JPH0849823A - 廃タイヤの熱分解方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃タイヤの流動層熱分解炉の連続安定運転を
阻害する大きな要因として、流動層から飛散した未燃カ
ーボン・タール・スチールコード等が排ガス管内に付着
堆積することによる排気管閉塞があげられる。本発明は
上記排ガス管閉塞の原因となる付着物を簡便な方法で除
去可能とし、さらに風力分級後の未燃カーボンを特別な
輸送機を用いずに排ガスに合流させる方法及び装置を提
供するものである。 【構成】 廃タイヤの流動層熱分解装置において、燃焼
残留物の風力分級に用いた空気および分級された燃焼残
留物を流動層炉排ガスと合流させ、流動層炉排ガス中の
可燃性ガスの一部を排気管内で燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流動層を用いる廃タイヤ
の熱分解方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流動層を用いた廃タイヤの熱分解装置
は、本出願人が既に特開昭59ー36192号として提案した。

【０００３】図４は、この発明を説明するもので、１は
タイヤ２の投入室、３は熱分解ガスの排出口、４は砂等
の媒体の還流口、５はフィーダである。そして６は砂等
の不燃性の媒体７を収容した流動層部、８は送風機９に
連通させて形成された空気の吹込口、１０はシール層形
成部、１１は開口部を示す。

【０００４】このように構成された流動層炉本体Ａの開
口部１１の下方には移送機１２が設けられており、矢印
Ａ１２方向に媒体７を移送するようになっている。１３
はスチールコード等の分離装置、１５は媒体７の循環装
置、又１６は前記吹込口８から送入される空気により形
成された流動層、１７はタイヤ２等の熱分解により生じ
たスチールコード、１８はシール層、１９は風箱、２０
はホッパ、２１は供給装置、２２はダンパを示す。なお
移送機１２は一例としてベルトコンベアが用いられてい
る。

【０００５】タイヤ２はフィーダ５により流動層１６上
に供給され、着火させられる。媒体７は吹込口８から供
給される空気により流動層１６を形成し、この流動層１
６中でタイヤ２は熱分解される。そして熱分解によって
生じたガスは排出口３から、図示しないボイラ等の燃焼
装置へ送られる。

【０００６】一方前記熱分解によって生じたスチールコ
ード１７は、前記移送機１２の作動に伴い次第にシール
層形成部１０中を、媒体７と共に降下して、前記開口部
１１から移送機１２を経て、分離装置１３において分離
して取り出される。又スチールコード１７を除かれた媒
体７は循環装置１５により循環させられ、ホッパ２０を
経て、還流口４から流動層１６上に還流させられる。

【０００７】このように流動層１６を用いてタイヤ２を
熱分解する場合、そのタイヤ２に含まれるカーボンブラ
ックは流動層１６により粉砕される。そして微細に粉砕
されたものは、熱分解ガスに同伴されて、排出口３から
炉外の図示しないボイラ又はセメント焼成キルン等に搬
送され、燃焼ガス等に、利用される。

【０００８】しかし微細とならない未燃カーボン粒子
は、流動層１６内で滞留し、その一部はシール層１８内
を媒体７及びスチールコード１７と共に移動し、炉底よ
り系外に排出される。そして分離装置１３でスチールコ
ードは除去され、未燃のカーボンブラックは媒体７と共
に、循環装置１５を介して炉内に返送され、循環する。
そして上記の状況が繰り返されることによって、経時的
に、媒体７中に占める未燃カーボンの割合が増加する事
になり、次のような問題点が発生する。

【０００９】（Ａ）カーボンは、媒体７として使用され
る硅砂等と比較して柔らかいので、流動層１６内部で、
スチールコード１７に付着した粗大カーボンを剥した
り、粗大カーボンを粉砕・微細化する能力が低い。すな
わち炉のタイヤ処理能力が低下する。（Ｂ）流動層１６
の媒体表層レベルが未燃カーボンの増加にともなって上
昇するため、流動層１６内でのわずかな突沸現象でも媒
体７が炉上部のガス排出口３まで吹き上がり、ガスと共
に系外へ搬送されてしまう。（Ｃ）未燃カーボンはポー
ラスな構造を有しているため、シール層１８での未燃カ
ーボン量が増加することによって、シール層１８のシー
ル性能が悪化し、炉下端からガスのリークが発生する。

【００１０】これらの問題点を解決するために、やはり
本出願人が未燃カーボンの処理方法に関する発明（特開
平2ー6106号）、すなわち循環媒体を風力分級することに
よって媒体と未燃カーボンを分離し、媒体のみを流動層
へ返送するという手段を開示した。図３にこの発明の一
実施例を示す。尚、図３中の各部の名称・図面符号等は
図４のものと同一であるため、説明を省略する。

【００１１】この開示済み発明によれば、図３において
未燃カーボンと媒体の見かけ比重の差を利用して、風力
分級装置２３により未燃カーボンを含む循環媒体から未
燃カーボンと媒体とを風力分離し、媒体のみを流動層へ
返送することにより前記の問題点を解決している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように解決されて
いる問題もあるが、一方でこの種の熱分解炉の連続安定
運転を阻害する大きな要因として、流動層から飛散した
未燃カーボン、タール、及びスチールコード等が排ガス
管内に付着堆積することによる排気管閉塞があげられ
る。排気管が閉塞すると、熱分解ガスを好適に次工程へ
移送できないばかりか、圧損が増大して連続安定運転上
非常に問題になる。又、一旦、閉塞が生じると、この管
内付着物を除去するために運転を中止し、人手によるか
き落とし作業が必要になるが、この作業は重労働である
ばかりか、非常に危険を伴うものである。本発明は排気
管閉塞の原因となる付着物が堆積することなく、長期連
続安定運転を可能とする廃タイヤの熱分解方法及び装置
を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の廃タイヤの流動層熱分解方法は、燃焼
残留物を風力分級し、分級空気と共に分級された燃焼残
留物を流動層炉熱分解ガスと合流させることを特徴とし
ている。

【００１４】またこの発明の廃タイヤの流動層熱分解装
置は、流動層炉本体と、該本体から排出される燃焼残留
物を含む媒体の循環装置を備えた熱分解装置に於いて、
前記燃焼残留物と媒体を分級する風力分級装置を備え、
該風力分級装置の排気口が前記流動層炉本体に接続され
た熱分解ガスの排気管に接続されると共に、媒体排出口
が前記流動層炉本体と接続されることを特徴としてい
る。

【００１５】

【作用】この発明によれば、風力分級に用いる分級空気
量を事前に適正値に設定し、風力分級に用いた分級空気
を排気管に導入する事によって、熱分解ガス中の可燃成
分を当該空気により排気管内にて燃焼せしめ、その燃焼
により排気管内の付着物を堆積することなく除去するこ
とができる。更に、この発明によれば、風力分級装置
は、主に燃焼残留物（未燃カーボン）と媒体との終末沈
降速度の差によって分級するため、分級された燃焼残留
物は分級空気に伴って排気管内に導入され、特別な輸送
機なしに熱分解ガスと合流され、熱分解ガスと共に外部
の燃焼器等に搬送され、利用される。

【００１６】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。この図にお
ける各部の構成及び動作中、図４と同一部分は、同一の
符号を付し、説明を一部省略するが、この発明は、特
に、流動層炉本体Ａと循環装置１５間に風力分級装置２
３が設けられる。風力分級装置２３は供給口２３ａ、排
気口２３ｂ、及び媒体排出口２３ｃを備え、それぞれ循
環装置１５、熱分解ガスの排気管３ａ、及び流動層炉本
体Ａと接続される。

【００１７】このような構成において、流動層炉底開口
部１１から排出された媒体７、スチールコード１７、及
び未燃カーボンは、分離装置１３にてスチールコードを
分離し、媒体７及び未燃カーボンは循環装置１５を経
て、ホッパ２０に一旦貯められる。その後媒体７及び未
燃カーボンは供給装置２１を経て、風力分級装置２３に
送られる。風力分級装置２３内には送風機２８より送ら
れた所定量の空気が上向きに流れており、この空気流に
より媒体７及び未燃カーボンは各々の終末沈降速度差に
よって分離される。すなわち比重が大きく、終末沈降速
度の大きい媒体７は風力分級装置２３内を媒体排出口２
３ｃに向かって沈降し、未燃カーボンの一部は空気流と
共に排気口２３ｂに飛散する。尚、２２はダンパであ
り、風力分級装置２３に供給される空気は図２に示すよ
うに、分級空気供給管２９の複数箇所Ａ１、Ａ２、Ａ
３、Ａ４・・・から供給するか、あるいは散気板等を用
いるなどしてなるべく均一に供給するほうが好ましい。

【００１８】風力分級装置２３内を沈降した媒体７は、
媒体排出口２３ｃに設けられたロータリーバルブ等のシ
ール性を有するバルブ３０、及び回転スクリューの様な
コンベア、又は同様の供給装置２４を経て、流動層１６
内に返送される。一方分級空気と共に飛散した未燃カー
ボンは、排気口２３ｂから空気輸送管２５を経て、熱分
解ガスの排気管３ａの途中に導入される。この導入箇所
は排気管３ａ内で付着物による閉塞が生じ易い箇所の直
前、すなわち排出口３近傍付近が望ましい。また空気輸
送管２５は、未燃カーボンの堆積を避けるために、未燃
カーボンを空気輸送管２５内で堆積を生ずることなく移
送出来る風速、例えば５〜２０ｍ／ｓを得られる大きさ
のものが好ましく、且つ、なるべく水平部を作らないよ
うにすることが望ましい。

【００１９】排気管３ａ内の熱分解ガスは可燃性であ
り、燃焼に十分な高温であるため、空気輸送管２５から
空気が導入されると、直ちに燃焼を開始する。この燃焼
量は空気輸送管２５からの空気量、即ち分級風量に依存
するので、燃焼による高温で排気管３ａが焼損しないよ
うに、分級風量はあらかじめ所定の風量に制御される。
万一何らかの要因で排気管３ａが高温になり焼損の恐れ
がある場合は、過剰空気排出口２６から分級空気を排出
することにより、排気管３ａ内の燃焼を抑制する。この
排気管内燃焼によって燃焼域３１周辺の排気管内付着物
は燃焼・剥離し、排気管の閉塞が生じにくくなる。

【００２０】表１はこの実施例に用いた、媒体（硅砂）
と未燃カーボンの粒度分布と見掛け比重を示す。また、
表２は表１の数値より算出した、各々の終末沈降速度Ｕ
ｔ（ｍ／ｓ）である。表１及び表２から明らかなよう
に、分級装置２３内での分級風速を２（ｍ／ｓ）程度に
設定することにより、媒体を飛散させることなく、未燃
カーボンを効率よく分離することができる。また、この
実施例においてタイヤの熱分解によって発生した熱分解
ガスの温度は約８００℃であり、排気管３ａは耐熱温度
が１０００℃のものを使用した。表３に示す熱分解ガス
の化学組成より、その燃焼時の発熱量を求め、排気管３
ａの耐熱温度を越えない範囲で熱分解ガスを燃焼させる
のに必要な空気量を算出したところ、２．７（Ｎｍ³／
ｍｉｎ）であった。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】これらの条件に合致する風力分級装置を製
作し実験したところ、風力分級装置に投入された未燃カ
ーボンの約２５％が分級され排気管へ飛散し、媒体は９
９％が沈降し流動層へ返送された。また、運転開始から
排気管の閉塞までの所要時間は、従来の装置の２．５〜
４．３倍となった。

【００２５】また、他の実施例として、表４に示す異な
る粒度分布を有する媒体（硅砂）、及び未燃カーボンを
使用して先の実施例と同様な実験を行ったところ、風力
分級装置に投入された未燃カーボンの約９０％が分級さ
れ排気管に飛散し、媒体は９９％が沈降し流動層へ返送
された。運転開始から排気管の閉塞までの所要時間は、
先の実施例と同じく従来の２．５〜４．３倍であった。

【００２６】

【表４】

【００２７】

【発明の効果】上述の様に本発明は簡単な構造で、この
種の廃タイヤ熱分解装置の排気管閉塞を効果的に軽減す
る事が出来、また風力分級された未燃カーボンを特別な
輸送器を用いずに熱分解ガス中に導入する事が出来る。
従って、本発明によれば、安定連続運転性及び装置の簡
素さ・保守の容易性等において極めて優れており、生産
性の向上等の効果を奏するものである。尚、廃タイヤ
は、これを丸ごと、あるいは適当に切断したカットタイ
ヤのいずれをも好適に流動層炉で処理することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明する廃タイヤ熱分解装置の一実施
例を示す概要図である。

【図２】図１の風力分級装置の概略横断面部分図の一例
である。

【図３】従来技術による廃タイヤ流動層熱分解装置を示
す概要図である。

【図４】別の従来技術による廃タイヤ流動層熱分解装置
を示す概要図である。

【符号の説明】

１ 投入室 ２ タイヤ ３ ガス排出口 ３ａ 排気管 ４ 媒体還流口 ５ フィーダー ６ 流動層部 ７ 媒体 ８ 空気吹き込み口 ９ 送風機 １０ シール層部 １１ 開口部 １２ 移送機 １３ スチールコード分離装置 １５ 循環装置 １６ 流動層 １７ スチールコード １８ シール層 １９ 風箱 ２０ ホッパー ２１ 供給装置 ２２ ダンパー ２３ 風力分級装置 ２３ａ 供給口 ２３ｂ 排気口 ２３ｃ 媒体排出口 ２４ 供給装置 ２５ 空気輸送管 ２６ 過剰空気排出口 ２８ 送風機 ２９ 分級空気供給管 ３０ バルブ ３１ ガス燃焼域

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃タイヤを流動層炉で熱分解する方法に
   おいて、燃焼残留物を風力分級し、分級空気と共に分級
   された燃焼残留物を流動層炉熱分解ガスと合流させるこ
   とを特徴とする廃タイヤの熱分解方法。
2. 【請求項２】 前記分級空気により、流動層炉熱分解ガ
   ス中の可燃性ガスの一部を排気管内で燃焼させることを
   特徴とする請求項１記載の廃タイヤの熱分解方法。
3. 【請求項３】 流動層炉本体と、該本体から排出される
   燃焼残留物を含む媒体の循環装置を備えた熱分解装置に
   おいて、前記燃焼残留物と媒体を分級する風力分級装置
   を備え、該風力分級装置の排気口が前記流動層炉本体に
   接続された熱分解ガスの排気管に接続されると共に、媒
   体排出口が前記流動層炉本体と接続されることを特徴と
   する廃タイヤの熱分解装置。