WO2007148402A1

WO2007148402A1 - 高分子系廃棄物処理装置

Info

Publication number: WO2007148402A1
Application number: PCT/JP2006/312536
Authority: WO
Inventors: Sadao Hakata; Takashi Kinoshita
Original assignee: Mizokawa Kensetsu Co., Ltd.
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、第１に、高分子系廃棄物を連続的に処理することを課題とし、第２に、運転中の熱効率を向上させ、かつ冷却時間を短縮することを課題とする。　【解決手段】高分子系廃棄物ＷＰを高温のガスによって熱分解する熱分解炉１、２と、該熱分解炉１，２を経たガスから油分を回収する油分回収部３と、該油分回収部３を経たガスを加熱して高温とする熱交換器６と、熱分解炉１，２、油分回収部３、およびガス加熱部６をガスが循環するためのガス流路とが設けられている。各熱分解炉１，２と油分回収部３および熱交換器６との間においてガス流路を切り替える流路切替器４１、４２が設けられ、熱分解炉１，２の一つを選択してガス流路を切り替える。　

Description

明細書

高分子系廃棄物処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、高分子系廃棄物を熱分解して処理する高分子系廃棄物処理装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、高分子系廃棄物を高温のガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉を経たガス力油分を回収する油分回収部と、該油分回収部を経たガスを加熱して高温とするガス加熱部と、前記熱分解炉、油分回収部、およびガス加熱部をガスが循環するためのガス流路とが設けられた高分子系廃棄物処理装置が知られている。

[0003] この装置では、熱分解炉にお!/、て高分子系廃棄物の熱分解処理が終了した後、ガスの循環、油分の回収、ガスの加熱をそれぞれ停止した上で、安全のために 60°C以下に熱分解炉を冷却し、熱分解炉に残る高分子系廃棄物の残渣物を廃棄し、新たに高分子系廃棄物を熱分解炉に入れ、運転を再開していた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、熱分解処理が終了する毎に運転を長時間停止するため、高分子系廃棄物を連続的に処理することができないという問題があった。また、停止状態から再び立ち上げて正常な運転状態に戻すのに時間と手間が力かるという問題があった

[0005] さらに、一般に熱分解炉の内壁周面には水冷ジャケットが設けられており、水冷ジャケット内の水は 100°C以上にならない。このため、炉内温度（例えば 300°C〜550 °C)の炉内温度との温度差が大きぐ炉内の熱が水冷ジャケットより放熱されるため、熱効率が悪いという問題があった。し力も、熱分解炉を 60°C以下に冷却するときには、 100°C程度になった水冷ジャケットがかえって冷却速度を低下させ、冷却時間が長く力かるという問題もあった。

[0006] 本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、第 1に、高分子系廃棄物を連続的に処理することを課題とし、第 2に、運転中の熱効率を向上させ、かつ冷却時間を短縮することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、上記課題を解決するために、高分子系廃棄物を高温のガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉を経たガスから油分を回収する油分回収部と、該油分回収部を経たガスを加熱して高温とするガス加熱部と、前記熱分解炉、油分回収部、およびガス加熱部をガスが循環するためのガス流路とが設けられた高分子系廃棄物処理装置であって、複数の熱分解炉と、各熱分解炉と油分回収部との間においてガス流路を切り替える第 1の流路切替手段と、各熱分解炉とガス加熱部との間においてガス流路を切り替える第 2の流路切替手段とが設けられ、第 1の流路切替手段および第 2の流路切替手段は、複数の熱分解炉のうちから一つの熱分解炉を選択して、その選択した熱分解炉と前記油分回収部および前記ガス加熱部とが接続されるようにガス流路を切り替えるものとなされてヽることを特徴とする。

[0008] これによれば、一の熱分解炉において高分子系廃棄物の熱分解処理を行う一方、別の熱分解炉にお!、て冷却処理を行!、、それら熱分解処理および冷却処理が終了したあとは、流路切替器によりガスの流路を切り替えて、一の熱分解炉において冷却処理を行う一方、別の熱分解炉において熱分解処理を行う。より具体的には、油分回収部およびガス加熱部に接続した一つの熱分解炉に入れた高分子系廃棄物の熱分解処理が終わると、油分回収部およびガス加熱部を別の熱分解炉に接続して、その熱分解炉に入れた高分子系廃棄物の熱分解処理を行う。そして、それと並行して、高分子系廃棄物の熱分解処理が終わった熱分解炉を安全のために 60°C以下に冷却し、その熱分解炉に残る残渣物を廃棄し、新たに高分子系廃棄物を該熱分解炉に入れておく。これを繰り返すことにより、高分子系廃棄物を連続的に処理することができ、高い生産性が得られる。また、停止状態から再び立ち上げて正常な運転状態に戻すのに時間と手間が力かることがない。

[0009] また、前記ガス加熱部は、油分回収部を経たガスの一部が補助燃料として供給されるものとなされているのが好ましい。これによれば、ガスを効率的に加熱することができる。 [0010] また、前記ガス加熱部の排気側に排ガス処理部が設けられて!/、るのが好ま、。これによれば、余剰のガスを無害化して大気中に排出することができる。

[0011] また、本発明は、上記課題を解決するために、高分子系廃棄物を高温のガスによつて熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉を経たガスから油分を回収する油分回収部と、該油分回収部を経たガスを加熱して高温とするガス加熱部と、前記熱分解炉、油分回収部、およびガス加熱部をガスが循環するためのガス流路とが設けられた高分子系廃棄物処理装置であって、前記熱分解炉の内壁に水冷ジャケットが設けられるとともに、熱分解処理が終了した後に前記水冷ジャケットに通水する一方、熱分解処理を開始する前に前記水冷ジャケットから冷却水を抜くものとなされている冷却水給排手段が設けられて、ることを特徴とする。

[0012] これによれば、運転中の水冷ジャケットは空となるので、熱分解炉の炉壁が 100°C 以上になることができる。よって、炉内温度 (例えば 300°C〜550°C)との温度差が従来より小さくなり、炉壁への無駄な放熱が小さくなり、運転中の熱効率を向上できる。また、熱分解炉を 60°C以下に冷却するときには、水冷ジャケットに冷却水を通水するため、冷却時間を短縮することができる。

発明の効果

[0013] 本発明によれば、高分子系廃棄物を連続的に処理することができ、高い生産性が得られる。また、停止状態から再び立ち上げて正常な運転状態に戻すのに時間と手間がかかることがない。

[0014] また、炉内温度との温度差が従来より小さくなり、炉壁への無駄な放熱が小さくなり

、運転中の熱効率を向上できる。

[0015] さらに、熱分解炉を 60°C以下に冷却するときには、水冷ジャケットに冷却水を通水するため、冷却時間を短縮することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]実施例 1に係る高分子系廃棄物処理装置を示す構成概略図である。

[図 2]実施例 1に係る高分子系廃棄物処理装置の動作を示すフロー図である。

[図 3]実施例 2に係る高分子系廃棄物処理装置を示す構成概略図である。

符号の説明 [0017] 1，，，第1熱分解炉

2···第 2熱分解炉

3···油分回収部

4、 14、 24、 63…ブロワ一

6··，熱交換器

7···排ガス処理部

9···ガス補給部

11···第 1水冷ジャケット

15〜18、 25〜28···ノレブ

21···第 2水冷ジャケット

30···冷却水給排装置

41、 42···流路切替器

50··，制御装置

100· ··高分子系廃棄物処理装置

発明を実施するための最良の形態

[0018] 次に本実施形態に力かる実施例について説明する。なお、本実施例により本発明が限定されるものではない。

実施例 1

[0019] 図 1は、実施例 1に係る高分子系廃棄物処理装置 100の構成概略図である。

[0020] この高分子系廃棄物処理装置 100は、高分子系廃棄物 WPを高温のガスによって熱分解するために並列的に設けられた第 1熱分解炉 1および第 2熱分解炉 2と、第 1 熱分解炉 1または第 2熱分解炉 2で発生した熱分解熱 WGから油分を回収する油分回収部 3と、油分回収部 3を経たガスを熱交換器 6に送るためのブロワ一 4と、ブロワ一 4により送られてきたガスを加熱して高温とするための熱交 6、バーナー Ζカロ熱部 61およびブロワ一 63と、余剰のガスを無害化して大気中へ排出するための排ガス処理部 7と、窒素ガスを補給するガス補給部 9と、第 1熱分解炉 1または第 2熱分解炉 2のいずれか一方のガス出口を選択して油分回収部 3に接続する流路を切り替える流路切替器 41と、第 1熱分解炉 1または第 2熱分解炉 2のいずれか一方のガス入口を選択して熱交換器 6に接続する流路を切り替える流路切替器 42と、冷却水を供給する冷却水給排装置 30と、第 1熱分解炉 1および第 2熱分解炉 2に対して通水したり冷却水を抜いたりするためのノレブ 15〜18、 25〜28と、第 1熱分解炉 1および熱分解炉 2に対して通気するためのブロワ一 14、 24と、作業者の操作に基づいて動作を制御するための制御装置 50とを備えてなる。

[0021] 前記第 1熱分解炉 1は、内部に第 1バスケットケージ 12が設けられており、該第 1バスケットケージ 12内に高分子系廃棄物 WPが収容されるものとなされている。また、第 1熱分解炉 1は、内壁周面にわたって第 1水冷ジャケット 11が設けられており、該第 1 水冷ジャケット 11に冷却水が通水したり抜かれたするものとなされて、る。

[0022] また、前記第 2熱分解炉 2は、内部に第 2バスケットケージ 22が設けられており、該第 2バスケットケージ 22内に高分子系廃棄物 WPが収容されるものとなされている。また、第 2熱分解炉 2は、内壁周面にわたって第 2水冷ジャケット 21が設けられており、該第 2水冷ジャケット 21に冷却水が通水したり抜かれたするものとなされている。

[0023] なお、図 1は、図 2に示すステップ Fl、 SIが実行される前の状態であり、熱分解処理前の高分子系廃棄物 WPを入れた第 1バスケットケージ 12が第 1熱分解炉 1に入れられており、また熱分解処理後の残渣物 Qが残っている第 2バスケットケージ 22が第 2熱分解炉 2に入れられている。

[0024] また、流路切替器 41は、図 1の実線に示すように、第 1熱分解炉 1のガス出口を選択して油分回収部 3に接続している。また、流路切替器 42は、図 1の実線に示すように、第 1熱分解炉 1のガス入口を選択して熱交 6に接続して、る。

[0025] また、ノレブ 15、 16、 17は閉状態であり、バルブ 18は開状態である。また、バルブ 25、 26、 27は閉状態であり、ノレブ 28は開状態である。

[0026] また、第 1水冷ジャケット 11には冷たい空気が入っており、第 2水冷ジャケット 21には熱い空気が入っている。

[0027] 次に高分子系廃棄物処理装置 100の動作について図 2を参照しつつ説明する。

[0028] 図 2は、本装置 100の動作を示すフローチャートである。なお、ステップ Fl、 F2は第 1熱分解炉 1にて行われる処理で、ステップ Sl、 2は第 2熱分解炉 2にて行われる処理であり、ステップ Fl、 F2とステップ Sl、 S2は並行して実行される。 [0029] ステップ Flでは、第 1熱分解炉 1による高分子系廃棄物 WPの熱分解処理が行われる。すなわち、第 1熱分解炉 1に高温の窒素ガスを吹き込んで高分子系廃棄物 WP を熱分解する。発生した熱分解ガス WGは、第 1熱分解炉 1を出て、流路切替器 41を介して油分回収部 3に送られる。油分回収部 3は熱分解ガス WGから油分を回収する。油分回収部 3を経たガスは、ブロワ一 4により熱交換器 6に送られ、加熱される。熱交換器 6で加熱された高温のガスは、流路切替器 42を介して第 1熱分解炉 1に吹き込まれる。この循環を繰り返し、第 1熱分解炉 1の出口でのガスの酸素濃度が下がつたら、窒素ガスの補給を止め、発生するガスのみを循環させて熱分解処理を継続する。

[0030] 一方、ステップ S1では、第 2熱分解炉 2による熱分解処理後の残渣物 Qの冷却が行われる。すなわち、バルブ 27を開状態にし、ブロワ一 24によりバルブ 27を介して第 2水冷ジャケット 21に空気を流通させる。第 2水冷ジャケット 21の温度が 100°C以下になると、ブロヮ一 24を停止し、ノノレブ 27、 28を閉状態にし、ノノレブ 25、 26を開状態にし、冷却水給排装置 30により第 2水冷ジャケット 21に冷却水を流通させる。

[0031] 第 2熱分解炉 2の温度が 60°C以下になると、バルブ 26を閉状態とし、ノレブ 28を開状態とする。これにより、第 2水冷ジャケット 21の冷却水は空気に替わり、冷却水が排水される。第 2水冷ジャケット 21の中が空気になるまで所定時間の排水を行った後、冷却水給排装置 30を停止し、ノレブ 25を閉状態とする。この排水と並行して、第 2 バスケットケージ 22の残渣物 Qを廃棄し、新たな高分子系廃棄物 WPを第 2バスケットケージ 22に入れ、その第 2バスケットケージ 22を第 2熱分解炉 2に入れる。

[0032] 第 1熱分解炉 1の出口でのガスの温度は、熱分解進行中は 250°C〜350°Cである力熱分解が終わると上昇してくるので、ステップ G1に進む。

[0033] ステップ G1では、まず窒素ガスを補給し、循環させる。それから流路切替器 41を図 1の破線に示すように切り替えて、第 2熱分解炉 2のガス出口を選択して油分回収部 3に接続する。また、流路切替器 42を図 1の破線に示すように切り替えて、第 2熱分解炉 2のガス入口を選択して熱交換器 6に接続する。ステップ G1が終わると、ステツプ F2、 S2に進む。

[0034] ステップ F2では、第 1熱分解炉 1による熱分解処理後の残渣物 Qの冷却が行われる。すなわち、バルブ 17を開状態にし、ブロワ一 14によりバルブ 17を介して第 1水冷ジャケット 11に空気を流通させる。第 1水冷ジャケット 11の温度が 100°C以下になると、ブロワ一 14を停止し、ノレブ 17、 18を閉状態にし、バルブ 15、 16を開状態にし、冷却水給排装置 30により第 1水冷ジャケット 11に冷却水を流通させる。

[0035] 第 1熱分解炉 1の温度が 60°C以下になると、バルブ 16を閉状態とし、ノレブ 18を開状態とする。これにより、第 1水冷ジャケット 11の冷却水は空気に替わり、冷却水が排水される。第 1水冷ジャケット 21の中が空気になるまで所定時間の排水を行った後、冷却水給排装置 30を停止し、ノレブ 15を閉状態とする。この排水と並行して、第 1 バスケットケージ 12の残渣物 Qを廃棄し、新たな高分子系廃棄物 WPを第 1バスケットケージ 12に入れ、その第 1バスケットケージ 12を第 1熱分解炉 1に入れる。

[0036] 一方、ステップ S2では、第 2熱分解炉 2による高分子系廃棄物 WPの熱分解処理が行われる。すなわち、第 2熱分解炉 2に高温の窒素ガスを吹き込んで高分子系廃棄物 WPを熱分解する。発生した熱分解ガス WGは、第 2熱分解炉 2を出て、流路切替器 41を介して油分回収部 3に送られる。油分回収部 3は熱分解ガス WG力ゝら油分を回収する。油分回収部 3を経たガスは、ブロワ一 4により熱交翻6に送られ、加熱される。熱交換器 6で加熱された高温のガスは、流路切替器 42を介して第 2熱分解炉 2に吹き込まれる。この循環を繰り返し、第 2熱分解炉 2の出口でのガスの酸素濃度が下がったら、窒素ガスの補給を止め、発生するガスのみを循環させて熱分解処理を継続する。

[0037] 第 2熱分解炉 2の出口でのガスの温度は、熱分解進行中は 250°C〜350°Cである力熱分解が終わると上昇してくるので、ステップ G2に進む。

[0038] ステップ G2では、まず窒素ガスを補給し、循環させる。それから流路切替器 41を図 1の実線に示すように切り替えて、第 1熱分解炉 1のガス出口を選択して油分回収部 3に接続する。また、流路切替器 42を図 1の実線に示すように切り替えて、第 1熱分解炉 1のガス入口を選択して熱交換器 6に接続する。ステップ G2が終わると、ステツプ Fl、 SIに戻る。

[0039] このように第 1熱分解炉 1と第 2熱分解炉 2を交互に切り替えるので、高分子系廃棄物 WPを連続的に処理することができ、高い生産性が得られる。また、油分回収部 3, 排ガス処理部 7,バーナー Z加熱部 61,熱交換器 6を停止せずに済み、再立ち上げする時間と手間がかからなる。

[0040] また、高分子系廃棄物を冷却した後は水冷ジャケット 11、 12から冷却水を排水し、熱分解処理中の水冷ジャケット 11、 12は空となるため、熱分解炉 1、 2の炉壁が 100 °C以上の高温 (例えば 250°C〜500°C)になることができる。よって、例えば炉内温度 (例えば 450°C〜550°Cの）との温度差が従来より小さくなり、炉壁への無駄な放熱力、さくなり、運転中の熱効率を向上できる。また、熱分解炉 1、 2を 60°C以下に冷却する時には、水冷ジャケット 11、 21に冷却水を通水するので、高速冷却が可能となり、冷却時間を短縮できる。

[0041] なお、熱交換器 6からブロワ一 63に出たガスまだ高温（例えば 250°C〜300°C)であることから、一部をバーナー Z加熱炉 61に戻して熱を再使用しているため、パーナ一 Z加熱炉 61での燃料消費を低減することができる。

実施例 2

[0042] 図 3は、実施例 2に係る高分子系廃棄物処理装置 200の構成概略図である。

[0043] この高分子系廃棄物処理装置 200は、油分回収部 3を経たガスの一部をバーナー

Z加熱炉 61で補助燃料としており、ガスを効率的に加熱することができる。

[0044] また、排ガス処理部 7を熱交換器 6の排気側に設けており、余剰のガスを無害化して大気中に排出することができる。

[0045] なお、高分子系廃棄物処理装置 200のその他の構成については、実施例 1に係る高分子系廃棄物処理装置 100と同じ構成であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。

産業上の利用可能性

[0046] 本発明の高分子系廃棄物処理装置は、廃タイヤなどの高分子系廃棄物の処理に適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 高分子系廃棄物を高温のガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉を経たガス力油分を回収する油分回収部と、該油分回収部を経たガスを加熱して高温とするガス加熱部と、前記熱分解炉、油分回収部、およびガス加熱部をガスが循環するためのガス流路とが設けられた高分子系廃棄物処理装置であって、

複数の熱分解炉と、各熱分解炉と油分回収部との間においてガス流路を切り替える第 1の流路切替手段と、各熱分解炉とガス加熱部との間においてガス流路を切り替える第 2の流路切替手段とが設けられ、

第 1の流路切替手段および第 2の流路切替手段は、複数の熱分解炉のうちから一つの熱分解炉を選択して、その選択した熱分解炉と前記油分回収部および前記ガス加熱部とが接続されるようにガス流路を切り替えるものとなされてヽることを特徴とする高分子系廃棄物処理装置。

[2] 前記ガス加熱部は、油分回収部を経たガスの一部が補助燃料として供給されるものとなされている請求の範囲第 1項に記載の高分子系廃棄物処理装置。

[3] 前記ガス加熱部の排気側に排ガス処理部が設けられている請求の範囲第 1項または第 2項に記載の高分子系廃棄物処理装置。

[4] 高分子系廃棄物を高温のガスによって熱分解する熱分解炉と、該熱分解炉を経たガス力油分を回収する油分回収部と、該油分回収部を経たガスを加熱して高温とするガス加熱部と、前記熱分解炉、油分回収部、およびガス加熱部をガスが循環するためのガス流路とが設けられた高分子系廃棄物処理装置であって、

前記熱分解炉の内壁に水冷ジャケットが設けられるとともに、熱分解処理が終了した後に前記水冷ジャケットに通水する一方、熱分解処理を開始する前に前記水冷ジャケットから冷却水を抜くものとなされて、る冷却水給排手段が設けられて、ることを特徴とする高分子系廃棄物処理装置。