JPS5824473B2 - 廃タイヤの熱分解炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃タイヤの熱分解炉に関し、更に詳しくは廃タ
イヤを破砕せずにそのまま炉中に投入して燃料を回収で
きると共に廃タイヤの熱分解帯域の容積を変えることに
より熱分解ガスの回収量を制御できる廃タイヤの熱分解
炉に関するものである。

近年、モータリゼーションの普及に伴い古タイヤの廃棄
量は激増しており、これらの廃タイヤの殆んどが野積み
のまま投棄と等しい状態に放置されているか、或いは単
に焼却されているのが現状である。

そして、原油供給量の減少や原油価格の値上げなどによ
る石油製品の値上りなどによりエネルギー事情は逼迫し
てきている。

このため、主要石油化学製品であるタイヤの廃棄物、即
ち廃タイヤのエネルギー資源としての価値は一層高まっ
てきている。

このような背景のもとに廃タイヤの有効利用法として熱
分解による種々の方法が提案されているが、従来の方法
ではタイヤの破砕、スチールコードの抜き取りなどの煩
雑な工程を必要としたり、熱分解後のカーボン処理用の
装置を必要とし、これらの装置の設備費が太きいため廃
タイヤの処理費が高くなる等の不都合が生じていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、タイヤの破砕やスチールコードの抜き取
りなどの前処理を不要とし、熱分解後のカーボンを処理
する高価な装置を必要とせず、かつ熱分解炉の温度を容
易に制御できるだけではな（、熱分解ガスの回収量をも
容易に制御でき、然も廃タイヤ中の有効成分を燃料とし
て簡単かつ経済的に回収できる等の利点を有する廃タイ
ヤの熱分解炉を提供することにある。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に
説明する。

第１図〜第３図中１は廃タイヤの竪型内熱式熱分解炉で
、この熱分解炉１は廃タイヤを原形のまま装入する装入
部２と、廃タイヤを熱分解する熱分解部３と、廃タイヤ
を熱分解させた際に残留するスチールコードを排出させ
る残留スチールコード排出部４と、廃タイヤの熱分解に
より残留した可燃成分を燃焼させる燃焼部５とから構成
されている。

以下に各部について詳述する。上記熱分解部３は、円筒
状の熱分解炉本体６と、この炉本体６の下部側に設けら
れたロストルアと、このロストルア上に載置されて炉本
体６の中心部に設けられた炉芯管８とを具備している。

そして、上記炉芯管８には廃タイヤ９が外挿され、炉本
体６内の対流が抑制されるように設定されている。

また、上記ロストルアの中央部には炉芯管８載置用の大
径の開口部７ａが形成されており、その段部７ｂに炉芯
管８が適宜載置されるように設定されており、かつロス
トルアの周辺部には多数の小径の穴７ｃが刻設されてお
り、廃タイヤ９を熱分解した際に残留する可燃成分が落
下するように設定されている。

さらに、上記炉本体６０頂部にはその下端部に係止部１
０ａの形成された炉芯管昇降用部材１０が設けられてお
り、必要に応じて上記係止部１０ａを炉芯管８の係合部
８ａに係合させて炉芯管８を上下方向に昇降できるよう
に設定されている。

なお、上記炉本体の下部側にはその炉壁を挿通自在のタ
イヤ保持ブレード１１が設けられており、必要に応じて
廃タイヤ９を保持できるように設定されている。

また、このブレード１１の設けられた位置よりも若干下
方の位置には炉壁を挿通自在のプッシャー１２が設けら
れており、廃タイヤ９の熱分解で燃え残った残留スチー
ルコード１３を、前記スチールコード排出部４に排出で
きるように設定されている（第２図参照）。

また、前記廃タイヤ装入部２は、炉本体６０頂部近傍に
設けられている。

これは、装入体１４とダンパー１５とプッシャー１６と
蓋体１７とから構成され、廃タイヤ９を原形のまま炉本
体６内に装入できるように設定されている。

さらに、前記残留スチールコード排出部４は、炉本体６
の下方外部に連接して設けられている。

これは、スチールコード回収室１８とダンパー１９と蓋
体２０とから構成されており、必要に応じて残留スチー
ルコード１３を収容できるように設定されている。

また、前記残留可燃成分の燃焼部５は、炉本体６の下方
に設けられている。

これは、空気や酸素を供給する供給管２１と、残留可燃
成分２．２を載置させるロスドル２３とから構成されて
おり、廃タイヤ９を燃焼させ、その燃焼熱を熱分解部３
に給熱できるように設定されている。

ところで、熱分解ガス取出口２４が炉本体６の下部側か
ら上部側までのいずれの位置にも設けることができるよ
うに構成されており（第３図参照）、廃タイヤ９の熱分
解部の容積を変えることにより熱分解ガスの回収量を制
御できるように設定されている。

熱分解ガス取出口２４を示す第３図において、熱分解ガ
ス取出口２４を熱分解炉本体６の中程に設けているが、
これは熱分解ガス取出口２４ａまでの間の任意の場所に
設けることが出来る。

また熱分解ガス取出口２４を上部に設けるにしたがって
熱分解部分の容積は増加し、多量の熱分解ガスを得るこ
とが出来る。

すなわち、同一の炉において熱分解ガス取出口２４の位
置を変えることで容易に熱分解ガスの量を制御すること
が可能である。

このように容易に分解発生ガス量を制御出来るのは、炉
内の対流を抑えるために導入した炉芯管８により分解炉
の温度分布が良好になったための効果と熱分解ガス取出
口２４の位置を可変にしたための効果である。

なお、２５は熱分解部３の炉本体６の蓋体である。

なお、本発明の熱分解炉の形状や構造を本発明の要旨か
ら逸脱しない限り種々変形できる。

例えば、第３図において熱分解ガス取出口２４は１ケの
みでその可変範囲が縦方向のみとしたが、分解ガス取出
口を複数個設けて縦横両方向に可変にしても良いことは
言うまでもない。

また、タイヤ保持ブレード１１の代わりにタイヤ保持棒
を使用でき、また第１〜２図においてはタイヤ保持ブレ
ード１１を炉本体６０両側に設けているが、更に多数の
タイヤ保持ブレードを設けることもできる。

次いで、上記のように構成される熱分解炉１の使用法に
ついて説明する。

先ず、蓋体１７を開け、ダンパー１５を閉じた状態で廃
タイヤ９を従来技術のようには破砕したり切断したすせ
ずに原形のまま装入体１４内に入れた後、上記蓋体１７
を閉めダンパー１５を開け、プッシャー１６で廃タイヤ
９を押して水平に移動させ、炉本体６内に装入する。

この際、炉芯管８はロストルア上に載置しておき、炉芯
管昇降用部材１０は一番上に引き上げておき廃タイヤ装
入の支障にならないように設定しておく。

そして、上記操作を繰り返して、第１図に示すように多
数の廃タイヤ９を炉芯管８に外挿させる。

装入後、ダンパー１５を閉じる。

そして、炉本体６に装入された廃タイヤ９は、下方のタ
イヤが熱分解部３で熱分解（乾留）され、体積が減少す
るに従って重力により下方に移動して行く。

この際、水平に積み重ねなれた廃タイヤ９の中心部には
炉芯管８が内挿され、空隙が実質上例もないため、廃タ
イヤの中心部を流れる熱分解ガスの流量は非常に少なく
、炉内の対流は抑制される。

このため、熱分解部分の温度と導入部分の温度との差が
大きくなり、熱分解部分の容積を容易に一定にでき、熱
分解炉の温度の制御が容易になる。

廃タイヤ９は、下方から上昇してくる廃タイヤ自身の部
分燃焼又は外部燃料の燃焼で生成した高温ガスで熱分解
（乾留）され、生成熱分解ガスは熱分解ガス取出口２４
から系外に導かれてガス燃料として、あるいは一部冷却
液化され燃料油として回収される。

熱分解部分の湿度に特に限定はないが通常３００℃〜１
０００°Ｃの範囲で操作される。

このようにして次第に熱分解されながら熱分解部３の底
部のロストルア上に到達する。

この際、廃タイヤ９中の残留スチールコード１３はロス
トルア上に堆積される一方、残留可燃成分２２はロスト
ルアを通り燃焼部５に至り、ロスドル２３に堆積される
。

そして、ロスドル２３上に堆積した可燃成分は、給気管
２１から送り込まれる空気、好ましくは酸素により燃焼
され、廃タイヤの熱分解用高温ガスとして炉内を上昇す
る。

なお、運転開始時には炉底部にバーナ（図示せず）を設
は外部燃料を供給して高温ガスを発生させるが、一般に
定常運転に入れば外部燃料の供給は不要である。

なお、第１図、第２図においては廃タイヤ９を模式的に
示したにすぎず、タイヤは炉内を下降するに従って次第
に熱分解され、その形状が崩壊し、原形を保持しなくな
ることは言うまでもない。

かなりの量の残留スチールコード１３がロストルア上に
堆積したら、第２図に示すようにタイヤ保持ブレード１
１により廃タイヤ９を保持し、炉芯管昇降用部材１０に
より炉芯管８を上方に持ち上ケて炉芯管８の最下部とロ
ストルアとの間にスチールコード１３とプッシャー１２
が通るだけの空間を形成し、プッシャー１２によりスチ
ールコード１３を押してスチールコード排出部４に押し
出す。

この際、ダンパー１９を開けておき、スチールコードを
スチールコード回収室１８内に回収した後、速やかにダ
ンパー１９を閉じる。

上記のようにしてスチールコード１３を排出した後、プ
ッシャー１２を速やかに炉壁外に出し、炉芯管昇降用部
材１０から炉芯管８を離脱させて炉芯管８をロストルア
上に載置し、次いでタイヤ保持ブレード１１を炉壁外に
出して廃タイヤ９をロストルア上に落下させて熱分解操
作を継続する。

次に、第１図〜第３図に示される熱分解炉で廃タイヤの
熱分解を以下の条件下において行ったところ、以下のよ
うな結果が得られた。

但し、運転開始時には外部燃料を供給するためにバーナ
を使用したが、定常状態になってからは外部燃料を使用
しなかった。

また、この実験における熱分解ガスは第３図の取出口２
４の位置において取り出した。

運転時間 ６ 時間 廃タイヤ供給量 ２０ ｋｇ／Ｈｒ熱分
解部温度 ５００℃ ℃ 熱分解炉圧力 −１０〜−３ｍｍＡｇ生成熱分
解ガス量 ６７．７６ ｋｇ／ Ｈｒ生成熱分解
ガス熱量 ２３３０ Ｋｃａｌ ／ｋｇ生成熱分解
ガス組成（％） Ｎ２５７．１９ ガス ３２．２９ オイル １０．５２ 排出スチールコードの量 ０．７２ｋｇ／Ｈｒ残渣
の量 ０．５７ｋｇ／Ｈｒ以上の結
果から、本発明の熱分解炉により廃タイヤを熱分解する
と効率良く熱分解され、多量の熱分解ガスを回収できる
ことがわかる。

以上説明したように、本発明の熱分解を使用すると廃タ
イヤの切断、破砕、スチールコードの抜き取りなどの前
処理を必要とせず廃タイヤを原形のままで連続的に熱分
解できる。

また、熱分解で燃え残ったスチールコード以外の熱分解
残渣（残留可燃成分）は燃焼部において強制燃焼され、
実買上完全に燃焼されるため、面倒なカーボンの後処理
は全く不要となるだけではなく、炉外に排出されるもの
は微量の無機物だけであり、公害問題などは生じない。

さらに、残留可燃成分の燃焼熱を廃タイヤの熱分解用の
熱源として利用しているため、非常に熱効率が良（なる
。

また、熱分解ガス取出口の位置を変えることにより熱分
解部分の容積を変えることができるため、熱分解ガスの
回収量を制御することもできるなどの運転上の利点が得
られる。

そしてまた、熱分解後に残留するスチールコードの容積
はタイヤの炉内占有容積に比して非常に小さいので、数
本乃至数十水のタイヤの処理に対して１回の割りで残留
スチールコードの排出処理を行うだけで良く、従って残
留スチールコードの排出処理は短時間に済ますことがで
き。

廃タイヤの熱分解の連続性を妨げることもない。

なお、本発明の熱分解炉はその構造も簡単であるため、
設備費、保守費、運転費などの費用も余りかからず、実
用的価値の高い優秀な熱分解炉である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の廃タイヤの熱分解炉の一実施例を示すも
ので、第１図は熱分解炉の縦断面図、第２図は残留スチ
ールコードを熱分解炉本体から排出する状態を説明する
説明図、第３図は熱分解ガス取出口を設けることができ
る位置を説明する正；面図である。 １・・・・・・熱分解炉、２・・・・・・装入部、３・
・・・・・熱分解部、４・・・・・・残留スチールコー
ド排出部、５・・・・・・燃焼部、６・・・・・・熱分
解炉本体、７・・・・・・ロスドル、８・・・・・・炉
芯管、９・・・・・・廃タイヤ、１０・・・・・・炉芯
管昇降用部材、１３・・・・・・残留スチールコード、
２４・・・・・・熱分解ガス取出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 廃タイヤの熱分解により生じた熱分解ガスを燃料と
   して回収する熱分解炉において、竪型内熱式熱分解炉本
   体と、この炉本体の頂部近傍に形成されており廃タイヤ
   を原形のまま装入する装入部と、上記炉本体の中心部に
   設けられており廃タイヤを外挿させると共に対流を抑制
   させる炉芯管と、上記炉本体の頂部に配設された炉芯管
   昇降用部材と、上記炉本体の下部側に設けられており炉
   芯管を載置すると共に残留可燃成分を落下させる部材と
   、上記炉本体の下部側から上部側までのいずれかの位置
   に設定自在の熱分解ガス取出口と、上記炉本体の外部に
   設けられた残留スチールコード排出部と、上部炉本体の
   下部に形成された残留可燃成分燃焼用燃焼部とから構成
   され、廃タイヤの熱分解により生じた熱分解ガスを燃料
   として回収すると共に残留スチールコードを分離除去す
   るようにしたことを特徴とする廃タイヤの熱分解炉。