JPH11140474A - プラスチック固体燃料の製造方法 - Google Patents
プラスチック固体燃料の製造方法Info
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- JPH11140474A JPH11140474A JP9301977A JP30197797A JPH11140474A JP H11140474 A JPH11140474 A JP H11140474A JP 9301977 A JP9301977 A JP 9301977A JP 30197797 A JP30197797 A JP 30197797A JP H11140474 A JPH11140474 A JP H11140474A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルム類が混合していても処理が可能で、
さらには、脱塩素処理も同時に行える粉砕が容易なプラ
スチック固体燃料の製造方法の提供。 【解決手段】 プラスチックと、好ましくは石炭系ター
ルの蒸留留出分である固体有機物とを、 150℃以上の温
度で混合状態とし、固体有機物を溶融せしめると共に、
プラスチックを溶解および／または膨潤させた後、冷
却、固化するか、または、該冷却、固化後、粉砕を施す
プラスチック固体燃料の製造方法。
さらには、脱塩素処理も同時に行える粉砕が容易なプラ
スチック固体燃料の製造方法の提供。 【解決手段】 プラスチックと、好ましくは石炭系ター
ルの蒸留留出分である固体有機物とを、 150℃以上の温
度で混合状態とし、固体有機物を溶融せしめると共に、
プラスチックを溶解および／または膨潤させた後、冷
却、固化するか、または、該冷却、固化後、粉砕を施す
プラスチック固体燃料の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉砕が容易なプラ
スチック固体燃料の製造方法に関し、さらには、ポリ塩
化ビニルなどの塩素含有プラスチックを含むプラスチッ
クを、実質的に塩素を含有しない固体燃料に転化するこ
とが可能なプラスチック固体燃料の製造方法に関する。
スチック固体燃料の製造方法に関し、さらには、ポリ塩
化ビニルなどの塩素含有プラスチックを含むプラスチッ
クを、実質的に塩素を含有しない固体燃料に転化するこ
とが可能なプラスチック固体燃料の製造方法に関する。
【０００２】本発明のプラスチック固体燃料は、燃料と
してだけではなく、高炉還元剤などの原燃料としても使
用できる。
してだけではなく、高炉還元剤などの原燃料としても使
用できる。
【０００３】
【従来の技術】近年の廃プラスチックの有効利用の一つ
の解決手段として、廃プラスチックから固体燃料を製造
する方法が考えられる。これは、プラスチックは、微粉
化することによって燃焼性が飛躍的に向上し、有用な燃
料資源となり得るからである。
の解決手段として、廃プラスチックから固体燃料を製造
する方法が考えられる。これは、プラスチックは、微粉
化することによって燃焼性が飛躍的に向上し、有用な燃
料資源となり得るからである。
【０００４】プラスチックを固体燃料に転化する従来の
技術は、例えば「プラスチックス Vol.47, No.7, p60」
に解説されているように、プラスチックを直接粉砕機で
微粉砕するものである。しかし、この方法の場合、堅い
プラスチックを１〜２mmの粒度にまで粉砕しなければな
らず、しかもこの粉砕に多大の時間と費用を要し、ま
た、繊維状やフィルム状のプラスチックは粉砕が困難な
ため、別途、溶融固化後に粉砕しなければならず、工程
が複雑になるなどの問題があった。
技術は、例えば「プラスチックス Vol.47, No.7, p60」
に解説されているように、プラスチックを直接粉砕機で
微粉砕するものである。しかし、この方法の場合、堅い
プラスチックを１〜２mmの粒度にまで粉砕しなければな
らず、しかもこの粉砕に多大の時間と費用を要し、ま
た、繊維状やフィルム状のプラスチックは粉砕が困難な
ため、別途、溶融固化後に粉砕しなければならず、工程
が複雑になるなどの問題があった。
【０００５】さらに、ポリ塩化ビニルなどの塩素を含有
するプラスチックは、焼却すると有害物質であるダイオ
キシンを発生し、加熱処理を行うと塩化水素ガスが発生
して容器や配管を腐食させるため、他のプラスチックと
は別にして、熱処理などによって脱塩素する必要があ
る。特公昭52−22672 号公報（高分子廃棄物の処理方
法）、特開平７−207279号公報（PVC 含有廃プラスチッ
クの熱分解油化方法）および特開平８− 81685号公報
（廃プラスチックの処理方法）などには、廃プラスチッ
クを溶媒中で処理する方法が開示されているが、これら
はいずれも、溶媒との混合後にその混合物を分解反応に
処し、プラスチックを最終的には液体燃料化またはガス
化する技術であって、固体燃料を得る技術ではない。
するプラスチックは、焼却すると有害物質であるダイオ
キシンを発生し、加熱処理を行うと塩化水素ガスが発生
して容器や配管を腐食させるため、他のプラスチックと
は別にして、熱処理などによって脱塩素する必要があ
る。特公昭52−22672 号公報（高分子廃棄物の処理方
法）、特開平７−207279号公報（PVC 含有廃プラスチッ
クの熱分解油化方法）および特開平８− 81685号公報
（廃プラスチックの処理方法）などには、廃プラスチッ
クを溶媒中で処理する方法が開示されているが、これら
はいずれも、溶媒との混合後にその混合物を分解反応に
処し、プラスチックを最終的には液体燃料化またはガス
化する技術であって、固体燃料を得る技術ではない。
【０００６】国際公開番号 W 094/06854号公報（廃ポリ
塩化ビニルの再生方法および再生装置）には、廃塩化ビ
ニルを溶媒中に溶解し、溶媒を除去してポリ塩化ビニル
を再生する方法が提案開示されているが、塩化ビニルの
再生を目的としているため、脱塩化水素が生じないよう
に、かつポリ塩化ビニルの構造が崩れないように低温で
処理されている。
塩化ビニルの再生方法および再生装置）には、廃塩化ビ
ニルを溶媒中に溶解し、溶媒を除去してポリ塩化ビニル
を再生する方法が提案開示されているが、塩化ビニルの
再生を目的としているため、脱塩化水素が生じないよう
に、かつポリ塩化ビニルの構造が崩れないように低温で
処理されている。
【０００７】したがって、上記した方法で得られる再生
材は、塩素を含有すること、低温処理であるので、粉砕
しづらいことなどから、固体燃料とするには当然のこと
ながら適さない。特公昭57− 16160号公報（固形燃料の
製造方法）には、石油類に熱可塑性樹脂を溶解して固体
燃料を製造する方法が開示されているが、得られた固体
燃料であるプラスチックは膨潤状態であり、粉砕性があ
まり良好ではない。
材は、塩素を含有すること、低温処理であるので、粉砕
しづらいことなどから、固体燃料とするには当然のこと
ながら適さない。特公昭57− 16160号公報（固形燃料の
製造方法）には、石油類に熱可塑性樹脂を溶解して固体
燃料を製造する方法が開示されているが、得られた固体
燃料であるプラスチックは膨潤状態であり、粉砕性があ
まり良好ではない。
【０００８】さらに脱塩素を目的とせず、溶媒として石
油類を用いているため、溶解性が低く、ポリ塩化ビニル
の溶解または膨潤性が低く、脱塩素効率は低い。
油類を用いているため、溶解性が低く、ポリ塩化ビニル
の溶解または膨潤性が低く、脱塩素効率は低い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決し、フィルム類が混合していても
処理が可能で、さらには、脱塩素処理も同時に行える、
粉砕が容易なプラスチック固体燃料の製造方法を提供す
ることを目的とする。
来技術の問題点を解決し、フィルム類が混合していても
処理が可能で、さらには、脱塩素処理も同時に行える、
粉砕が容易なプラスチック固体燃料の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
目的を達成するために各種方法を検討する過程で、プラ
スチックと固体有機物とを一定温度以上の温度で混合状
態とした後、冷却、固化し、得られる固体燃料中に低分
子の固体有機物を残存させることにより、固体燃料の粉
砕が容易になり、さらには、上記した熱処理中にプラス
チックの結合の一部が熱により切断されるか、またはプ
ラスチックの分子鎖の絡み合いがほぐされて、冷却、固
化後に粉砕し易い固体燃料に転化できることを見出し
た。
目的を達成するために各種方法を検討する過程で、プラ
スチックと固体有機物とを一定温度以上の温度で混合状
態とした後、冷却、固化し、得られる固体燃料中に低分
子の固体有機物を残存させることにより、固体燃料の粉
砕が容易になり、さらには、上記した熱処理中にプラス
チックの結合の一部が熱により切断されるか、またはプ
ラスチックの分子鎖の絡み合いがほぐされて、冷却、固
化後に粉砕し易い固体燃料に転化できることを見出し
た。
【００１１】さらには、本発明によれば、上記した熱処
理によって、脱塩素も同時に行え、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデンなどの塩素含有プラスチックも他のプ
ラスチックと一緒に処理することが可能であることを見
出した。すなわち、第１の発明は、プラスチックと固体
有機物とを 150℃以上の温度で混合状態とし、前記固体
有機物を溶融せしめると共に、前記プラスチックを溶解
および／または膨潤させた後、冷却、固化することを特
徴とするプラスチック固体燃料の製造方法である。
理によって、脱塩素も同時に行え、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデンなどの塩素含有プラスチックも他のプ
ラスチックと一緒に処理することが可能であることを見
出した。すなわち、第１の発明は、プラスチックと固体
有機物とを 150℃以上の温度で混合状態とし、前記固体
有機物を溶融せしめると共に、前記プラスチックを溶解
および／または膨潤させた後、冷却、固化することを特
徴とするプラスチック固体燃料の製造方法である。
【００１２】第２の発明は、プラスチックと固体有機物
とを 150℃以上の温度で混合状態とし、前記固体有機物
を溶融せしめると共に、前記プラスチックを溶解および
／または膨潤させた後、冷却、固化し、その後、粉砕を
施すことを特徴とするプラスチック固体燃料の製造方法
である。前記した第１の発明、第２の発明における前記
した固体有機物としては、融点が 150℃未満で、かつ、
少なくとも150 ℃以上の温度条件下でプラスチックを溶
解および／または膨潤せしめる固体有機物を用いること
が好ましく、さらには、融点、沸点いずれもが 450℃以
下の固体有機物を用いることが好ましい。
とを 150℃以上の温度で混合状態とし、前記固体有機物
を溶融せしめると共に、前記プラスチックを溶解および
／または膨潤させた後、冷却、固化し、その後、粉砕を
施すことを特徴とするプラスチック固体燃料の製造方法
である。前記した第１の発明、第２の発明における前記
した固体有機物としては、融点が 150℃未満で、かつ、
少なくとも150 ℃以上の温度条件下でプラスチックを溶
解および／または膨潤せしめる固体有機物を用いること
が好ましく、さらには、融点、沸点いずれもが 450℃以
下の固体有機物を用いることが好ましい。
【００１３】また、前記した第１の発明、第２の発明に
おいては、前記固体有機物が、石炭系タールの蒸留留出
分であることがより好ましい。石炭系タールの蒸留留出
分としては、複数個のベンゼン環を有する化合物が好ま
しく、さらに好ましくは、多環芳香族化合物を用いるこ
とが好ましい。また、前記した石炭系タールの蒸留留出
分としては、融点が 150℃未満である石炭系タールの蒸
留留出分を用いることが好ましく、さらには、融点、沸
点いずれもが 450℃以下の石炭系タールの蒸留留出分を
用いることがより好ましい。
おいては、前記固体有機物が、石炭系タールの蒸留留出
分であることがより好ましい。石炭系タールの蒸留留出
分としては、複数個のベンゼン環を有する化合物が好ま
しく、さらに好ましくは、多環芳香族化合物を用いるこ
とが好ましい。また、前記した石炭系タールの蒸留留出
分としては、融点が 150℃未満である石炭系タールの蒸
留留出分を用いることが好ましく、さらには、融点、沸
点いずれもが 450℃以下の石炭系タールの蒸留留出分を
用いることがより好ましい。
【００１４】また、前記した第１の発明、第２の発明に
おける前記した石炭系タールの蒸留留出分が、ナフタレ
ン、アセナフテン、ジフェニル、アントラセン、フェナ
ントレン、フルオレンおよびこれらのアルキル置換体の
中から選ばれる１種以上であることが特に好ましい。さ
らに、前記した第１の発明、第２の発明においては、前
記プラスチックが、該プラスチック中に塩素含有プラス
チックを含むプラスチックであることがより好ましい。
おける前記した石炭系タールの蒸留留出分が、ナフタレ
ン、アセナフテン、ジフェニル、アントラセン、フェナ
ントレン、フルオレンおよびこれらのアルキル置換体の
中から選ばれる１種以上であることが特に好ましい。さ
らに、前記した第１の発明、第２の発明においては、前
記プラスチックが、該プラスチック中に塩素含有プラス
チックを含むプラスチックであることがより好ましい。
【００１５】塩素含有プラスチックとしては、ポリ塩化
ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどが好ましく例示され
る。
ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどが好ましく例示され
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、本発明に係わる
プラスチック、固体有機物、混合・加熱工程、粉砕工程
の順に、さらに詳細に説明する。 〔プラスチック：〕本発明の対象とするプラスチック
は、バージン材プラスチック以外に、都市ゴミ、産業廃
棄物などに含まれる廃プラスチックや容器包装材料、お
よび電機製品、自動車などの解体の過程で発生する廃プ
ラスチックなどが例示される。
プラスチック、固体有機物、混合・加熱工程、粉砕工程
の順に、さらに詳細に説明する。 〔プラスチック：〕本発明の対象とするプラスチック
は、バージン材プラスチック以外に、都市ゴミ、産業廃
棄物などに含まれる廃プラスチックや容器包装材料、お
よび電機製品、自動車などの解体の過程で発生する廃プ
ラスチックなどが例示される。
【００１７】具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートお
よびナイロンやその他の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂な
ど全てのものが適用可能であり、上記プラスチックの内
のいずれか１種のみを用いることもできるし、２種以上
を用いることもできる。
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートお
よびナイロンやその他の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂な
ど全てのものが適用可能であり、上記プラスチックの内
のいずれか１種のみを用いることもできるし、２種以上
を用いることもできる。
【００１８】特に、本発明によれば、プラスチックに含
まれる塩素などのハロゲン元素は、処理中にハロゲン化
水素となり、分離が容易になるため、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデンなど塩素を含有する塩素含有プラス
チックが含まれていてもよい。したがって、本発明によ
れば、廃プラスチックの選別が不要であり、この点で
も、極めて有利である。
まれる塩素などのハロゲン元素は、処理中にハロゲン化
水素となり、分離が容易になるため、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデンなど塩素を含有する塩素含有プラス
チックが含まれていてもよい。したがって、本発明によ
れば、廃プラスチックの選別が不要であり、この点で
も、極めて有利である。
【００１９】すなわち、本発明の方法に従って処理を行
うと、実質的に塩素などのハロゲン元素をほとんど含ま
ない固体燃料を得ることができる。また、本発明で用い
るプラスチックの形状寸法は、粗く粉砕したものでよ
く、50cm角程度の大きさで十分であり、一般的な廃プラ
スチックでは、改めて粉砕する必要がなく、回収された
ままの状態で処理可能であり、フィルム状、シート状、
繊維状のプラスチックもそのままの形で処理できる。
うと、実質的に塩素などのハロゲン元素をほとんど含ま
ない固体燃料を得ることができる。また、本発明で用い
るプラスチックの形状寸法は、粗く粉砕したものでよ
く、50cm角程度の大きさで十分であり、一般的な廃プラ
スチックでは、改めて粉砕する必要がなく、回収された
ままの状態で処理可能であり、フィルム状、シート状、
繊維状のプラスチックもそのままの形で処理できる。
【００２０】細かく破砕した方が加熱が容易になるが、
その分、破砕のコストは高くなる。また、後述の加熱処
理後に、ろ過工程を組み込んだ場合は、プラスチック中
にガラス、金属などの無機物や紙類などを含んでいても
処理可能であり、例えば、金属キャップがついたままの
ボトル類をも処理可能である。 〔固体有機物：〕本発明において用いる固体有機物は、
後述する熱処理時に溶融し、冷却時には固体となる有機
物であり、かつ、プラスチックを溶解および／または膨
潤させる固体有機物を用いる。
その分、破砕のコストは高くなる。また、後述の加熱処
理後に、ろ過工程を組み込んだ場合は、プラスチック中
にガラス、金属などの無機物や紙類などを含んでいても
処理可能であり、例えば、金属キャップがついたままの
ボトル類をも処理可能である。 〔固体有機物：〕本発明において用いる固体有機物は、
後述する熱処理時に溶融し、冷却時には固体となる有機
物であり、かつ、プラスチックを溶解および／または膨
潤させる固体有機物を用いる。
【００２１】また、後述するように 150℃以上の温度条
件下で熱処理を行うため、固体有機物の融点は 150℃未
満であることが好ましい。また、固体有機物の融点は、
450℃以下であることがより好ましい。さらに、本発明
における固体有機物は、融点が25℃超えの固体有機物で
あることが好ましい。
件下で熱処理を行うため、固体有機物の融点は 150℃未
満であることが好ましい。また、固体有機物の融点は、
450℃以下であることがより好ましい。さらに、本発明
における固体有機物は、融点が25℃超えの固体有機物で
あることが好ましい。
【００２２】これは、融点が25℃以下の有機物を用いた
場合、得られる固体燃料が粘りのある固体となり、固体
燃料の粉砕が困難となるか、または粉砕後の固体燃料に
凝集が生じ易くなり取扱いが困難となるためである。本
発明においては、以上の条件を満たしていればどのよう
な固体有機物も用いることができる。
場合、得られる固体燃料が粘りのある固体となり、固体
燃料の粉砕が困難となるか、または粉砕後の固体燃料に
凝集が生じ易くなり取扱いが困難となるためである。本
発明においては、以上の条件を満たしていればどのよう
な固体有機物も用いることができる。
【００２３】さらに、本発明においては、プラスチッ
ク、特にポリ塩化ビニルなどの溶解性、膨潤性の点か
ら、固体有機物として、石炭系タールの蒸留留出分を用
いることが、より好ましい。また、石炭系タールの蒸留
留出分としては、融点が 150℃未満である石炭系タール
の蒸留留出分を用いることが好ましい。
ク、特にポリ塩化ビニルなどの溶解性、膨潤性の点か
ら、固体有機物として、石炭系タールの蒸留留出分を用
いることが、より好ましい。また、石炭系タールの蒸留
留出分としては、融点が 150℃未満である石炭系タール
の蒸留留出分を用いることが好ましい。
【００２４】また、石炭系タールの蒸留留出分の融点
は、 450℃以下であることがより好ましい。また、石炭
系タールの蒸留留出分としては、融点が25℃超えの石炭
系タールの蒸留留出分であることが好ましい。これは、
融点が25℃以下の石炭系タールの蒸留留出分を用いた場
合、得られる固体燃料が粘りのある固体となり、固体燃
料の粉砕が困難となるか、または粉砕後の固体燃料に凝
集が生じ易くなり取扱いが困難となるためである。
は、 450℃以下であることがより好ましい。また、石炭
系タールの蒸留留出分としては、融点が25℃超えの石炭
系タールの蒸留留出分であることが好ましい。これは、
融点が25℃以下の石炭系タールの蒸留留出分を用いた場
合、得られる固体燃料が粘りのある固体となり、固体燃
料の粉砕が困難となるか、または粉砕後の固体燃料に凝
集が生じ易くなり取扱いが困難となるためである。
【００２５】上記した石炭系タールの蒸留留出分として
は、特に好ましくは、ナフタレン、アセナフテン、ジフ
ェニル、アントラセン、フェナントレン、フルオレンお
よびそれらのアルキル置換体である。これらの成分は単
独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。本発
明で得られる固体燃料中には、固体有機物が残存してい
てもよく、むしろ残存している方が、固体燃料の粉砕が
容易となり好ましい。
は、特に好ましくは、ナフタレン、アセナフテン、ジフ
ェニル、アントラセン、フェナントレン、フルオレンお
よびそれらのアルキル置換体である。これらの成分は単
独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。本発
明で得られる固体燃料中には、固体有機物が残存してい
てもよく、むしろ残存している方が、固体燃料の粉砕が
容易となり好ましい。
【００２６】さらに、固体有機物が残存する固体燃料を
用いることによって、ボイラなどでの着火性をも向上さ
せることができる。固体有機物とプラスチックとの重量
比は、大きい方が、得られる固体燃料の粉砕性および脱
塩素の面から好ましく、また、加熱処理時の溶液粘度が
低くなるため攪拌時、抜き出し時などにおいて取り扱い
が容易となる。
用いることによって、ボイラなどでの着火性をも向上さ
せることができる。固体有機物とプラスチックとの重量
比は、大きい方が、得られる固体燃料の粉砕性および脱
塩素の面から好ましく、また、加熱処理時の溶液粘度が
低くなるため攪拌時、抜き出し時などにおいて取り扱い
が容易となる。
【００２７】ただし、上記重量比が過剰に大きいと容器
サイズや固体有機物のコストの面で不利となる。固体有
機物／プラスチック〔重量比〕は、0.05以上、５以下が
好ましく、さらに好ましくは 0.1以上、１以下である。 〔混合、加熱工程：〕プラスチックと固体有機物とを、
150℃以上の温度で混合状態とする。
サイズや固体有機物のコストの面で不利となる。固体有
機物／プラスチック〔重量比〕は、0.05以上、５以下が
好ましく、さらに好ましくは 0.1以上、１以下である。 〔混合、加熱工程：〕プラスチックと固体有機物とを、
150℃以上の温度で混合状態とする。
【００２８】プラスチックと固体有機物とを 150℃以上
の温度で混合状態とする方法は特には限定されない。例
えば、室温でプラスチックと固体有機物を混合した後、
150℃以上の温度に加熱、昇温しても良いし、プラスチ
ックと固体有機物のどちらか一方または両方を 150℃以
上の温度に加熱、昇温した後、混合しても良い。
の温度で混合状態とする方法は特には限定されない。例
えば、室温でプラスチックと固体有機物を混合した後、
150℃以上の温度に加熱、昇温しても良いし、プラスチ
ックと固体有機物のどちらか一方または両方を 150℃以
上の温度に加熱、昇温した後、混合しても良い。
【００２９】本発明においては、 150℃以上の温度条件
下の混合状態で、固体有機物が溶融していることが重要
である。固体有機物が溶融することによって、プラスチ
ックが溶解および／または膨潤する。なお、このような
混合系は、完全な均一系にならなくてもよく、一部に溶
解しきれない固形物が残っていてもよい。
下の混合状態で、固体有機物が溶融していることが重要
である。固体有機物が溶融することによって、プラスチ
ックが溶解および／または膨潤する。なお、このような
混合系は、完全な均一系にならなくてもよく、一部に溶
解しきれない固形物が残っていてもよい。
【００３０】本発明においては、前記したように、混合
状態で 150℃以上の温度条件とすることが必要である。
150℃以上の温度とすることによって、プラスチックの
結合の一部が熱により切れるか、またはプラスチック分
子鎖の絡み合いがほぐされ、冷却後に得られる固体燃料
の強度が低下し、この結果、得られる固体燃料の微粉砕
が容易になる。
状態で 150℃以上の温度条件とすることが必要である。
150℃以上の温度とすることによって、プラスチックの
結合の一部が熱により切れるか、またはプラスチック分
子鎖の絡み合いがほぐされ、冷却後に得られる固体燃料
の強度が低下し、この結果、得られる固体燃料の微粉砕
が容易になる。
【００３１】さらには、異種のプラスチック同士を混
合、溶融すると、内部の配列が不規則になり靱性が損な
われ、冷却後に得られる固体燃料の強度が低下し、この
結果、得られる固体燃料の微粉砕がさらに容易になる。
処理温度が 150℃未満では、冷却後に得られる固体燃料
の硬さは元のプラスチックと殆ど変わらず、その微粉砕
が困難である。
合、溶融すると、内部の配列が不規則になり靱性が損な
われ、冷却後に得られる固体燃料の強度が低下し、この
結果、得られる固体燃料の微粉砕がさらに容易になる。
処理温度が 150℃未満では、冷却後に得られる固体燃料
の硬さは元のプラスチックと殆ど変わらず、その微粉砕
が困難である。
【００３２】処理温度が高い程、前記した結合の切断な
どがより多く生じると考えられ、冷却後に得られる固体
燃料の粉砕性が良好となるが、処理温度が過剰に高すぎ
ると、プラスチックのガス化や油化によって冷却後の固
形物の収率が低下する。したがって、本発明において処
理温度は 150℃以上と規定するが、その上限は450 ℃と
することが好ましく、より好ましくは200 〜400 ℃、さ
らに好ましくは250 〜380 ℃の温度範囲である。
どがより多く生じると考えられ、冷却後に得られる固体
燃料の粉砕性が良好となるが、処理温度が過剰に高すぎ
ると、プラスチックのガス化や油化によって冷却後の固
形物の収率が低下する。したがって、本発明において処
理温度は 150℃以上と規定するが、その上限は450 ℃と
することが好ましく、より好ましくは200 〜400 ℃、さ
らに好ましくは250 〜380 ℃の温度範囲である。
【００３３】溶融した固体有機物中にプラスチックを溶
解および／または膨潤させた後、撹拌、混合すれば、得
られる物質の均質性が高まり、また靱性の低下が促進さ
れ、冷却後に得られる固体燃料の粉砕がより容易とな
る。本発明においてポリ塩化ビニルを含むプラスチック
を用いた場合、ポリ塩化ビニルは加熱によりHCl を脱離
し、炭素質が生成しやすくなる。
解および／または膨潤させた後、撹拌、混合すれば、得
られる物質の均質性が高まり、また靱性の低下が促進さ
れ、冷却後に得られる固体燃料の粉砕がより容易とな
る。本発明においてポリ塩化ビニルを含むプラスチック
を用いた場合、ポリ塩化ビニルは加熱によりHCl を脱離
し、炭素質が生成しやすくなる。
【００３４】上記したHCl の脱離が生じる温度は、通常
250℃以上とされているが、本発明において石炭系ター
ル蒸留留出分を用いた場合、 200℃程度の温度でも脱HC
l が可能であるという優れた効果が得られる。プラスチ
ックと固体有機物とを 150℃以上の温度に昇温した後
は、150 ℃以上の温度で一定時間保持することが好まし
い。
250℃以上とされているが、本発明において石炭系ター
ル蒸留留出分を用いた場合、 200℃程度の温度でも脱HC
l が可能であるという優れた効果が得られる。プラスチ
ックと固体有機物とを 150℃以上の温度に昇温した後
は、150 ℃以上の温度で一定時間保持することが好まし
い。
【００３５】温度の上限は、プラスチックのガス化、油
化を防止するために450 ℃以上が好ましい。より好まし
くは200 〜400 ℃、さらに好ましくは250 〜380 ℃の温
度範囲である。この保持時間は長い方が脱HCl が確実に
行え、また、得られる固体燃料が脆くなり、得られる固
体燃料の粉砕が容易となるので好ましいが、保持時間が
長すぎると分解、ガス化が進行して目的とする固体燃料
の収率が低下したり、設備の処理能力が低下するなどの
問題が生じる。
化を防止するために450 ℃以上が好ましい。より好まし
くは200 〜400 ℃、さらに好ましくは250 〜380 ℃の温
度範囲である。この保持時間は長い方が脱HCl が確実に
行え、また、得られる固体燃料が脆くなり、得られる固
体燃料の粉砕が容易となるので好ましいが、保持時間が
長すぎると分解、ガス化が進行して目的とする固体燃料
の収率が低下したり、設備の処理能力が低下するなどの
問題が生じる。
【００３６】好ましい保持時間は10分〜６時間であり、
より好ましくは20分〜３時間である。脱HCl が進行して
いる間は、撹拌や、空気または不活性ガスを用いたバブ
リングを行った方が脱HCl が効率的に行われるので好ま
しく、さらに生成したHCl は系外に排出することが好ま
しい。
より好ましくは20分〜３時間である。脱HCl が進行して
いる間は、撹拌や、空気または不活性ガスを用いたバブ
リングを行った方が脱HCl が効率的に行われるので好ま
しく、さらに生成したHCl は系外に排出することが好ま
しい。
【００３７】〔粉砕工程：〕熱処理後の混合物を冷却、
固化することによって固体燃料の塊が得られる。本発明
の製造方法で得られた塊の粉砕は、生のプラスチックの
粉砕よりも極めて容易である。したがって、あらゆるタ
イプの粉砕機で粉砕可能であり、例えばジョークラッシ
ャー、ロールクラッシャー、ボールミル、遠心ミルなど
を用いることができる。
固化することによって固体燃料の塊が得られる。本発明
の製造方法で得られた塊の粉砕は、生のプラスチックの
粉砕よりも極めて容易である。したがって、あらゆるタ
イプの粉砕機で粉砕可能であり、例えばジョークラッシ
ャー、ロールクラッシャー、ボールミル、遠心ミルなど
を用いることができる。
【００３８】粉砕後の粒度は使用目的に応じて決めれば
よく、所定の粒度となるように粒度調節を行えば、高炉
用の還元剤、ボイラー燃料などどして用いることができ
る。
よく、所定の粒度となるように粒度調節を行えば、高炉
用の還元剤、ボイラー燃料などどして用いることができ
る。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）内容積５ｌのステンレス製反応器に、ナフ
タレン 500ｇと、ポリエチレン（フィルム状）、ポリプ
ロピレン（板状）、ポリスチレン（板状）、ポリ塩化ビ
ニル（板状）、ポリエチレンテレフタレート（繊維状）
をそれぞれ約10cm角または約10cm長に切断したものを各
200ｇ投入し、反応器外壁のヒーターによって昇温を開
始した。
明する。 （実施例１）内容積５ｌのステンレス製反応器に、ナフ
タレン 500ｇと、ポリエチレン（フィルム状）、ポリプ
ロピレン（板状）、ポリスチレン（板状）、ポリ塩化ビ
ニル（板状）、ポリエチレンテレフタレート（繊維状）
をそれぞれ約10cm角または約10cm長に切断したものを各
200ｇ投入し、反応器外壁のヒーターによって昇温を開
始した。
【００４０】なお、上記した５種類のプラスチックの上
記配合量における混合物の成分分析値は、Ｃ：73wt％，
Ｈ：９wt％，Ｏ：７wt％，Cl：11wt％であった。昇温開
始後、反応器内の温度が約80℃でナフタレンが融解し、
140℃を超えたところで半溶融状態となったので撹拌を
開始した。反応器内の温度が 200℃を超えた頃から塩化
水素ガスが発生し、ナフタレンの沸点である 218℃で還
流を行い、２時間保持した。
記配合量における混合物の成分分析値は、Ｃ：73wt％，
Ｈ：９wt％，Ｏ：７wt％，Cl：11wt％であった。昇温開
始後、反応器内の温度が約80℃でナフタレンが融解し、
140℃を超えたところで半溶融状態となったので撹拌を
開始した。反応器内の温度が 200℃を超えた頃から塩化
水素ガスが発生し、ナフタレンの沸点である 218℃で還
流を行い、２時間保持した。
【００４１】２時間保持後の混合物を25℃に冷却した結
果、灰色の固体が得られた。得られた灰色の塊状の固体
５ｇを回転刃式粉砕機に装入して粉砕したところ、容易
に粉砕され、粉砕時間20秒で平均粒径が１mmの微粉固体
が得られた。本実施例において使用したプラスチックの
種類、形状、寸法、反応器への投入量（：添加量）、そ
の他の処理条件および得られた塊の成分分析値、粉砕試
験などの試験結果を表１に示す。
果、灰色の固体が得られた。得られた灰色の塊状の固体
５ｇを回転刃式粉砕機に装入して粉砕したところ、容易
に粉砕され、粉砕時間20秒で平均粒径が１mmの微粉固体
が得られた。本実施例において使用したプラスチックの
種類、形状、寸法、反応器への投入量（：添加量）、そ
の他の処理条件および得られた塊の成分分析値、粉砕試
験などの試験結果を表１に示す。
【００４２】（実施例２〜５、比較例１、２）固体有機
物の種類、昇温保持条件、環流条件を変化させた以外
は、実施例１と同様に処理して、固体燃料の塊を得た。
得られた塊状の固体を、実施例１と同じ粉砕機を用いて
粉砕し、粉砕時間と平均粒径を測定した。
物の種類、昇温保持条件、環流条件を変化させた以外
は、実施例１と同様に処理して、固体燃料の塊を得た。
得られた塊状の固体を、実施例１と同じ粉砕機を用いて
粉砕し、粉砕時間と平均粒径を測定した。
【００４３】得られた試験結果を、試験条件と併せて表
１に示す。 （比較例３）ポリエチレン（フィルム状）、ポリプロピ
レン（板状）、ポリスチレン（板状）、ポリ塩化ビニル
（板状）、ポリエチレンテレフタレート（繊維状）を約
１cm角または約１cm長に切断したもの各10ｇを、一緒に
回転刃式粉砕機に装入し粉砕を試みた。
１に示す。 （比較例３）ポリエチレン（フィルム状）、ポリプロピ
レン（板状）、ポリスチレン（板状）、ポリ塩化ビニル
（板状）、ポリエチレンテレフタレート（繊維状）を約
１cm角または約１cm長に切断したもの各10ｇを、一緒に
回転刃式粉砕機に装入し粉砕を試みた。
【００４４】しかし、フィルム状、繊維状のプラスチッ
クが回転刃に絡み付き、粉砕ができなかった。以上の結
果から、本発明の製造方法によって得られた固体燃料
は、粉砕が容易で、かつClの含有量が少なく、固体燃料
として優れたものであることがわかる。
クが回転刃に絡み付き、粉砕ができなかった。以上の結
果から、本発明の製造方法によって得られた固体燃料
は、粉砕が容易で、かつClの含有量が少なく、固体燃料
として優れたものであることがわかる。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、従来の生プラスチック
を直接粉砕する方式における諸問題が大幅に改善され
る。すなわち、本発明によれば下記〜の優れた効果
が得られる。 ：例えば１〜２mm角へのプラスチックの直接微粉砕は
不要になり、50cm角程度への予備粉砕で十分である。
を直接粉砕する方式における諸問題が大幅に改善され
る。すなわち、本発明によれば下記〜の優れた効果
が得られる。 ：例えば１〜２mm角へのプラスチックの直接微粉砕は
不要になり、50cm角程度への予備粉砕で十分である。
【００４８】：冷却固化して得られる固体燃料塊は脆
く、微粉砕が極めて容易である。 ：フィルム状、繊維状のプラスチックでも他のプラス
チックと同時に処理できる。 ：ポリ塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックも同時
に処理することができる。
く、微粉砕が極めて容易である。 ：フィルム状、繊維状のプラスチックでも他のプラス
チックと同時に処理できる。 ：ポリ塩化ビニルなどの塩素含有プラスチックも同時
に処理することができる。
【００４９】また、連続処理を行うことが可能であるた
め、複雑かつ高価な装置を用いる必要がなく、また、大
きな反応容器を用いれば大量処理も可能であり、経済性
にも優れている。
め、複雑かつ高価な装置を用いる必要がなく、また、大
きな反応容器を用いれば大量処理も可能であり、経済性
にも優れている。
Claims (5)
- 【請求項１】 プラスチックと固体有機物とを 150℃以
上の温度で混合状態とし、前記固体有機物を溶融せしめ
ると共に、前記プラスチックを溶解および／または膨潤
させた後、冷却、固化することを特徴とするプラスチッ
ク固体燃料の製造方法。 - 【請求項２】 プラスチックと固体有機物とを 150℃以
上の温度で混合状態とし、前記固体有機物を溶融せしめ
ると共に、前記プラスチックを溶解および／または膨潤
させた後、冷却、固化し、その後、粉砕を施すことを特
徴とするプラスチック固体燃料の製造方法。 - 【請求項３】 前記固体有機物が、石炭系タールの蒸留
留出分であることを特徴とする請求項１または２記載の
プラスチック固体燃料の製造方法。 - 【請求項４】 前記石炭系タールの蒸留留出分が、ナフ
タレン、アセナフテン、ジフェニル、アントラセン、フ
ェナントレン、フルオレンおよびこれらのアルキル置換
体の中から選ばれる１種以上であることを特徴とする請
求項３記載のプラスチック固体燃料の製造方法。 - 【請求項５】 前記プラスチックが、該プラスチック中
に塩素含有プラスチックを含むプラスチックであること
を特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のプラスチッ
ク固体燃料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9301977A JPH11140474A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | プラスチック固体燃料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9301977A JPH11140474A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | プラスチック固体燃料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140474A true JPH11140474A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=17903412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9301977A Pending JPH11140474A (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | プラスチック固体燃料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11140474A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11197630A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-07-27 | Kawasaki Steel Corp | プラスチックの処理方法および該処理方法で得られる固体燃料、鉱石用還元剤 |
| JP2006176848A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | プラスチックの炉内への吹き込み方法 |
| CN1301316C (zh) * | 2005-06-02 | 2007-02-21 | 孙振光 | 利用炼锌废料生产一种能替代原煤的燃料及方法 |
| WO2010030038A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 廃プラスチック粉砕物の製造方法および固体燃料または鉱石還元材 |
| JP2011056789A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Jfe Steel Corp | 廃プラスチック粉砕物の製造方法および鉱石還元剤または固体燃料 |
| JP2012229494A (ja) * | 2012-08-30 | 2012-11-22 | Jfe Steel Corp | 高炉への合成樹脂材の吹き込み方法 |
| JP2014030824A (ja) * | 2005-08-29 | 2014-02-20 | Jfe Steel Corp | 混合プラスチックの微粉およびその製造方法 |
| JP2018138912A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 一般財団法人電力中央研究所 | 固体燃料の塩素状況把握方法 |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP9301977A patent/JPH11140474A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11197630A (ja) * | 1997-11-12 | 1999-07-27 | Kawasaki Steel Corp | プラスチックの処理方法および該処理方法で得られる固体燃料、鉱石用還元剤 |
| JP2006176848A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Jfe Steel Kk | プラスチックの炉内への吹き込み方法 |
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| WO2010030038A1 (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 廃プラスチック粉砕物の製造方法および固体燃料または鉱石還元材 |
| JP2010089500A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-04-22 | Jfe Steel Corp | 廃プラスチック粉砕物の製造方法および固体燃料または鉱石還元材 |
| JP2011056789A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Jfe Steel Corp | 廃プラスチック粉砕物の製造方法および鉱石還元剤または固体燃料 |
| JP2012229494A (ja) * | 2012-08-30 | 2012-11-22 | Jfe Steel Corp | 高炉への合成樹脂材の吹き込み方法 |
| JP2018138912A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 一般財団法人電力中央研究所 | 固体燃料の塩素状況把握方法 |
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