JPH10281437A - 塩素含有プラスチックの処理方法及び装置 - Google Patents

塩素含有プラスチックの処理方法及び装置

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JPH10281437A
JPH10281437A JP9105425A JP10542597A JPH10281437A JP H10281437 A JPH10281437 A JP H10281437A JP 9105425 A JP9105425 A JP 9105425A JP 10542597 A JP10542597 A JP 10542597A JP H10281437 A JPH10281437 A JP H10281437A
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JP
Japan
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gas
chlorine
hydrochloric acid
plastic
waste plastic
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JP9105425A
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Yoshimasa Ikeda
善正 池田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩素を含む廃プラスチックを有効に資源とし
て再利用する。 【解決手段】 廃プラスチックを1300〜1600℃
で酸素ガスで燃焼分解してCO,H2を主成分とするガ
スを回収し、塩素は塩酸として回収して有効利用する。
廃プラスチック中の無機物は、ガス化炉底部から溶融物
を分離して水砕状のスラグとして有効利用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩素を含有するプ
ラスチックから燃料ガスと塩酸を回収する方法と装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年資源リサイクルの要望から、廃プラ
スチックのリサイクル利用が進んできているが、まだ廃
棄あるいは焼却処理されているのが多いのが現状であ
る。廃プラスチックの利用は、再生利用の他に液化によ
る軽油の回収が開発されている。プラスチックの液化
は、液体燃料で回収することで石油製品で使用できる点
は有利であるが、残渣が発生し残渣の処理が問題になる
こと、また、発生する塩酸が液化触媒を劣化させる点か
ら事前に分離しておく必要があることの他に、設備費、
運転費が高く回収した軽油のコストは、市販の軽油価格
より高くなり、経済的に成立しないのが現状である。ま
た、廃プラスチックを燃料として大量に使用する方法と
して、高炉の羽口から微粉炭と同時に吹き込んで、鉄鉱
石の還元剤として活用することで、微粉炭を減らす方法
が最近実行されているが、塩化ビニール等の含塩素プラ
スチックは、分解して塩酸ガスが発生するので、後段の
集塵機、ガス配管を腐食するので事前に除去する必要が
ある。
【0003】塩素を含むプラスチックを処理する方法と
しては、特開平6ー316562号公報に、250〜6
00℃で熱分解して、発生する塩化水素を除去して、残
った炭素を燃料として利用する方法が提案されている
が、炭素で回収しても利用先が少ない点が問題である。
また、特開平7ー233373号公報では、燃料を燃焼
した高温のガスを廃プラスチックに吹き込み溶融熱分解
すると同時に、燃焼排ガスで発生した塩酸ガスを除去す
る方法が提案されているが、燃料を使用して加熱する点
と、液化残渣が発生し処理が課題になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点を解決し、廃プラスチックの液化、高炉吹き込
み処理で問題になる、含塩素廃プラスチックを燃料又は
化学原料ガスとして回収すると共に、塩素成分を塩酸と
して回収して有効に活用すると同時に、廃プラスチック
に付着あるいは含まれている無機物も資源として有効に
活用することで、廃棄物を出さないで、廃プラスチック
を有効活用できる方法を提供することにある。
【0005】
【発明を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の手段は以下の通りである。 (1)塩素含有プラスチックを1300〜1600℃で
酸素ガスとガス化炉で反応させ、CO、H2及びHCl
ガスに分解することを特徴とする塩素含有プラスチック
の処理方法である。 (2)前記ガス化炉の下部にスラグタップを設け、プラ
スチック中の無機物及び付着した無機物を溶融させた
後、冷却固化して回収することを特徴とする(1)項記
載の塩素含有プラスチックの処理方法である。 (3)塩素含有プラスチックを酸素ガスでガス化するガ
ス化炉と、少なくともガス冷却装置、塩酸回収装置を有
することを特徴とする塩素含有プラスチックの処理装置
である。
【0006】本発明においては、ガス化炉で廃プラスチ
ックを酸素ガスで1300〜1600の高温で反応させ
て、プラスチックを主としてCO、H2、HClガスに
分解し、生成ガスは熱回収して温度を下げた後に、冷却
して塩酸ガスを水に吸収して塩酸を回収し、未回収の塩
酸ガスと塩素ガスは除害塔で除去した後に燃料ガスある
いは化学原料ガスとして利用する。廃プラスチックに付
着あるいは含まれる無機物は、ガス化炉で溶融してスラ
グタップから排出され水槽で冷却固化して回収すること
によって、廃プラスチックを有効活用するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】塩素を含有する廃プラスチック
は、高温で燃焼すれば、塩素を含む有害有機化合物を発
生しないことが知られている。空気で燃焼しても高温燃
焼することは可能であるが、排ガス量が増加して130
0℃以上の高温燃焼では、ほとんど完全燃焼することに
なって、生成ガス中の有用なCO、H2の割合は少な
く、ほとんどがCO2,H2Oになり、さらに、窒素ガス
を50%以上含む低カロリーのガスしか得られない。し
かし、酸素ガスで燃焼することで燃焼ガス量を減少する
ことが可能になり、燃焼ガス顕熱が大幅に減少してC
O,H2ガスを主成分とする高カロリーガスを得ること
が可能であることに着目した。また、生成ガス中の塩酸
ガス濃度も高くなり、ガス量も減少することから、塩酸
回収設備、除害設備の容量も小さくすることが可能にな
る。さらに、1300℃以上の高温では、廃プラスチッ
クに含まれる無機物も溶融するので、ガスと分離するこ
とが容易になり、冷却、固化すればスラグとして土建資
材に有効利用できる。無機物は、成分によっては高融点
になるが、このような場合、添加剤で成分調整すること
で融点の低下は可能である。ガス化温度は、高温の方が
無機物の溶融、塩素を含む有害有機化合物発生防止の点
から望ましいが、ガス化炉の耐熱性、損失熱の増加を防
止する点から1600℃以下とするものである。
【0008】図1は、本発明の方法を実施する装置の一
実施例である。ガス化炉1、ガス冷却器3、塩酸吸収塔
5から実質的に構成されており、ボイラー2、集塵機
4、除害塔6が付属して設けられている。
【0009】ガス化炉1には、気体で搬送される粉砕後
の廃プラスチックと酸素を燃焼反応するバーナー7が炉
体の側壁に設けられており、底部にはスラグタップ8が
設けられ、さらにその下部に、水槽9が設けられる。ガ
ス化炉1の構造は、気流層石炭ガス化炉と同様の構造
で、厚さ20−50mmの耐火物炉壁で構成され、耐火
物と鉄皮の間は、水冷管又はボイラー水管で冷却するこ
とで、炉温が1600℃でも耐火物は、1400℃以下
になり保護できる。冷却は、ガス中の塩酸ガスと接触し
て冷却管が低温腐食するのを防止する点からボイラー水
管で構成して温度を200〜300に保持することが好
ましい。図1には示していないが、スラグタップ8と水
槽9の間には、予熱バーナーを設け、ガス化炉を廃プラ
スチックの着火温度以上に昇温する。予熱バーナーは、
バーナー7に廃プラスチックの代わりにガス燃料を供給
することで、兼用することも可能である。運転開始は、
まず、予熱バーナーで廃プラスチックの着火温度以上の
400〜500℃に加熱し、次に、バーナー7に廃プラ
スチックと酸素を供給して燃焼させる。燃焼初期は、酸
素量を多く供給して昇温し、所定の温度近くになれば、
酸素量を減少させて目的の温度にする。
【0010】ガス化炉1の上部には、ボイラー2が設け
られ、その後段にガス冷却器3、集塵機4、塩酸吸収塔
5、除害塔6が配管で連結される。ボイラー2は、高温
部は輻射型ボイラー、低温部は対流型ボイラーで構成さ
れガスの温度を200〜300℃まで冷却して蒸気を回
収する。ボイラー2は、省略することも可能であり、ガ
スはガス冷却器3で冷却できる。ガス冷却器3は、水噴
霧冷却等が使用でき、集塵機4は、バグフィルター等が
使用可能である。塩酸吸収塔5、除害塔6は、テラレッ
ト等を充填した吸収塔である。
【0011】廃プラスチックは、ガス化炉1にバーナー
7から酸素ガスと共に噴出して主としてCO、H2、H
Clに分解される。生成したガスは、ガス化炉上部のボ
イラー2で冷却された後、ガス冷却器3で100℃程度
まで冷却され、集塵機4でフライアッシュ状の無機物と
未燃の炭素を除去する。集塵機4は、回収塩酸の純度を
高くするため、バグフィルター等の集塵効率の高い装置
が好ましい。次に、塩酸吸収塔5で塩酸ガスが水に吸収
されてほとんどの塩酸ガスが回収される。残った塩酸ガ
スと副成する塩素ガスは、除害塔6で苛性ソーダ等のア
ルカリ水溶液で除去し、清浄なガスを得て、燃料ガス又
は化学原料ガスとして使用する。廃プラスチックに含ま
れる無機物は、ガス化炉1で溶融されスラグタップ8か
ら水槽9に落下して水砕状のスラグが得られる。
【0012】
【実施例】次に、本発明による塩化ビニール樹脂を処理
5T/H処理した場合の実施例を説明する。塩化ビニー
ル樹脂は、無機物を5%含むものを、5mm以下に粉砕
して窒素ガス400Nm3 /Hで搬送してバーナーに供
給した。酸素ガス1850Nm3/H、蒸気300Nm3
/Hと共にバーナーから吹き込み、ガス化炉温度は15
50℃で反応させた。蒸気は、ガス化炉温度の調整に使
用した。ガスはボイラーで300℃まで冷却し、ガスの
熱回収で蒸気4.8T/Hを得た。次にガス冷却器で1
00℃まで水を噴霧して冷却後、バグフィルターで除塵
し、塩酸回収塔で20%塩酸14.5T/Hを回収し
た。回収したガス量は、乾ガス量で6150Nm3/H
で、ガス組成は表1に示す。
【0013】
【表1】 ガスカロリーは、2450kcal/Nm3で製鉄所で
発生する転炉ガスに近いカロリー、組成のガスが得ら
れ、加熱炉、ボイラー等の燃料として有効に利用でき
る。ガス中の塩化水素ガスは1ppm以下、塩素ガスは
5ppmであり、有機塩素化合物は検出されなかった。
有機塩素化合物は、本実施例のガス化温度が1550℃
と高いことから、ガス化炉内で有機物が完全に分解し
て、ボイラーで発生しなかったものと推定される。廃プ
ラスチック中の無機物は、約90%が水槽から回収した
水砕状のスラグでセメント原料、土建資材として利用が
可能である。残りは、集塵機で捕集したフライアッシュ
状の微粉であるが、ガス化炉に再度吹き込むことで水砕
化が可能で、無機物も全量スラグで回収でき有効に利用
できる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、含塩素プラスチックを
高温下で酸素ガスで反応させることで、燃料又は化学原
料ガスとして有効に回収することが可能になり、更に廃
プラスチックに含まれる塩素を塩酸として回収すること
が可能になり、無機物もスラグとして活用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の廃プラスチック処理方法を実施する装
置の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 ガス化炉 2 ボイラー 3 ガス冷却器 4 集塵機 5 塩酸吸収塔 6 除害塔 7 バーナー 8 スラグタップ 9 水槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23J 1/00 B09B 3/00 302A 15/06 F23J 15/00 K 15/04 E

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 塩素含有プラスチックを1300〜16
    00℃で酸素ガスとガス化炉で反応させ、CO、H2
    びHClガスに分解することを特徴とする塩素含有プラ
    スチックの処理方法。
  2. 【請求項2】 前記ガス化炉の下部にスラグタップを設
    け、プラスチック中の無機物及び付着した無機物を溶融
    させた後、冷却固化して回収することを特徴とする請求
    項1記載の塩素含有プラスチックの処理方法。
  3. 【請求項3】 塩素含有プラスチックを酸素ガスでガス
    化するガス化炉と、少なくともガス冷却装置、塩酸回収
    装置を有することを特徴とする塩素含有プラスチックの
    処理装置。
JP9105425A 1997-04-09 1997-04-09 塩素含有プラスチックの処理方法及び装置 Pending JPH10281437A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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