JPH1176979A - 熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置 - Google Patents

熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置

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JPH1176979A
JPH1176979A JP24497397A JP24497397A JPH1176979A JP H1176979 A JPH1176979 A JP H1176979A JP 24497397 A JP24497397 A JP 24497397A JP 24497397 A JP24497397 A JP 24497397A JP H1176979 A JPH1176979 A JP H1176979A
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Michitaka Furubayashi
通孝 古林
Yoshitoshi Sekiguchi
善利 関口
Kunio Sasaki
邦夫 佐々木
Nobuyuki Yoshida
信之 吉田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置容積を小さくしかつ廃熱を減少すること
ができる熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置を
提供する。 【解決手段】 過熱蒸気を熱源として熱可塑性プラスチ
ックと金属からなる複合材の廃棄物を酸素の不存在下で
加熱する乾留炉1 と、乾留炉1 で生じた分解ガスを燃焼
する燃焼炉11とを備えている。燃焼炉11の加熱手段とし
て電気ヒータ42が設けられている。燃焼炉11に、炉内の
熱伝達を向上させる炭化けい素充填層43が設けられてい
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、熱可塑性プラスチ
ックと金属からなる複合材の廃棄物から有価物を回収す
る、いわゆるマテリアルリサイクルシステムにおいて用
いられる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近開発された耐震用ポリエチレン管継
手は、図3および図4に示すように、管継手本体(21)の
内部にニクロム線や真鍮ないしは黄銅コイル等からなる
発熱体(22)および電源接続用の端子(23)を埋め込んだも
のである。この管継手や電力用ケーブルなどの熱可塑性
プラスチック金属複合材の廃品が産業廃棄物として多量
に出て来ており、その効果的な処理方法および処理装置
の開発が要望されている。
【0003】上記のようなポリエチレンやポリプロピレ
ン等の熱可塑性プラスチックと金属との複合材を通常の
焼却炉で直接焼却処理し、残った有価金属を回収しよう
としても、金属の表面が酸化によって劣化してしまうた
めこれをそのまま再利用することは困難である。また、
熱可塑性プラスチックはそのままでは容易に塑性変形し
てしまうため、これを破砕あるいは粉砕することは困難
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記管継手
等の熱可塑性プラスチックと金属の複合材を最適な温度
条件下でかつ最適な雰囲気中で加熱処理することによ
り、複合材を構成する有価金属と熱可塑性プラスチック
を分離し、これらをそれぞれ再利用できる形態で回収す
る熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置におい
て、装置容積を小さくしかつ廃熱を減少することができ
る処理装置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】本発明による熱可塑性プ
ラスチック金属複合材の処理装置は、加熱不活性ガスま
たは過熱蒸気を熱源として熱可塑性プラスチックと金属
からなる複合材の廃棄物を酸素の不存在下で加熱する乾
留炉と、乾留炉で生じた分解ガスを燃焼する燃焼炉とを
備えており、融解プラスチックと非酸化状態の金属とを
回収する熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置に
おいて、燃焼炉の加熱手段として電気ヒータが設けられ
ていることを特徴とするものである。
【0006】燃焼炉に、炉内の熱伝達を向上させる充填
層が設けられていることが好ましい。充填層は、炭化け
い素からなるものが好ましく、そのほか、セラミック碍
子等の熱伝達の良い材質からなるものであってよい。
【0007】また、乾留炉に、電気ヒータが設けられて
いることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
(実施例)本発明の実施の形態を、以下図面を参照して
説明する。
【0009】図1は、本発明の熱可塑性プラスチック金
属複合材の処理装置を示している。同図に示すように、
熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置は、過熱蒸
気を熱源として、熱可塑性プラスチック金属複合材廃棄
物の熱可塑性プラスチックを融解し、廃棄物を硬度を増
した熱可塑性プラスチックと非酸化状態の金属とに分離
する乾留炉(1) と、熱可塑性プラスチック融解時に乾留
炉(1) で生じた有機性の分解ガスを燃焼する燃焼炉(11)
とを備えている。
【0010】乾留炉(1) は、二重管構造とされており、
断熱材製炉壁(2) の内側に、円筒状の廃棄物収納室(3)
が設けられている。廃棄物収納室(3) の下方には、その
下端に連なりかつ乾留炉(1) 底壁を貫通した筒状の融解
プラスチック落下通路(4) が設けられている。廃棄物収
納室(3) の上端部(3a)は、乾留炉(1) 頂壁よりも上方に
突出しており、その開口には、2つの廃棄物投入用ダン
パー(5) が直列状に設けられている。廃棄物収納室(3)
の内部に、熱可塑性プラスチックと金属からなる複合材
の廃棄物(8) を収めるバケット(7) が配置されている。
バケット(7) は、縦長円筒状であって、金網または多孔
板で構成されている。廃棄物収納室(3)に、螺旋状の熱
源導管(9) が巻設されている。この熱源導管(9) の下端
部に、廃棄物収納室(3) 内部を臨む熱源吹出しノズル(1
0)が設けられている。断熱材製炉壁(2) には、電気ヒー
タ(41)が取り付けられている。廃棄物収納室(3) の上端
部(3a)には、上下のダンパー(5) 間に不活性ガスまたは
過熱蒸気を外気遮断用として吹き込む外気遮断ガス吹込
み装置(18)が設けられている。
【0011】熱源導管(9) に過熱蒸気を供給することに
より、これを熱源として、熱可塑性プラスチック金属複
合材廃棄物(8) を酸素の不存在下で加熱し、熱可塑性プ
ラスチックを部分熱分解しつつ融解し、廃棄物(8) を部
分熱分解により硬度を増した熱可塑性プラスチックと非
酸化状態の金属とに分離することができる。熱源として
は、過熱蒸気のほかに燃焼排ガスまたは加熱不活性ガス
が使用できる。
【0012】燃焼炉(11)には、空気量調整バルブ(46)付
きの燃焼用空気吹込み管(45)が設けられている。燃焼炉
(11)と乾留炉(1) の廃棄物収納室(3) の上端部同士が、
ポリエチレンの熱分解により生成する有機性ガスを燃焼
炉(11)に導く有機性ガス導管(17)により連通させられて
いる。燃焼炉(11)は、炉壁に取り付けられた電気ヒータ
(42)により加熱されている。燃焼炉(11)内には、炭化け
い素からなる炉内熱伝達向上用充填層(43)が設けられて
いる。
【0013】燃焼炉(11)と乾留炉(1) の下端部同士は、
燃焼ガスを乾留炉(1) の炉壁(2) と廃棄物収納室(3) と
の間に送る加熱ガス導管(15)により連通させられてい
る。乾留炉(1) の炉壁(2) の上端部には、排ガスの出口
煙突(16)が設けられている。
【0014】乾留炉(1) の電気ヒータ(41)および燃焼炉
(11)の電気ヒータ(42)は、いずれも温度制御装置(44)に
より制御されている。燃焼用空気吹込み管(45)の空気量
調整バルブ(46)の開度は、出口煙突(16)に設けられた酸
素濃度測定装置(47)で得られる酸素濃度に応じて調整さ
れる。
【0015】上記構成の処理装置において、熱可塑性プ
ラスチックと金属からなる複合材、例えば図3および図
4に示す耐震用ポリエチレン管継手の廃棄物(8) をバケ
ット(7) に入れて、廃棄物収納室(3) 内に収める。そし
て、過熱蒸気を乾留炉(1) 内の熱源導管(9) に導くとと
もに、燃焼炉(11)内で発生する燃焼ガスを乾留炉(1)の
炉壁(2) と廃棄物収納室(3) との間に供給する。これに
よって廃棄物収納室(3) および熱源導管(9) が加熱され
る。燃焼ガスは、その後、出口煙突(16)から排出され
る。燃焼炉(11)内の温度は、800℃以上とされ、乾留
炉(1) の炉壁(2)と廃棄物収納室(3) との間の温度は、
450〜600℃とされる。また、廃棄物収納室(3) 内
は、温度380〜460℃で酸素濃度2容量%以下とさ
れる。乾留炉(1) および燃焼炉(11)の加熱は、温度制御
装置(44)により制御された電気ヒータ(41)(42)により行
われ、温度制御が確実に行われる。また、燃焼用空気吹
込み管(45)により燃焼炉(11)内に供給される空気量は、
排ガスの酸素濃度に応じて調整され、これにより、所定
の酸素濃度を維持して効率の良い運転ができる。このよ
うな加熱条件下で、熱源導管(9) 内の蒸気を熱源吹出し
ノズル(10)からバケット(7) 内の廃棄物(8) に噴霧供給
し、これを乾留させる。その結果、廃棄物(8)を構成す
る熱可塑性プラスチックは部分熱分解しつつ融解してバ
ケット(7) から落下し、系外に取り出される。また、熱
可塑性プラスチックの融解時に熱分解で生成する有機性
ガスは、燃焼炉(11)内で完全燃焼する。こうして得られ
た融解プラスチックは、熱分解により硬度を増してお
り、容易に粉砕することができる。したがって、これを
そのまま再利用して製品化することはもちろん、粉砕熱
可塑性プラスチックを粉体燃料として利用することもで
きる。他方、廃棄物(8) を構成するニクロム線又は黄銅
等の有価金属はバケット(7) 内に残り、熱可塑性プラス
チックから分離される。得られた有価金属は熱可塑性プ
ラスチックの付着や表面の酸化がなく、したがって例え
ば継手製造の金属材料として再利用することができる。
【0016】なお、管継手を構成する発熱体(22)および
電源接続用の端子(23)などの有価金属は、ポリエチレン
製の管継手本体(21)に対して十分小さく、数回の処理で
はバケット(7) が金属によって一杯になることはない。
そのため、上記の処理を1回行うごとに、有価金属を回
収する必要はなく、廃棄物(8) を連続して上下のダンパ
ー(5) から供給することができる。このさい、下のダン
パー(5) を閉じた状態で上のダンパー(5) から廃棄物
(8) を投入し、上のダンパー(5) を閉じた後、必要に応
じて上下のダンパー(5) 間に外気遮断ガス吹込み装置(1
8)から不活性ガスまたは過熱蒸気を吹き込んで、下のダ
ンパー(5) から廃棄物収納室(3) 内に廃棄物(8) を投下
する。これにより、乾留炉(1) 内への外気の流入および
が乾留炉(1) からの熱の流出がなく、炉(1) 内酸素濃度
の上昇および炉(1) 内温度の低下が共に防止される。し
たがって、廃棄物(8) の処理を終了するごとに有価金属
を取り出し新たな熱可塑性プラスチック金属複合材を投
入するバッチ式の処理装置と比較すると、1回の処理ご
とに装置内の温度を下げる必要がなくなり、熱効率が良
いものとなる。
【0017】(比較例)図2は、本発明による熱可塑性
プラスチック金属複合材の処理装置と燃焼炉の加熱方式
が異なる処理装置を示している。
【0018】同装置において、燃焼炉(11)は、上端部に
バーナ(12)を備えている。燃焼炉(11)内に、過熱蒸気発
生用蛇管(13)が設けられ、該蛇管(13)に所定量の水が注
入されるとともに、発生した過熱蒸気が、蒸気管(14)を
介して乾留炉(1) 内の熱源導管(9) に導かれている。な
お、図2において、(6) は融解して廃棄物収納室(3)か
ら落下してきた熱可塑性プラスチックを受ける回転式受
皿、(31)は受皿(6) を取り囲むシール部、(32)は受皿
(6) よりも上方の空間に上向きに蒸気を送る蒸気吹込み
口、(33)は水封用水槽、(34)は冷却水供給口、(19)は排
ガス導管(15)に設けられた水噴霧装置である。
【0019】この装置では、燃焼炉(11)でバーナ(12)を
用いて燃焼ガスを発生させているため、燃焼のための容
積が大きくなり、燃焼ガスも多く、その分排ガスとして
逃げる熱も多いという問題を有している。これに対し
て、本発明の装置では、燃焼炉(11)を加熱する手段が電
気ヒータ(42)であるから、図2の装置に比べて、燃焼の
ための装置容積を減少することができ、また、燃焼ガス
が少なくて済み、その分排ガスとして逃げる熱も少なく
なり、低コストで運転でき、しかも温度制御が確実に行
える。
【0020】
【発明の効果】本発明の熱可塑性プラスチック金属複合
材の処理装置によると、燃焼炉を加熱する手段が電気ヒ
ータであるから、バーナにより加熱するものに比べて、
装置容積が小さくなり、廃熱を減少することができる。
【0021】燃焼炉に炉内の熱伝達を向上させる充填層
が設けられているものでは、燃焼炉内が高温に維持され
る。また、乾留炉に電気ヒータが設けられているもので
は、乾留炉の温度制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱可塑性プラスチック金属複合材
の処理装置を示す概略図である。
【図2】本発明の装置と異なる加熱方式の燃焼炉を有す
る比較例処理装置を示す概略図である。
【図3】耐震用ポリエチレン管継手を示す一部切欠き側
面図である。
【図4】耐震用ポリエチレン管継手を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
(1) 乾留炉 (11) 燃焼炉 (41) 電気ヒータ (42) 電気ヒータ (43) 炉内熱伝達向上用充填層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 邦夫 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 吉田 信之 大阪市此花区西九条5丁目3番28号 日立 造船株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱不活性ガスまたは過熱蒸気を熱源と
    して熱可塑性プラスチックと金属からなる複合材の廃棄
    物を酸素の不存在下で加熱する乾留炉(1) と、乾留炉
    (1) で生じた分解ガスを燃焼する燃焼炉(11)とを備えて
    おり、融解プラスチックと非酸化状態の金属とを回収す
    る熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置におい
    て、燃焼炉(11)の加熱手段として電気ヒータ(42)が設け
    られていることを特徴とする熱可塑性プラスチック金属
    複合材の処理装置。
  2. 【請求項2】 燃焼炉(11)に、炉内の熱伝達を向上させ
    る充填層(43)が設けられている請求項1記載の熱可塑性
    プラスチック金属複合材の処理装置。
  3. 【請求項3】 乾留炉(1) に、電気ヒータ(41)が設けら
    れている請求項1または2記載の熱可塑性プラスチック
    金属複合材の処理装置。
JP24497397A 1997-09-10 1997-09-10 熱可塑性プラスチック金属複合材の処理装置 Expired - Fee Related JP3413546B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1176978A (ja) * 1997-09-09 1999-03-23 Hitachi Zosen Corp 廃ゴム金属複合材の処理方法
JP2009161845A (ja) * 2008-01-10 2009-07-23 Nippon Steel Corp スクラップの事前処理方法
JP2014094328A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Neturen Co Ltd アルミニウム層含有包装材からのアルミニウム回収方法及びそれを用いたアルミニウム回収装置

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