JPH0867764A - 断熱材中の発泡ガスの回収装置 - Google Patents
断熱材中の発泡ガスの回収装置Info
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Abstract
泡とすることにより残存するフロン等の発泡ガスを脱気
し、発泡ガスと同伴空気を含む気体中の発泡ガス濃度を
高めて液化することにより、発泡ガスを回収する装置を
提供する。 【構成】高速回転式粉砕機31によって、断熱材に剪断
力、衝撃力等の動的な外力を作用させ、独立気泡を破壊
することにより樹脂と気泡内気体を分離し、次いでこの
気体F1の一部F3を供給ホッパー11に還流させるこ
とにより気体の濃度を高め、他部F2を圧縮機61で加
圧し、凝縮器62、63で冷却液化させることにより達
成される。 【効果】フロン等を大気中に放散させること無く硬質発
泡ポリウレタン等の断熱材等から発泡剤を分離して液化
し回収できる。
Description
た不要な発泡断熱材の処理装置に関し、特にフロンを発
泡剤とした硬質発泡ポリウレタンからのフロン回収処理
装置に関するものである。
FC114などの特定フロン、あるいはHCFC142
などの代替フロンを発泡剤にしてプラスチックから製造
される。これらのフロンはオゾン層を破壊する恐れがあ
るため、前記特定フロンは1995年末までに使用廃止
となり、代替フロンについても1996年から消費規制
されることになっている。しかし、使用済みとなった断
熱材中の前記フロン(以下単にフロン等)の処置につい
ては、まだ配慮がされていない。
平2−144183号公報に示されるように、粒度3m
m以下に粗破砕した後、シリンダー型減容機等により圧
力140Kg/cm2以上に加圧圧縮して減容固化し、
埋立てまたは焼却処分していた。この場合に断熱材中に
残存するフロン等の処置については考慮されておらず、
一部が大気中に放散され、環境を破壊する恐れがあると
いう問題があった。
等で圧縮して残存するフロンを脱気、回収する方法が試
みられている。
来技術について発明者らが実験した結果、50mm立方
の硬質発泡ポリウレタン断熱材に約5トンの圧縮荷重を
かけても脱気出来ないことが判った。これは発泡ポリウ
レタンが独立気泡で形成されており、気泡径が数百μm
と小さいため、圧縮しただけでは気泡を形成する膜が破
壊出来ないためと考えられる。
泡ガスを効率よく回収する装置を提供することにある。
中の発泡ガスを回収する装置において、断熱材に外力を
作用させて該断熱材中の独立気泡を破壊する粉砕部と、
破壊された前記断熱材の樹脂と気泡内の発泡ガスを分離
する分離部と、分離された前記発泡ガスを前記粉砕部に
還流させてガス濃度を高める還流手段と、前記高濃度の
発泡ガスを冷却して液化させる冷却液化部とを備えたこ
とにある。
おいて、中の独立気泡の径の3倍以下の粒径に上記発泡
断熱材を粉砕する粉砕手段と、上記独立気泡の破砕によ
り得られた発泡ガスを回収する回収手段とを備えたこと
にある。
置断熱材を粉砕機により微粉砕して気泡を形成する膜を
破壊してフロン等の発泡ガスを脱気し、次にこの発泡ガ
スと同伴空気を含む気体の一部をホッパーに還流させ、
その後高濃度の発泡ガスを冷却液化させる。すなわち、
発泡断熱材に粉砕機で剪断力、衝撃力等の動的な外力を
加えることによって独立気泡が破壊されて樹脂と気泡内
気体が分離される。次いで分離した発泡ガスと同伴空気
を含む気体を供給部に還流して気体中の発泡ガス濃度を
高める。濃度を高められた発泡ガスは容易に冷却されて
液化し、回収される。
どを破壊するので、気泡からの発泡ガスの解放をほぼ完
全に行うことができる。
す。図において、1は処理の対象となる発泡断熱材で、
以下に述べるようにして、微粉樹脂2と液化発泡ガス3
とに分離回収される。10は断熱材1の供給部、30は
断熱材の粉砕部、40は粉砕された樹脂と発泡ガスの分
離部である。93は分離した発泡ガスと同伴空気を含む
気体が通る配管、93Aはこの気体の一部を供給部10
に還流させる分岐配管、93Bはこの気体の他の部分を
冷却液化部60へ導く分岐配管である。
10内に充填され、粉砕部30に送られて剪断力、衝撃
力等の動的な外力によって独立気泡が破壊される。さら
に、分離部40で樹脂2と気泡内気体が分離し、次いで
分離した発泡ガスと同伴空気を含む気体は配管93及び
分岐配管93Aを通って供給部10に還流されて気体中
の発泡ガス濃度を高める。このようにして発泡ガス濃度
を高められた気体は分岐配管93Bより抜き取られ、冷
却液化部60で冷却されて液化し発泡ガス3となる。こ
のようにして発泡断熱材1は微粉樹脂2と液化発泡ガス
3に分離して回収される。
示す。供給部10の供給ホッパー11は、被処理物の投
入口12と仕切弁13で仕切られて、被処理物を外部か
ら密閉して被処理物を供給スクリュウ18へ導くように
構成されている。供給スクリュウ18の出口に近接して
粉砕部30を構成する高速回転式粉砕機31のロータ3
2が取り付けられている。ロータ32の下部にはスクリ
ーン33があり、さらに仕切円筒34が下部ホッパー3
5の内側に設けられている。
その上部にファン42を持ち、側面の配管43及び底部
の配管44で下部ホッパー34に接続されている。一
方、バグフィルタ41の上部は、配管93及び分岐配管
93A、93Bを介して供給ホッパー11及び圧縮機6
1に接続されている。圧縮機61と第1凝縮器62、第
2凝縮器63は冷却、液化部60を構成するもので、こ
れらの間はそれぞれ配管94及び95で接続され、さら
に第2凝縮器63の出口側上部及び下部はそれぞれ配管
96、97で供給ホッパー11及び凝縮液の捕集タンク
81に、接続されている。71は微粉砕した樹脂2の減
容スクリュウである。そして第1凝縮器61及び第2凝
縮器62はそれぞれ冷媒供給装置64及び65により所
定の温度に冷却される。なお、圧縮機51としては、往
復動式または回転式のものが用いられ、特に密閉型が推
奨される。
レタン断熱材等の被処理物1は予め前処理され、約5c
m角の大きさに粉砕されている。そして、投入口12よ
り仕切弁13を通って供給ホッパー11に充填され、供
給スクリュウ18により粉砕部30の高速回転式粉砕機
31に導かれる。ここで被処理物1は、ロータ32によ
り剪断及び衝撃作用を受けて粉砕され、断熱構造を形成
している独立気泡が破壊される。
下の粒径に砕くことによって、断熱材中の独立気泡はほ
ゞ破壊される。
外殻がウレタン樹脂112で構成された0.1〜1.0
mmの内径の独立気泡111を多数有し、この独立気泡
内にフロン等の発泡ガスが閉じ込められている。そして
この断熱材に剪断力を作用させると図中の点線113で
示すように割れ目が入ったり、分割されたりして各独立
気泡111内のフロンが排出される。この時の破砕片の
粒径は0.2〜2.0mmとなる。
ように、鋸歯状の固定刃36と板状の回転刃37とを備
えている。断熱材1は、回転刃の先端と固定刃の隙間に
(約1〜2mm)に押し付けられ、剪断力で前記大きさ
に砕断される。断熱材が硬質発泡ポリウレタンの場合、
剪断力の大きさは、1000/s以上、望ましくは50
00/s〜50000/sである。図4の例では回転刃
を約3000rpmとすることによって必要な剪断力が
得られる。
定する必要はなく、例えば各々外周に回転刃を備えた一
対のロータを平行に配置し、回転刃間において断熱材に
衝撃力を与える方式の衝撃粉砕機のように、断熱材に動
的な外力を作用させうるものであればよい。
3mm角(または直径)の穴を有するスクリーン33が
設けられており、粉砕機31で2mm程度以下に粉砕さ
れた断熱材破砕片のみが落下し、これより大きいものは
再度ロータ32により付与される剪断力によって粉砕さ
れる。
ッパー11や粉砕機31内のガスや空気をバグフィルタ
41に送る送風機の機能も有している。
あるいはカッター形のような、充分な送風機能を備えて
いない場合は、粉砕機の上流または下流に、独立した送
風機を設けるのがよい。
発生したフロン等の発泡ガスは、断熱材と一緒に取り込
まれた同伴空気と共に配管43を通ってバグフィルタ4
1に導かれる。バグフィルタは、布またはセラミックス
製の仕切45を備えており、ここで、微粉樹脂を分離し
配管93を介して下部ホッパー35に戻し、ガスはファ
ン42により配管93に排出する。
むので気体中のガスの濃度が低い。そこで、気体(F
1)の一部(F3)は分岐配管93Aを通って供給ホッ
パー11に戻り、気体の残りの部分(F2)は分岐配管
93Bを通って圧縮機61に送られる。このような還流
ルートを設けることにより、気体中の発泡ガス濃度を高
めることができる。圧縮機61で発泡ガスを含む気体は
0.2〜1.1Paに加圧されその結果、温度が40゜
〜50゜Cになる。次に第1凝縮器62に送られ、冷却
水等により10゜〜20゜Cに冷されて第2凝縮器63
へ導かれる。
気体は冷媒等によりさらに−30゜C程度に冷却され、
発泡ガスが液化し捕集タンク81において沈降分離さ
れ、液化発泡ガス3として回収される。また、発泡ガス
に同伴した空気等の非凝縮性のガスと凝縮しなかった一
部の発泡ガスは、配管96を介して供給ホッパー11に
戻され、再び被処理物と共に高速回転式粉砕機31に送
られる。このようにして発泡ガスは、本装置内を循環す
る間に新たに粉砕される被処理物から発生するガスで濃
縮されて高濃度になり、凝縮液化しやすくなる。すなわ
ち低い圧力と高い温度で液化できる。
で異なるが、濃縮された発泡ガスの濃度20〜50Vo
l%で圧力0.2〜1.1Pa、液化温度0〜−50℃
である。
粉樹脂2は、減容スクリュウ71で押しかためられ、発
泡ガスを分離して微粉樹脂2のみ系外に取り出される。
レタン断熱材を処理量20Kg/hで処理し、配管91
内の循環気体流量F1=30Nm3/h、分岐配管93
A内の循環気体流量F3=28.6Nm3/h、分岐配
管93B内の気体流量F2=1.4Nm3/hで運転
し、循環気体の組成をフロン40Vo1%(空気60V
o1%)まで濃縮して、発泡ポリウレタン中のフロンの
約90%を液化させ回収することができた。
は、独立気泡を破壊することによりウレタンから脱気
し、次いで脱気した気体を冷却して液化させることによ
り大気中に放散させることなく回収することができる。
5に示すように供給ホッパー11と投入口12の間に中
間タンク14が設けられ、これらがロータリー弁15及
び16で接続され、凝縮器63と中間タンク14とが配
管96で接続されている。この実施例では、発泡ガスが
高濃度となる供給ホッパー11と投入口12の間を、ロ
ータリー弁15及び16で仕切ることができ、発泡ガス
の投入口12への逆流による放散を防止できる。また凝
縮器63からの低濃度となった発泡ガスを中間タンク1
4に還流させることにより、供給ホッパー11内の発泡
ガスを高濃度に保つことができる。
6に示すように、中間タンク14の上部に配管97が設
けられ吸着塔101に接続されている。この実施例で
は、ロータリー弁15から供給される被処理物1に同伴
して流入した空気を、ベントガスとして配管97から系
外に排出でき、この時ベントガス中に同伴する発泡ガス
を吸着塔101で捕集することができる。このような方
法によって発泡ポリウレタン中のフロンの回収率をさら
に高めることができる。
うに、供給スクリュウ18と高速回転式粉砕機31との
間に、分岐配管93A及び配管96をつないで気体を循
環させるものがある。本実施例では、供給スクリュウ1
8で被処理物に同伴して流入した空気を後方に逃がして
分離し、同伴空気量を減らし気体を循環させることがで
きる。また回転式粉砕機31として、2軸かみあい型の
ものを使用することもできる。
に、分岐配管93Bに流量調節弁98を設け、分岐配管
93Aにフロン濃度センサ99を取り付けて制御器20
0により、分岐配管93のフロン濃度に応じて流量調節
弁98の開度を変えるものが考えられる。
転開始時のフロン濃度が低いときには流量調節弁98を
絞って流量F2を減らし、循環流量F3を増してフロン
濃度を高める運転を行い、時間が経過しフロン濃度が上
がってきたとき流量調節弁98を開いて流量F2を増す
ように制御することによって、所定の濃度で効率の良い
運転ができる。
うち、発泡に使われたガスが、フロン、代替フロン等の
ように環境破壊等の観点から回収されるべきものである
場合に用いて効果がある。
施例に挙げた樹脂の外、セラミック以外の高分子材料を
用いたものにも適用できる。
凍と衝撃力の組合せのような回転力以外の手段を用いる
こともできる。
等の断熱材に含まれる発泡ガスを確実に分離回収でき、
フロン等の有害ガスを大気中に放散させることがないと
いう効果がある。
ある。
ある。
である。
図である。
速回転式粉砕機、41…バグフィルタ、62…圧縮機、
63…第1凝縮器、64…第2凝縮器、71…減容スク
リュウ、81…凝縮液の捕集タンク、93…分離した発
泡ガスと同伴空気を含む気体が通る配管、93A…気体
の一部を供給部に還流させる分岐配管、93B…気体の
他部を冷却液化部へ導く分岐配管。
Claims (11)
- 【請求項1】断熱材中の発泡ガスを回収する装置におい
て、断熱材に外力を作用させて該断熱材中の独立気泡を
破壊する粉砕部と、破壊された前記断熱材の樹脂と気泡
内の発泡ガスを分離する分離部と、分離された前記発泡
ガスを前記粉砕部に還流させてガス濃度を高める還流手
段と、前記高濃度の発泡ガスを冷却して液化させる冷却
液化部とを備えたことを特徴とする断熱材中の発泡ガス
の回収装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記粉砕部が前記断熱
材を微粉砕して樹脂と気泡内発泡ガスを分離する高速回
転粉砕機を備え、前記分離部が分離した前記発泡ガスと
前記断熱材に同伴して混入した空気を含む気体を通すバ
グフィルタを備えていることを特徴とする断熱材中の発
泡ガスの回収装置。 - 【請求項3】請求項1において、分離した発泡ガスと同
伴空気を含む気体の一部を供給部に還流させる分岐配管
を設け、この分岐配管に流量調節弁を取付け、前記気体
の他の一部を圧縮機につなぐ別の分岐配管を設け、この
分岐配管にフロン濃度センサを取付け、該フロン濃度セ
ンサの出力を制御器に供給し、前記フロン濃度に応じて
前記流量調節弁を制御し、分岐流量を変えるようにした
ことを特徴とする断熱材中の発泡ガスの回収装置。 - 【請求項4】断熱材中の発泡ガスを回収する装置におい
て、断熱材を密閉した供給部に充填する供給部と、前記
断熱材に剪断力を作用させて該断熱材中の各独立気泡を
破壊する粉砕部と、破壊された前記断熱材の樹脂と気泡
内の発泡ガスを分離する分離部と、分離した前記発泡ガ
スと同伴空気を含む気体を前記供給部に還流させ、気体
中の発泡ガス濃度を高める還流手段と、発泡ガス濃度を
高められた前記気体を冷却して液化させる冷却液化部と
を備えたことを特徴とする断熱材中の発泡ガスの回収装
置。 - 【請求項5】請求項4において、前記供給部が断熱材を
充填するための密閉した供給ホッパーを備え、前記粉砕
部が前記断熱材を微粉砕して樹脂と気泡内発泡ガスを分
離する高速回転粉砕機を備え、前記分離部が分離した前
記発泡ガスと同伴空気を含む気体を通すバグフィルタを
備え、前記還流手段が、前記バグフィルタを通過した前
記気体の一部及び前記凝縮器で液化した後の未凝縮ガス
を前記ホッパーに戻す配管を備えていることを特徴とす
る断熱材中の発泡ガスの回収装置。 - 【請求項6】請求項5において、前記供給ホッパーの入
口側に中間タンクを設け、前記供給ホッパーと前記中間
タンク間をロータリー弁で接続し、前記バグフィルタか
らの気体の一部を前記供給ホッパーに還流させ、前記凝
縮器で液化した後の未凝縮気体を前記中間タンクに戻す
ように構成したことを特徴とする断熱材中の発泡ガスの
回収装置。 - 【請求項7】請求項5において、前記中間タンク上部に
吸着塔を設け、未凝縮ガスをベントガスとして系外に排
出すると共に、該ベントガス中に同伴する発泡ガスを吸
着させて捕集するようにしたことを特徴とする断熱材中
の発泡ガスの回収装置。 - 【請求項8】発泡断熱材中の独立気泡の径の3倍以下の
粒径に上記発泡断熱材を粉砕する粉砕手段と、 上記独立気泡の破砕により得られた発泡ガスを回収する
回収手段と、からなることを特徴とする発泡ガス回収装
置。 - 【請求項9】請求項8記載の発泡ガス回収装置におい
て、上記粒径は0.2mm〜2.0mmであることを特
徴とする発泡ガス回収装置。 - 【請求項10】粉砕機と、 上記粉砕機中に発泡断熱材を投入する投入手段と、 上記粉砕機に投入された発泡断熱材片中に含まれる発泡
ガスの90%回収を確保する回収手段とからなることを
特徴とする発泡ガス回収装置。 - 【請求項11】粉砕機を含み、この粉砕機に投入された
発泡断熱材片中に含まれる独立気泡の90%以上の気泡
を破壊する独立気泡破壊手段と、 上記独立気泡の破壊により解放された発泡ガスの大部分
を回収する回収手段とからなることを特徴とする発泡ガ
ス回収装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23179995A JP2679688B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 断熱材中の発泡ガスの回収方法及び回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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