JPH1129774A - 廃プラスチックの熱分解反応装置 - Google Patents
廃プラスチックの熱分解反応装置Info
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- JPH1129774A JPH1129774A JP9185110A JP18511097A JPH1129774A JP H1129774 A JPH1129774 A JP H1129774A JP 9185110 A JP9185110 A JP 9185110A JP 18511097 A JP18511097 A JP 18511097A JP H1129774 A JPH1129774 A JP H1129774A
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- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 廃プラスチックの処理量の増大にかかわら
ず、装置の長尺化に伴う大型化を生じることなく、連続
的且つ効率的に熱分解反応させる熱分解反応装置を提供
する。 【解決手段】 廃プラスチックを長手方向に案内するた
めの案内手段と、廃プラスチックを外部から加熱するた
めの外部加熱手段とをそれぞれ備えた一対の反応筒を有
し、一方の反応筒の該案内手段の案内方向は、他方の反
応筒の該案内手段の案内方向に対して逆方向であり、一
方の反応筒の案内進み側端部及び案内遅れ側端部と、他
方の反応筒の案内遅れ側端部及び案内進み側端部とをそ
れぞれ連絡する廃プラスチック引出し管及び廃プラスチ
ック戻し管とを有し、前記一対の反応筒と、前記廃プラ
スチック引出し及び戻し管とによって廃プラスチックの
循環流路を形成し、一方の反応筒の案内遅れ側端部に廃
プラスチック投入口を設けることを特徴とする熱分解反
応装置。
ず、装置の長尺化に伴う大型化を生じることなく、連続
的且つ効率的に熱分解反応させる熱分解反応装置を提供
する。 【解決手段】 廃プラスチックを長手方向に案内するた
めの案内手段と、廃プラスチックを外部から加熱するた
めの外部加熱手段とをそれぞれ備えた一対の反応筒を有
し、一方の反応筒の該案内手段の案内方向は、他方の反
応筒の該案内手段の案内方向に対して逆方向であり、一
方の反応筒の案内進み側端部及び案内遅れ側端部と、他
方の反応筒の案内遅れ側端部及び案内進み側端部とをそ
れぞれ連絡する廃プラスチック引出し管及び廃プラスチ
ック戻し管とを有し、前記一対の反応筒と、前記廃プラ
スチック引出し及び戻し管とによって廃プラスチックの
循環流路を形成し、一方の反応筒の案内遅れ側端部に廃
プラスチック投入口を設けることを特徴とする熱分解反
応装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチックの
熱分解反応装置に関し、特に廃プラスチックの処理量の
増大に係わらず、装置の長尺化を回避しつつ廃プラスチ
ックを連続的且つ効率的に熱分解することが可能な熱分
解反応装置に関する。
熱分解反応装置に関し、特に廃プラスチックの処理量の
増大に係わらず、装置の長尺化を回避しつつ廃プラスチ
ックを連続的且つ効率的に熱分解することが可能な熱分
解反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年廃プラスチックの再利用を図るべ
く、廃プラスチックの燃料化、即ち固形燃料化或いは油
化が提唱されている。しかしながら、廃プラスチックに
含有するポリ塩化ビニル等の塩素分は、固形燃料化装置
或いは油化装置の腐食とともに、環境汚染を引き起こ
す。廃プラスチックから塩素分を除去する化学的処理方
法として、廃プラスチックの熱分解反応処理装置が、例
えば特開平５−２４５４６３号公報に開示されている。
該装置によれば、廃プラスチックを効率的に熱分解して
脱塩素化するために、廃プラスチックは長尺の反応筒内
で長手方向に案内されながら所定温度、通常２９０°Ｃ
乃至３３０°Ｃまで反応筒の外部から加熱される。
く、廃プラスチックの燃料化、即ち固形燃料化或いは油
化が提唱されている。しかしながら、廃プラスチックに
含有するポリ塩化ビニル等の塩素分は、固形燃料化装置
或いは油化装置の腐食とともに、環境汚染を引き起こ
す。廃プラスチックから塩素分を除去する化学的処理方
法として、廃プラスチックの熱分解反応処理装置が、例
えば特開平５−２４５４６３号公報に開示されている。
該装置によれば、廃プラスチックを効率的に熱分解して
脱塩素化するために、廃プラスチックは長尺の反応筒内
で長手方向に案内されながら所定温度、通常２９０°Ｃ
乃至３３０°Ｃまで反応筒の外部から加熱される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このとき、該装置によ
る廃プラスチックの熱分解反応は、廃プラスチックの案
内速さ、加熱源の温度及び伝熱面積が主な支配因子であ
り、案内速さが遅いほど、加熱時間は確保できるものの
処理効率の低下を招き、一方案内速さが速いほど、処理
効率の向上は図れるものの加熱時間の不足を招く。処理
効率を維持しつつ熱分解反応に必要な廃プラスチックの
加熱量を確保するためには、加熱源の温度が一定の場合
に、伝熱面積の増大、即ち外部加熱の場合にあっては反
応筒の拡径化或いは反応筒の長尺化が考えられる。この
ような状況下、廃プラスチックの特異な性質に起因し
て、特に廃プラスチックの処理量の増大に伴って、廃プ
ラスチックの案内に関連する問題及び廃プラスチックの
加熱に関連する問題が生じる。
る廃プラスチックの熱分解反応は、廃プラスチックの案
内速さ、加熱源の温度及び伝熱面積が主な支配因子であ
り、案内速さが遅いほど、加熱時間は確保できるものの
処理効率の低下を招き、一方案内速さが速いほど、処理
効率の向上は図れるものの加熱時間の不足を招く。処理
効率を維持しつつ熱分解反応に必要な廃プラスチックの
加熱量を確保するためには、加熱源の温度が一定の場合
に、伝熱面積の増大、即ち外部加熱の場合にあっては反
応筒の拡径化或いは反応筒の長尺化が考えられる。この
ような状況下、廃プラスチックの特異な性質に起因し
て、特に廃プラスチックの処理量の増大に伴って、廃プ
ラスチックの案内に関連する問題及び廃プラスチックの
加熱に関連する問題が生じる。
【０００４】案内に伴う問題に関して、第一に、廃プラ
スチック、特に一般廃棄物系プラスチックは、ポリオレ
フィン系、ポリスチレン系及びポリ塩化ビニル系等から
なる多種類のプラスチックにガラス、金属、アルミ箔及
び石等の異物が混合した形態をとり、廃プラスチック
は、反応筒に投入された当初は、フラフ固体状態である
が、反応筒内を長手方向に案内されながら加熱されると
ともに半溶融状態、溶融状態へと移行し、溶融するとそ
れ自体非常に粘度の高いものとなる。従って、廃プラス
チックを反応筒の長手方向に案内するのに、例えば、長
手方向に送り羽根を多数設けた回転シャフトを採用して
も、ワンスルー方式、即ち反応筒に投入した廃プラスチ
ックを案内しつつ加熱して、そのまま反応筒から排出す
る方式では、案内するのに多大のエネルギ消費を必要と
することになる。これは、反応筒の長尺化に伴い著しく
なる。
スチック、特に一般廃棄物系プラスチックは、ポリオレ
フィン系、ポリスチレン系及びポリ塩化ビニル系等から
なる多種類のプラスチックにガラス、金属、アルミ箔及
び石等の異物が混合した形態をとり、廃プラスチック
は、反応筒に投入された当初は、フラフ固体状態である
が、反応筒内を長手方向に案内されながら加熱されると
ともに半溶融状態、溶融状態へと移行し、溶融するとそ
れ自体非常に粘度の高いものとなる。従って、廃プラス
チックを反応筒の長手方向に案内するのに、例えば、長
手方向に送り羽根を多数設けた回転シャフトを採用して
も、ワンスルー方式、即ち反応筒に投入した廃プラスチ
ックを案内しつつ加熱して、そのまま反応筒から排出す
る方式では、案内するのに多大のエネルギ消費を必要と
することになる。これは、反応筒の長尺化に伴い著しく
なる。
【０００５】第二に、廃プラスチックを案内する際に、
ガラス、金属、アルミ箔及び石等の異物が溶融前に送り
羽根と反応筒の内壁面との間で、かみ込みを生じやす
く、場合によっては案内の停止を余義なくされ、処理効
率の低下を引き起こす。本出願人は、廃プラスチックを
熱分解反応処理する前に、重力或いは風力によって廃プ
ラスチックを選別する方法を提案しているが、それでも
かかる物理的な選別方法には自ずと限界があり、熱分解
反応処理時に異物の混入は避けられないのが実情であ
る。反応筒の拡径化に伴い、送り羽根と反応筒の内壁面
との間の間隔を確保できる点で、この問題はある程度解
消されるが、以下に述べるように、加熱するのに伴う問
題を引き起こす。より詳細には、前述のような廃プラス
チックの高粘性の特質から、廃プラスチックを案内しな
がら加熱する際、廃プラスチックは長手方向に案内され
ると同時に混練攪拌される必要がある。溶融プラスチッ
クは通常装置内で層流域にあるため、混練攪拌しない
と、局所的に廃プラスチックの温度不均一を生じるとと
もに、例えば外部加熱の場合には、伝熱面積を構成する
反応筒の内面に接触する廃プラスチックが不十分とな
り、有効伝熱面積の減少を招くからである。この点で、
反応筒の拡径化は、かかる攪拌機能の低下を引き起こ
し、以て加熱源から廃プラスチックへの有効な伝熱が阻
害される。
ガラス、金属、アルミ箔及び石等の異物が溶融前に送り
羽根と反応筒の内壁面との間で、かみ込みを生じやす
く、場合によっては案内の停止を余義なくされ、処理効
率の低下を引き起こす。本出願人は、廃プラスチックを
熱分解反応処理する前に、重力或いは風力によって廃プ
ラスチックを選別する方法を提案しているが、それでも
かかる物理的な選別方法には自ずと限界があり、熱分解
反応処理時に異物の混入は避けられないのが実情であ
る。反応筒の拡径化に伴い、送り羽根と反応筒の内壁面
との間の間隔を確保できる点で、この問題はある程度解
消されるが、以下に述べるように、加熱するのに伴う問
題を引き起こす。より詳細には、前述のような廃プラス
チックの高粘性の特質から、廃プラスチックを案内しな
がら加熱する際、廃プラスチックは長手方向に案内され
ると同時に混練攪拌される必要がある。溶融プラスチッ
クは通常装置内で層流域にあるため、混練攪拌しない
と、局所的に廃プラスチックの温度不均一を生じるとと
もに、例えば外部加熱の場合には、伝熱面積を構成する
反応筒の内面に接触する廃プラスチックが不十分とな
り、有効伝熱面積の減少を招くからである。この点で、
反応筒の拡径化は、かかる攪拌機能の低下を引き起こ
し、以て加熱源から廃プラスチックへの有効な伝熱が阻
害される。
【０００６】さらに、加熱に伴う問題に関して、本出願
人は、フラフ状に破砕された廃プラスチックは、それ自
体熱伝導性が低いことに加えて、その表面に空気膜が付
着されていることが多いため、この空気膜によって、廃
プラスチックへの熱伝達が著しく阻害されることを見出
した。特に、外部加熱、即ち反応筒の外部から廃プラス
チックを加熱する場合にあっては、空気膜の存在による
熱伝達率の低下に加えて、反応筒の肉厚方向に急激な温
度分布が生じ、発生した塩化水素によって反応筒内部に
低温腐食を引き起こす問題が生じる。この点について、
本出願人は、特開平８−１２０２８５号公報において、
外部加熱とともに内部加熱方式、即ち反応筒の内部から
廃プラスチックを加熱する方式を提案している。この方
式によれば、外部加熱方式では低温とならざるを得ない
反応筒の回転シャフト、送り羽根等のインターナルを逆
に反応筒の内部から加熱することにより、上記問題をあ
る程度解消することが可能である。しかしながら、本方
式の場合、回転シャフト自体が３５０°Ｃ程度の高温と
なり、回転シャフトを支持する軸受ベアリングや軸封部
がそれに伴い高温となり、これらの耐久性に問題が生じ
る。
人は、フラフ状に破砕された廃プラスチックは、それ自
体熱伝導性が低いことに加えて、その表面に空気膜が付
着されていることが多いため、この空気膜によって、廃
プラスチックへの熱伝達が著しく阻害されることを見出
した。特に、外部加熱、即ち反応筒の外部から廃プラス
チックを加熱する場合にあっては、空気膜の存在による
熱伝達率の低下に加えて、反応筒の肉厚方向に急激な温
度分布が生じ、発生した塩化水素によって反応筒内部に
低温腐食を引き起こす問題が生じる。この点について、
本出願人は、特開平８−１２０２８５号公報において、
外部加熱とともに内部加熱方式、即ち反応筒の内部から
廃プラスチックを加熱する方式を提案している。この方
式によれば、外部加熱方式では低温とならざるを得ない
反応筒の回転シャフト、送り羽根等のインターナルを逆
に反応筒の内部から加熱することにより、上記問題をあ
る程度解消することが可能である。しかしながら、本方
式の場合、回転シャフト自体が３５０°Ｃ程度の高温と
なり、回転シャフトを支持する軸受ベアリングや軸封部
がそれに伴い高温となり、これらの耐久性に問題が生じ
る。
【０００７】一方、回転シャフトの回転速度を上げるこ
とにより、廃プラスチックの攪拌混練機能を高め、以て
表面に付着した空気膜を強制的に除去することも考えら
れるが、回転シャフトの回転速度によって攪拌機能を制
御するのは廃プラスチックの高粘性から困難である。以
上のように、廃プラスチックの高粘性及び低熱伝達性と
いう特質に起因して、廃プラスチックの案内及び加熱に
問題を生じるが、これらの問題は特に廃プラスチックの
処理量が増大する場合に顕著となる。一方、廃プラスチ
ックの処理、特に熱分解による脱塩素化前処理は、実機
ベースの場合コスト低減の観点から全自動化又は無人化
が理想であるとともに、設備の大型化を極力回避する必
要がある。
とにより、廃プラスチックの攪拌混練機能を高め、以て
表面に付着した空気膜を強制的に除去することも考えら
れるが、回転シャフトの回転速度によって攪拌機能を制
御するのは廃プラスチックの高粘性から困難である。以
上のように、廃プラスチックの高粘性及び低熱伝達性と
いう特質に起因して、廃プラスチックの案内及び加熱に
問題を生じるが、これらの問題は特に廃プラスチックの
処理量が増大する場合に顕著となる。一方、廃プラスチ
ックの処理、特に熱分解による脱塩素化前処理は、実機
ベースの場合コスト低減の観点から全自動化又は無人化
が理想であるとともに、設備の大型化を極力回避する必
要がある。
【０００８】そこで、上記課題に鑑み、本発明の目的
は、廃プラスチックの処理量の増大にかかわらず、装置
の長尺化に伴う大型化を生じることなく、連続的且つ効
率的に熱分解反応させる熱分解反応装置を提供すること
を目的とする。
は、廃プラスチックの処理量の増大にかかわらず、装置
の長尺化に伴う大型化を生じることなく、連続的且つ効
率的に熱分解反応させる熱分解反応装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の熱分解反応装置
にあっては、廃プラスチックを長手方向に案内するため
の案内手段と、廃プラスチックを外部から加熱するため
の外部加熱手段とをそれぞれ備えた一対の反応筒を有
し、一方の反応筒の該案内手段の案内方向は、他方の反
応筒の該案内手段の案内方向に対して逆方向であり、一
方の反応筒の案内進み側端部及び案内遅れ側端部と、他
方の反応筒の案内遅れ側端部及び案内進み側端部とをそ
れぞれ連絡する廃プラスチック引出し管及び廃プラスチ
ック戻し管とを有し、前記一対の反応筒と、前記廃プラ
スチック引出し及び戻し管とによって廃プラスチックの
循環流路を形成し、一方の反応筒の案内遅れ側端部に廃
プラスチック投入口を設ける構成としてある。
にあっては、廃プラスチックを長手方向に案内するため
の案内手段と、廃プラスチックを外部から加熱するため
の外部加熱手段とをそれぞれ備えた一対の反応筒を有
し、一方の反応筒の該案内手段の案内方向は、他方の反
応筒の該案内手段の案内方向に対して逆方向であり、一
方の反応筒の案内進み側端部及び案内遅れ側端部と、他
方の反応筒の案内遅れ側端部及び案内進み側端部とをそ
れぞれ連絡する廃プラスチック引出し管及び廃プラスチ
ック戻し管とを有し、前記一対の反応筒と、前記廃プラ
スチック引出し及び戻し管とによって廃プラスチックの
循環流路を形成し、一方の反応筒の案内遅れ側端部に廃
プラスチック投入口を設ける構成としてある。
【００１０】又、前記一方の反応筒を前記他方の反応筒
の上に配置するのが好ましい。さらに、引出し口を前記
一方の反応筒より下に位置決めした溶融プラスチック引
出し管をさらに設け、該溶融プラスチック引出し管を前
記一方の反応筒に対してレベル調整可能としてもよい。
の上に配置するのが好ましい。さらに、引出し口を前記
一方の反応筒より下に位置決めした溶融プラスチック引
出し管をさらに設け、該溶融プラスチック引出し管を前
記一方の反応筒に対してレベル調整可能としてもよい。
【００１１】
【作用】以上の構成を有する本発明の廃プラスチックの
熱分解反応装置にあっては、廃プラスチック投入口から
案内方向遅れ側端部で一対の反応筒の一方に投入された
廃プラスチックは、案内手段によって長手方向に案内方
向進み側端部に向かい、そこから廃プラスチック引出し
管を経て一対の反応筒の他方に流入し、同様に案内手段
によって案内方向遅れ側端部から長手逆方向に案内方向
進み側端部に向かい、そこから廃プラスチック戻し管を
経て一対の反応筒の一方の案内方向遅れ側端部に戻る。
かかる循環の間に、廃プラスチックは、案内されるとと
もに外部加熱手段によって反応筒の外部から加熱され、
その結果280 °C 乃至340 °C程度で熱分解反応を起こ
し、塩化水素を発生する。発生した塩化水素は分解ガス
流出開口から流出し、一方脱塩素化された溶融プラスチ
ックは外部に排出され、廃プラスチックの油化にあって
はより高度の熱分解後工程或いは固形燃料化にあっては
冷却工程等に送ることが可能になる。
熱分解反応装置にあっては、廃プラスチック投入口から
案内方向遅れ側端部で一対の反応筒の一方に投入された
廃プラスチックは、案内手段によって長手方向に案内方
向進み側端部に向かい、そこから廃プラスチック引出し
管を経て一対の反応筒の他方に流入し、同様に案内手段
によって案内方向遅れ側端部から長手逆方向に案内方向
進み側端部に向かい、そこから廃プラスチック戻し管を
経て一対の反応筒の一方の案内方向遅れ側端部に戻る。
かかる循環の間に、廃プラスチックは、案内されるとと
もに外部加熱手段によって反応筒の外部から加熱され、
その結果280 °C 乃至340 °C程度で熱分解反応を起こ
し、塩化水素を発生する。発生した塩化水素は分解ガス
流出開口から流出し、一方脱塩素化された溶融プラスチ
ックは外部に排出され、廃プラスチックの油化にあって
はより高度の熱分解後工程或いは固形燃料化にあっては
冷却工程等に送ることが可能になる。
【００１２】このとき、溶融状態の廃プラスチックを廃
プラスチック戻し管を経て、一対の反応筒の一方の案内
方向遅れ側端部で、投入当初のフラフ固体状態の廃プラ
スチックと混合させることにより、廃プラスチックの投
入初期から廃プラスチックの流動状態を良好にすること
によって、案内に伴う問題を解消しつつ有効伝熱面積を
確保することができるとともに、溶融廃プラスチックに
よって、投入された廃プラスチックの表面に付着した空
気膜を強制的に除去し、低温腐食を防止しつつ、廃プラ
スチックへの伝熱方式として伝導、対流伝熱方式に溶融
プラスチックによる直接伝熱方式を加えることにより、
装置の長尺化を生じることなく、全体として廃プラスチ
ックの連続的且つ効率的な熱分解を達成することができ
る。
プラスチック戻し管を経て、一対の反応筒の一方の案内
方向遅れ側端部で、投入当初のフラフ固体状態の廃プラ
スチックと混合させることにより、廃プラスチックの投
入初期から廃プラスチックの流動状態を良好にすること
によって、案内に伴う問題を解消しつつ有効伝熱面積を
確保することができるとともに、溶融廃プラスチックに
よって、投入された廃プラスチックの表面に付着した空
気膜を強制的に除去し、低温腐食を防止しつつ、廃プラ
スチックへの伝熱方式として伝導、対流伝熱方式に溶融
プラスチックによる直接伝熱方式を加えることにより、
装置の長尺化を生じることなく、全体として廃プラスチ
ックの連続的且つ効率的な熱分解を達成することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を添付図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係る廃
プラスチックの脱塩素工程の概略フローを示す。ポリオ
レフィン系、ポリスチレン系及びポリ塩化ビニル系を含
む混合廃プラスチックは、先ず物理的処理によって鉄
片、ポリ塩化ビニル或いはガラス、アルミ箔等の異物を
最大限除去し、その後に熱分解処理を含む化学的処理に
よって塩素分を除去する。物理的処理工程では、廃プラ
スチックを所定の大きさに粉砕してフラフ状にし、洗浄
して比重選別するか、或いは風力によって比重選別し、
乾燥させる。化学的処理工程では、かかる廃プラスチッ
クを熱分解させ、さらには油化或いは固形燃料化の目的
に応じて乾式処理させる。本実施例は、この熱分解処理
工程に関する。
して詳細に説明する。図１は、本発明の実施例に係る廃
プラスチックの脱塩素工程の概略フローを示す。ポリオ
レフィン系、ポリスチレン系及びポリ塩化ビニル系を含
む混合廃プラスチックは、先ず物理的処理によって鉄
片、ポリ塩化ビニル或いはガラス、アルミ箔等の異物を
最大限除去し、その後に熱分解処理を含む化学的処理に
よって塩素分を除去する。物理的処理工程では、廃プラ
スチックを所定の大きさに粉砕してフラフ状にし、洗浄
して比重選別するか、或いは風力によって比重選別し、
乾燥させる。化学的処理工程では、かかる廃プラスチッ
クを熱分解させ、さらには油化或いは固形燃料化の目的
に応じて乾式処理させる。本実施例は、この熱分解処理
工程に関する。
【００１４】図２及び図３はそれぞれ、本実施例に係る
熱分解反応装置の側面図及び正面図である。図２で、符
号１０は熱分解反応装置で、熱分解反応装置１０は、一
対の反応筒、即ち第１反応筒１２及び第２反応筒１４を
有し、それぞれの反応筒１２、１４には、廃プラスチッ
クを長手方向に案内するための案内手段１６、１８と、
廃プラスチックを外部から加熱するための外部加熱手段
２０、２２が設置されている。第１反応筒１２は、略水
平方向に延びる長尺の円筒容器であり、ホッパー２４
と、反応筒を包囲する外部ジャケット( 図示せず) と、
両端部でベアリング２７によって支持され、反応筒１６
内に設置された回転シャフト２８と、回転シャフト２８
の外周に固設された送り羽根３０とから概略構成されて
いる。図３を参照すれば明瞭に理解されるように、回転
シャフト２８は、２軸タイプであり、互いに第１反応筒
１２内で長手方向に平行に配置されている。
熱分解反応装置の側面図及び正面図である。図２で、符
号１０は熱分解反応装置で、熱分解反応装置１０は、一
対の反応筒、即ち第１反応筒１２及び第２反応筒１４を
有し、それぞれの反応筒１２、１４には、廃プラスチッ
クを長手方向に案内するための案内手段１６、１８と、
廃プラスチックを外部から加熱するための外部加熱手段
２０、２２が設置されている。第１反応筒１２は、略水
平方向に延びる長尺の円筒容器であり、ホッパー２４
と、反応筒を包囲する外部ジャケット( 図示せず) と、
両端部でベアリング２７によって支持され、反応筒１６
内に設置された回転シャフト２８と、回転シャフト２８
の外周に固設された送り羽根３０とから概略構成されて
いる。図３を参照すれば明瞭に理解されるように、回転
シャフト２８は、２軸タイプであり、互いに第１反応筒
１２内で長手方向に平行に配置されている。
【００１５】ホッパー２４は、従来周知のタイプのもの
で、第１反応筒１２の廃プラスチック案内方向遅れ側端
部の上部に連通しており、内部に攪拌機３１を有し、第
１反応筒１２の廃プラスチック投入口３２の直ぐ上方に
は、水冷ジャケット付きのリボン式供給機（図示せず）
を有する。これによって、比重選別或いは風力選別等の
物理的処理によって廃プラスチック中の塩化ビニル等を
極力取り除き、且つフラフ化された廃プラスチックは、
ホッパー２４内でブロッキング又は閉塞する恐れなく、
廃プラスチック投入口３２を経て確実に第１反応筒１２
に一定量供給されるようになっている。第１反応筒１２
には、案内方向遅れ側端部の上部には分解ガス流出開口
３３が、進み側端部の上部には分解ガス流出開口３４が
設けられ、熱分解によって発生した塩化水素を主体とす
る分解ガスを外部に排出するようにしてある。又、後に
説明する溶融プラスチック引出し管３６の引出し口４０
と、廃プラスチック戻し管３８の戻し口４２とを、それ
ぞれ進み側端部、遅れ側端部に有する。これにより、ホ
ッパー２４から供給された所定量の廃プラスチックは、
図１に矢印で示すように、引出し口４０から引き出さ
れ、第２反応筒１４を経て戻し口４２から戻された既熱
分解反応の溶融プラスチックと第１反応筒１２の遅れ側
端部で混合して、溶融プラスチックによって加熱される
ようになっている。第１反応筒１２を包囲する外部ジャ
ケットは、第１反応筒１２と外部ジャケットの間に熱媒
油を流し、第１反応筒１２の外部から反応筒の肉厚を介
して廃プラスチックを加熱する外部加熱手段２０を構成
している。
で、第１反応筒１２の廃プラスチック案内方向遅れ側端
部の上部に連通しており、内部に攪拌機３１を有し、第
１反応筒１２の廃プラスチック投入口３２の直ぐ上方に
は、水冷ジャケット付きのリボン式供給機（図示せず）
を有する。これによって、比重選別或いは風力選別等の
物理的処理によって廃プラスチック中の塩化ビニル等を
極力取り除き、且つフラフ化された廃プラスチックは、
ホッパー２４内でブロッキング又は閉塞する恐れなく、
廃プラスチック投入口３２を経て確実に第１反応筒１２
に一定量供給されるようになっている。第１反応筒１２
には、案内方向遅れ側端部の上部には分解ガス流出開口
３３が、進み側端部の上部には分解ガス流出開口３４が
設けられ、熱分解によって発生した塩化水素を主体とす
る分解ガスを外部に排出するようにしてある。又、後に
説明する溶融プラスチック引出し管３６の引出し口４０
と、廃プラスチック戻し管３８の戻し口４２とを、それ
ぞれ進み側端部、遅れ側端部に有する。これにより、ホ
ッパー２４から供給された所定量の廃プラスチックは、
図１に矢印で示すように、引出し口４０から引き出さ
れ、第２反応筒１４を経て戻し口４２から戻された既熱
分解反応の溶融プラスチックと第１反応筒１２の遅れ側
端部で混合して、溶融プラスチックによって加熱される
ようになっている。第１反応筒１２を包囲する外部ジャ
ケットは、第１反応筒１２と外部ジャケットの間に熱媒
油を流し、第１反応筒１２の外部から反応筒の肉厚を介
して廃プラスチックを加熱する外部加熱手段２０を構成
している。
【００１６】回転シャフト２８に植設する羽根として
は、送り機能と攪拌機能を確保する観点から、スクリュ
ー羽根４４とナタ羽根４６とを併用してある。スクリュ
ー羽根４４は、一連の螺旋形態をなし、廃プラスチック
処理量の増大に伴い、送り機能を得べく、第１及び第２
反応筒１２、１４の両端部にそれぞれ設けてある。一
方、ナタ羽根４６は、第１、第２反応筒１２、１４とも
に、両端に設けられたスクリュー羽根の間で、長手方向
に亘って回転シャフト２８の外周に固設されており、回
転シャフト２８の回転によってその軸線を中心として回
転するようになっている。ナタ羽根４６は、周知の板状
或いは棒状タイプで、各羽根は、薄板状で，回転シャフ
トの外周方向に亘って等角度間隔を隔てて、回転シャフ
ト２８の外表面にボルトで固定されるか、或いは回転シ
ャフト２８に直接溶接される。これにより、反応筒内部
の溶融プラスチックは十分混練されるとともに、異物に
よる閉塞が防止されるようになっている。又、羽根は各
々、回転シャフトの軸線に直交する断面に対して取付け
位置が傾斜しており、それによって反応筒内部の廃プラ
スチックを分解ガス流出開口３４の方に案内するように
構成されている。羽根の枚数は、通常４枚或いは６枚で
あるが、廃プラスチックの処理量との関係で適宜選択す
ればよい。
は、送り機能と攪拌機能を確保する観点から、スクリュ
ー羽根４４とナタ羽根４６とを併用してある。スクリュ
ー羽根４４は、一連の螺旋形態をなし、廃プラスチック
処理量の増大に伴い、送り機能を得べく、第１及び第２
反応筒１２、１４の両端部にそれぞれ設けてある。一
方、ナタ羽根４６は、第１、第２反応筒１２、１４とも
に、両端に設けられたスクリュー羽根の間で、長手方向
に亘って回転シャフト２８の外周に固設されており、回
転シャフト２８の回転によってその軸線を中心として回
転するようになっている。ナタ羽根４６は、周知の板状
或いは棒状タイプで、各羽根は、薄板状で，回転シャフ
トの外周方向に亘って等角度間隔を隔てて、回転シャフ
ト２８の外表面にボルトで固定されるか、或いは回転シ
ャフト２８に直接溶接される。これにより、反応筒内部
の溶融プラスチックは十分混練されるとともに、異物に
よる閉塞が防止されるようになっている。又、羽根は各
々、回転シャフトの軸線に直交する断面に対して取付け
位置が傾斜しており、それによって反応筒内部の廃プラ
スチックを分解ガス流出開口３４の方に案内するように
構成されている。羽根の枚数は、通常４枚或いは６枚で
あるが、廃プラスチックの処理量との関係で適宜選択す
ればよい。
【００１７】又、第１反応筒１２の案内方向遅れ側端部
には、溶融プラスチックから気泡形態の塩化水素を除去
するために脱気ポット６０を設けてある。これは、熱分
解反応によって発生した塩化水素を分解ガス流出開口３
０、３３から流出させる場合に、溶融プラスチックは非
常に粘性が高く、温度の均一化を達成するような高回転
数による混練では気泡が溶融液中に分散するだけで、ガ
スだけを流出させることが困難なことに鑑み設けたもの
で、ポット内部に多孔板或いは目皿等（図示せず）を有
し、気泡を混入した溶融プラスチックを多孔板或いは目
皿等に案内し、通すことにより、溶融プラスチックの表
面積を拡大させ、以て気泡が溶融プラスチックから抜け
出しやすい状態にするように構成してある。第２反応筒
１４は、スクリュー羽根４４及びナタ羽根４６による廃
プラスチックの案内方向が、第１反応筒１２のそれと逆
である点、第１反応筒１２の設置レベルより低いレベル
に設置されている点（図３参照）以外は、第１反応筒１
２と略同様な構成であるので同一の構成要素には同一の
参照番号を附することによりその詳しい説明は省略す
る。第２反応筒１４を第１反応筒１２の下に設置するこ
とにより、廃プラスチック引出し管３６及び戻し管３８
の引廻し長さを極力短くしつつ、装置全体として平面ス
ペースの節約を図ることができる。
には、溶融プラスチックから気泡形態の塩化水素を除去
するために脱気ポット６０を設けてある。これは、熱分
解反応によって発生した塩化水素を分解ガス流出開口３
０、３３から流出させる場合に、溶融プラスチックは非
常に粘性が高く、温度の均一化を達成するような高回転
数による混練では気泡が溶融液中に分散するだけで、ガ
スだけを流出させることが困難なことに鑑み設けたもの
で、ポット内部に多孔板或いは目皿等（図示せず）を有
し、気泡を混入した溶融プラスチックを多孔板或いは目
皿等に案内し、通すことにより、溶融プラスチックの表
面積を拡大させ、以て気泡が溶融プラスチックから抜け
出しやすい状態にするように構成してある。第２反応筒
１４は、スクリュー羽根４４及びナタ羽根４６による廃
プラスチックの案内方向が、第１反応筒１２のそれと逆
である点、第１反応筒１２の設置レベルより低いレベル
に設置されている点（図３参照）以外は、第１反応筒１
２と略同様な構成であるので同一の構成要素には同一の
参照番号を附することによりその詳しい説明は省略す
る。第２反応筒１４を第１反応筒１２の下に設置するこ
とにより、廃プラスチック引出し管３６及び戻し管３８
の引廻し長さを極力短くしつつ、装置全体として平面ス
ペースの節約を図ることができる。
【００１８】次に、廃プラスチック引き出し管３６及び
廃プラスチック戻し管３８は、第１反応筒１２と第２反
応筒１４間を連絡して、廃プラスチックの循環路を構成
するものであり、より具体的には、廃プラスチック引出
し管３６は、第１反応筒１２の案内進み側端部と第２反
応筒１４の案内遅れ側端部とを、廃プラスチック戻し管
３８は、第１反応筒１２の案内遅れ側端部と第２反応筒
１４の案内進み側端部とをそれぞれ連絡する。これによ
り、第１反応筒１２の案内遅れ側端部で、廃プラスチッ
ク戻し管３８によって第１反応筒１２に戻された溶融廃
プラスチックが、廃プラスチック投入口３２から投入さ
れたフラフ固体状の廃プラスチックと混合するように構
成されている。廃プラスチックの戻し管３８は、第２反
応筒１４から第１反応筒１２の間で分岐する溶融プラス
チック排出管４８をさらに有する。この溶融プラスチッ
ク排出管４８は、第１反応筒１２の設置レベルより下方
に位置する引出し口５０から略水平方向に延び、溶融プ
ラスチック貯留槽５２の直前で第１反応筒１２の設置レ
ベルと同じレベルまで立ち上げられている。これによ
り、反応筒内の溶融プラスチックの滞液量を制御し、以
て所定量の廃プラスチックの供給に対して所定量の溶融
プラスチックの排出が可能なようにしてある。
廃プラスチック戻し管３８は、第１反応筒１２と第２反
応筒１４間を連絡して、廃プラスチックの循環路を構成
するものであり、より具体的には、廃プラスチック引出
し管３６は、第１反応筒１２の案内進み側端部と第２反
応筒１４の案内遅れ側端部とを、廃プラスチック戻し管
３８は、第１反応筒１２の案内遅れ側端部と第２反応筒
１４の案内進み側端部とをそれぞれ連絡する。これによ
り、第１反応筒１２の案内遅れ側端部で、廃プラスチッ
ク戻し管３８によって第１反応筒１２に戻された溶融廃
プラスチックが、廃プラスチック投入口３２から投入さ
れたフラフ固体状の廃プラスチックと混合するように構
成されている。廃プラスチックの戻し管３８は、第２反
応筒１４から第１反応筒１２の間で分岐する溶融プラス
チック排出管４８をさらに有する。この溶融プラスチッ
ク排出管４８は、第１反応筒１２の設置レベルより下方
に位置する引出し口５０から略水平方向に延び、溶融プ
ラスチック貯留槽５２の直前で第１反応筒１２の設置レ
ベルと同じレベルまで立ち上げられている。これによ
り、反応筒内の溶融プラスチックの滞液量を制御し、以
て所定量の廃プラスチックの供給に対して所定量の溶融
プラスチックの排出が可能なようにしてある。
【００１９】以上の構成の熱分解反応装置について、そ
の作用を以下に説明する。物理的処理によって塩化ビニ
ル、異物等を極力除去し且つ粉砕された廃プラスチック
フラフは、矢印Ａで指示するように、ホッパー２４に仕
込まれ、ホッパー２４内で攪拌され、廃プラスチック投
入口３２を通って第１反応筒１２に一定量供給される。
次いで、第１反応筒１２に供給された廃プラスチックフ
ラフは、溶融プラスチック戻り管３８を通って戻し口４
２から流入した溶融プラスチックと混合して、加熱溶融
され常温から250 °Ｃ程度まで昇温する。溶融した廃プ
ラスチックは、ナタ羽根４６の回転によって第１反応筒
１２の分解ガス流出開口３４の方に向かって第１反応筒
１２の長手方向に案内されるとともに、外部加熱手段に
よって第１反応筒１２の外部からさらに加熱される。こ
のとき、300 °C 乃至340 °C 程度まで加熱された溶融
プラスチックは、ナタ羽根４６の回転によって、十分に
混練され、その結果温度の均一化が図られ、熱分解反応
が促進される。次いで、反応によって発生した塩化水素
は、分解ガス流出開口３３、３４を通って流出し、矢印
Ｂで指示するように、塩酸回収装置等（図示せず）に送
られて処理される。一方、溶融廃プラスチックは、廃プ
ラスチック引出し管３６を通って第２反応筒１４内に流
入し、第１反応筒１２と同様に、ナタ羽根４６の回転に
よって第１反応筒と逆方向に案内されつつ外部加熱手段
によって加熱され、進み側端部に至り、ここで廃プラス
チック戻し管３８を通って第１反応筒１２の案内遅れ側
端部に到る。このとき、脱塩素化された溶融プラスチッ
クは、廃プラスチック戻し管３８の途中で溶融プラスチ
ック排出管４８を経て溶融プラスチック流出口３２から
流出する。油化にあっては、流出した溶融プラスチック
はより高度の熱分解後工程に送られて処理され、固形燃
料化にあっては、冷却して固化させる。以上で、廃プラ
スチックの脱塩素処理が終了する。
の作用を以下に説明する。物理的処理によって塩化ビニ
ル、異物等を極力除去し且つ粉砕された廃プラスチック
フラフは、矢印Ａで指示するように、ホッパー２４に仕
込まれ、ホッパー２４内で攪拌され、廃プラスチック投
入口３２を通って第１反応筒１２に一定量供給される。
次いで、第１反応筒１２に供給された廃プラスチックフ
ラフは、溶融プラスチック戻り管３８を通って戻し口４
２から流入した溶融プラスチックと混合して、加熱溶融
され常温から250 °Ｃ程度まで昇温する。溶融した廃プ
ラスチックは、ナタ羽根４６の回転によって第１反応筒
１２の分解ガス流出開口３４の方に向かって第１反応筒
１２の長手方向に案内されるとともに、外部加熱手段に
よって第１反応筒１２の外部からさらに加熱される。こ
のとき、300 °C 乃至340 °C 程度まで加熱された溶融
プラスチックは、ナタ羽根４６の回転によって、十分に
混練され、その結果温度の均一化が図られ、熱分解反応
が促進される。次いで、反応によって発生した塩化水素
は、分解ガス流出開口３３、３４を通って流出し、矢印
Ｂで指示するように、塩酸回収装置等（図示せず）に送
られて処理される。一方、溶融廃プラスチックは、廃プ
ラスチック引出し管３６を通って第２反応筒１４内に流
入し、第１反応筒１２と同様に、ナタ羽根４６の回転に
よって第１反応筒と逆方向に案内されつつ外部加熱手段
によって加熱され、進み側端部に至り、ここで廃プラス
チック戻し管３８を通って第１反応筒１２の案内遅れ側
端部に到る。このとき、脱塩素化された溶融プラスチッ
クは、廃プラスチック戻し管３８の途中で溶融プラスチ
ック排出管４８を経て溶融プラスチック流出口３２から
流出する。油化にあっては、流出した溶融プラスチック
はより高度の熱分解後工程に送られて処理され、固形燃
料化にあっては、冷却して固化させる。以上で、廃プラ
スチックの脱塩素処理が終了する。
【００２０】以上、本発明の実施例を詳細に説明した
が、処理物である廃プラスチックは、フラフ状のものに
限定されることなく、例えばペレット状或いは破砕状の
ものにも適用可能である。
が、処理物である廃プラスチックは、フラフ状のものに
限定されることなく、例えばペレット状或いは破砕状の
ものにも適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、高粘性及び低熱伝達性という廃プラスチックの
特異な性質に係わらず、溶融状態の廃プラスチックを投
入当初のフラフ固体状態の廃プラスチックと混合させる
ことにより、廃プラスチックの投入初期から廃プラスチ
ックの流動状態を良好にすることによって、案内に伴う
問題を解消しつつ有効伝熱面積を確保することができる
とともに、溶融廃プラスチックによって廃プラスチック
の表面に付着した空気膜を強制的に除去し、低温腐食を
防止しつつ、廃プラスチックの加熱方式を変えることに
より、装置の長尺化を生じることなく全体として廃プラ
スチックの連続的且つ効率的な熱分解を達成することが
できる。
よれば、高粘性及び低熱伝達性という廃プラスチックの
特異な性質に係わらず、溶融状態の廃プラスチックを投
入当初のフラフ固体状態の廃プラスチックと混合させる
ことにより、廃プラスチックの投入初期から廃プラスチ
ックの流動状態を良好にすることによって、案内に伴う
問題を解消しつつ有効伝熱面積を確保することができる
とともに、溶融廃プラスチックによって廃プラスチック
の表面に付着した空気膜を強制的に除去し、低温腐食を
防止しつつ、廃プラスチックの加熱方式を変えることに
より、装置の長尺化を生じることなく全体として廃プラ
スチックの連続的且つ効率的な熱分解を達成することが
できる。
【図１】本発明の実施例に係る、廃プラスチックの脱塩
素処理工程を示すフロー図である。
素処理工程を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施例に係る、廃プラスチックの熱分
解反応装置の概略側面図である。
解反応装置の概略側面図である。
【図３】本発明の実施例に係る、廃プラスチックの熱分
解反応装置の概略正面図である。
解反応装置の概略正面図である。
１０ 熱分解反応装置 １２ 第１反応筒 １４ 第２反応筒 １６ 案内手段 １８ 案内手段 ２０ 外部加熱手段 ２２ 外部加熱手段 ２４ ホッパー ２６ 外部ジャケット ２８ 回転シャフト ３０ 送り羽根 ３２ 廃プラスチック投入口 ３３ 分解ガス流出開口 ３４ 分解ガス流出開口 ３６ 溶融プラスチック引出し管 ３８ 溶融プラスチック戻し管 ４０ 引出し口 ４２ 戻し口 ４４ スクリュー羽根 ４６ ナタ羽根 ４８ 溶融プラスチック排出管 ５０ 引出し口 ５２ 溶融プラスチック貯留槽 ６０ 脱気ポット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:26
Claims (3)
- 【請求項１】 廃プラスチックを長手方向に案内するた
めの案内手段と、廃プラスチックを外部から加熱するた
めの外部加熱手段とをそれぞれ備えた一対の反応筒を有
し、 一方の反応筒の該案内手段の案内方向は、他方の反応筒
の該案内手段の案内方向に対して逆方向であり、 一方の反応筒の案内進み側端部及び案内遅れ側端部と、
他方の反応筒の案内遅れ側端部及び案内進み側端部とを
それぞれ連絡する廃プラスチック引出し管及び廃プラス
チック戻し管とを有し、 前記一対の反応筒と、前記廃プラスチック引出し及び戻
し管とによって廃プラスチックの循環流路を形成し、 一方の反応筒の案内遅れ側端部に廃プラスチック投入口
を設ける、ことを特徴とする熱分解反応装置。 - 【請求項２】 前記一方の反応筒を前記他方の反応筒の
上に配置する請求項１に記載の熱分解反応装置。 - 【請求項３】 引出し口を前記一方の反応筒より下に位
置決めした溶融プラスチック引出し管をさらに設け、該
溶融プラスチック引出し管を前記一方の反応筒に対して
レベル調整可能とした請求項２に記載の熱分解反応装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18511097A JP4278193B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃プラスチックの熱分解反応装置 |
| KR1019980027520A KR100700190B1 (ko) | 1997-07-10 | 1998-07-08 | 폐플라스틱용열분해반응장치 |
| EP98112912A EP0890629A1 (en) | 1997-07-10 | 1998-07-10 | Pyrolytic Reactor for Waste Plastic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18511097A JP4278193B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃プラスチックの熱分解反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1129774A true JPH1129774A (ja) | 1999-02-02 |
| JP4278193B2 JP4278193B2 (ja) | 2009-06-10 |
Family
ID=16165041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18511097A Expired - Fee Related JP4278193B2 (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | 廃プラスチックの熱分解反応装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0890629A1 (ja) |
| JP (1) | JP4278193B2 (ja) |
| KR (1) | KR100700190B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| KR100462923B1 (ko) * | 2002-07-15 | 2004-12-23 | (주)우리체인 | 터널식 폐합성수지 무촉매 열분해유 재생 시스템의 연속 투입장치 |
| CN104837964B (zh) | 2012-05-11 | 2018-07-27 | 谐和能源有限责任公司 | 产生具有减少的氯含量的工程化燃料原料的系统和方法 |
| CN103013553A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-03 | 蔡民宝 | 一种轮胎炼油方法和设备 |
| WO2022047769A1 (zh) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 杨成志 | 一种闭环式内循环移动床裂解装置及其工作方法 |
| FR3128718A1 (fr) * | 2021-11-04 | 2023-05-05 | Earthwake Entreprise | Dispositif d’alimentation en continu d’un systeme de pyrolyse des matieres plastiques |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2648412B2 (ja) * | 1991-10-18 | 1997-08-27 | 工業技術院長 | 混合プラスチツク廃棄物の処理方法及び処理装置 |
| JP2895714B2 (ja) * | 1993-06-24 | 1999-05-24 | 新日本製鐵株式会社 | 廃プラスチック再生処理設備における押出機構造 |
| JPH08206625A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-13 | Mazda Motor Corp | 有機材料の分解回収装置 |
| KR100405276B1 (ko) * | 1995-08-17 | 2005-01-27 | 시나넨 가부시키가이샤 | 폐플라스틱의 열분해반응장치 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP18511097A patent/JP4278193B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-08 KR KR1019980027520A patent/KR100700190B1/ko active IP Right Grant
- 1998-07-10 EP EP98112912A patent/EP0890629A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100700190B1 (ko) | 2007-07-09 |
| EP0890629A1 (en) | 1999-01-13 |
| JP4278193B2 (ja) | 2009-06-10 |
| KR19990013701A (ko) | 1999-02-25 |
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