | 2002-03-04 | 김선미 | 폐유 폐플라스틱, 폐고무의 유화 처리 설비 |
| US7048832B2 (en) * | 2002-01-07 | 2006-05-23 | Material Conversion Corp. | Method and system for extracting hydrocarbon fuel products from plastic material |
| PL199261B1 (pl) * | 2003-02-17 | 2008-08-29 | Zbigniew Tokarz | Sposób ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza silnie zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych oraz urządzenie do ciągłego przetwarzania odpadów organicznych, zwłaszcza silnie zanieczyszczonych odpadowych tworzyw sztucznych oraz zużytych opon pojazdów mechanicznych |
| ITBO20050432A1 (it) * | 2005-06-29 | 2006-12-30 | Giorgio Pecci | Procedimento di trasformazione di sostanze organiche solide aventi legami chimici in catene lunghe in miscugli di componenti solidi e/o liquidi e/o gassosi organici e/o inorganici a catene corte ed apparecchiatura per attuarlo |
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| US20090007484A1 (en) * | 2007-02-23 | 2009-01-08 | Smith David G | Apparatus and process for converting biomass feed materials into reusable carbonaceous and hydrocarbon products |
| KR100855759B1 (ko) | 2007-03-19 | 2008-09-01 | 조남규 | 냉각분쇄장치 |
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| DE102021105810A1 (de) | 2021-03-10 | 2022-09-15 | Kurt Reschner | Verfahren und Anlage zur Depolymerisation von Kunststoffmaterial |
| KR102591749B1 (ko) * | 2022-01-21 | 2023-10-19 | 엘에스전선 주식회사 | 탈가교 장치 및 이를 이용한 탈가교 방법 |
| CN117417762B (zh) * | 2023-08-29 | 2024-05-17 | 青岛科技大学 | 工业连续化精准调控混杂废塑料厢式裂解方法 |
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