JPH09279155A - 廃プラスチック油化装置 - Google Patents

廃プラスチック油化装置

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JPH09279155A
JPH09279155A JP8187063A JP18706396A JPH09279155A JP H09279155 A JPH09279155 A JP H09279155A JP 8187063 A JP8187063 A JP 8187063A JP 18706396 A JP18706396 A JP 18706396A JP H09279155 A JPH09279155 A JP H09279155A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予めポリ塩化ビニルを除去することなく、廃
プラスチックをそのまま熱分解槽に投入可能であって、
ハンドリングが容易であり、しかも生成した有害分解ガ
スや酸性成分を効果的に且つ低コストで除去することが
できる廃プラスチック油化装置を提供する。 【解決手段】 塩素系樹脂、ニトリル系樹脂を含んでい
てもよい廃プラスチックを熱分解釜に投入する廃プラス
チック投入装置と、投入された廃プラスチックを熱分解
する熱分解釜と、熱分解釜より発生する油蒸気および分
解ガスを水で冷却する急冷塔と、冷却に使用した水をア
ルカリで中和する中和槽と、凝縮した油分と水分を分離
する油水分離槽とからなる廃プラスチック油化装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチックを
熱分解油化する際に生成した有害分解ガスや酸性成分を
効果的に且つ低コストで除去することができる廃プラス
チック油化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、廃プラスチックの熱分解に伴って
生成した有害分解ガスや酸性成分を除去するには、例え
ば、(1) 廃プラスチック油化装置に廃プラスチックを投
入する際、予めポリ塩化ビニルを手選別により除去した
り、比重差を利用した湿式浮上分離や乾式風力分離によ
って分別除去し、あるいは熱分解槽の前に加熱による脱
塩槽を設けてポリ塩化ビニルを除去または熱分解する方
法や、(2) 熱分解ガスの排出管に粒状薬剤入りの固定吸
収塔を設置し、これに塩化水素ガスおよび塩素ガスを吸
収させる方法などがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1) の方法では、手選別に膨大な労力を要し、湿式浮上
分離では多量の排水が生じ、乾式風力分離では分離精度
が悪く、加熱による脱塩槽ではこのような余計な槽設置
のために設備費が嵩む上に、廃プラスチック融液の輸送
困難などの問題が生じた。また、上記(2) の方法では、
気体と固体の反応のため吸収性が悪く、またハンドリン
グも難しかった。
【0004】本発明は、上記の点に鑑み、予めポリ塩化
ビニルを除去することなく、廃プラスチックをそのまま
熱分解槽に投入可能であって、ハンドリングが容易であ
り、しかも生成した有害分解ガスや酸性成分を効果的に
且つ低コストで除去することができる廃プラスチック油
化装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による廃プラスチ
ック油化装置は、上記目的を達成すべく工夫されたもの
であって、塩素系樹脂、ニトリル系樹脂を含んでいても
よい廃プラスチックを熱分解釜に投入する廃プラスチッ
ク投入装置と、投入された廃プラスチックを熱分解する
熱分解釜と、熱分解釜より発生する油蒸気および分解ガ
スを水で冷却する急冷塔と、冷却に使用した水をアルカ
リで中和する中和槽と、凝縮した油分と水分を分離する
油水分離槽とからなるものである。
【0006】ここで、塩素系樹脂とは、ポリ塩化ビニル
(PVC)、ポリ塩化ビニリデンなどの塩素含有樹脂を
いう。ニトリル系樹脂とは、ABS樹脂(アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体)などのニトリル
基含有樹脂をいう。ニトリル系樹脂は熱分解によってH
CNガスを発生する恐れがある。
【0007】廃プラスチックに塩素系樹脂やニトリル系
樹脂が含まれていても、これらを除去することなく廃プ
ラスチックを分解釜に投入しても構わない。
【0008】廃プラスチックの熱分解によって、分解油
蒸気と、HCl、HCN、Cl2 などの分解ガスが発生
する。
【0009】熱分解釜から急冷塔までの配管は、該配管
を好ましくは200℃以上、より好ましくは250℃〜
350℃に保温または加熱するヒータ手段で被覆されて
いる。
【0010】廃プラスチック中のPVCのような塩素系
樹脂の含有量が増加すると、回収油中のCl2 濃度も増
加するが、分解ガス温度を所定範囲に制御することによ
って回収油中のCl2 濃度をある程度抑制することがで
きる。たとえば、分解ガス温度と回収油中のCl2 濃度
との関係を示す図3のグラフにおいて、分解ガス温度が
約290℃である場合、PVCの含有量1重量%では、
回収油中のCl2 濃度は70重量ppm%程度となり、
またPVCの含有量5重量%では、回収油中のCl2
度は150重量ppm%程度となる。したがって、熱分
解釜から急冷塔までの配管を被覆して保温または加熱す
る温熱手段によって、急冷塔直前の分解ガスの温度を好
ましくは250℃以上、より好ましくは250〜350
℃に温度調節することによって、PVCの含有量1重量
%以下の場合、回収油中のCl2濃度を100重量pp
m%以下に抑制することができる。
【0011】ヒータ手段としては通常は電気ヒータが用
いられる。上記配管がヒータによって200℃以上に強
制加熱されているので、分解油蒸気とCl2 との反応が
抑制される。管の加熱温度が200℃以下であると、油
蒸気と塩素の反応が急激に進行し、有機塩素化合物が生
成する。
【0012】このようにして、分解油蒸気とCl2 との
反応が進行する前に熱分解生成物を急冷する。
【0013】急冷塔は、好ましくは、塔頂部に分解ガス
の放出管を有する。
【0014】急冷塔の循環冷却水は好ましくはpH2以
下の酸性に保持される。冷却水をこのような強酸性に保
持することによって、廃プラスチックの熱分解生成物の
1つであるHCNガスがそのままの形態で、すなわち塩
を形成しないで、上記放出管から系外へ放出される。た
だし、この冷却水の酸性が強すぎると、酸が塔を腐食す
る恐れがあるので、このような腐食が起きないように循
環する冷却水に適量の水が補給される。急冷塔の循環冷
却水の好ましいpHは1〜2である。
【0015】急冷塔の内部は、酸による腐食を防止する
ための耐酸性ライニングなどの耐酸性に優れた材質で構
成されていることが好ましい。
【0016】中和槽は、好ましくは、その液のpHを検
知し、この液が常にアルカリ性に保たれるように、中和
槽にアルカリ溶液を補給する装置を備える。
【0017】中和槽は、上記のようなpH検知およびア
ルカリ溶液補給装置を有する代わりに、石灰石の充填層
を有し、冷却に使用した水が石灰石充填層に通され中和
されるものであってもよい。
【0018】また、このように中和剤として石灰石を用
いる場合、中和槽は、頂部に石灰石供給ホッパを備え、
ホッパから供給された石灰石が槽内を移動層方式で下降
するようになされていてもよい。
【0019】ホッパに十分な量の石灰石を入れておくこ
とによって、上記のようなpH検知およびアルカリ溶液
補給装置は省略することができる。
【0020】中和槽の石灰石充填層を冷却に使用した水
が通ると、下記の反応によって、HClを含むpH2の
水が中和される。
【0021】 CaCO3 +2HCl→CaCl2 +CO2 +H2
【0022】この中和反応が進むにつれて、石灰石は徐
々に分解され減少していくが、その減少分はホッパから
移動層方式で自動的に補給される。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を下記実施例
を挙げることによって具体的に説明する。
【0024】実施例1 図1において、ポリ塩化ビニル1重量%または10重量
%を含む廃プラスチックをフィーダによって熱分解釜
(1) に投入する。熱分解釜(1) はバーナ(2) によって加
熱され、廃プラスチックは分解されて、分解油蒸気と分
解ガスを生じる。分解油蒸気と分解ガスの混合気体は、
ついで熱分解釜(1) から急冷塔(3) へ配管(4) を経て送
られる。配管(4) は、該配管を250℃〜350℃に保
温または加熱する電気ヒータで被覆されている。
【0025】急冷塔(3) は塔頂部に分解ガスの放出管
(5) を有し、これを経て分解ガスは系外へ放出される。
急冷塔(3) の内部は、酸による腐食を防止するための耐
酸性ライニングで構成されている。
【0026】急冷塔(3) では、分解油蒸気と分解ガスの
混合気体が冷却水との直接接触によって冷却される。ま
た、急冷塔(3) の冷却水は塔底から塔頂へ塔外部のポン
プ(11)によって循環させられている。冷却水にはその塩
酸濃度が上昇しすぎて塔を腐食しないように適量の水が
補給されている。
【0027】つぎに、急冷塔(3) で凝縮された油液は中
和槽(6) へ送られ、ここでアルカリ溶液で中和処理さ
れ、油液中の水分に含まれる塩酸が除去される。
【0028】中和槽(6) は、中和槽にアルカリ溶液を補
給するアルカリ補給装置(7) と、中和槽の液のpHを検
知するpHメータ(8) と、この液が常にアルカリ性に保
たれるように、pHメータ(8) からの信号を受けてアル
カリ補給装置(7) を作動させるpH調整機(9) とを備え
る。これらの装置によって、中和槽の液のpHが酸性に
なると、同槽にアルカリ溶液が供給される。
【0029】水分を含む油液は、ついで、油水分離槽(1
0)へ送られ、同槽(10)の上層の回収油は油タンクへ送ら
れ、同槽(10)の下層の水分は廃水として系外へ送られ処
理される。
【0030】得られた回収油について、全Cl量、HC
l量およびpHを測定した。
【0031】得られた測定結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】表1中、No.1はポリ塩化ビニルを1重
量%含む廃プラスチックを原料としたものであり、N
o.2〜7はポリ塩化ビニルを10重量%含む廃プラス
チックを原料としたものである。
【0034】No.2〜7の廃プラスチックは、No.
1のものより10倍も多い量でポリ塩化ビニルを含むに
も拘らず、回収油中の全Cl量およびHCl量はNo.
1のものより減少している。このことから、予めポリ塩
化ビニルを除去せずに廃プラスチックをそのまま熱分解
槽に投入しても、生成した分解油中およびその冷却水中
の塩素成分を効果的に除去することができることがわか
る。
【0035】実施例2 この実施例では、急冷塔(3) の冷却水循環ラインに熱交
換器(12)が設けられている。また、中和槽(13)は塔状の
ものであって、頂部にホッパ(14)を有し、底部には多孔
板で構成された充填物保持板(15)が水平に内装されてい
る。
【0036】中和槽(13)の内部にはホッパ(14)から石灰
石が充填され、保持板(15)上に石灰石充填層(16)が形成
されている。また、ホッパ(14)には、中和すべきHCl
に対し大過剰の石灰石が入れてある。
【0037】この構成において、急冷塔(3) で凝縮され
た油液は中和槽(13)の底部へ送られ、ここから石灰石充
填層(16)を上行し、石灰石との接触によって中和処理さ
れ、油液中の水分に含まれる塩酸が除去される。
【0038】水分を含む油液は、ついで、油水分離槽(1
0)の上端部から槽外へ出て油水分離槽(10)へ送られ、同
槽(10)の上層の回収油は油タンクへ送られ、同槽(10)の
下層の水分は廃水として系外へ送られ処理される。この
廃水は、上記のような大過剰の石灰石の供給によってp
H6以上8以下に中和されている。したがって、実施例
1で設けたpH検知およびアルカリ溶液補給装置は省略
することができる。
【0039】その他の点は実施例1のものと同じであ
る。
【0040】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、廃プ
ラスチック中のポリ塩化ビニルを選別などの前処理を行
うことなく、また固体などの薬剤によるガス吸収操作を
行うこともなく、分解油蒸気とCl2 との反応を抑制
し、水分中の塩酸を除去することができる。
【0041】また、中和槽が石灰石の充填層を有し、冷
却に使用した水が石灰石充填層に通され中和される発明
では、中和剤として安価な石灰石を用いることによりラ
ンニングコストの節減を果たすことができる。
【0042】さらに、中和槽が頂部に石灰石供給ホッパ
を備え、ホッパから供給された石灰石が槽内を移動層方
式で下降する発明では、ホッパに十分な量の石灰石を入
れておくことによって、pH検知およびアルカリ溶液補
給装置などの複雑な装置を省略することができ、メンテ
ナンスが容易である上に、建設費、基材費の節減が達成
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を示す系統図である。
【図2】本発明の実施例2を示す系統図である。
【図3】分解ガス温度と回収油中のCl2 濃度との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
1:熱分解釜 3:急冷塔 6、13:中和槽 7:アルカリ補給装置 8:pHメータ 9:pH調整機 10:油水分離槽 14:ホッパ 16:石灰石充填層
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 (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩素系樹脂、ニトリル系樹脂を含んでい
    てもよい廃プラスチックを熱分解釜に投入する廃プラス
    チック投入装置と、投入された廃プラスチックを熱分解
    する熱分解釜と、熱分解釜より発生する油蒸気および分
    解ガスを水で冷却する急冷塔と、冷却に使用した水をア
    ルカリで中和する中和槽と、凝縮した油分と水分を分離
    する油水分離槽とからなる廃プラスチック油化装置。
  2. 【請求項2】 熱分解釜から急冷塔までの配管が、該配
    管を200℃以上に保温または加熱する温熱手段で被覆
    されている、請求項1記載の廃プラスチック油化装置。
  3. 【請求項3】 熱分解釜から急冷塔までの配管が、該配
    管を250℃〜350℃に保温または加熱するヒータ手
    段で被覆されている、請求項2記載の廃プラスチック油
    化装置。
  4. 【請求項4】 熱分解釜から急冷塔までの配管が、急冷
    塔直前の分解ガスを250〜350℃の温度に保温また
    は加熱する温熱手段で被覆されている、請求項1記載の
    廃プラスチック油化装置。
  5. 【請求項5】 急冷塔の冷却水がpH2以下の酸性に保
    持される、請求項1記載の廃プラスチック油化装置。
  6. 【請求項6】 急冷塔が塔頂部に分解ガスの放出管を有
    する、請求項1記載の廃プラスチック油化装置。
  7. 【請求項7】 急冷塔の少なくとも内部が耐酸材質で構
    成されている、請求項1記載の廃プラスチック油化装
    置。
  8. 【請求項8】 中和槽が、その液のpHを検知し、この
    液が常にアルカリ性に保たれるように、中和槽にアルカ
    リ溶液を補給する装置を備える、請求項1記載の廃プラ
    スチック油化装置。
  9. 【請求項9】 中和槽が石灰石の充填層を有し、冷却に
    使用した水が石灰石充填層に通され中和される、請求項
    1記載の廃プラスチック油化装置。
  10. 【請求項10】 中和槽が頂部に石灰石供給ホッパを備
    え、ホッパから供給された石灰石が槽内を移動層方式で
    下降する、請求項9記載の廃プラスチック油化装置。
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