JPH09279158A - 固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カーボン残渣を液体及び固形燃料として有効
利用することができる固液分離装置より排出されるカー
ボン残渣の処理方法を提供する。 【解決手段】 熱分解槽１０で発生したカーボン残渣Ｃ
を含有する熱分解油を、固液分離装置Ｂによって熱分解
油とカーボン残渣Ｃとに分離し、カーボン残渣Ｃを常圧
状態又は減圧状態下にある蒸留器１５に供給して蒸留
し、カーボン残渣Ｃから揮発油成分を揮発すると共に凝
縮器１９、２０で凝縮して油分として回収し、液体燃料
として用いると共に、カーボン残渣Ｃから揮発油成分を
揮発した残留固形分を蒸留器１５から取り出し、固形燃
料として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチック材
の油化処理設備に用いる固液分離装置より排出されるカ
ーボン残渣の処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃プラスチック材の油化処理設備
は、廃プラスチック材の有効利用を図るためのものであ
り、その処理フローを、図３を参照して、以下、簡単に
説明する。小片に破砕され又はある大きさに減容されて
廃プラスチック受槽５０に一時貯留された廃プラスチッ
ク材は、コンベア５１で、熱媒油循環加熱炉５２から供
給される熱媒によって内部が約３００℃に加熱された押
出機５３内に搬送され、液状にされて約３５０℃に加熱
された原料混合槽５４に搬入される。廃プラスチック材
は押出機５３及び原料混合槽５４で高温に加熱されるこ
とによって、含有する塩素が塩化水素となって気化する
ので、この気化分を塩酸中和塔５５に通して苛性ソーダ
によって中和している。前記原料混合槽５４から搬出さ
れた溶融プラスチックは、熱分解槽５６によって約４０
０℃に加熱されて熱分解され、熱分解油ベーパーと熱分
解油とを発生する。熱分解槽５６はその温度を高温に保
つために、熱分解油循環加熱炉５７が設けられ、熱分解
油の一部を循環させながら加熱している。この循環流路
の一部には固液分離装置５８が設けられており、熱分解
油中に含有されている固形物であるカーボンを分離して
いる。熱分解槽５６における熱分解によって発生した熱
分解油ベーパーは、内部にゼオライト等の触媒が配置さ
れている接触分解槽５９に供給され、更に低分子の炭素
水素化合物となるが、熱分解槽５６から発生する熱分解
油ベーパーは少量の塩素（塩化水素）を含むので、内部
に生石灰を充填した脱塩化水素槽６０を設けて塩素を除
去している。

【０００３】前記接触分解槽５９によって更に分解され
た炭化水素ガスは、熱交換器と同一構造の全縮器６１に
よって冷却され、ガソリン、灯油又は軽油等の油（全縮
油）となって、全縮油受槽６２に一時貯留され、最終的
には全縮油貯槽６３に貯留される。一方、前記全縮器６
１によっても液化しなかったガスは、ファン６４によっ
て接触分解ガスホルダー６５に送られ、その一部は熱分
解油循環加熱炉５７及び熱媒油循環加熱炉５２の燃料と
され、その他は、燃焼処理して煙突６６から大気に放出
されている。また、特開平６−３２８４４１号公報に、
前記した廃プラスチック材の油化処理設備における溶融
プラスチックの熱分解によって熱分解槽５６内に発生す
る熱分解油からカーボン残渣を分離する固液分離装置５
８の具体的構成が開示されており、かかる固液分離装置
５８は、図４に示すように、遠心分離機７０の一方にカ
ーボン残渣を含有する熱分解油のための供給口７１を設
け、該遠心分離機７０の側方にカーボン残渣を分離後の
熱分解油の排出口７２を設けると共に、前記遠心分離機
７０の下部に分離されたカーボン残渣を冷却するための
水冷式排出装置７３を設けた構成としている。かかる構
成によって、熱分解油からのカーボン残渣の分離を効率
よく行なうことができ、その抜き出しを連続的に行なう
ことができ、配管内壁にカーボン残渣起因のコーキング
（管の閉塞）を完全に防止することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した遠
心分離機７０からなる固液分離装置５８を用いて固形物
側に分離・排出したカーボン残渣は、未だ、多くの未分
離の残留熱分解油を含有しており、具体的には、カーボ
ン残渣中の油分は４５重量％〜７０重量％と多く、ま
た、発熱量も７０００ kcal/kg〜９０００ kcal/kgと大
きい。しかし、現状では、このようなカーボン残渣は、
そのままドラム缶等の容器に受けて一定期間貯留した
後、産業廃棄物焼却炉で焼却処分されている。本発明
は、かかる事情に鑑みてなされたもので、カーボン残渣
を液体及び固形燃料として有効利用することができる固
液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記の目的に沿う請求項
１記載の固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処
理方法は、系内で発生したカーボン残渣を含有する熱分
解油を、固液分離装置によって熱分解油とカーボン残渣
とに分離し、該カーボン残渣を常圧状態又は減圧状態下
にある蒸留器に供給して蒸留し、前記カーボン残渣から
揮発油成分を揮発後凝縮器で凝縮して油分として回収す
ると共に、前記カーボン残渣から揮発油成分を揮発した
残留固形分を蒸留器から系外へ取り出す。請求項２記載
の固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理方法
は、請求項１記載の固液分離装置より排出されるカーボ
ン残渣の処理方法において、前記固液分離装置に並列し
て予備分離槽を接続し、前記熱分解槽で発生したカーボ
ン残渣を含有する熱分解油を、前記固液分離装置又は前
記予備分離槽のいずれかを選択的に用いて熱分解油とカ
ーボン残渣とに分離し、該カーボン残渣を前記蒸留器に
供給して蒸留する。

【０００６】

【作用】請求項１及び請求項２記載の固液分離装置より
排出されるカーボン残渣の処理方法においては、固液分
離装置によって熱分解油から分離されたカーボン残渣を
搬送機、例えば、スクリュポンプを用いて、常圧下又は
減圧状態にある蒸留器に供給して蒸留を行い、カーボン
残渣中に含まれる揮発油成分を揮発させ、この揮発油成
分を凝縮器を用いて凝縮・液化して油分とし、この油分
を液体燃料として用いると共に、カーボン残渣から揮発
油を除去した後の残留固形分を蒸留器から外部に取り出
し、固形燃料として用いている。また、特に、請求項２
記載の固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理
方法においては、通常動作時は、固液分離装置を用いて
固液分離して得られたカーボン残渣を連続的に蒸留器に
供給して蒸留を行い、その後、上述した要領で、カーボ
ン残渣から液体燃料と固形燃料とを取り出す。しかし、
固液分離装置のメンテナンス時やトラブル発生時には、
固液分離装置に変えて予備分離槽を用いて固液分離を行
い、この固液分離で得られたカーボン残渣を間欠的に蒸
留器に供給してカーボン残渣の蒸留を行ない、その後、
上述した要領で、カーボン残渣から液体燃料と固形燃料
とを取り出すと共に、その間に、固液分離装置を速やか
に補修したり、トラブル除去を行なう。

【０００７】

【発明の効果】このように、請求項１及び請求項２記載
の固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理方法
においては、固液分離装置によって熱分解油から分離さ
れたカーボン残渣を焼却処分するのではなく、蒸留する
ことによって固形分と油分とに分離し、固形分を固形燃
料として用いると共に、油分を液体燃料として用いるこ
とができるので、カーボン残渣の有効利用を図ることが
できる。また、請求項２記載の固液分離装置より排出さ
れるカーボン残渣の処理方法においては、通常時は、固
液分離装置を用いて固液分離して得られたカーボン残渣
を連続的に蒸留器に供給して蒸留することによって油分
と固形分とに分離し、これらを液体燃料と固形燃料とし
て用いることによってカーボン残渣の有効利用を図ると
共に、固液分離装置のメンテナンス時やトラブル発生時
には、予備分離槽を用いてカーボン残渣を蒸留器に供給
して蒸留し、カーボン残渣の有効利用を図ると共に、固
液分離装置のメンテナンスやトラブル除去を円滑に行な
うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る固液分離装置より排出されるカーボン残渣の処
理方法に好適に用いることができるカーボン残渣処理装
置を含む全体構成図である。

【０００９】図１に示すように、本実施の形態に係る固
液分離装置より排出されるカーボン残渣の処理方法に好
適に用いることができるカーボン残渣処理装置Ａは、遠
心分離機からなる固液分離装置Ｂに隣接して配設されて
いる。なお、固液分離装置Ｂは、本実施の形態では、従
来の技術の説明において説明した固液分離装置５８と同
様に、熱分解槽１０からの熱分解油を加熱循環する加熱
循環流路１１に、循環ポンプ１１ａ及び熱分解油循環加
熱炉１２と共に直列に取付けられる。また、固液分離装
置Ｂの構成は、前記固液分離装置５８と実質的に同一の
構成を有する遠心分離機からなるので、その内部構成の
説明は省略する。

【００１０】図１に示すように、カーボン残渣処理装置
Ａは、実質的に、固液分離装置Ｂから分離されたカーボ
ン残渣Ｃを連続排出配管１３及び搬送機１４を通して受
け取る蒸留器１５と、蒸留器１５の底部に接続した固形
分取出配管１６と、一端を蒸留器１５の上部に接続する
と共に、他端を真空装置１７に接続した揮発油成分引抜
配管１８と、揮発油成分引抜配管１８の中途に二段にわ
たって接続された凝縮器１９、２０と、凝縮器１９、２
０の下部に取付けられた油分受器２１、２２と、油分受
器２１、２２から油分を受ける油受タンク２３と、油受
タンク２３に接続される液体燃料配管２５に取付けられ
る給送ポンプ２４とからなる。

【００１１】上記した構成において、蒸留器１５は、固
液分離装置Ｂから供給されてきた、未だ油分を４５〜７
０重量％含むカーボン残渣Ｃを、加熱して揮発油成分を
揮発させるものであり、揮発の結果、蒸留器１５の底部
には固形分が残ることになる。また、真空装置１７は、
蒸留器１５内を減圧状態にして、カーボン残渣Ｃからの
揮発油成分の揮発を促進させ油収率を高めるためのもの
であるが、揮発油成分が常圧でも充分に揮発する場合に
は真空装置１７は不要となる。凝縮器１９、２０は、揮
発油成分を凝縮して液化して油分とするものであり、液
化した油分は、揮発油成分引抜配管１８の真空破壊を防
止するため設けた油分受器２１、２２を介して油受タン
ク２３内に送られることになる。

【００１２】次に、上記した構成を有するカーボン残渣
処理装置Ａによるカーボン残渣の処理方法について、図
１を参照して説明する。固液分離装置Ｂの作動によって
熱分解油から分離されたカーボン残渣Ｃを、連続排出配
管１３及びスクリュポンプ等からなる搬送機１４によっ
て定量的に蒸留器１５に供給する。

【００１３】蒸留器１５は、好ましくは、その槽内温度
を３５０℃〜５００℃の温度にすると共に、真空装置１
７によって減圧状態にしている。従って、蒸留器１５内
に供給されたカーボン残渣Ｃは、槽内において効果的に
蒸留されることになる。即ち、蒸留器１５内において、
カーボン残渣Ｃ中の揮発油成分が速やかに揮発され、こ
の揮発油成分は揮発油成分引抜配管１８を通して真空装
置１７に向けて引き抜かれることになる。ここで、揮発
油成分引抜配管１８の中途には、二段にわたって凝縮器
１９、２０が取付けられているので、この凝縮器１９、
２０によって、揮発油成分引抜配管１８中を流れる揮発
油成分は凝縮・液化されることになり、液化した油分は
油分受器２１、２２を通して油受タンク２３に供給され
ることになる。なお、本実施の形態では、凝縮器１９、
２０は、凝縮機能を高めるために二段にわたって設けた
が、揮発油成分いかんによっては一段でも充分な場合が
ある。また、凝縮器を三段以上とする場合は、揮発油成
分引抜配管１８内の管内圧損を配慮する必要がある。

【００１４】そして、必要に応じて、給送ポンプ２４を
作動すると、油分は、液体燃料配管２５を通して所望の
機械又は装置の燃焼室に供給され、液体燃料として、有
効利用されることになる。一方、蒸留器１５内におい
て、カーボン残渣Ｃから揮発油成分を除去した固形分
は、同様に所望の機械又は装置の燃焼室に供給され、固
形燃料として有効利用されることになる。

【００１５】また、図１に示すように、加熱循環流路１
１において、固液分離装置Ｂの上流側をなす個所３０と
下流側をなす個所３１とは、バイパス配管３２によって
接続されており、このバイパス配管３２の中途には予備
分離槽３３が設けられている。そして、この予備分離槽
３３の底部は、間欠排出配管３４によって連続排出配管
１３の中途と連通連結されている。従って、固液分離装
置Ｂのメンテナンスが必要な場合や、故障発生時には、
開閉弁３５、３６を閉としてから、固液分離装置Ｂを含
む加熱循環流路１１の一部を取り外してメンテナンスや
トラブル処理を容易に行なうことができる。また、予備
分離槽３３の上流側と下流側に設けた開閉弁３７、３８
及び間欠排出配管３４に設けた開閉弁３９を開にした
後、予備分離槽３３を用いて固液分離を行い、熱分解油
からカーボン残渣Ｃを分離すると共に、カーボン残渣Ｃ
を間欠排出配管３４及び連続排出配管１３又は搬送機１
４を通して蒸留器１５に供給してカーボン残渣Ｃの蒸留
を行い、油分と固形分とを回収して、それぞれ、液体燃
料及び固形燃料として有効利用することができる。

【００１６】なお、図２に本実施の形態の変容例を示
す。図示するように、本変容例に係るカーボン残渣処理
装置Ｄは、実質的に、前記したカーボン残渣処理装置Ａ
と同一構成を有するので、同一の個所は同一の符合で示
す。本変容例では、カーボン残渣処理装置Ｄの蒸留器１
５は、図１に示す固液分離装置Ｂを介することなく、給
送ポンプ４０を具備する熱分解油供給配管４１を通し
て、直接、廃プラスチック材の油化処理設備における任
意の個所に接続するようにしたものである。この場合、
油受タンク２３に貯留された油分は、再度、廃プラスチ
ック材の油化処理設備における任意の個所に還流される
ことになる。この変容例は、蒸留器１５の油分と固形分
との分離性能が著しく高い場合に有効であり、設備費の
低減を図ることができる。なお、廃プラスチック材の油
化処理設備における任意の個所とは、例えば、図１に示
す加熱循環流路１１が考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る固液分離装置より
排出されるカーボン残渣の処理方法に好適に用いること
ができるカーボン残渣処理装置を含む全体構成図であ
る。

【図２】同変容例に係るカーボン残渣処理装置の全体構
成図である。

【図３】従来の廃プラスチック材の油化処理設備の処理
フロー図である。

【図４】同油化処理設備における固液分離装置の概念的
正断面図である。

【符号の説明】

Ａ カーボン残渣処理装置 Ｂ 固液分離装
置 Ｃ カーボン残渣 Ｄ カーボン残
渣処理装置 １０ 熱分解槽 １１ 加熱循環
流路 １１ａ 循環ポンプ １２ 熱分解油
循環加熱炉 １３ 連続排出配管 １４ 搬送機 １５ 蒸留器 １６ 固形分取
出配管 １７ 真空装置 １８ 揮発油成
分引抜配管 １９ 凝縮器 ２０ 凝縮器 ２１ 油分受器 ２２ 油分受器 ２３ 油受タンク ２４ 給送ポン
プ ２５ 液体燃料配管 ３０ 個所 ３１ 個所 ３２ バイパス
配管 ３３ 予備分離槽 ３４ 間欠排出
配管 ３５ 止水栓付開閉弁 ３６ 開閉弁 ３７ 開閉弁 ３８ 開閉弁 ３９ 開閉弁 ４０ 給送ポン
プ ４１ 熱分解油供給配管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 系内で発生したカーボン残渣を含有する
   熱分解油を、固液分離装置によって熱分解油とカーボン
   残渣とに分離し、該カーボン残渣を常圧状態又は減圧状
   態下にある蒸留器に供給して蒸留し、前記カーボン残渣
   から揮発油成分を揮発後凝縮器で凝縮して油分として回
   収すると共に、前記カーボン残渣から揮発油成分を揮発
   した残留固形分を蒸留器から系外へ取り出すことを特徴
   とする固液分離装置により排出されるカーボン残渣の処
   理方法。
2. 【請求項２】 前記固液分離装置に並列して予備分離槽
   を接続し、前記系内で発生したカーボン残渣を含有する
   熱分解油を、前記固液分離装置又は前記予備分離槽のい
   ずれかを選択的に用いて熱分解油とカーボン残渣とに分
   離し、該カーボン残渣を前記蒸留器に供給して蒸留する
   ことを特徴とする請求項１記載の固液分離装置により排
   出されるカーボン残渣の処理方法。