JPH08269462A

JPH08269462A - 廃プラスチック熱分解油化システムにおける原料供給装置

Info

Publication number: JPH08269462A
Application number: JP7077468A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suzuki; 秀男鈴木; Yoshimasa Miura; 祥正三浦; Etsuo Ogino; 悦生荻野; Yusuke Okada; 裕介岡田
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-15
Anticipated expiration: 2015-12-18
Also published as: JP3118684B2

Abstract

(57)【要約】【目的】廃プラスチックの熱分解油化システムにおい
て、廃プラスチックをフラクションのままでも支障なく
熱分解釜に連続的に供給することのできる原料供給装置
を提供する。【構成】原料供給装置1 は、下端にゲート2 を有する
ホッパ3 と、ホッパ3 の下端にシュート4 を介して連通
しかつ原料供給口6 を下端に有する垂直筒状のケーシン
グ5 と、垂直回転軸7aおよびこれの周囲に取り付けられ
た螺旋状の羽根7bよりなりかつケーシング5 内に配され
たスクリュ7 とを具備する。ケーシング5の下部にテー
パ部5aを設け、テーパ部5a内面に沿うようにスクリュ7
の羽根7bを下方に向かって先細り状に形成する。ケーシ
ング5 の下端部を熱分解釜20内に露出させる。テーパ部
5aの上部に冷却装置15を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性プラスチッ
ク廃棄物等の廃プラスチックを加熱溶融して熱分解油化
させる廃プラスチック熱分解油化システムにおいて、廃
プラスチックよりなる原料を熱分解釜へ連続的に供給す
る原料供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】使用済み熱可塑性プラスチック等の廃プ
ラスチックは、通常、一般廃棄物または産業廃棄物とし
て埋立てや焼却により処理されているが、産業廃棄物の
一部は、これを破砕し、破砕物を熱分解し、分解ガスを
接触改質して燃料として有用な油（灯油、ガソリン等）
を製造することにより、再利用されている。

【０００３】廃プラスチックの熱分解油化システムにお
いては、従来、図４に示すように、上下２段のボールバ
ルブ(22)(23)の開閉によって廃プラスチックを熱分解釜
(20)に供給するいわゆるダブルバルブ方式の原料供給装
置(21)が用いられていた。この装置(21)による原料供給
手段を説明すると、まず、廃プラスチックを粗破砕、減
容、微粉砕、スラリー化、および比重選別することによ
り廃プラスチックのフラクションよりなる原料を得る。
そして、原料をホッパ（図示略）に投入し、上段ボール
バルブ(22)を開けることにより、原料を上下ボールバル
ブ(22)(23)間の短管部(24)に下降させ、上段ボールバル
ブ(22)を閉じる。次に、下段ボールバルブ(23)を開け、
原料を熱分解釜(20)に落とし込む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たダブルバルブ方式の原料供給装置(21)の場合、廃プラ
スチックのフラクションが、熱分解釜(20)からの熱によ
って溶融し、これが短管部(24)や下段ボールバルブ(23)
に付着してブリッジを形成することがあった。また、熱
分解釜(20)からの熱分解ガスの圧力等で逆圧がかかり、
廃プラスチックのフラクションの投下が良好に行なえな
いことがあった。したがって、ダブルバルブ方式の場合
には、廃プラスチックのフラクションをさらに減容、固
化して、これを粗大粒状物にした後で供給する他に有効
な手段がなかった。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであって、廃プラスチックをフラクションのま
までも支障なく熱分解釜に連続的に供給することのでき
る廃プラスチックの熱分解油化システムにおける原料供
給装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による廃プラスチック熱分解油化システムに
おける原料供給装置は、下端にゲートを有するホッパ
と、ホッパの下端にシュートを介して連通しかつ原料供
給口を下端に有する垂直筒状のケーシングと、垂直回転
軸およびこれの周囲に取り付けられた螺旋状の羽根より
なりかつケーシング内に配されたスクリュとを具備して
おり、ケーシングの下部にテーパ部が設けられるととも
に、テーパ部内面に沿うようにスクリュの羽根が下方に
向かって先細り状に形成され、ケーシングの下端部が熱
分解釜内に露出させられ、テーパ部の上部に冷却装置が
備えられているものである。

【０００７】テーパ部の上部に備えられている冷却装置
としては、例えば、水冷ジャケットを設けて、これの内
部に冷却水を通すものが挙げられる。

【０００８】上記装置において、好適には、ケーシング
またはシュートに空気排出口が設けられ、より好適に
は、上記空気排出口に加えて、ケーシングまたはシュー
トに窒素ガス導入口が設けられる。

【０００９】ゲートの開閉制御は、通常は、ケーシング
内の上下２カ所に粉面計を配置して、これら２つの粉面
計からの信号をゲート閉制御装置に送ることによって行
なわれる。但し、上記以外の手段として、熱分解釜内の
溶融物の重量を検出するロードセルと、ロードセルから
の信号を受けてゲートの開閉制御を行なうゲート開閉制
御装置とを備えるようにしてもよく、また、上記２つの
手段を組み合わせてもよい。

【００１０】

【作用】上記構成よりなる本発明の原料供給装置では、
次のようにして熱分解釜への廃プラスチックの供給が行
なわれる。即ち、ホッパから投入された原料（廃プラス
チックのフラクション）は、シュートを通してケーシン
グ内に送られ、ケーシング内に一定量の原料が貯留され
たところで、ゲートが閉じられる。次いで、スクリュの
回転により原料が下方のテーパ部へ送り出され、このテ
ーパ部で原料が圧密される。圧密された原料は、ケーシ
ングの下端部付近に達したところで、熱分解釜内から伝
わる熱を受けて溶融し、溶融状態の原料がケーシング下
端の原料供給口から熱分解釜内へ供給される。このよう
に、本発明の原料供給装置によれば、原料の圧密と溶融
による圧力シールを行ないながら、熱分解釜内への原料
の連続的な供給が行なわれる。また、テーパ部の上部に
備えられた冷却装置によって、同部分およびこれより上
方における原料の溶融が防止され、その結果、ブリッジ
の形成が防止されることになる。

【００１１】ケーシングまたはシュートに空気排出口が
設けられている場合には、スクリュによる原料の送り出
しを行なう前に、ケーシングおよびシュート内の空気を
上記排出口から排出させておくことにより、ケーシング
下端の原料供給口からケーシングおよびシュート内に漏
れる可燃性熱分解ガスが空気と混合するのが防止され
る。さらに、ケーシングまたはシュートに窒素ガス導入
口が設けられている場合には、この導入口から窒素ガス
をパージガスとして導入することにより、ケーシングお
よびシュート内の空気の排出が一層確実に行なわれる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１３】図１に示すように、原料供給装置(1) は、
下端にゲート(2) を有するホッパ(3) と、ホッパ(3) の
下端とシュート(4) を介して連通しかつ原料供給口(6)
を下端に有する垂直筒状のケーシング(5) と、ケーシン
グ(5) 内に配されるスクリュ(7) とを具備したものであ
って、熱分解釜(20)の上方に配されている。

【００１４】ゲート(2) は、ゲート開閉制御装置(8) に
より開閉制御されている。

【００１５】シュート(4) は、上部垂直部(4a)と下部傾
斜部(4b)とよりなり、上端がホッパ(3) の下端に接続さ
れ、下端がケーシング(5) の長さ中央部に接続されてい
る。上部垂直部(4a)には空気排出口(9) が設けられてい
る。

【００１６】ケーシング(5) は、円筒体よりなり、その
下部にテーパ部(5a)が設けられている。

【００１７】ケーシング(5) の上部には、スクリュ駆動
モータ(10)が配されている。

【００１８】ケーシング(5) の長さ中央部には、ホッパ
(3) からシュート(4) を通して導入される原料が一時的
に貯留される貯留部(11)が設けられている（図２参
照）。そして、貯留部(11)の上端レベルに、上部粉面計
(12)が配されるとともに、同下端レベルに下部粉面計(1
3)が配されており、これら２つの粉面計(12)(13)からの
信号がゲート開閉制御装置(8) に送られてゲート(2) の
開閉制御が行なわれる。ケーシング(5) の長さ中央部に
おける貯留部(11)よりも上方位置には、窒素ガス導入口
(14)が設けられている。

【００１９】ケーシング(5) の下端部、即ち、テーパ部
(5a)の下部は、熱分解釜(20)の頂壁(20a) にあけられた
孔を通して熱分解釜(20)内に露出させられている。テー
パ部(5a)の上部には、水冷ジャケット(15)が設けられて
おり、この内部に冷却水が通されている。また、テーパ
部(5a)における水冷ジャケット(15)と熱分解釜頂壁(20
a) との間の外周面は断熱材(16)で覆われている。

【００２０】スクリュ(7) は、上端が駆動モータ(10)に
接続されかつ下端がケーシング(5)の下端寄りまでのび
た回転軸(7a)と、回転軸(7a)におけるテーパ部(5a)に位
置する部分に設けられた螺旋状の羽根(7b)とよりなる。
回転軸(7a)は、その上端寄り部分が軸受(17)で受けられ
ている。羽根(7b)は、その縁部がテーパ部(5a)内面に沿
うように下方に向かって先細り状に形成されている。

【００２１】熱分解釜(20)内に供給される原料は、廃プ
ラスチックのフラクションである。フラクションの性状
は、粒径約５ｍｍ、見掛比重０．２〜０．３ｇ／ｃ
ｍ^３、真比重０．９４ｇ／ｃｍ^３であり、強圧による温
度上昇時（１７０℃以上）には溶融して液状となるもの
である。

【００２２】上記構成よりなる原料供給装置(1) におい
ては、次のようにして熱分解釜(20)への原料の供給が行
なわれる。

【００２３】まず、ゲート(2) が開いた状態でホッパ
(3) に原料（廃プラスチックのフラクション）が投入さ
れ、投入された原料(P) はシュート(4) を通してケーシ
ング(5) 内の貯留部(11)に貯留される（図２参照）。そ
して、原料(P) の上面が貯留部(11)の上端レベルに達し
たところで、上部粉面計(12)からゲート開閉制御装置
(8) に信号が送られ、これによりゲート(2) が閉じられ
る。この状態では、熱分解釜(20)で発生した熱分解ガス
がケーシング(5) およびシュート(4) 内へ若干漏れるた
め、可燃性の熱分解ガスがケーシング(5) およびシュー
ト(4) 内の空気と混合するのを防止するために、窒素ガ
ス導入口(14)から窒素ガスを導入してパージを行ない、
空気排出口(9) から空気を排出させておく。

【００２４】次に、駆動モータ(10)を作動させてスクリ
ュ(7) を所要方向に回転させることにより貯留部(11)の
原料(P) が下方のテーパ部(5a)へ送り出され、このテー
パ部(5a)で原料が圧密される。スクリュ(7) による原料
(P) への加圧力は、常時０．１ｋｇ／ｃｍ^２以上であ
る。原料(P) は、ケーシング(5) の下端部付近に達した
ところで、熱分解釜(20)内から伝わる約４００℃の熱を
受けて溶融し、これにより溶融状態の原料が原料供給口
(6) から熱分解釜(20)内に供給される。なお、テーパ部
(5a)の上部は、水冷ジャケット(15)に通された冷却水に
よって冷却されるため、同部分およびこれより上方では
原料は溶融せず、ブリッジを生じることがない。

【００２５】原料の上面が貯留部(11)の下端レベルに達
したところで、下部粉面計(13)からゲート開閉制御装置
(8) に信号が送られ、これによりゲート(2) が開けられ
て、次の原料がホッパ(3) に投入され、上記と同様にし
て、原料の圧密と溶融による圧力シールを行ないなが
ら、熱分解釜への原料の供給が連続的に行なわれる。

【００２６】図３は、本発明のもう一つの実施例を示す
ものであって、以下の点を除いて図１および図２に示す
上記実施例と同じである。即ち、この実施例では、熱分
解釜(20)内の溶融物の重量を検出するロードセル(18)を
備えており、ロードセル(18)からの信号がゲート開閉制
御装置(8) に送られ、それによってゲート(2) の開閉制
御が行なわれるようになされている。これによって熱分
解釜(20)内における原料の熱分解が効率よく行なわれ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の廃プラスチック熱分解油化シス
テムにおける原料供給装置によれば、原料として廃プラ
スチックのフラクションを用いたとしても、原料の溶融
によるブリッジを形成することなく、原料の圧密と溶融
による圧力シールを行ないながら、熱分解釜への原料の
供給を連続的に行なうことができる。

【００２８】また、ケーシング下端の原料供給口を通し
てケーシングおよびシュート内に漏れる可燃性熱分解ガ
スが空気と混合するのを確実に防止することができるの
で、安全性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の原料供給装置を廃プラスチッ
ク熱分解油化システムの一部とともに示す概略図であ
る。

【図２】実施例の原料供給装置を示す縦断面図である。

【図３】他の実施例の原料供給装置を廃プラスチック熱
分解油化システムの一部とともに示す概略図である。

【図４】従来の原料供給装置を示す概略図である。

【符号の説明】

(1) ……原料供給装置 (2) ……ゲート (3) ……ホッパ (4) ……シュート (5) ……ケーシング (5a)……テーパ部 (6) ……原料供給口 (7) ……スクリュ (7a)……回転軸 (7b)……羽根 (8) ……ゲート開閉制御装置 (9) ……空気排出口 (14)……窒素ガス導入口 (15)……水冷ジャケット（冷却装置） (18)……ロードセル (20)……熱分解釜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田裕介大阪市此花区西九条５丁目３番28号日立造船株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下端にゲートを有するホッパと、ホッパ
の下端にシュートを介して連通しかつ原料供給口を下端
に有する垂直筒状のケーシングと、垂直回転軸およびこ
れの周囲に取り付けられた螺旋状の羽根よりなりかつケ
ーシング内に配されたスクリュとを具備しており、ケーシングの下部にテーパ部が設けられるとともに、テ
ーパ部内面に沿うようにスクリュの羽根が下方に向かっ
て先細り状に形成され、ケーシングの下端部が熱分解釜内に露出させられ、テーパ部の上部に冷却装置が備えられている、廃プラスチック熱分解油化システムにおける原料供給装
置。
【請求項２】ケーシングまたはシュートに空気排出口
が設けられている、請求項１記載の廃プラスチック熱分
解油化システムにおける原料供給装置。
【請求項３】ケーシングまたはシュートに窒素ガス導
入口が設けられている、請求項２記載の廃プラスチック
熱分解油化システムにおける原料供給装置。
【請求項４】熱分解釜内の溶融物の重量を検出するロ
ードセルと、ロードセルからの信号を受けてゲートの開
閉制御を行なうゲート開閉制御装置とを備えている、請
求項１ないし３記載の廃プラスチック熱分解油化システ
ムにおける原料供給装置。