JPH10263510A - 塩素含有樹脂の処理方法および処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーキルンによる塩素含有樹脂の脱塩
素処理において、樹脂残渣のキルン内壁への付着を防止
しつつ、高い処理効率で脱塩素処理を行い、好ましく
は、脱塩素処理後の樹脂残渣から固体熱媒体を分離する
ことなく、そのまま炉原料等として用いることを可能と
する。 【解決手段】 外部加熱方式のロータリーキルンを用い
た塩素含有樹脂の脱塩素処理において、ロータリーキル
ン内に被処理材と固体熱媒体を供給する際に、被処理材
を固体熱媒体の供給位置よりもロータリーキルン内方に
供給する。また、好ましくは、固体熱媒体として炉の鉄
源、鉄源還元剤、燃料または副原料として使用できる粉
粒物の中から選ばれる１種以上の粉粒物を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリーキルン
を用いて塩素含有樹脂を脱塩素処理するための処理方法
およびその実施に好適な処理設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプ
ラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その処理が
社会的に大きな問題となっている。なかでも高分子系の
炭化水素化合物であるプラスチックは燃焼時に発生する
発熱量が高く、一般焼却炉で焼却処理した場合に炉壁等
を傷めることから大量処理が困難であり、その多くはご
み埋立て地等に投棄されているのが現状である。しか
し、プラスチック等の投棄は環境対策上好ましくなく、
また、昨今では埋立用の用地不足が社会問題となりつつ
あり、このため投棄によらない合成樹脂類の大量処理方
法の開発が切望されている。

【０００３】このような背景の下、プラスチック等の合
成樹脂類を高炉等の補助燃料あるいは鉄源の還元剤とし
て用いる方法が、例えば特表平８−５０７１０５号公報
及び特公昭５１−３３４９３号公報に示されている。し
かし、廃棄合成樹脂類中には塩化ビニル等の塩素含有樹
脂が平均して約１５％も含まれると言われており、この
ような合成樹脂類を高炉等に供給した場合には、塩素含
有樹脂の熱分解や燃焼により多量の有害ガス（塩化水素
ガス）が発生し、著しい環境汚染を生じさる。したがっ
て、このような問題を防止するためには、事前に合成樹
脂類から塩素含有樹脂を分離し、この塩素含有樹脂から
塩素分を除去（脱塩素処理）する必要がある。従来、塩
素含有樹脂を脱塩素処理するための方法として、外部加
熱方式のロータリーキルンの内部に塩素含有樹脂と固体
熱媒体である砂を供給して加熱し、樹脂を熱分解させて
塩素分を塩化水素の形で脱離させる方法が知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このロータリ
ーキルンを利用した方法では、塩素含有樹脂とともにキ
ルン内に供給された固体熱媒体が熱媒体として十分に機
能しないため、脱塩素効率が極めて低いという大きな問
題がある。また、ロータリーキルンの内壁に熱分解後の
樹脂残渣が付着するため脱塩素効率が著しく低下すると
ともに、キルン内壁に樹脂残渣が付着、成長することに
より短時間で操業不能に陥るという問題もある。

【０００５】このうち後者の問題に対しては、特開昭５
０−１２７９８１号公報において、予めキルン内部に油
を供給して樹脂残渣の付着を防止する方法が提案されて
いるが、多くの場合、供給された油は処理温度において
安定な状態を維持できないため、供給した油がコーキン
グによりキルン内壁に付着して伝熱面積を減少させ、加
熱ガスからの伝熱効率の低下により脱塩素効率の低下を
招いてしまう。また、脱塩素処理温度で安定な油は高価
であり、処理コストの面で問題がある。

【０００６】また、脱塩素処理された後の樹脂残渣を高
炉等の溶解炉の吹き込み若しくは装入原料（主として、
鉄源の還元剤や燃料）等として用いる場合、固体熱媒体
として砂を用いる上記従来技術では脱塩素処理が完了し
た樹脂残渣から砂を分離する必要があり、この処理のた
めに設備コストや処理コストの増大を招いてしまう。ま
た多くの場合、樹脂残渣と固体熱媒体は互いに融着した
状態となっているため、樹脂残渣と熱媒体とを効率良く
分離することは極めて難しい。

【０００７】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の問題点を解消し、ロータリーキルンによる塩素
含有樹脂の脱塩素処理において、樹脂残渣（樹脂の熱分
解後の残渣、以下同様）のキルン内壁への付着を防止し
つつ、高い処理効率で脱塩素処理を行うことができる塩
素含有樹脂の処理方法を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、脱塩素処理後の樹脂残渣から固体熱
媒体を分離することなく、そのまま炉原料（燃料または
銑源還元剤等）として用いることを可能とする塩素含有
樹脂の処理方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決するため、ロータリーキルンを利用した脱塩素
処理において固体熱媒体を有効に機能させ、高い脱塩素
効率が得られるとともに、樹脂残渣のキルン内壁への付
着を抑制できる方法について検討を行った結果、被処理
材の供給に先立ってキルン内に固体熱媒体を供給して高
温のキルン内壁に接触させることで予熱し、この予熱さ
れた固体熱媒体の上層に被処理材を供給することによ
り、固体熱媒体を有効に機能させて高い脱塩素効率が得
られること、また、これにより樹脂が溶融軟化し熱分解
を開始する初期段階において固体熱媒体が被処理材とキ
ルン内壁との間に介在するため、樹脂残渣のキルン内壁
への付着も効果的に抑制できることが判った。

【０００９】また、樹脂残渣のキルン内壁への付着抑制
を主目的とした高比重の第３成分（添加材）を被処理材
および固体熱媒体とともにキルン内に供給し、この添加
材をキルン内壁側に偏析させることで被処理材の軟化溶
融時のキルン内壁との接触を極力防止することにより、
樹脂残渣のキルン内壁への付着をより効果的に防止でき
ることが判った。

【００１０】さらに、固体熱媒体及び添加材としての機
能性と脱塩素処理後の樹脂残渣を固体熱媒体や添加材と
分離することなくそのまま炉原料として用いるという観
点から、固体熱媒体と添加材に好適な素材について検討
した結果、固体熱媒体としては炉の鉄源、鉄源還元剤、
燃料または副原料として使用できる粉粒物、例えばコー
クス、鉄鉱石、焼結鉱、熱硬化性樹脂等の粉粒物が極め
て好適な素材となり得ることが、また、添加材としては
鉄鉱石、焼結鉱、鉄スクラップ等の粉粒物または破砕物
が極めて好適な素材となり得ることが判った。本発明は
これらの知見に基づきなされたもので、その特徴は以下
に記載の通りである。

【００１１】[1] 外部加熱方式のロータリーキルン内に
塩素含有樹脂を含む被処理材を固体熱媒体とともに供給
して加熱し、塩素含有樹脂を熱分解させて樹脂中の塩素
分を塩化水素として離脱させ、塩素が除去された樹脂残
渣を回収する方法において、ロータリーキルン内に被処
理材と固体熱媒体を供給する際に、被処理材を固体熱媒
体の供給位置よりもロータリーキルン内方に供給するこ
とを特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。

【００１２】[2] 上記[1]の処理方法において、ロータ
リキルン本体が外管とその内部に配置される内管とから
なり、内管内を被処理材用通路とし、内管と外管間の空
間を加熱ガス用通路としたロータリーキルンを用い、前
記被処理材用通路に塩素含有樹脂を含む被処理材と固体
熱媒体を供給するとともに、加熱ガス用通路に加熱ガス
を供給して被処理材用通路内の被処理材を加熱すること
を特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。

【００１３】[3] 上記[1]または[2]の処理方法におい
て、固体熱媒体が、炉の鉄源、鉄源還元剤、燃料または
副原料として使用できる粉粒物の中から選ばれる１種以
上の粉粒物からなることを特徴とする塩素含有樹脂の処
理方法。 [4] 上記[3]の処理方法において、固体熱媒体が、コー
クス、鉄鉱石、焼結鉱及び熱硬化性樹脂の中から選ばれ
る１種以上の粉粒物からなることを特徴とする塩素含有
樹脂の処理方法。 [5] 上記[4]の処理方法において、固体熱媒体がコーク
ス及び熱硬化性樹脂の中から選ばれる１種以上の粉粒物
からなることを特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。

【００１４】[6] 上記[1]の処理方法において、添加材
として塩素含有樹脂及び固体熱媒体よりも比重の大きい
物質の粉粒物および／または破砕物を、被処理材と固体
熱媒体とともに供給する方法であって、被処理材を固体
熱媒体及び添加材の供給位置よりもロータリーキルン内
方に供給することを特徴とする塩素含有樹脂の処理方
法。

【００１５】[7] 上記[6]の処理方法において、ロータ
リキルン本体が外管とその内部に配置される内管とから
なり、内管内を被処理材用通路とし、内管と外管間の空
間を加熱ガス用通路としたロータリーキルンを用い、前
記被処理材用通路に塩素含有樹脂を含む被処理材と固体
熱媒体と添加材を供給するとともに、加熱ガス用通路に
加熱ガスを供給して被処理材用通路内の被処理材を加熱
することを特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。

【００１６】[8] 上記[6]または[7]の処理方法におい
て、添加材が鉄鉱石、焼結鉱、鉄スクラップの中から選
ばれる１種以上の粉粒物および／または破砕物からなる
ことを特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。 [9] 上記[6]または[7]の処理方法において、固体熱媒体
が炉の鉄源、鉄源還元剤、燃料または副原料として使用
できる粉粒物の中から選ばれる１種以上の粉粒物からな
り、添加材が鉄鉱石、焼結鉱、鉄スクラップの中から選
ばれる１種以上の粉粒物および／または破砕物であっ
て、塩素含有樹脂及び固体熱媒体よりも比重の大きい粉
粒物および／または破砕物からなることを特徴とする塩
素含有樹脂の処理方法。

【００１７】[10] 上記[9]の処理方法において、固体熱
媒体がコークス、鉄鉱石、焼結鉱及び熱硬化性樹脂の中
から選ばれる１種以上の粉粒物からなることを特徴とす
る塩素含有樹脂の処理方法。 [11] 上記[10]の処理方法において、固体熱媒体がコー
クス及び熱硬化性樹脂の中から選ばれる１種以上の粉粒
物からなることを特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。 [12] 上記[1]〜[11]のいずれかの処理方法において、被
処理材が塩素含有樹脂のみからなることを特徴とする塩
素含有樹脂の処理方法。

【００１８】[13] 外部加熱方式のロータリーキルン内
に塩素含有樹脂を含む被処理材を供給して加熱し、塩素
含有樹脂を熱分解させて樹脂中の塩素分を塩化水素とし
て離脱させ、塩素が除去された樹脂残渣を回収するため
の処理設備において、ロータリーキルン入側の材料供給
部に複数の材料供給手段を設け、該複数の材料供給手段
の材料供給口をロータリーキルン長手方向の異なる位置
に配置したことを特徴とする塩素含有樹脂の処理設備。

【００１９】[14] 上記[13]の処理設備において、複数
の材料供給手段の材料供給口が、ロータリーキルン内方
に位置する材料供給口ほどキルン内部の上方に配置され
ていることを特徴とする塩素含有樹脂の処理設備。 本発明では、被処理材に塩素含有樹脂以外の樹脂類、塩
素含有樹脂と他の素材との複合材、樹脂以外の素材が含
まれることを妨げない。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の処理方
法および設備の一実施形態を示すもので、ガス外部加熱
方式によるロータリーキルンを使用した実施形態を示し
ている。図において、Ａはロータリーキルン本体、１は
これを構成する外管、２は同じく内管であり、この内管
２は、外管１の内部長手方向に外管１と略同芯状に配置
されている。そして、内管２の内部が被処理材の通路４
（処理用空間）を構成し、また外管１と内管２の間の空
間が加熱ガスの通路３を構成している。

【００２１】また、通路４を形成している内管２の一端
側は外管１の外方に延出し、この内管一端側が材料供給
部を構成している。このようなロータリーキルンでは、
図示しない定量供給装置等を通じて被処理材（被処理材
が実質的に塩素含有樹脂のみからなる場合には、塩素含
有樹脂材）と固体熱媒体が通路４内に供給されるととも
に、熱風導管等を通じて通路３内に加熱ガスが供給され
る。通路３に供給された加熱ガスは、内管２の全体を加
熱し、その管壁を通じて被処理材が加熱される。通路３
を流れた加熱ガスはロータリーキルン出側の図示しない
排出口から排出される。

【００２２】一方、内管２の内部の通路４に供給された
被処理材と固体熱媒体は、内管２の回転によって混合さ
れ且つ通路４内を移送されつつ加熱され、この加熱によ
って被処理材に含まれる塩素含有樹脂中の塩素分が塩化
水素として脱離し、塩化水素ガスが発生する。この塩化
水素ガスを含む排ガスと脱塩素処理が完了した樹脂残渣
及び固体熱媒体は、ロータリーキルン出側の図示しない
排出装置に排出された後、排ガスと樹脂残渣及び固体熱
媒体が分離され、別々に回収される。したがって、塩素
含有樹脂の加熱によって発生した塩化水素ガスは通路３
を流れる加熱ガスと混合することなく回収される。本発
明ではこのようなロータリーキルンによる塩素含有樹脂
の脱塩素処理において、ロータリーキルン内に被処理材
と固体熱媒体を供給する際に、被処理材を固体熱媒体の
供給位置よりもキルン内方に供給する。

【００２３】図１ないし図３において、５，６はそれぞ
れロータリーキルン入側の材料供給部に設けられた材料
供給手段であり、これら複数の材料供給手段５，６の材
料供給口ａ，ｂはロータリーキルン長手方向の異なる位
置に配置されている。本実施形態では、これら材料供給
手段５，６は供給管により構成され、各供給管の先端が
材料供給口ａ，ｂを構成している。したがって、このよ
うな構造の材料供給部においては、固体熱媒体の供給を
材料供給手段６で行い、被処理材の供給を材料供給手段
５で行うことにより、被処理材を固体熱媒体の供給位置
よりもロータリーキルン内方に供給することができる。

【００２４】被処理材と固体熱媒体を上記のように供給
することにより、固体熱媒体が被処理材に先立ってキル
ン内に供給され、固体熱媒体が高温のキルン内壁に接触
することで予熱された後、その上層に被処理材が供給さ
れるため、被処理材が脱塩素処理の初期段階で固体熱媒
体により効率的に加熱され、この結果、高い脱塩素効率
を得ることができる。また、樹脂が溶融軟化し熱分解を
開始する初期段階において固体熱媒体が被処理材とキル
ン内壁との間に介在するため、樹脂残渣のキルン内壁へ
の付着も効果的に抑制できる。なお、図２に示すよう
に、複数の材料供給手段５，６の材料供給口ａ，ｂは、
ロータリーキルン内方に位置する材料供給口ほどキルン
内部の上方に配置されることが好ましく、これにより材
料供給手段５，６を図示するような管体で構成し、その
端部を材料供給口ａ，ｂとすることができる。

【００２５】また、本発明の処理法では、被処理材（被
処理材が実質的に塩素含有樹脂のみからなる場合には、
塩素含有樹脂材）と固体熱媒体とともに、添加材として
塩素含有樹脂及び固体熱媒体よりも比重の大きい物質の
粉粒物および／または破砕物を供給することができる。
これによりロータリーキルンによる脱塩素処理中、塩素
含有樹脂および固体熱媒体よりも比重の大きい添加材が
キルン内壁側に偏析し、被処理材とキルン内壁との間に
常に介在することになるため、樹脂の残渣がキルン内壁
に付着することがより効果的に抑制され、また、これに
よって固体熱媒体の偏析による機能低下を抑えることが
できるため、より高い脱塩素効率が得られる。

【００２６】このような添加材を供給する場合にも、被
処理材を固体熱媒体及び添加材の供給位置よりもロータ
リーキルン内方に供給する。この場合、被処理材、固体
熱媒体および添加材についてそれぞれ別々の材料供給手
段を用い、例えば、添加材を材料供給部の最も入側位置
に、固体熱媒体をそれよりもキルン内方位置に、被処理
材をそれよりもさらにキルン内方位置にそれぞれ供給す
るようにしてもよいが、より簡便には、図１ないし図３
に示すような設備を用い、固体熱媒体と添加材を材料供
給手段６により、また被処理材を材料供給手段５により
それぞれ供給するようにしてもよい。

【００２７】本発明で使用する固体熱媒体としては、キ
ルン内での著しい偏析を生じにくいという機能性及び脱
塩素処理された後の樹脂残渣を固体熱媒体と分離するこ
となくそのまま高炉等の炉（特に、溶解炉）に供給する
という観点から、炉の原材料として使用可能なもの、す
なわち、炉の鉄源、鉄源還元剤、燃料、副原料等として
使用可能な粉粒物を用いることが好ましい。これによっ
て、脱塩素処理を終えた樹脂材の残渣を固体熱媒体と分
離することなく、そのまま溶解炉等に鉄源の還元剤や燃
料として供給することができる。

【００２８】そのような熱媒体に適した粉粒物として
は、コークス、鉄鉱石、焼結鉱、熱硬化性樹脂（例え
ば、フェノール樹脂、ユリア樹脂等）等の粉粒物が挙げ
られ、これらの１種以上を固体熱媒体として使用するこ
とができる。また、キルン内での固体熱媒体の偏析を防
止して被処理材の加熱効率を向上させるためには、熱媒
体の比重が樹脂材になるべく近い方が好ましく、このよ
うな観点からは固体熱媒体としてコークス、熱硬化性樹
脂の粉粒物を使用することが最も好ましい。また、本発
明で使用する添加材としては、その機能性と脱塩素処理
された樹脂の残渣を添加材と分離することなくそのまま
高炉等の炉（特に、溶解炉）に供給するという観点か
ら、鉄鉱石、焼結鉱、鉄スクラップ等の粉粒物または破
砕物が好適であり、これらの中から選ばれる１種以上を
用いることが好ましい。

【００２９】添加材の供給量は被処理材と固体熱媒体の
供給量に応じて適宜決定すればよいが、この添加材は、
ロータリーキルンによる脱塩素処理中に被処理材と固体
熱媒体との混合物がキルン内壁と接する範囲、すなわち
回転するキルン内面の下部領域の全体に、被処理材と固
体熱媒体との混合物とキルン内壁との間に介在（偏析）
するようにして存在することが好ましく、したがってこ
のような領域全体に分布し得るような供給量することが
好ましい。

【００３０】したがって、本発明法において添加材を供
給する場合には、固体熱媒体として炉の鉄源、鉄源還元
剤、燃料、副原料等として使用可能な粉粒物（例えば、
コークス、鉄鉱石、焼結粉、熱硬化性樹脂等の１種以上
からなる粉粒物）を用い、添加材として鉄鉱石、焼結
鉱、鉄スクラップ等の１種以上からなる粉粒物および／
または破砕物を用いれば、脱塩素処理を終えた樹脂材の
残渣を熱媒体や添加材と分離することなく、そのまま溶
解炉等に鉄源の還元剤や燃料として供給することができ
る。なお、上記の説明においては、固体熱媒体に好適な
粉粒物と添加材に好適な粉粒物として同じ種類の素材
（例えば、鉄鉱石、焼結鉱）を挙げたが、本発明法は使
用する固体熱媒体と添加材の比重が熱媒体＜添加材であ
ることを条件とするものであり、したがって、この条件
に応じた固体熱媒体と添加材の組み合わせを選択すれば
よい。

【００３１】キルン内（本実施形態では通路４内）にお
ける被処理材の加熱温度は２５０〜３５０℃、望ましく
は３００℃前後とすることが好ましい。加熱温度が２５
０℃未満では塩化水素の脱離反応が効率的に行われず、
一方、３５０℃を超えると樹脂材のガス状および液状炭
化水素への熱分解が起こり始める。なお、本発明法で
は、被処理材を通路４内で円滑に移動させるため、通路
４内に少量のキャリアガス（エア等）を通気させること
ができる。

【００３２】また、図４および図５は内管等の構成が異
なる他のロータリーキルンを用いた実施形態を示すもの
で、図１ないし図２では外管内に単一の内管を配置した
構造としたのに対し、外管１内に複数の内管２ａ〜２ｃ
を設けたものである。なお、外管１内に配置する内管２
の数は任意である。このような構造では、内管を複数本
設けるためにそれだけ伝熱面積が大きくなり、このため
通路３を流れる加熱ガスから内管内への熱伝達が効率的
に行える利点があり、また、例えば被処理材と固体熱媒
体または添加材の配合比や種類を各内管毎に変えること
もできる。また、図６は構造が異なる他のロータリーキ
ルンを用いた実施形態を示すもので、内管２の内部にガ
ス導管７を配置し、被処理材の加熱効率をさらに高める
ことができるようにしたものである。なお、このような
ガス導管７は図４および図５の装置の内管２ａ〜２ｃ内
にも配置することができる。

【００３３】以上のような構造のロータリーキルンを用
いた場合でも、例えば、各内管２，２ａ〜２ｃに対して
図１ないし図３に示すような材料供給手段５，６を設
け、固体熱媒体の供給を材料供給手段６で行い、被処理
材の供給を材料供給手段５で行うことにより、被処理材
を固体熱媒体の供給位置よりもロータリーキルン内方に
供給することができる。また、添加材を用いる場合も、
例えば被処理材、固体熱媒体および添加材についてそれ
ぞれ別々の材料供給手段を用い、例えば、添加材を材料
供給部の最も入側位置に、固体熱媒体をそれよりもキル
ン内方位置に、被処理材をそれよりもさらにキルン内方
位置にそれぞれ供給するか、或いは図１ないし図３に示
すような材料供給手段５，６を用い、固体熱媒体と添加
材を材料供給手段６により、被処理材を材料供給手段５
によりそれぞれ供給することにより、被処理材を固体熱
媒体及び添加材の供給位置よりもロータリーキルン内方
に供給することができる。

【００３４】なお、図１ないし図６に示した各タイプの
ロータリーキルンにおいては、実質的に内管２，２ａ〜
２ｃがその周方向で回転しさえすれば、被処理材の脱塩
素処理を何ら支障なく行うことができる。したがって、
上記各ロータリーキルンでは、外管１を含めたロータリ
ーキルン本体Ａの全体をその周方向で回転可能に構成し
てもよいが、内管２，２ａ〜２ｃのみをその周方向で回
転可能に構成してもよい。また、図４および図５のロー
タリーキルンの場合には、内管２ａ〜２ｃを一体的に回
転（したがって、この場合にはロータリーキルン本体Ａ
を回転させる場合と同様、個々の内管は偏心回転する）
させてもよいし、また、各内管２ａ〜２ｃを個別に回転
させてもよい。

【００３５】なお、図１ないし図６に示したような内管
と外管とを備えたガス外部加熱方式のロータリーキルン
では、従来用いられている単管方式のロータリーキル
ン、すなわち被処理材と加熱ガスとを単管状のロータリ
ーキルン内（同じ通路内）に装入して脱塩素処理を行う
タイプのロータリーキルンに較べて、以下に述べるよう
な大きな利点がある。すなわち、単管方式のロータリー
キルンでは発生した塩化水素が加熱ガスと混合した状態
で炉外に排出され、しかもこの排出ガスは膨大な量であ
るため、排出ガスから塩化水素を分離除去するための大
規模な設備が必要となる。また、塩化水素は３５０℃を
超えるような高温域以外に１５０℃以下の温度域でも高
い腐食性を示すという特徴がある。したがって、従来の
単管形式のロータリーキルンでは、炉壁を構成する耐火
物の内壁面の温度は処理温度と略同等であるが、炉壁の
外側は常温であるため耐火物の厚さ方向で温度勾配が生
じ、鉄皮内面付近が露点（１５０℃）以下となり、この
ため耐火物内部に浸透した塩化水素により鉄皮等が腐食
する恐れがある。

【００３６】これに対し、図１〜図６に示すようなガス
外部加熱方式ロータリーキルンでは、発生した塩化水素
ガスを加熱ガスと混合させることなく取り出すことがで
き、このため排出ガスの処理に要する設備コストや処理
コストを単管方式のロータリーキルンに較べて大幅に低
減させることができる。また、塩化水素ガスが発生する
内管全体を加熱ガスで加熱する構造であるため、内管全
体の温度を、塩化水素が強い腐食性を示す１５０℃以下
の温度域よりも高い温度域に維持することができ、この
ため発生した塩化水素ガスによる装置、特に内管各部の
腐食を適切に防止することができる。なお、図１〜図６
に示した各実施形態では、被処理材等の移送方向と加熱
ガスの供給方向（ガスの流れ方向）とを同じにしている
が、加熱ガスの供給方向（ガスの流れ方向）を被処理材
等の移送方向と逆向きにすること（ガス向流方式）も可
能であり、これによって被処理材のより効率的な加熱が
可能となる。

【００３７】

【実施例】図１ないし図３に示すロータリーキルンを用
いて、塩素含有率４３重量％の塩素含有樹脂（粒径：４
〜８ｍｍ）の脱塩素処理を実施した。本実施例では、固
体熱媒体として粉コークス（粒径：４〜８ｍｍ）を用い
た。また、ロータリーキルン本体Ａの被処理材用通路４
に微量の不活性ガス（キャリアガス）を通気させた。そ
の結果を、被処理材等の供給条件および処理条件ととも
に表１および表２に示す。なお、表中の“固体熱媒体供
給位置”とは、被処理材の供給位置が固体熱媒体の供給
位置よりもキルン内方側である場合において、両供給位
置（材料供給口位置）間のキルン長手方向での距離を示
し、したがって、“固体熱媒体位置”が“０”の場合に
は、キルン入側の同じ位置で被処理材と固体熱媒体を供
給したことを意味する。

【００３８】なお、ロータリーキルンの装置構成は以下
の通りである。 内管の内径：１５０ｍｍφ×１５００ｍｍＬ 外管の内径：４５０ｍｍφ×１２００ｍｍＬ 装置全体の傾斜角度：３° キルンの回転数：５ｒｐｍ

【００３９】また、脱塩素率、分解率および樹脂残渣付
着率は以下の式により求めた。 脱塩素率＝｛（樹脂残渣中の塩素量）／（供給した塩素
含有樹脂中の塩素量）｝×１００ 分解率＝｛１−（樹脂残渣中の塩素以外の可燃物量）／
（供給した塩素含有樹脂中の塩素以外の可燃物量）｝×
１００ 樹脂残渣付着率＝｛（キルン内壁への樹脂残渣付着量）
／（被処理材供給量＋固体熱媒体供給量）｝×１００

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】表１および表２に示されるように、本発明
例ではキルン内壁への樹脂残渣の付着を効果的に抑制し
つつ、高い脱塩素率で脱塩素処理がなされている。ま
た、脱塩素処理後の樹脂残渣と固体熱媒体との混合物
は、高炉等の燃料や鉄源還元剤用の吹き込み材料として
十分に適用可能な性状と品質を有していた。これに対し
て被処理材と固体熱媒体とを材料供給部の同じ位置で供
給した比較例では、本発明例に較べて脱塩素率が劣り、
また樹脂残渣のキルン内壁への付着率が高く、このため
長時間の操業に支障をきたした。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように本発明の塩素含有樹脂
の処理方法によれば、ロータリーキルンを用いた塩素含
有樹脂の脱塩素処理において、樹脂残渣のキルン内壁へ
の付着を効果的に防止しつつ、高い脱塩素率で塩素含有
樹脂の脱塩素処理を行うことができ、このため塩素含有
樹脂の効率的な脱塩素処理を長期間安定して実施するこ
とができる。また、請求項６に係る発明によれば、塩素
含有樹脂と固体熱媒体とともに、これらよりも比重の大
きい添加材を供給することで、樹脂残渣のキルン内壁へ
の付着をより効果的に防止することができる。

【００４４】また、請求項３〜請求項５、請求項８〜請
求項１１に係る発明によれば、固体熱媒体および／また
は添加材として炉の原料等として使用することができる
粉粒物等を使用するため、脱塩素処理完了後の樹脂残渣
を固体熱媒体や添加材と分離することなく、そのまま高
炉等をはじめとする各種の炉（特に溶解炉）に燃料や鉄
源還元剤等として供給することができる。また、特に固
体熱媒体としてコークスの粉粒物を用いることにより固
体熱媒体の偏析等がより効果的に防止され、このため脱
塩素処理の高い処理効率を確保することができる。

【００４５】また、請求項２および請求項７に係る発明
によれば、発生した塩化水素を加熱ガスと混合させるこ
となく取り出すことができるため、排出ガスの処理に要
する設備コストや処理コストを従来法に較べて大幅に低
減させることができる。また、塩化水素が発生する内管
全体を加熱ガスで加熱するため、内管全体の温度を、塩
化水素が強い腐食性を示す１５０℃以下の温度域よりも
高い温度域に維持することができ、このため発生した塩
化水素による装置、特に内管各部の腐食を適切に防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す説明図

【図２】図１に示す実施形態におけるロータリーキルン
の縦断面図

【図３】図１に示す実施形態におけるロータリーキルン
横断面図

【図４】本発明の他の実施形態を示す説明図

【図５】図４に示す実施形態におけるロータリーキルン
の横断面図

【図６】本発明の他の実施形態におけるロータリーキル
ンの横断面図

【符号の説明】

１…外管、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…内管、３，４…通
路、５，６…材料供給手段、７…ガス導管、Ａ…ロータ
リーキルン本体、ａ，ｂ…材料供給口

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部加熱方式のロータリーキルン内に塩
   素含有樹脂を含む被処理材を固体熱媒体とともに供給し
   て加熱し、塩素含有樹脂を熱分解させて樹脂中の塩素分
   を塩化水素として離脱させ、塩素が除去された樹脂残渣
   を回収する方法において、ロータリーキルン内に被処理
   材と固体熱媒体を供給する際に、被処理材を固体熱媒体
   の供給位置よりもロータリーキルン内方に供給すること
   を特徴とする塩素含有樹脂の処理方法。
2. 【請求項２】 ロータリキルン本体が外管とその内部に
   配置される内管とからなり、内管内を被処理材用通路と
   し、内管と外管間の空間を加熱ガス用通路としたロータ
   リーキルンを用い、前記被処理材用通路に塩素含有樹脂
   を含む被処理材と固体熱媒体を供給するとともに、加熱
   ガス用通路に加熱ガスを供給して被処理材用通路内の被
   処理材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の塩
   素含有樹脂の処理方法。
3. 【請求項３】 固体熱媒体が、炉の鉄源、鉄源還元剤、
   燃料または副原料として使用できる粉粒物の中から選ば
   れる１種以上の粉粒物からなることを特徴とする請求項
   １または２に記載の塩素含有樹脂の処理方法。
4. 【請求項４】 固体熱媒体が、コークス、鉄鉱石、焼結
   鉱及び熱硬化性樹脂の中から選ばれる１種以上の粉粒物
   からなることを特徴とする請求項３に記載の塩素含有樹
   脂の処理方法。
5. 【請求項５】 固体熱媒体がコークス及び熱硬化性樹脂
   の中から選ばれる１種以上の粉粒物からなることを特徴
   とする請求項４に記載の塩素含有樹脂の処理方法。
6. 【請求項６】 添加材として塩素含有樹脂及び固体熱媒
   体よりも比重の大きい物質の粉粒物および／または破砕
   物を、被処理材と固体熱媒体とともに供給する方法であ
   って、被処理材を固体熱媒体及び添加材の供給位置より
   もロータリーキルン内方に供給することを特徴とする請
   求項１に記載の塩素含有樹脂の処理方法。
7. 【請求項７】 ロータリキルン本体が外管とその内部に
   配置される内管とからなり、内管内を被処理材用通路と
   し、内管と外管間の空間を加熱ガス用通路としたロータ
   リーキルンを用い、前記被処理材用通路に塩素含有樹脂
   を含む被処理材と固体熱媒体と添加材を供給するととも
   に、加熱ガス用通路に加熱ガスを供給して被処理材用通
   路内の被処理材を加熱することを特徴とする請求項６に
   記載の塩素含有樹脂の処理方法。
8. 【請求項８】 添加材が鉄鉱石、焼結鉱、鉄スクラップ
   の中から選ばれる１種以上の粉粒物および／または破砕
   物からなることを特徴とする請求項６または７に記載の
   塩素含有樹脂の処理方法。
9. 【請求項９】 固体熱媒体が炉の鉄源、鉄源還元剤、燃
   料または副原料として使用できる粉粒物の中から選ばれ
   る１種以上の粉粒物からなり、添加材が鉄鉱石、焼結
   鉱、鉄スクラップの中から選ばれる１種以上の粉粒物お
   よび／または破砕物であって、塩素含有樹脂及び固体熱
   媒体よりも比重の大きい粉粒物および／または破砕物か
   らなることを特徴とする請求項６または７に記載の塩素
   含有樹脂の処理方法。
10. 【請求項１０】 固体熱媒体がコークス、鉄鉱石、焼結
    鉱及び熱硬化性樹脂の中から選ばれる１種以上の粉粒物
    からなることを特徴とする請求項９に記載の塩素含有樹
    脂の処理方法。
11. 【請求項１１】 固体熱媒体がコークス及び熱硬化性樹
    脂の中から選ばれる１種以上の粉粒物からなることを特
    徴とする請求項１０に記載の塩素含有樹脂の処理方法。
12. 【請求項１２】 被処理材が塩素含有樹脂のみからなる
    ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０または１１に記載の塩素含有樹脂の処理方
    法。
13. 【請求項１３】 外部加熱方式のロータリーキルン内に
    塩素含有樹脂を含む被処理材を供給して加熱し、塩素含
    有樹脂を熱分解させて樹脂中の塩素分を塩化水素として
    離脱させ、塩素が除去された樹脂残渣を回収するための
    処理設備において、ロータリーキルン入側の材料供給部
    に複数の材料供給手段を設け、該複数の材料供給手段の
    材料供給口をロータリーキルン長手方向の異なる位置に
    配置したことを特徴とする塩素含有樹脂の処理設備。
14. 【請求項１４】 複数の材料供給手段の材料供給口が、
    ロータリーキルン内方に位置する材料供給口ほどキルン
    内部の上方に配置されていることを特徴とする請求項１
    ３に記載の塩素含有樹脂の処理設備。