JPS5823883A - 廃タイヤの乾溜方法及装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃タイヤの乾溜方法に係シ、特に廃タイヤを連
続的かつ円滑に乾溜して、燃焼用の気体及び液体を回収
する方法に関する。

近時はモタリゼーションの急速な発展に伴い、摩耗した
廃タイヤの発生量も飛躍的に増大している。この中、一
部は再製タイヤとして再利用されるが、大部分は廃棄処
分することになる。しかしタイヤの形状からもそのまま
埋立処理することもできず、一時は合法的な埋立をする
ために、わざわざ適当（ なサイズに切断してその後埋立処分をしている。

ため、露天で燃焼させているが、この場合ゴムの燃焼ガ
スは独特の悪臭があり、この様ないわば非常時以外には
とうてい露地で燃焼することは出来ない。又この様な時
に使用される廃タイヤの量は、廃タイヤ発生量の２〜３
％にすぎない。

一方エネルギーコストの高騰を機に可燃物と゛しての廃
タイヤの利用が俄かに着目され出した。これは、廃タイ
ヤには約８．０００Ｋｃａｌ、ＡＩもの発熱量があるこ
とからも当然のことで、今や廃タイヤは再生タイヤを除
く殆んどが代替燃料としてのしかし、廃タイヤはその一
有の形状−！ｐ２ｆ−／Ｌ’フイヤーの組合された構成
要素から、直接燃焼に於いても、切断等の前処理や燃焼
後の、Ｘ）Ａ’フイヤーの取除き等のあと処理が伴う。

かつゴムの特性として、表面密度の高いことがら；燃焼
空気との接触が小さく、不完全燃焼して、黒煙や悪臭を
発し易いし、大量に燃焼させるためには、燃焼ゾーンを
かなり長くとれる大型炉でなくては実用上困難である。

一方ゴムは比較的低温で転宿することにより、可燃気体
と液体燃料が発生するので、一旦、気体と液体燃料を採
ってからこれを別の燃焼炉で燃焼することも可能である
。この場合はスチールワイヤーなどは残溜分離されるし
、乾溜炉と燃焼炉を隔離し設置しても、気体と液体燃料
の移送配管を結ぶのみで、連続稼動が可能となシ、有効
に利用し易い。

従って、従来からタイヤ乾溜の技術も数多く公開されて
いる。例えば特公昭５３−２５８７４および特公昭５３
−２７７５２では、竪形の予熱炉と乾溜炉を気密に連結
し、夫々の炉に廃タイヤを水平に積み重ねて予熱、残溜
を行なうため、廃タイヤの装入及び残査の抜出しにも廃
タイヤ＾宛水平に取扱９手段を設置したもので、炉内で
処理する廃タイヤは常時水平に保たれたまま木兄下方に
移動するに伴って予熱転宿が進行し、最終的に不揮発性
残査が取り出される操業が行なわれている。

この炉では炉底に近く設けられ庭フォーク型タイヤ受け
が、可動ロスドルとしてのタイヤ支持機構をなし、炉内
のタイヤの支持整列を保って！る。特に特公昭５３−２
７７５２では乾溜炉には、支持フォークの下に線形ロス
ドルを別に設け、炉内に装入した廃タイヤの支持及び転
宿残渣の取出しに供しているが、これらの装置は長時間
操業した場合、残渣の取出しに問題を生じやすい。

更に別の機構として、炉径を上部ではタイヤ径より大き
くし、下部はタイヤ径よりも小さく絞り、この狭隘部で
実質的なロスドル機能を行なわせ、装入廃タイヤの支持
をす不炉構造も考えられている。この方法では炉内空隙
にはロスドル等の支持体がないので、残渣や炉内高熱部
で発生し先生融体などが付着するチャンスがなく、操業
はかなり好条件が期待できるが、軟部終了後のワイヤー
や、実操業に於て屡々発生する転宿の不完全な残タイヤ
などはかえって炉径をしぼった為にとり出しにくい欠点
を有しており、特に連続操業の場合は、長時間運転とな
り、装入物全体の重量を最下部で受けるため益々残流の
取出しを困難にする傾向がある。

本発明者は上述の実態をふまえ、転宿残渣の取出しを容
易にするために、操業中の炉内の現象を詳細に解析し、
全く別個の発想から炉の下方断面積は上方と同一かまた
は上方断面積よりも拡大すべきであると思考して、試験
を重ねた結果、本発明を完成させたものである。即ち本
発明は、Ｃ１）　　高温に達する炉内には、装入物の落
下または下方移動にに対し、障碍物になる様な機構を可
及的に設けないこと。

Ｃ２）　　連続操業が原則であることから、スタート時
あるいは停止時のみに使用する装入物保持機構や残渣抜
き出し機構を省き通常の連続操業時に最を操作が容易で
かつ能率も゛よい連続操業用の機構ならしむること。　
　　　　”＋３１　　タイヤ装入の容易化及び炉内での
熱分布の均等化のため炉内装入タイヤは、方向がランダ
ムの堆積とすること。

当な通気路を形成しつつ上部装入物を保持するので、特
にロスドルを必要としないばかりか、組合せ機構が刻々
変化するのでこれがかえって炉況の安定化に役立つこと
が判明した。しかも転宿残漬はスチールワイヤーを主体
としているので、非常に嵩ぼる上、炉内に何等かの障害
物があると極めてひっかかり易く、残渣取出しの障害を
起し易いので、残渣の取出し操作は炉の下方の断面積が
下方に向って拡大しているはど好ましいこと、少なくと
も上方の炉径より縮小す、る必要性は全くないこと、も
し下方の炉径が上方の炉径より小さいと残漬の取出しに
トラブルが頻発することなどを確かめた。

更に、このように縦断面が置部または下方に拡がる潮状
にすると、装入物が自然落下または下方移動の中途でっ
がえて宙吊りになる現象嬰謂棚吊り現象を防止する外、
装入物が転宿と燃焼による沈下の途中で自動的に積みか
えられ、反応が均一に行なわれ易くなり、自己ロスドル
の構成に大きな効果を発揮する。これらの効果は、廃タ
イヤ１木兄の水平装入方式では望み得ないものでおる。

次に本発明装置の構成を例示した第１図の図面によって
説明すると、 ■は転宿炉本体で、その横断面は例えば円形、角形、多
角形、長方形、橢円形等の筒状断面をもち、内面は耐火
物で内張すしたものとする。本発明では、こ９炉本体の
縦断面が転宿を行う位置まだは好しくけ酸化燃焼を行う
位置以下の部分で、置部または下方に拡がるｒ状とする
こと、しかも炉底内にはタイヤを支えるロス？Ａ／状の
ものを全く設けないことを特徴としている。

下方に拡がる形状の拡がりの程度は特に限定しないが、
取扱う廃タイヤまたは破砕タイヤの主となるサイズ、種
類等によシ任意に設計できる。例えば、スチールタイヤ
の様なスチールワイヤーが多く排出される廃タイヤを多
用する場合は、排出する線材層が炉底に重なシ合って排
出を困難にす今ので、炉径の下方への拡がりを大きくと
る方が操業し易い。

又、ゴム質が多く綿材の少ない廃タイヤが多用される場
合でも炉内の部分過熱等の際に、スチールワイヤーが熔
融してか操業しやすい。　　１　　　　　　　＼なお、
筒形炉の炉径の拡張構造は第２図〜第１２図に示すとお
りで、その横断面は円形、角形、多角形、長方形、橢円
形等を装入タイヤの種類あるいは自己ロスドルの生成状
態に応じ、°好ましい形状を組合せて用いる。

また、その縦断面はテーパー形、段形、輪形の単位構造
あるいはそれらを組合せた構造のものでも良い。

次にこのような置部炉または下方に拡張した筒状の炉で
、廃タイヤを連続転宿するための機構を概説すると、廃
タイヤまたは破砕タイヤは、ベルトコンベアー■によシ
炉頂部に”運ばれ、漏洩、シールダンパー■を開放する
ことによシ、第１ダンパー■の上にランダムに供給され
る。炉内で発生したガスは後述の排出口■から炉外に導
き、別の燃焼装置へ燃も起得るので、漏洩′シールダン
パー■がもうけられている。

又、タイヤ−供給機構は外気とのシールが比較的容易な
ベルトコンベアー等が適している。更に第２ダンパー■
を併設し、炉内と外気との直接開通を防止している。第
１ダンパー■上に設定量の廃タイヤが供給されると、自
動的にコンベアー〇の作動が停止し、漏洩シールダンパ
ー■は閉じられる。

この後第１ダンパー■を開けて、Ａ区画の装入物を総て
Ｂ区画に落下させた後、第１ダンパー■を閉じる。次に
炉内の転宿反応が進行し、Ｃ区画の装入物の容積が減る
と、第２ダンパー■を開放し、Ｂ区画の装入物を全量Ｃ
区画に移動するが、Ｃ区画内では反応の進行に伴い装入
物の充填積載状況が刻々変化するので、Ｂ区画の装入物
が総てＣ区画に落下せず、一部残溜することもある。こ
の場合は第２ダンパー■に狭まって、完全に閉鎖しない
ため、この状態で第１ダンパー■を開放すると危険なの
で、第２ダンパー■は完全に閉鎖が完了するまで何回も
開閉を繰返し、完全に閉鎖しないと第１ダンパー■が開
かないなどの安全機構も必要である。

との様にし雪、二段のダンパーの開閉により、落下装入
されたタイヤは、Ｃ区画の反応室内では全くランダムに
積載され、タイヤ用布の形状から極めて良好な自己ロス
ドルを形成するととＫなる。この状態で炉壁面の羽口■
から適度の空気を送入しつ＼、乾溜をするが転宿開始に
当ってはバーナーので着火し、この部分を燃焼ゾーンと
して燃焼ガ゛　スを発生させる。

該燃焼ゾーンででタイヤの燃焼が開始すれば、ノぐ−ナ
ーのを止め、燃焼に必要なだけの空気を送るとと傾よシ
、自己燃焼を継続する。この燃焼によって発生した燃焼
ガスはしての炭素粉や、亜鉛華など、固形分が４０％あ
り、残部はワイヤー等と云われている。

本発明では、この可燃性揮発分を回収するだめのエネル
♀−を不揮発性のカーボンの燃焼熱で補うことを目的と
しており、炉内の反応もこの目的に沿った操業を行わせ
ている。即ち乾溜ゾーンでは高温の燃焼ガスにより揮発
分を気化し、廃タイヤは自然落下によシ順次燃焼ゾーン
に移動し残溜し庭炭素はこの燃焼ゾーンで空気吹込みに
よグ燃焼させて、燃焼ガスを発生する燃料として使用さ
れ、揮発分以外ゐ可燃物を燃焼して乾溜に必要なエネル
ギーを発する所謂自己エネルギー補償の形式をとること
も本発明の特徴の一つである。このためには、炉内で燃
焼ゾーンと乾溜ゾーンとが共存し、互に設定した条件で
保持される必要が゛ある。

即ち、燃焼空気の供給は、炉壁に設けた羽口■から行い
かつその量は装入物中の炭素を燃焼させるに必要彦酸素
量とし、揮発性可燃物を燃焼をさせない様にする。従っ
て、この燃焼ゾーンのみが高温になるのでこの部分の外
壁にジャケット■を設けることは、炉体の保護上有効で
ある。炉内では上記燃焼ゾーンの上部に乾溜ゾーンが形
成されるので・、下部から上昇してくる燃焼ガスにより
装入物が加熱され、揮発性可燃物は気化して炉上部に設
けたガス排出口■から炉外に導出される。導出したガス
はそのまま別の炉の燃焼ガスとして使用してもよいし、
一旦冷却して重質分をタール分として除き、更に常温で
重質分及び水分を気液分離し、夫々燃料として使用する
など、必要に応じ種々の活用方法が可能である。

勿論、炉内反応は酸素不足の乾溜を目的としているので
外気のリークは爆発の危険があるため、炉本体は気密性
を高め、炉底部には水封装置■を設け、又炉内はプラス
雰囲気とすることがよい。

又炉内反応を順調に進め、気化可能の可燃性分を極力乾
溜炉内で燃焼させずに１気化した状態で炉外にとル出し
、かつ炭素分を可及的に炉内燃焼させるためには、廃タ
イヤの装入及び転宿燃焼後の残漬の取出しを順調に行う
ことが必要である。このためには、例えば炉内の温度を
測定してその信号によって排出コンベアーと装入コンベ
アーの始動、停止を指示することも一方法である。、即
ち、装入物の沈降が停滞したまま空気の送入を続けると
、燃焼ゾーンが順次上方に拡大して気化すべき成分まで
燃焼することになる。

従って燃焼ゾーンの上部の温度を検出し、その指示によ
って装入をさせるため、下部の抜出しコンベアー［相］
を駆動して燃焼残渣を取出した後、前述の作動を行って
新たな装入物、即ち廃タイヤを装入することにより、操
業のコントロ本発明は以上の方法によって大量の廃タイ
ヤを効率的に処理し、気体及び液体燃料を連続的に製造
し、かつ廃タイヤ中の鋼線等を金属屑として回収するこ
とを可能としたもので、産業Ｏ発達に寄与するところ極
めて大である。

”−＠＠１．３゜、。＠＠＠１８ｍ、４．１ｏ、３゜Ｐ
１ｆＷＪ＃ＦＫに上方から２．５諺の位置に第１ダンパ
ー、さらにこの第１ダンパーから１．５ｍに第２ダンパ
ーを設け、炉下端から１．３　ｍの位置に空気吹込み羽
口、並びに着火バーナーロを付し、更に第２ダンパーの
下部１扉のところにガス導出口を設けた。

この炉体を下端から０．３　ｍ水浸して、この水槽底妊
残渣抜出し用の傾斜した抜出しコンベアーを設け、かつ
炉頂には装入コンベアーを設けた。

先ず廃タイヤまたは破砕タイヤを装入コンベアー■で炉
に送り込むが、前述通り第１ダンパー■及び第２ダンパ
ー■を交互に開閉して約ｉｏ本位宛分割して炉内に送り
込み、Ｃ区画がほぼ満された状態で停止した。羽口■か
ら送風すると共にバーナーを燃焼して燃焼ゾーンを形成
させ、該燃焼ゾーンが所定の温度に上ったところ＋、バ
ーナーを停止し、あとは空気のみを送って燃焼を続けた
。−焼ガスが装入したタイヤの層を通過する際、転宿が
行われ、揮発性の可燃物が気化して燃焼ガスと共に排出
口■から炉外に取り出された。導出したガスは常法によ
シ随伴する固形分をサイクロン等で除き、そのまま別の
燃焼施設で燃料として燃焼した。

廃タイヤの装入は、搬出コンベアー［相］を９０秒完断
続運転して、Ｂ区画内の装入量に見合った残渣を取シ出
すことＫよシ炉内上部に空隙が生ずると第２ダンパー■
を開いてＢ区画の装入物を落下させて、Ｃ区画に充填し
、つぎにＢ区画にＡ区画の装入物を送シ、Ａ区画には取
出残渣に見合った装入量をあらたに装入した。

本発明装置を連続して２５０時間運転したところ、気化
回収できた燃料は、装入量の重量比的４０％となり、補
集した（次頁につづく。） 浮遊固形物は約４０％、ワイヤー等の燃焼残漬は約１０
％であった。又、運転スタート時に炉底にあった未燃物
は繰返し装入することによシ、格別な処理を必要としな
かった。

尚、本発明の間接的な効果として、省エネルギーと環境
浄化に対する貢献度は極めて顕著である。

すなわち、廃タイヤは前記のとお９８，０００　Ｋｃ　
ａ　ｌ／ｋＰの熱量を有するので、従来もその熱エネル
ギーの利用法は種々提案され試みられているが、未だ本
格的に量産規模で継続的に成行している例はない。

本発明は廃タイヤのエネルギー活用を量産規模で継続的
に可能としたものであり、省エネルギーによる産業への
貢献度の極めて大きいものである。

また、現時廃タイヤ処理の行詰、９によって、廃タイヤ
置場は大きな社会問題となっており、特に蚊の発生源、
火災の危険等の解決が難題となっている。本発明はこの
様な社会問題′を解決し、環境浄化に貢献するところ極
めて大きく、公害防止に直結する発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の廃タイヤの乾溜装置の断面図、第２図
〜第１２図は第１図の乾溜装置の炉体構造の縦断面およ
び横断面の組合せの説明図である。 遭、転宿炉本体　２．装入コンベヤー ３．漏洩シールダンパー　　４．　３１Ｅ　　Ｉ　　ダ
ンパー５、第２ダンパー　６０羽　　　　ロ ア、バーナ　−　８．ジャケット ９、カス排出口　１０．抜出コンベヤー目、水封装置 出願人　小名浜製錬株式会社 代理人　萩野谷　　　徹

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　廃タイヤを炉体内に装入して炉体下部で酸化
   燃焼せしめ、その際発生した燃焼ガスで炉体内のタイヤ
   を乾溜して気体または液体燃料を補集するタイヤ乾溜炉
   において、該炉体の形状を乾溜を行う位置以下の部分で
   縦断面が置部または下方に拡がる形状とし、炉内の廃タ
   イヤおよび廃タイヤ残渣が自己ロスドルを形成しながら
   下方に移動して気体または液体燃料を連続的に捕集する
   ことを特徴とする廃タイヤの乾溜方法。
2. （２）　　該炉体の形状を酸化燃焼せしめる位置以下の
   部分で縦断面が置部または下方に拡がる形状としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲（１）記載の廃タイヤの乾
   溜方法。