TW202409170A - 連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法 - Google Patents

Abstract

本發明之連續式有機物熱分解裝置1包含：投入部10，其連續投入有機物；縱型容器12，其收容藉由投入部10投入之有機物；攪拌機構14，其設置於縱型容器12內，攪拌有機物；第1加熱機構16，其加熱縱型容器12，將有機物熱分解而氣體化；導出部18，其具備連接於縱型容器12之上部、導出有機物之熱分解氣體的導出路徑22；及排出部20，其具備連接於縱型容器12之下部、連續排出有機物殘渣之排出路徑28。

Description

連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法

本發明係關於一種連續對有機物進行熱分解之連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法。

先前，對有機物進行熱分解之熱分解裝置在較多之領域中使用。特別是，已知對以廢塑膠(以塑膠為主成分之廢棄物)或廢橡膠等為代表之石油化學產品廢材進行熱分解，並回收有用成分之技術。

作為如此之對石油化學產品廢材進行熱分解之裝置，例如，提議如下裝置：其包含：材料投入裝置，其投入塑膠，並熔融；及旋轉窯型熱分解爐，其插著有該材料投入裝置之一部分，將熔融之塑膠進行熱分解並回收熱分解氣體；且材料投入裝置包含：內筒，其延伸至熱分解爐；材料投入口，其設置於該內筒之一端側；及旋轉葉片，其配置於內筒之內部，自材料投入口側至材料排出口側間隔逐漸變窄(參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-249576號公報

[發明所欲解決之課題]

在先前之使用單純熱分解爐之石油化學產品廢材之熱分解裝置中，在石油化學產品廢材之熱分解時產生之碳化物等之分解殘渣逐漸在反應爐內增加，因將反應爐內焦化，而熱傳導效率下降，處理能力下降。因此，在規定之處理後需要將反應爐冷卻並清理，而有無法連續運轉之問題。

又，在使用如上述專利文獻1之臥式反應爐之旋轉窯型之熱分解裝置中，作為焦化對策而向反應爐內投入複數個鐵球等，但因以反應爐之下部為中心進行熱分解，故無法充分防止焦化，仍然難以進行長期之連續運轉。又，因使用臥式反應爐，故有裝置大型化之問題。

本發明之課題在於提供一種可抑制熱傳導效率之下降且有效率地連續對有機物進行熱分解之連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法。 [解決課題之技術手段]

本發明人等在研究有效率地對有機物進行熱分解之方法中發現：向填充有固形熱介質之縱型容器內連續投入有機物，在縱型容器內對有機物進行加熱攪拌，回收熱分解氣體，且自縱型容器連續排出有機物殘渣，藉此防止因縱型容器內之有機物殘渣所致之焦化，抑制縱型容器內之熱傳導效率之下降，而可有效率地連續對有機物進行熱分解，而完成了本發明。

即，本發明如以下所述般。 [1]一種連續式有機物熱分解裝置，其特徵在於包含：投入部，其連續投入有機物； 縱型容器，其收容藉由前述投入部投入之有機物； 攪拌機構，其設置於前述縱型容器內，攪拌有機物； 第1加熱機構，其加熱前述縱型容器，將前述有機物熱分解並氣體化； 導出部，其具備連接於前述縱型容器之上部之導出有機物之熱分解氣體之導出路徑；及 排出部，其具備連接於前述縱型容器之下部之連續排出有機物殘渣之排出路徑。 [2]如上述[1]之連續式有機物熱分解裝置，其包含加熱前述排出部之排出路徑之第2加熱機構。 [3]如上述[2]之連續式有機物熱分解裝置，其中前述第2加熱機構係將前述排出部以較前述縱型容器更高溫予以加熱之機構。 [4]如上述[1]至[3]中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑配置於前述縱型容器之下部下方。 [5]如上述[1]至[3]中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑配置於前述縱型容器之下部側方。 [6]如上述[1]至[4]中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑， 由形成於連設在前述縱型容器之下方的筒體之朝底部縮小之內面、與設置於前述筒體內之朝底部縮小的間隔件之外表面之間之間隙構成， 與設置於前述縱型容器之底部外周之開口連通。 [7]如上述[1]至[6]中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述攪拌機構具備：旋轉軸，其在縱型容器之中心部沿上下方向設置；及攪拌葉片，其連接於該旋轉軸且繞該軸旋轉。 [8]如上述[7]之連續式有機物熱分解裝置，其中前述攪拌機構係可將有機物由下往上翻攪之機構。 [9]如上述[7]或[8]之連續式有機物熱分解裝置，其中前述間隔件在其傾斜面具備排出路徑攪拌構件，且連接於在前述縱型容器之中心部沿上下方向設置之前述攪拌機構之旋轉軸並繞該軸旋轉。

[10]一種連續式有機物熱分解方法，其特徵在於包含：連續投入步序，其向填充有固形熱介質之縱型容器內，連續投入有機物及固形熱介質； 熱分解步序，其將在前述連續投入步序中投入至縱型容器內之有機物及前述固形熱介質加熱攪拌，將前述有機物熱分解； 回收步序，其回收在前述熱分解步序中產生之熱分解氣體；及 連續排出步序，其將在前述熱分解步序中產生之有機物殘渣與前述固形熱介質之一部分一起向前述縱型容器外連續排出。 [11]如上述[10]之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續排出步序中，對排出之有機物殘渣及固形熱介質進行加熱。 [12]如上述[11]之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續排出步序中，將排出之有機物殘渣及固形熱介質以較前述熱分解步序之加熱溫度更高之溫度進行加熱。 [13]如上述[10]至[12]中任一項之連續式有機物熱分解方法，其以對於前述縱型容器內之前述固形熱介質100 L的有機物之投入量成為1～50 kg/h之範圍之方式連續投入有機物及固形熱介質。 [14]如上述[10]至[13]中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中前述固形熱介質係直徑0.1 μm～150 mm之球狀固形物。 [15]如上述[10]至[14]中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中前述固形熱介質具有選自由鹼土類金屬系固形物、二氧化矽系固形物、砂、氧化鋁系固形物、及沸石系固形物所組成之群之至少1種固形物。 [16]如上述[10]至[15]中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續投入步序中投入之有機物係廢塑膠或廢橡膠。 [17]如上述[10]至[16]中任一項之連續式有機物熱分解方法，其使用上述[1]至[9]中任一項之連續式有機物熱分解裝置。

[18]一種再生有機物回收系統，其特徵在於包含：上述[1]至[9]中任一項之連續式有機物熱分解裝置； 有機物投入裝置，其向前述連續式有機物熱分解裝置連續投入有機物；及 氣體回收裝置，其回收在前述連續式有機物熱分解裝置中經熱分解之有機物之熱分解氣體。 [發明之效果]

根據本發明之連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法，可抑制熱傳導效率之下降且有效率地連續對有機物進行熱分解。

本發明之連續式有機物熱分解裝置之特徵在於包含：投入部，其連續投入有機物；縱型容器，其收容藉由投入部投入之有機物；攪拌機構，其設置於縱型容器內，攪拌有機物；第1加熱機構，其加熱縱型容器，將有機物熱分解並氣體化；導出部，其具備連接於縱型容器之上部之導出有機物之熱分解氣體之導出路徑；及排出部，其具備連接於縱型容器之下部之連續排出有機物殘渣之排出路徑。本發明之連續式有機物熱分解裝置在填充有固形熱介質之狀態下使用。

本發明之連續式有機物熱分解裝置將連續投入之有機物在填充有固形熱介質之縱型容器內一面攪拌一面加熱而進行熱分解，且連續排出有機物殘渣，故防止因縱型容器之有機物殘渣所致之焦化，抑制熱傳導效率之下降而可有效率地連續對有機物進行熱分解。即，藉由在縱型容器內將固形熱介質進行攪拌，而防止有機物殘渣(碳化物)向縱型容器壁面之附著，又，藉由將無用之有機物殘渣連續地排出，而可防止焦化。

作為本發明之處理對象即有機物(投入之有機物)，並無特別限制，例如可舉出石油化學產品廢材所含之廢塑膠或廢橡膠，亦可為包含有機物以外之成分者。作為廢塑膠，可舉出自城市垃圾或產業廢棄物分類出之以塑膠為主成分之廢棄物，例如可例示以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、ABS等熱塑性樹脂為主成分者。又，廢塑膠亦可為包含含有氯作為組成成分之聚氯乙烯(PVC)或熱固性樹脂、FRP、紙等之夾雜物等者。又，作為廢橡膠，例如可舉出廢輪胎等合成橡膠廢棄物、天然橡膠廢棄物等。作為有機物之形狀，例如可舉出碎片狀、珠狀、薄片狀、碎屑狀、粒狀、丸狀等各種形狀。

以下，對於本發明之連續式有機物熱分解裝置之構成詳細地進行說明。 [投入部] 投入部係連續投入成為處理對象之有機物之機構，通常設置於縱型容器之上部，連接於原料投入裝置。具體而言，可舉出原料投入料斗。再者，本發明之連續投入係不僅包含如字面上連續地投入之情形，亦包含斷續地投入之樣態之概念。

[縱型容器] 縱型容器係收容被投入至其內部之有機物之縱長之容器。作為縱型容器之橫截面形狀，例如可舉出圓形形狀、橢圓形形狀、多角形形狀等，但基於抑制堵塞及易清理性等之點，較佳為圓形形狀。又，例如，容器之高度與直徑之比即L/D為1～5左右，較佳為1～3。縱型容器可相對於垂直方向傾斜，其傾斜角度為0～45°，較佳為30°以下，更佳為15°以下，尤佳為5°以下，特佳為0°(垂直)。 再者，如上述般，在該縱型容器中，在熱分解處理時，填充有固體熱介質。作為縱型容器內之固形熱介質之填充量，並無特別限制，例如為50～90體積%左右。關於固體熱介質將於後述。

[攪拌機構] 攪拌機構係將收容於縱型容器之有機物與固體熱介質一起攪拌之機構。作為攪拌機構，具體而言，只要為可攪拌收容物(有機物及固體熱介質)者即可，並無特別限制，可舉出具備在縱型容器之中心部沿上下方向設置之旋轉軸、及連接於旋轉軸且繞該軸旋轉之攪拌葉片之機構，較佳的是可將收容物由下往上翻攪之構成者。藉由利用攪拌機構翻攪，而將收容物更有效率且均一地攪拌。因在縱型容器內之上部(與位於上部之固形熱介質接觸)主要進行有機物之熱分解，故藉由有效率地更換上部之固形熱介質，而可有效率地進行熱分解。再者，攪拌機構可設置2個以上。

作為攪拌機構之攪拌葉片之型式，例如可舉出帶型、漿型、螺旋翼型、渦輪型、閘型、錨型等，基於可將有機物有效果地翻攪，較佳為單片型、雙片帶型，更佳為雙片帶型。

作為攪拌葉片之前端部與上述縱型容器之內面之間隔(空隙)，只要為被翻攪之有機物可順暢地落下之大小即可，並無特別限制，例如為5～50 mm，較佳為5～20 mm。

又，作為攪拌葉片之周速，通常而為0.1 m/s以上，較佳為0.5～5.0 m/s，更佳為0.7～4.0 m/s，尤佳為1.0～3.0 m/s。藉由以如此之速度進行攪拌，而縱型容器內被充分攪拌，而可有效率地進行有機物之熱分解處理。

[第1加熱機構] 第1加熱機構係將上述縱型容器加熱，對有機物進行熱分解並氣體化之機構。第1加熱機構可為向縱型容器之內部直接導入熱能之直接加熱機構，亦可為自縱型容器之外部供給熱能之間接加熱機構。作為直接加熱機構，例如可舉出設置於縱型容器之內部之燃燒器。又，作為間接加熱機構，例如可舉出自外部對縱型容器之周壁進行加熱之電加熱器或氣體燃燒器、向縱型容器之外部空間導入熱風或熱介質油等之機構等。 作為縱型容器之內部溫度，通常為350～550℃左右，較佳為400～450℃左右。

[導出部] 導出部係具備連接於縱型容器之上部之導出有機物之熱分解氣體之導出路徑之機構。導出路徑連接於縱型容器之蓋部或上部側方，將在縱型容器內產生之熱分解氣體向氣體回收裝置引導。

[排出部] 排出部係具備連接於縱型容器之下部之連續排出有機物殘渣之排出路徑之機構。藉由連續排出有機物殘渣，可降低蓄積在縱型容器內之有機物殘渣，抑制縱型容器內有機物殘渣增加而攪拌狀態變差。該有機物殘渣主要以附著於固形熱介質之狀態或者作為粉末狀之碳化物與固形熱介質一起被排出。

再者，本發明之連續排出係不僅包含如文字般連續地排出之情形，亦包含斷續地排出之樣態之概念。即，可根據有機物(及固形熱介質)之投入量等之關係而控制排出量地進行排出。例如，可在排出路徑設置開閉閥，控制其排出量。又，可藉由後述之移送裝置之移送速度而控制其排出量。

在先前之石油化學產品廢材之熱分解裝置中，除了熱分解時產生之碳化物等之有機物殘渣外，石油化學產品之製造時等所含之混入物及添加物、混入石油化學產品廢材之金屬或玻璃等之無機物，在裝置內逐漸增加，成為使處理能力下降之要因，但在本發明裝置中，藉由將該等連續地排出，而可維持處理能力。

排出部(排出路徑)只要為連結於縱型容器之下部者即可，並無特別限制，較佳的是配置於縱型容器之下部下方或下部側方，更佳的是配置於縱型容器之下部下方。通常，由於在縱型容器之上部設置有機物之投入部，故藉由在遠離投入部之位置配置排出部，而可在將有機物確實地進行熱分解之狀態下排出有機物殘渣。

具體而言，作為排出路徑之較佳之態樣，例如可舉出由形成於連設在縱型容器之下方的筒體之朝底部縮小之內面、與設置於筒體內之朝底部縮小的間隔件之外表面之間之間隙構成者。本態樣之情形下，縱型容器內之有機物殘渣(及固形熱介質)經由設置於縱型容器之底部外周之開口而排出，在由設置於中心部之攪拌機構翻攪之後，順著在外周部下降之流動而順暢地被排出。

作為連設於縱型容器之下方之筒體，與縱型容器同樣地，作為橫截面形狀，例如可舉出圓形形狀、橢圓形形狀、多角形形狀等，較佳為圓形形狀。又，只要為筒體之內面朝底部縮小之構造即可，其外形可為長方體狀、圓柱狀、倒圓錐台狀、倒圓錐狀等。

作為筒體之內面之傾斜角度(縱型容器之底面與筒體之內面之傾斜角度)，較佳為30～85°，更佳為45～80°，尤佳為45～75°。藉由傾斜角度為該範圍，而可將有機物殘渣順暢地引導至底部之排出口。

與筒體一起形成排出路徑的設置於筒體內之間隔件只要係具有其外表面朝底部縮小之形狀者即可，並無特別限制，較佳為與筒體之內面之傾斜角度相同之傾斜角度。具體而言，作為間隔件之外形可舉出倒圓錐台狀、倒圓錐狀等。

作為形成於筒體之內面與間隔件之外表面之間的間隙之間隔較佳為1～150 mm，更佳為10～80 mm，尤佳為10～40 mm。藉由該間隙之間隔為該範圍，而可將有機物殘渣順暢地引導至底部之排出口。

又，間隔件較佳的是在其傾斜面具備排出路徑攪拌構件，且連接於在縱型容器之中心部沿上下方向設置之攪拌機構之旋轉軸並繞該軸旋轉。藉此，可防止排出路徑中之有機物殘渣之堵塞或滯留，而可進行穩定之排出。具體而言，排出路徑攪拌機構可舉出設置於間隔件之傾斜面之棒構件。

自排出部排出之有機物殘渣可為自底部之排出口藉由自然落下等而排出者，基於防止橋連之點，較佳的是藉由動力而輔助性地排出。即，本發明之連續式有機物熱分解裝置較佳的是包含與排出部連接之移送裝置。藉此，可調整有機物殘渣之排出速度地進行排出。作為移送裝置，例如可舉出螺旋輸送機等。又，移送裝置較佳的是具備將排出之有機物殘渣予以冷卻之冷卻機構。

[第2加熱機構] 本發明之連續式有機物熱分解裝置較佳的是具備將排出部之排出路徑予以加熱之第2加熱機構。藉由第2加熱機構，將排出之有機物殘渣進行加熱，而可將未分解之有機物確實地進行熱分解。特別是，因排出路徑(例如筒體與間隔件之間隙)為小於縱型容器之截面積之截面積，故加熱機構之熱能充分傳遞至通過排出路徑之有機物，因此可更確實地防止有機物之未分解。

第2加熱機構可為將排出部加熱至與縱型容器相同之溫度者，較佳為可將排出部加熱至較縱型容器更高溫之機構。例如，較佳為5℃以上之較高之溫度，更佳為5℃～100℃之較高之溫度，尤佳為8℃～70℃之較高之溫度，最佳為10℃～50℃之較高之溫度。

又，第2加熱機構可為不同於第1加熱機構而另外設置之機構，第1加熱機構可兼為第2加熱機構。作為第2加熱機構，可舉出自外部對排出路徑之周壁進行加熱之電加熱器或氣體燃燒器、向排出路徑之外部空間導入熱風之機構等。

在第1加熱機構兼為第2加熱機構之情形下，作為加熱機構，可舉出如下構成：設置包圍縱型容器及排出部之加熱介質通路，向該加熱介質通路導入熱風等加熱介質。此時，藉由將加熱介質通路之入口設置於排出部側，將出口設置於縱型容器側，而可將排出部側設為更高溫。

接著，對於本發明之連續式有機物熱分解方法進行說明。再者，本發明之連續式有機物熱分解方法可使用上述連續式有機物熱分解裝置而實施。

本發明之連續式有機物熱分解方法之特徵在於包含：連續投入步序，其向填充有固形熱介質之縱型容器內，連續投入有機物及固形熱介質；熱分解步序，其將在連續投入步序中投入至縱型容器內之有機物及固形熱介質加熱攪拌，將有機物熱分解；及連續排出步序，其將在熱分解步序中產生之有機物殘渣與固形熱介質之一部分一起向縱型容器外連續排出。

根據本發明之有機物熱分解方法，將連續投入之有機物在填充有固形熱介質之縱型容器內一面攪拌一面加熱而進行熱分解，且連續排出有機物殘渣，故防止因縱型容器之有機物殘渣所致之焦化，抑制熱傳導效率之下降而可有效率地連續對有機物進行熱分解。即，藉由在縱型容器內將固形熱介質進行攪拌，而防止有機物殘渣(碳化物)向縱型容器壁面之附著，又，藉由將無用之有機物殘渣連續地排出，而可防止焦化。

作為可使用於本發明之有機物熱分解方法之有機物，可使用與上述連續式有機物熱分解裝置相同者。此外，在與連續式有機物熱分解裝置相同之情形下，適當省略說明。

[連續投入步序] 連續投入步序係向填充有固形熱介質之縱型容器內連續投入有機物及固形熱介質之步序。再者，所謂連續投入係不僅包含如文字般連續地投入之情形，亦包含斷續地投入之樣態之概念。又，有機物及固形熱介質可同時投入，亦可分別投入。藉由該連續投入步序及連續排出步序，可將縱型容器內之有機物及固形熱介質保持為一定之比例。

[熱分解步序] 熱分解步序係對在連續投入步序中投入至縱型容器內之有機物及固形熱介質進行加熱攪拌，將有機物熱分解之步序。藉由將有機物及固形熱介質進行加熱攪拌，而可向有機物有效率地傳遞熱，且防止因縱型容器內之有機物殘渣所致之焦化，並可維持較高之熱傳導效率，因此可將有機物效率良好地進行熱分解。又，基於可更有效率地進行熱分解之點，較佳的是將有機物及固形熱介質由下往上翻攪並攪拌混合。

作為對於收容在縱型容器內之固形熱介質的有機物(未分解之有機物)之投入量，對於收容在縱型容器內之固形熱介質之體積100 L，為200 kg/h以下，較佳為1～100 kg/h，更佳為1～50 kg/h，尤佳為30 kg/h。藉由為該範圍，而可將有機物效率良好地進行熱分解，防止未分解之有機物之產生。又，可在縱型容器內保持為乾燥之狀態地進行熱分解。

作為對於自縱型容器排出之固形熱介質的有機物(未分解之有機物)之比例，較佳為5質量%以下，更佳為3質量%以下，尤佳為1質量%以下。在本發明之有機物熱分解方法中，因在排出物中不含有未分解之有機物，故可有效率地回收熱分解氣體。

作為固形熱介質之大小，可根據投入之有機物之種類而適當設定，例如，直徑為0.1 μm～150 mm左右。具體而言，固形熱介質可舉出直徑0.1 μm～1 mm之粉粒體，或直徑1 mm以上～15 mm左右之塊狀物。又，作為固形熱介質之形狀，並無特別限制，基於流動性提高之點，較佳為球狀，更佳為接近真球之球狀，尤佳為真球。藉此，可抑制固形熱介質之攪拌阻力、或因固形熱介質彼此之磨耗所致之微粉之析出而引起之攪拌阻力，可將攪拌馬達或攪拌葉片小型化。藉由根據有機物之種類而變更固形熱介質之大小，而容易進行排出之固形熱介質及有機物殘渣之分離。具體而言，在有機物為廢塑膠之情形下可較佳地使用直徑0.1 μm～1 mm左右之粉粒體，在有機物為廢輪胎等碳化物之析出多、且在其後企圖將碳化物與固形熱介質分離之情形下可較佳地使用直徑1 mm以上～150 mm左右之塊狀物。

作為固形熱介質，可根據投入之有機物之種類而適當設定，例如可舉出鹼土類金屬系固形物、二氧化矽系固形物、氧化鋁系固形物、砂、沸石系固形物等固形物。作為鹼土類金屬系固形物，例如可舉出氫氧化鈣、碳酸鈣等之鈣系固形物、或氫氧化鎂、碳酸鎂等之鎂系固形物。又，作為沸石系固形物，例如可舉出沸石、FCC觸媒(石油精製之流動接觸分解所使用之觸媒)、FCC廢觸媒(使用過的FCC觸媒)等。

作為熱分解步序之熱分解溫度並無特別限制，較佳為350～550℃。又，作為熱分解步序之縱型容器內之壓力，並無特別限制，例如較佳為100 kPa(大氣壓)以下。

[回收步序] 回收步序係回收在熱分解步序中產生之熱分解氣體之步序。本步序中回收之熱分解氣體例如被分離成甲烷等輕質之碳化氫氣體、及其以外之油分而加以利用。

[連續排出步序] 連續排出步序係將在熱分解步序中產生之有機物殘渣與固形熱介質之一部分一起向縱型容器外連續排出之步序。在本步序中，較佳的是對要排出之有機物殘渣及固形熱介質進行加熱。又，本步序之加熱溫度較佳設為較熱分解步序之加熱溫度更高溫。

在排出部被加熱之情形下，排出部中之有機物殘渣之滯留時間較佳為10分鐘以上，更佳為30分鐘以上，尤佳為60分鐘以上。藉此，可將要排出之有機物殘渣中之未分解有機物之比例設為5質量%以下。

接著，對於使用上述之本發明之連續式有機物熱分解裝置之再生有機物回收系統進行說明。

本發明之再生有機物回收系統之特徵在於包含：上述之連續式有機物熱分解裝置；有機物投入裝置，其向連續式有機物熱分解裝置連續投入有機物；及氣體回收裝置，其回收在連續式有機物熱分解裝置中經熱分解之有機物之熱分解氣體。

根據本發明之再生有機物回收系統，可自廢有機物等效率良好地回收有用之再生有機物。

以下，一面參照圖式，一面詳細地說明本發明之連續式有機物熱分解裝置之一實施形態。 此處，圖1係本發明之一實施形態之連續式有機物熱分解裝置之說明圖，圖2係圖1所示之連續式有機物熱分解裝置之縱型容器及排出部之說明圖，圖3係圖1所示之連續式有機物熱分解裝置之排出部之放大圖。圖4係本發明之其他實施形態之連續式有機物熱分解裝置之攪拌葉片之說明圖，(a)顯示漿型攪拌葉片，(b)顯示閘型攪拌葉片。

如圖1及圖2所示般，本發明之一實施形態之連續式有機物熱分解裝置1包含：投入部10，其連續投入有機物；縱型容器12，其收容有機物；攪拌機構14，其攪拌有機物；第1加熱機構16，其加熱縱型容器12，將有機物熱分解並氣體化；導出部18，其導出有機物之熱分解氣體；及排出部20，其連續排出有機物殘渣。

如圖1所示般，投入部10設置於縱型容器12之上部，連接於原料投入機裝置。又，導出部18具備連接於縱型容器12之上部的導出有機物之熱分解氣體之導出路徑22。導出路徑22連接於縱型容器12之蓋部，將在縱型容器12內產生之熱分解氣體向氣體回收裝置引導。

如圖1及圖2所示般，縱型容器12係將自投入部10投入之廢塑膠或廢橡膠等有機物在其內部可保持為200 L左右之縱長之容器。又，在縱型容器12中，在熱分解處理時，固體熱介質填充有70體積%左右。

如圖1及圖2所示般，攪拌機構14構成為具備在縱型容器12之中心部沿上下方向設置之旋轉軸24、及連接於旋轉軸24且繞該軸旋轉之雙片帶型攪拌葉片26，可將收容物由下往上翻攪。

如圖3所示般，排出部20具備連接於縱型容器12之下部之將有機物殘渣連續排出之排出路徑28。排出路徑28係由形成於連設在縱型容器12之下方的筒體30之朝底部縮小之內面、與設置於筒體30內之朝底部縮小的間隔件32之外表面之間的40 mm左右之間隙構成，與設置在縱型容器12之底部外周之開口連通。筒體30之橫截面形狀形成為圓形狀之倒圓錐台狀。又，間隔件32形成為與筒體30之內面之傾斜角度相同之傾斜角度60°之倒圓錐台狀。又，間隔件32在其傾斜面具備作為排出路徑攪拌構件之棒構件34，且連接於在縱型容器12之中心部沿上下方向設置之攪拌機構14之旋轉軸24並繞該軸旋轉。

又，如圖1所示般，連續式有機物熱分解裝置1包含第1加熱機構16，其對縱型容器12進行加熱，將有機物熱分解並氣體化。第1加熱機構16係向包圍縱型容器12及排出部20之加熱介質通路36導入藉由熱風產生器38產生之熱風之機構。又，第1加熱機構16兼為對排出部20之排出路徑28進行加熱之第2加熱機構。因加熱介質通路36將其入口設置於排出部20側，將其出口設置於縱型容器12側，且在入口與出口之間設置將縱型容器12之外部與排出部20之外部予以分隔之擋板40，故可將排出部20側設為更高溫。

又，如圖1所示般，連續式有機物熱分解裝置1包含與排出部20連接之作為運搬裝置及冷卻機構之冷卻螺旋輸送機42。冷卻螺旋輸送機42可將自排出部20排出之有機物一面輸送一面冷卻。

再者，如圖4所示般，在連續式有機物熱分解裝置1中，作為攪拌機構14之攪拌葉片使用雙片帶型攪拌葉片26，但亦可使用漿型攪拌葉片(a)或閘型攪拌葉片(b)等其他攪拌葉片。 [實施例]

(實施例1)[連續排出試驗] 進行使用本發明之連續式有機物熱分解裝置及連續式有機物熱分解方法而連續排出之有機物殘渣之分析。

首先，向容量100 L之縱型容器內填充70 L之廢FCC觸媒之粉粒體，將縱型容器內以450℃進行加熱，且將排出部之排出路徑以480℃進行加熱。在熱傳遞至縱型容器內整體且穩定之後，藉由利用與排出部連接之冷卻螺旋輸送機進行搬運而開始排出，開始連續處理。廢塑膠以30 L/h之速度連續投入，廢FCC觸媒以在縱型容器內成為70 L之方式連續投入，以相對於廢FCC觸媒的未分解之廢塑膠保持3%之方式進行處理。從自開始連續處理至1小時後排出之有機物殘渣取得10 g(圖5)。 接著，將有機物殘渣10g以450℃煅燒1小時。對煅燒後之各個有機物殘渣之質量進行了測定。 表1顯示該結果。

[表1]

		溫度 [℃]	時間 [h]	質量 [g]	減少量 [g]	減少量 (累計) [g]	減少比例 [%]	減少比例 (累計) [%]
排出有機物殘渣	煅燒前	-	-	10.0	-	-	-	-
煅燒後(油分)	450	1.0	10.0	0.0	0.0	0	0

如表1所示般，在以450℃進行1小時煅燒之前與之後，在質量上未見差異。450℃係油分氣化之溫度，因無質量變化，故可知作為油分之有機物不作為有機物殘渣而殘留，而被全部熱分解。 [產業上之可利用性]

本發明之有機物之熱分解裝置可使用於來自廢塑膠等有機物之油分之回收，故在產業上有用。

1:連續式有機物熱分解裝置 10:投入部 12:縱型容器 14:攪拌機構 16:第1加熱機構(第2加熱機構) 18:導出部 20:排出部 22:導出路徑 24:旋轉軸 26:雙片帶型攪拌葉片 28:排出路徑 30:筒體 32:間隔件 34:棒構件(排出路徑攪拌構件) 36:加熱介質通路 38:熱風產生器 40:擋板 42:冷卻螺旋輸送機

圖1係本發明之一實施形態之連續式有機物熱分解裝置之說明圖。 圖2係圖1所示之連續式有機物熱分解裝置之縱型容器及排出部之說明圖。 圖3係圖1所示之連續式有機物熱分解裝置之排出部之放大圖。 圖4係本發明之其他實施形態之連續式有機物熱分解裝置之攪拌葉片之說明圖，(a)顯示漿型攪拌葉片，(b)顯示閘型攪拌葉片。 圖5係在實施例1之連續排出試驗中獲得之有機物殘渣之寫真。

Claims (18)

1. 一種連續式有機物熱分解裝置，其特徵在於包含： 投入部，其連續投入有機物； 縱型容器，其收容藉由前述投入部投入之有機物； 攪拌機構，其設置於前述縱型容器內，攪拌有機物； 第1加熱機構，其加熱前述縱型容器，將前述有機物熱分解而氣體化； 導出部，其具備連接於前述縱型容器之上部、導出有機物之熱分解氣體的導出路徑；及 排出部，其具備連接於前述縱型容器之下部、連續排出有機物殘渣之排出路徑。
2. 如請求項1之連續式有機物熱分解裝置，其包含加熱前述排出部之排出路徑之第2加熱機構。
3. 如請求項2之連續式有機物熱分解裝置，其中前述第2加熱機構係將前述排出部加熱至較前述縱型容器更高溫之機構。
4. 如請求項1至3中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑配置於前述縱型容器之下部下方。
5. 如請求項1至3中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑配置於前述縱型容器之下部側方。
6. 如請求項1至3中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述排出部之排出路徑 由形成於連設在前述縱型容器下方之筒體之朝底部縮小之內面、與設置於前述筒體內且朝底部縮小的間隔件之外表面之間的間隙構成，且 與設置於前述縱型容器之底部外周之開口連通。
7. 如請求項1至3中任一項之連續式有機物熱分解裝置，其中前述攪拌機構具備：旋轉軸，其在縱型容器之中心部沿上下方向設置；及攪拌葉片，其連接於該旋轉軸且繞該軸旋轉。
8. 如請求項7之連續式有機物熱分解裝置，其中前述攪拌機構係可將有機物由下往上翻攪之機構。
9. 如請求項6之連續式有機物熱分解裝置，其中前述間隔件在其傾斜面具備排出路徑攪拌構件，且連接於在前述縱型容器之中心部沿上下方向設置之前述攪拌機構之旋轉軸並繞該軸旋轉。
10. 一種連續式有機物熱分解方法，其特徵在於包含： 連續投入步序，其向填充有固形熱介質之縱型容器內，連續投入有機物及固形熱介質； 熱分解步序，其將在前述連續投入步序中投入至縱型容器內之有機物及前述固形熱介質加熱攪拌，而將前述有機物熱分解； 回收步序，其回收在前述熱分解步序中產生之熱分解氣體；及 連續排出步序，其將在前述熱分解步序中產生之有機物殘渣與前述固形熱介質之一部分一起向前述縱型容器外連續排出。
11. 如請求項10之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續排出步序中，對要排出之有機物殘渣及固形熱介質進行加熱。
12. 如請求項11之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續排出步序中，對要排出之有機物殘渣及固形熱介質以較前述熱分解步序之加熱溫度更高之溫度進行加熱。
13. 如請求項10至12中任一項之連續式有機物熱分解方法，其為使相對於前述縱型容器內之前述固形熱介質100 L的有機物之投入量成為1～50 kg/h之範圍而連續投入有機物及固形熱介質。
14. 如請求項10至12中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中前述固形熱介質係直徑0.1 μm～150 mm之球狀固形物。
15. 如請求項10至12中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中前述固形熱介質具有選自由鹼土類金屬系固形物、二氧化矽系固形物、砂、氧化鋁系固形物、及沸石系固形物所組成之群中之至少1種固形物。
16. 如請求項10至12中任一項之連續式有機物熱分解方法，其中在前述連續投入步序中投入之有機物係廢塑膠或廢橡膠。
17. 如請求項10至12中任一項之連續式有機物熱分解方法，其使用請求項1之連續式有機物熱分解裝置。
18. 一種再生有機物回收系統，其特徵在於包含： 請求項1至3中任一項之連續式有機物熱分解裝置； 有機物投入裝置，其向前述連續式有機物熱分解裝置連續投入有機物；及 氣體回收裝置，其回收在前述連續式有機物熱分解裝置中經熱分解之有機物之熱分解氣體。