WO2019224985A1 - 廃プラスチック油化還元装置 - Google Patents

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WO2019224985A1
WO2019224985A1 PCT/JP2018/020041 JP2018020041W WO2019224985A1 WO 2019224985 A1 WO2019224985 A1 WO 2019224985A1 JP 2018020041 W JP2018020041 W JP 2018020041W WO 2019224985 A1 WO2019224985 A1 WO 2019224985A1
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tank
oil
cooling
unit
waste plastic
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PCT/JP2018/020041
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English (en)
French (fr)
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吉村乕
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吉村慎一
吉村靖弘
吉村 厚
大山 和雄
綿谷憲一
綿谷知紀
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/12Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by dry-heat treatment only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the present invention relates to a waste plastic oil reduction apparatus suitable for use in recycling waste plastic.
  • Patent Document 1 As an oil reduction apparatus that heats and decomposes waste plastic (polymer waste) to recycle oil equivalent to A heavy oil, the waste plastic oil reduction apparatus disclosed in Patent Document 1 is used. Are known.
  • the oil reduction device disclosed in the same document 1 improves installation and versatility by downsizing and compacting, contributes to reduction of running cost by reducing unnecessary power consumption, and simplifies the processing process.
  • the purpose is to make it possible to smoothly and reliably put waste plastic into the pyrolysis tank, and to facilitate cleaning, maintenance, etc. Specifically, it should be placed inside the coil.
  • the tank body contains waste plastic, and the tank body is inductively heated by flowing a high-frequency current through the coil, and the waste plastic is dissolved and pyrolyzed to generate decomposition gas.
  • Has a hopper for charging plastic and has an open / close lid that opens and closes the charging port of the hopper and an open / close valve that opens and closes the charging path between the hopper and the tank body.
  • the waste hopper is equipped with a waste plastic charging mechanism that can feed inert gas into the hopper, and an oil treatment unit that cools and decomposes the cracked gas generated in the thermal decomposition tank. Then, it is configured to thermally decompose and cool the generated cracked gas to oil.
  • the cracked gas pyrolyzed in the pyrolysis tank is supplied to the condenser, and is cooled (condensed) by the condenser to be reduced to recycled oil.
  • the inside of the heat exchange pipe is easily clogged because the cracking gas is passed through a thin heat exchange pipe whose peripheral surface is cooled by cooling water.
  • the heat exchange tube is clogged, not only does it cause a decrease in heat exchange efficiency and heat exchange capacity, but it is also necessary to remove oily foreign matter from the inside of the thin heat exchange tube during capacitor maintenance and cleaning. There was a difficulty that work labor and work time that could not be ignored were consumed.
  • the condenser since the condenser has a main condensing function, as a result, the condenser assumes most of the condensing function. Therefore, it is easy to increase the size of the capacitor. In particular, since the overall shape of the capacitor is formed in a long and narrow cylindrical shape, an installation space is taken, and the overall size of the oil reduction device tends to increase. In addition, since the burden on the capacitor is increased, cracked gas that is not condensed is likely to be generated, and there is a problem in that it is likely to cause troubles in the peripheral processing process and to be complicated and large.
  • the object of the present invention is to provide a waste plastic oil reduction apparatus that solves the problems existing in the background art.
  • the present invention is configured to dispose of the waste plastic Rr that heats and decomposes the waste plastic Rr and condenses the generated cracked gas Gr to produce recycled oil.
  • a pre-treatment unit 2 for plasticizing and discharging the plastic Rr, a pyrolysis tank 4 in which the plasticized waste plastic Rm from the pre-treatment unit 2 is accommodated, and a heating unit 5 for heating the pyrolysis tank 4 are provided.
  • the front tank part 7f and the rear tank part 7r are provided by providing inside the thermal decomposition processing part 3 that thermally decomposes the waste plastic Rm to generate cracked gas Gr, and the partition wall 7w that the upper part 7u is opened.
  • a condensing unit 6 comprises a condensing unit 9 to condense the cracked gas Gr to generate a reproduced oil Ro, characterized in that it comprises a oil storage portion 10 for storing the reclaimed oil Ro supplied from the rear tank portion 7r.
  • the condensing unit 9 has a condensing tank 7 constituted by a double structure in which a part or the whole of the outer side of the inner tank part 7i is covered with the outer tank part 7o via a predetermined interval. And a cooling part 8 formed as a water cooling space 8s for accommodating the circulating cooling water W between the inner tank part 7i and the outer tank part 7o. Further, the condensing unit 9 includes a cooling tank 12 to which the regenerated oil Ro discharged from the rear tank unit 7r is supplied and a cooling unit 13 that is attached to the cooling tank 12 and cools the regenerated oil Ro inside.
  • the cooling processing unit 11 includes a cooling tank 12 configured by a double structure in which a part or all of the outer side of the inner tank part 12i is covered with the outer tank part 12o via a predetermined interval, and the inner tank part 12i. And the outer tub portion 12o can be provided with a cooling portion 13 formed as a water cooling space 13s for accommodating the circulating cooling water W.
  • the condensation processing unit 6 has an auxiliary capacitor 15 to which the internal cracked gas Gr in the condensing tank 7 of the condensing unit (hereinafter, main condensing unit) 9 is supplied, and the regenerated oil Ro condensed by the auxiliary capacitor 15.
  • the auxiliary condensing unit 14 can be configured to include an auxiliary oil storage tank 16 that temporarily stores the regenerated oil Ro generated by the auxiliary capacitor 15 and supplies the temporarily stored regenerated oil Ro to the oil storage unit 10.
  • the oil reduction apparatus 1 has a water sealing tank 18 in which the treated water Wt is accommodated, and the treated gas Wt in the water sealed tank 18 contains residual gas Ge and / or inside the cooling tank 12. By supplying the residual gas Ge inside the auxiliary oil storage tank 16, an off-gas processing unit 17 that discharges the purified gas Ga that has floated to the outside can be provided.
  • an extruder 19 incorporating a screw 19s that rotates inside the heating cylinder 19c can be used, and when configuring the pyrolysis unit 3, a coil 5c is provided on the outer periphery. And a heating section 5 for inductively heating the pyrolysis tank 4 by flowing a high-frequency current through the coil 5c.
  • the waste plastic oil reduction apparatus 1 according to the present invention having such a configuration has the following remarkable effects.
  • a partition wall 7w having an open upper portion 7u is provided inside, thereby forming a front tank part 7f and a rear tank part 7r.
  • the thermal decomposition processing part is formed in the front tank part 7f. 3 is provided with a condensing tank 7 to which the cracked gas Gr generated in 3 is supplied, and a cooling part 8 for cooling the condensing tank 7, thereby condensing the cracked gas Gr supplied to the front tank part 7f and Since the main condensing unit 9 to be generated is provided, basically, a condenser having a large number of heat exchange tubes used in the conventional condensing processing unit can be eliminated.
  • the main condensing part 9 forms a front tank part 7f and a rear tank part 7r by providing a partition wall 7w opened in the upper part 7u, and is generated in the thermal decomposition processing part 3 in the front tank part 7f. Since the condensing tank 7 to which the cracked gas Gr is supplied and the cooling part 8 for cooling the condensing tank 7 are provided, the foreign matter is precipitated as it is in the front tank part 7f by the partition wall 7w having the upper part 7u opened. In addition, in the rear tank portion 7r, it is possible to obtain a reclaimed oil Ro that has no foreign matter or little supernatant. Moreover, since the basic shape of the condensing tank 7 has a simple tank structure, maintenance and cleaning for removing foreign matters can be easily and quickly performed.
  • a condensing tank 7 constituted by a double structure in which a part or all of the outer side of the inner tank part 7i is covered with the outer tank part 7o with a predetermined interval in the main condensing part 9 according to a preferred embodiment. If the cooling part 8 formed as the water cooling space 8s which accommodates the circulating cooling water W between the inner tank part 7i and the outer tank part 7o is provided, it can be configured with a relatively simple structure and the condensing tank 7 Since the whole can be cooled uniformly, it can contribute to ease of implementation and efficiency of the cooling process.
  • the cooling unit 11 that supplies the cooled reclaimed oil Ro to the oil storage unit 10 by providing the unit 13 additional cooling can be performed on the regenerated oil Ro from the rear tank unit 7r. For this reason, even if the regenerated oil Ro from the rear tank portion 7r is not sufficiently cooled, for example, the target cooling treatment to room temperature can be sufficiently and reliably performed.
  • cooling configured by a double structure in which a part or all of the outside of the inner tank part 12i is covered with the outer tank part 12o via a predetermined interval. If the tank 12 is provided and the cooling part 13 formed as the water cooling space 13s for accommodating the circulating cooling water W is provided between the inner tank part 12i and the outer tank part 12o, a relatively simple structure can be provided. At the same time, since the entire cooling tank 12 can be cooled uniformly, it can contribute to ease of implementation and efficiency of the cooling process.
  • the condensation processing unit 6 has an auxiliary capacitor 15 to which the internal cracked gas Gr in the condensation tank 7 of the main condensing unit 9 is supplied, and the regenerated oil Ro condensed by the auxiliary capacitor 15 If the auxiliary condensing unit 14 that generates the above is provided, the condensing gas Gr remaining without being condensed in the main condensing unit 9 can be subjected to an additional condensing process by the auxiliary condensing unit 14. Condensation processing with higher completeness and certainty can be performed, and it can contribute to miniaturization of the whole including peripheral processing steps.
  • a general condenser is configured by an elongated cylindrical outer shape
  • the condensation processing unit is configured only by a condenser as in the past, a large installation space is required, and the size of the entire oil reduction device is increased.
  • a small capacitor auxiliary capacitor 15
  • the entire oil reduction device 1 can be made compact and compact. It can contribute and increase the processing capacity of the entire condensation processing function. As a result, decomposition gas that is not condensed is unlikely to be generated, and it is possible to reduce troubles in the peripheral processing process, and to contribute to simplification and miniaturization.
  • auxiliary condensing unit 14 is provided with an auxiliary oil storage tank 16 that temporarily stores the regenerated oil Ro generated by the auxiliary capacitor 15 and supplies the temporarily stored regenerated oil Ro to the oil storage unit 10. Since it is possible to avoid sending unnecessary residual gas Ge directly to the oil storage unit 10, it is possible to secure a higher quality recycled oil Ro and to eliminate unnecessary residual gas Ge in the process step of the auxiliary oil storage tank 16. Can do.
  • the oil-reduction apparatus 1 has a water-sealed tank 18 that contains treated water Wt inside, and the inside of the cooling tank 12 remains in the treated water Wt of the water-sealed tank 18.
  • the cooling tank 12 and / or the auxiliary oil storage tank 16 is provided. Since the harmful or useless substance component of the residual gas Ge inside can be absorbed by the treated water Wt, the purified gas can be released into the atmosphere.
  • the waste plastic Rr can be plasticized at the process stage of the pre-treatment unit 2.
  • the thermal decomposition process by the next thermal decomposition processing unit 3, that is, the thermal decomposition process for generating the cracked gas Gr can be performed more efficiently and efficiently, and the good and stable quality related to the recycled oil Ro It can contribute to securing.
  • the pyrolysis tank 4 having the coil 5c disposed on the outer periphery is provided, and the pyrolysis tank 4 is induction-heated by flowing a high-frequency current through the coil 5c. If the heating part 5 is provided, the pyrolysis tank 4 can be induction-heated by the coil 5c, which can contribute to the downsizing and compacting of the entire pyrolysis treatment part 3.
  • FIG. 1 is a schematic system diagram showing the entire oil reduction / reduction apparatus according to the best embodiment of the present invention
  • Block diagram of the entire oil reduction unit A cross-sectional side view showing the internal structure of the condensing tank and the cooling unit constituting the condensing processing unit provided in the oil reduction device, A cross-sectional side view showing an internal structure of a cooling layer and a cooling unit constituting a cooling processing unit provided in the oil reduction device, Sectional side view (AA line in FIG. 6) showing the internal structure of the auxiliary capacitor that constitutes the auxiliary condensing unit provided in the oil reduction device Sectional front view (BB line in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the main part of the oil reduction apparatus according to the conventional example, which can be compared with the present embodiment shown in FIG.
  • the oil reduction device 1 is roughly divided into a pre-processing unit 2, a thermal decomposition processing unit 3, a condensation processing unit 6, and an oil storage unit 10, which are main components in the oil reduction device 1.
  • the pre-stage processing unit 2 has a function of supplying waste plastic Rr to the thermal decomposition processing unit 3 which is the next processing step by plasticizing the plastic, and as shown in FIG. 1, it rotates inside the heating cylinder 19c.
  • An extruder 19 having a built-in screw 19s is used.
  • 21 is a heater section for heating the cylinder attached to the outer peripheral surface of the heating cylinder 19c
  • 22 is a motor section for rotating the screw 19s
  • 23 is a hopper for throwing the waste plastic Rr into the rear of the heating cylinder 19c.
  • the plasticized molten resin is extruded from the resin extrusion port 24 at the front end of the heating cylinder 19c and injected into the pyrolysis tank 4 described later.
  • the waste plastic Rr thrown into the hopper 23 is a separation process for separating and removing non-recyclable wastes, a crushing process for crushing the waste plastic Rr, a washing process for washing the crushed waste plastic Rr, and a drying process for drying. Through this process, it is prepared in advance as a raw material for regeneration.
  • the waste plastic Rr can be plasticized at the process stage of the pre-treatment unit 2, so that the thermal decomposition treatment by the next pyrolysis treatment unit 3, that is, the cracked gas Gr
  • the thermal decomposition treatment that generates water can be performed more efficiently and efficiently, and can contribute to securing good and stable quality related to the recycled oil Ro.
  • the thermal decomposition processing unit 3 includes a thermal decomposition tank 4 in which the plasticized waste plastic Rm from the previous stage processing unit 2 is accommodated, and a heating unit 5 for heating the thermal decomposition tank 4, and the waste plastic Rm It has a function of generating cracked gas Gr by thermal decomposition.
  • the pyrolysis tank 4 is integrally formed of iron, alumina or the like so that the lower side is gradually squeezed from the upper and lower intermediate positions of the cylindrical shape.
  • a discharge hole 25 for discharging the plastic to the outside is provided. Further, the discharge hole 25 is communicated with the inside of a residue tank 27 configured in a sealed state via an opening / closing valve 26.
  • the residue tank 27 can be arbitrarily moved by a plurality of casters 27c. Further, by covering the upper end opening of the thermal decomposition tank 4 with the lid part 30, the thermal decomposition tank 4 is configured in a hermetically sealed state, and the cracked gas Gr generated inside is applied to a predetermined position of the lid part 30 for the next processing.
  • the upstream end of the gas delivery pipe 31 that is sent to the condensation processing unit 6 that is a process is connected in communication.
  • a coil 5c constituting the heating unit 5 is disposed in a wound shape.
  • the thermal decomposition tank 4 is induction-heated and the waste plastic Rm inside is heated and melted.
  • the cracked gas Gr by thermal decomposition can be generated.
  • the pyrolysis processing unit 3 when the pyrolysis processing unit 3 is configured, the pyrolysis tank 4 having the coil 5c disposed on the outer periphery is provided, and the heating unit 5 that induction-heats the pyrolysis tank 4 by flowing a high-frequency current through the coil 5c. If provided, since the pyrolysis tank 4 can be induction-heated by the coil 5c, there is an advantage that it is possible to contribute to the miniaturization and compactness of the entire pyrolysis treatment section 3.
  • a stirring mechanism 29 that rotates by the motor unit 28 and stirs the waste plastic Rm inside is disposed inside the pyrolysis tank 4.
  • various attachment mechanisms can be attached to the pyrolysis tank 4 as necessary.
  • a gas reforming section (not shown) can be selectively connected to a gas delivery pipe 31 connected to the pyrolysis tank 4 by connecting a three-way valve (not shown).
  • the gas reforming unit has a function of decomposing terephthalic acid generated in large quantities when a polyethylene terephthalate (PET) molded product such as a PET bottle is thermally decomposed, that is, a low boiling point that does not crystallize by vapor phase decomposition of terephthalic acid.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a catalyst charging mechanism (not shown) for supplying a catalyst such as zeolite that promotes thermal decomposition in the thermal decomposition tank 4 to the inside of the thermal decomposition tank 4 can also be connected.
  • the condensation processing unit 6 includes a main condensation unit 9 and an auxiliary condensation unit 14.
  • the main condensing unit 9 includes a condensing tank 7 provided with a cooling unit 8, and further includes a cooling processing unit 11 including a cooling tank 12 provided with a cooling unit 13 in the subsequent stage.
  • the condensing tank 7 includes a cylindrical inner tank portion 7i and an outer tank portion 7o each having a curved bottom formed of a heat-resistant material, and the outer surface of the inner tank portion 7i is entirely outside. It consists of a double structure covered with the tank part 7o.
  • the inner tank part 7i and the outer tank part 7o are formed in a substantially similar shape, and a predetermined interval (gap) is provided between the inner tank part 7i and the outer tank part 7o.
  • a predetermined interval is provided between the inner tank part 7i and the outer tank part 7o.
  • the water cooling space 8s constitutes a cooling unit 8 that cools the inner tank 7i.
  • reference numeral 35i denotes an inlet for the cooling water W provided at the center of the bottom of the outer tub 7o
  • 35e denotes an outlet for the cooling water W provided near the upper end of the outer tub 7o.
  • the inner tub unit 7i is provided with a condensing tub 7 configured by a double structure that covers the outer side of the inner tub unit 7i with the outer tub unit 7o through a predetermined interval.
  • the cooling part 8 formed as the water cooling space 8s for accommodating the circulating cooling water W is provided between the 7i and the outer tank part 7o, it can be configured with a relatively simple structure, and the entire condensation tank 7 can be uniformly cooled. Therefore, there is an advantage that the implementation can be facilitated and the efficiency of the cooling process can be improved.
  • a partition wall 7w that partitions the inner tank portion 7i forward and backward is provided inside the inner tank portion 7i.
  • the upstream side of the flow of processing steps will be described as the front side
  • the downstream side will be described as the rear side.
  • a front tank part 7f and a rear tank part 7r are formed inside the inner tank part 7i.
  • the height of the partition wall 7w is formed lower than the upper end position of the inner tank portion 7i.
  • the upper part 7u of the partition wall 7w is opened, and the front tank part 7f and the rear tank part 7r communicate with each other through the opening of the upper part 7u, so that the regenerated oil (corresponding to A heavy oil) Ro collected in the front tank part 7f.
  • the supernatant portion can flow into the rear tank portion 7r beyond the partition wall 7w.
  • the upper end of the partition wall 7w is formed with a regulation piece 7ws bent at a right angle toward the front tank portion 7f.
  • the restriction piece 7ws restricts foreign matter and prevents entry into the rear tank portion 7r, and increases the strength (rigidity) of the upper end side of the partition wall 7w.
  • the example partition wall 7w showed the case where it arrange
  • FIG.1 and FIG.3 37 shows the drain port provided in the bottom face of the inner tank part 7i in the front tank part 7f
  • 38 shows the drain port provided in the bottom face of the inner tank part 7i in the rear tank part 7r
  • Drain valves 39 and 40 are connected to the drain ports 37 and 38, respectively.
  • Reference numeral 41 denotes an internal monitoring see-through window provided on the peripheral surface of the front tank portion 7f
  • 42 denotes an internal monitor see-through window provided on the peripheral surface of the rear tank portion 7r.
  • the condensation layer 7, that is, the upper end openings of the inner tank part 7 i and the outer tank part 7 o are covered with the lid part 43, thereby forming the inner tank part 7 i and the water-cooled space 8 s in a sealed state.
  • the gas inlet 44i is provided in the cover part 43 located in the front tank part 7f, and the downstream end port of the gas delivery pipe
  • tube 31 shown in FIG. 3 it is desirable that the downstream end port of the gas delivery pipe 31 is accommodated up to the inside of the inner tank portion 7i, and the delivery pipe lower end 31o is positioned at an intermediate position in the vertical direction of the inner tank portion 7i.
  • the lid 43 located in the rear tank 7r is provided with a gas outlet 44e through which the remaining cracked gas Gr is discharged.
  • the cracked gas Gr discharged from the gas outlet 44e is supplied to the auxiliary condensing unit 14 described later.
  • an oil outlet 47 for discharging the regenerated oil Ro is provided at an intermediate position in the vertical direction of the inner tank part 7i constituting the rear tank part 7r and closer to the lower part. As shown in FIG. 1, the regenerated oil Ro flowing out from the oil outlet 47 is accommodated in the cooling tank 12 in the subsequent cooling processing section 11 through the oil feeding pipe 49 connected to the opening / closing valve 48.
  • the cooling tank 12 includes a cylindrical inner tank part 12i and an outer tank part 12o formed of a heat-resistant material, and the outer side (circumferential surface) of the inner tank part 12i is entirely outside. It consists of a double structure covered with the tank part 12o.
  • the inner tank part 12i and the outer tank part 12o are formed in a substantially similar shape, and a predetermined interval (gap) is provided between the inner tank part 12i and the outer tank part 12o.
  • the inner tank part 12i and the water cooling space 13s are comprised hermetically.
  • the illustrated lower lid portion 52 uses a single panel material, but may be configured in a double structure as in the case of the condensing tank 7 if necessary.
  • 53i indicates an inlet for cooling water W provided at the center of the bottom of the outer tank 12o
  • 53e indicates an outlet for cooling water W provided near the upper end of the outer tank 12o.
  • the cooling processing unit 11 that supplies the cooled regenerated oil Ro to the oil storage unit 10 additional cooling can be performed on the regenerated oil Ro from the rear tank unit 7 r. Even if the regenerated oil Ro from the rear tank portion 7r is not sufficiently cooled, for example, there is an advantage that the target cooling treatment to room temperature can be performed sufficiently and reliably.
  • a cooling tank 12 configured by a double structure in which the outer side of the inner tank part 12i is covered with the outer tank part 12o via a predetermined interval is provided, and the inner tank part 12i is provided. If the cooling section 13 formed as a water cooling space 13s for accommodating the circulating cooling water W is provided between the outer tank section 12o and the outer tank section 12o, the cooling tank 12 can be configured with a relatively simple structure, and the entire cooling tank 12 can be uniformly used. Since it can cool, it can contribute to ease of implementation and efficiency of the cooling process.
  • an oil inlet 55i is provided near the upper end of the peripheral surface of the inner tank portion 12i, and the downstream end of the oil feeding pipe 49 shown in FIG. 1 is connected to the oil inlet 55i.
  • an oil outlet 55e through which the regenerated oil Ro cooled in the inner tank portion 12i flows is provided at the center position of the lower lid portion 52.
  • the regenerated oil Ro flowing out from the oil outlet 55e is supplied to the oil storage section 10 through an oil feed pipe 58 to which an open / close valve 57 is connected.
  • the upper lid portion 51 is provided with a gas discharge port 59.
  • Residual gas Ge in the cooling tank 12 is discharged from the gas discharge port 59 and supplied to the water seal tank 18 described later through the gas delivery pipe 60 shown in FIG. 4, reference numeral 61 denotes an internal monitoring see-through window provided on the peripheral surface of the cooling tank 12, and 62... Denote installation legs fixed to the outer peripheral surface of the outer tank part 12 o.
  • the auxiliary condensing unit 14 includes an auxiliary condenser 15 and an auxiliary oil storage tank 16. Since the auxiliary condenser 15 is supplied with the cracked gas Gr inside the condensing tank 7 in the main condenser 9 described above, it is possible to perform a condensation process on the cracked gas Gr remaining without being condensed in the main condenser 9. it can. Therefore, if such an auxiliary condensing unit 14 is provided, an additional condensing process can be performed by the auxiliary condensing unit 14 in addition to the main condensing unit 9, and as a whole, condensation with higher completeness and certainty can be performed. Processing can be performed.
  • a general condenser is configured by an elongated cylindrical outer shape
  • the condensation processing unit is configured only by a condenser as in the past, a large installation space is required, and the size of the entire oil reduction apparatus is increased.
  • a small capacitor auxiliary capacitor 15
  • the entire oil reduction device 1 can be made compact and compact. It can contribute and increase the processing capacity of the entire condensation processing function. As a result, decomposition gas that is not condensed is unlikely to be generated, and there is an advantage that it is possible to contribute to simplification and miniaturization as well as to reduce troubles in peripheral processing steps.
  • the illustrated auxiliary capacitor 15 includes a cylindrical housing portion 65 having a hollow inside, and a gas inlet 65 i is provided on one end surface 65 s of the housing portion 65.
  • An oil outlet 65e is provided on the other end face 65t.
  • an inflow side manifold chamber 66s is provided inside the one end surface 65s side by attaching a closing plate 66 at a predetermined interval from the end surface 65s, and the other end surface 65t side has the inside
  • An outflow side manifold chamber 67s is provided by attaching the closing plate 67 at a predetermined interval from the end face 65t.
  • the space between the closing plate 66 and the closing plate 67 serves as a cooling unit (heat exchange chamber) 69
  • the cooling water W flows into the cooling unit 69 into the housing unit 65 located on the closing plate 67 side.
  • the housing portion 65 located on the closing plate 66 side is provided with an outflow port 70 e through which the cooling water W flows out from the cooling unit 69.
  • the auxiliary capacitor 15 connects the gas inlet 65i to the gas outlet 46 provided in the condensing tank 7 through the gas delivery pipe 71. Thereby, the residual gas Gr inside the condensing tank 7 is supplied to the gas inlet 65 i of the auxiliary capacitor 15 through the gas delivery pipe 71.
  • an open / close valve 72 in the middle of the gas delivery pipe 71 as shown in FIG. By this switching valve 72, it is possible to switch to a use mode in which the auxiliary condensing unit 14 is used or a non-use mode in which the auxiliary condensing unit 14 is not used.
  • the necessary condensation treatment for the cracked gas Gr can be performed even with only the main condensing unit 9, but depending on the amount and quality of the waste plastic Rr, the condensing tank There is a possibility that the cracked gas Gr remains in the interior of 7. Therefore, when such a situation is predicted, the opening / closing valve 72 can be switched to the use mode, and the condensation processing on the auxiliary condensing unit 14 side can be validated. By switching to the non-use mode, the condensation process by the auxiliary condensation unit 14 can be stopped.
  • the auxiliary capacitor 15 used in the auxiliary condensing unit 14 does not carry out the main condensing process, and it is sufficient that the processing capacity of the residual cracked gas Gr can be ensured. Therefore, a small size auxiliary capacitor 15 is sufficient.
  • an oil / water separation tank, a filter, and the like (not shown) for separating the regenerated oil Ro and water are built in the auxiliary condenser 15. Yes.
  • the oil outlet 65e in the auxiliary condenser 15 is connected to the auxiliary oil storage tank 16 via the oil feed pipe 75 shown in FIG.
  • the auxiliary oil storage tank 16 temporarily stores the regenerated oil Ro supplied from the auxiliary capacitor 15, that is, the regenerated oil Ro generated by the condensation process of the auxiliary capacitor 15, and thereafter stores the regenerated oil Ro temporarily stored in the oil storage unit 10.
  • the auxiliary oil storage tank 16 is configured to be hermetically sealed, and the oil feeding pipe 75 described above is connected to the upper end surface 16 u of the auxiliary oil storage tank 16. Thereby, the inside of the outflow side manifold chamber 67s and the auxiliary oil storage tank 16 communicate with each other.
  • the lower part of the auxiliary oil storage tank 16 is connected to the oil storage part 10 side via the oil feeding pipe 76 shown in FIG.
  • An open / close valve 77 is connected in the middle of the oil feed pipe 76.
  • auxiliary oil storage tank 16 unnecessary residual gas Ge can be prevented from being sent directly to the oil storage unit 10, so that a higher quality recycled oil Ro can be secured and unnecessary residual gas.
  • Ge can be eliminated in the process step of the auxiliary oil storage tank 16.
  • the upper end surface 16 u of the auxiliary oil storage tank 16 is connected to a water seal tank 18 described later via a gas delivery pipe 78.
  • the residual gas Ge inside the auxiliary oil storage tank 16 is supplied to the water seal tank 18 through the gas delivery pipe 78.
  • reference numeral 79 denotes a drain valve connected to the bottom surface of the auxiliary oil storage tank 16.
  • the oil storage unit 10 has a function of storing the regenerated oil Ro supplied from the cooling tank 12 of the cooling processing unit 11 in the main condensing unit 9 and the regenerated oil Ro supplied from the auxiliary oil storage tank 16 in the auxiliary condensing unit 14.
  • the oil storage unit 10 includes an oil storage tank 85 and an oil feed pump 86 connected to the oil storage tank 85, and an oil feed pipe 58 connected to the cooling tank 12 and an oil feed pipe 76 connected to the auxiliary oil storage tank 16 include an oil feed pump 86.
  • 87 is a drain valve connected to the bottom of the oil storage tank 85
  • 88 is an open / close valve connected to the lower part of the oil storage tank 85.
  • a part of the regenerated oil Ro is supplied through the open / close valve 88 to a fuel device such as a boiler or a generator that can use the regenerated oil Ro as fuel.
  • 17 is an off-gas treatment part, and as shown in FIG. 1, the water-sealed tank 18 containing the treated water Wt therein and the purified gas Ga inside the water-sealed tank 18 are discharged to the outside (in the atmosphere).
  • An exhaust blower 91 is provided.
  • the water sealing tank 18 is configured in a hermetically sealed manner and contains a predetermined amount of treated water (tap water) Wt inside.
  • the downstream end of the gas delivery pipe 60 connected to the cooling tank 12 is immersed in the treated water Wt, and the downstream end of the gas delivery pipe 78 connected to the auxiliary oil storage tank 16 is immersed in the treated water Wt. Immerse in.
  • reference numeral 92 denotes a drain valve connected to the bottom surface of the water sealing tank 18.
  • 95 is a cooling tower (water cooling device) for supplying the cooling water W
  • the cooling water supply port of the cooling tower 95 is the cooling unit attached to the condensing tank 7 described above via the supply water channel 95p.
  • 53e and the outlet 70e of the auxiliary condenser 15 are connected to the cooling water return port of the cooling tower 95 through the return water channel 95r.
  • the cooling water W cooled in the cooling tower 95 by such a circulation system is supplied to the cooling unit 8, the cooling unit 13, and the auxiliary condenser 15 through the supply water channel 95p. 7.
  • the cooling tank 12 and the auxiliary capacitor 15 are cooled. Further, the cooling water W warmed by heat exchange is returned to the cooling tower 95 via the return water channel 95r, and after being cooled again, a circulation system of the cooling water W supplied to the supply water channel 95p is configured.
  • reference numeral 96 denotes a nitrogen gas supply unit, and nitrogen gas (generally an inert gas) Gi from the nitrogen gas supply unit 96 is passed through a gas pipe 97 to a pyrolysis tank. 4, the internal space of the residue tank 27, the internal space of the condensing tank 7, the internal space of the cooling tank 12, and the internal space of the auxiliary oil storage tank 16. This avoids direct contact of these internal spaces with air.
  • nitrogen gas generally an inert gas
  • the waste plastic Rr is separated from the reusable waste plastic Rr in advance to remove the waste plastic that cannot be reused or foreign matters (metals, etc.) that are mixed, and the reusable waste plastic Rr is changed to a predetermined amount. It is crushed into chips smaller than the size and prepared as a raw material for regeneration through a washing process and a drying process (step S1). And waste plastic Rr used as a raw material for reproduction is thrown into hopper 23 of extruder 19 (Step S2). The waste plastic Rr thrown into the hopper 23 is subjected to pre-stage plasticization processing by the extruder 19 (step S3).
  • the plasticizing process of the waste plastic Rr is performed by the rotation of the screw 19s and the heating of the heater unit 21.
  • the plasticized and melted waste plastic Rm is extruded from the resin extrusion port 24 at the front end of the heating cylinder 19c and injected into the thermal decomposition tank 4 (step S4).
  • the pyrolysis tank 4 is induction-heated by a high-frequency current flowing through the coil 5c.
  • the thermal decomposition tank 4 is heated to about 450 to 500 [° C.] necessary for thermal decomposition of the waste plastic Rm.
  • the pyrolysis tank 4 is normally heated to about 200 [° C.] during standby, but when heating the waste plastic Rm, the heating temperature is arbitrarily set according to the type of waste plastic Rm (Rr) to be treated. Can be set.
  • the thermal decomposition tank 4 the stored waste plastic Rm is melted and pyrolyzed at a high temperature of about 450 to 500 [° C.] (step S5).
  • the stirring mechanism 29 performs a stirring process on the dissolved waste plastic Rm.
  • the waste plastic Rm in the pyrolysis tank 4 is pyrolyzed to generate cracked gas Gr (step S6).
  • the cracked gas Gr in the thermal decomposition tank 4 passes through the gas delivery pipe 31 and enters the inside of the front tank portion 7f in the condensation tank 7 (step S7). Since the entire condensation tank 7 is cooled by the cooling unit 8, the cracked gas Gr that has entered the front tank unit 7 f is immediately cooled by the cooling unit 8. That is, the condensation process with respect to the cracked gas Gr by the main condensation part 9 is performed (step S8).
  • the regenerated oil (corresponding to A heavy oil) Ro is stored in the front tank part 7f, and the first separation process of the foreign substances that deposit on the bottom of the front tank part 7f is performed (step S9). Further, when the level of the regenerated oil Ro stored in the front tank portion 7f reaches the upper end position of the partition wall 7w, the supernatant portion of the regenerated oil Ro flows into the rear tank portion 7r (step S10).
  • the regenerated oil Ro that has flowed into the rear tank portion 7r is stored in the rear tank portion 7r, and if the liquid level of the stored regenerated oil Ro reaches the oil outlet 47, the supernatant portion of the regenerated oil Ro becomes an oil flow. It flows out from the outlet 47 and is supplied to the cooling tank 12 at the next stage. That is, a second foreign substance separation process is performed (steps S11 and S12).
  • the cooling unit 13 since the cooling unit 13 is attached to the cooling tank 12, the regenerated oil Ro that has flowed into the cooling tank 12 is subjected to a cooling process by the cooling unit 13 (step S13).
  • the regenerated oil Ro flowing out from the rear tank portion 7r is in a high temperature state of about 200 [° C.] and is not sufficiently cooled. For this reason, the cooling treatment is performed by the cooling bath 12 (cooling processing unit 11) to near normal temperature.
  • the regenerated oil Ro that has been cooled is stored in the oil storage tank 85 by the oil feed pump 86 (step S14).
  • the main condensing process is performed by the main condensing unit 9, but the decomposition gas Gr that is not condensed remains in the condensing tank 7. Therefore, the cracked gas Gr inside the condensing tank 7 also enters the auxiliary capacitor 15 constituting the auxiliary condensing unit 14 (step S15). Thereby, the condensation process by the auxiliary condenser 15 (auxiliary condenser 14), that is, the auxiliary (additional) condensation process is performed, and the regenerated oil (corresponding to A heavy oil) Ro is supplied from the oil outlet 65e of the auxiliary condenser 15. Is obtained (step S16).
  • the obtained recycled oil Ro is supplied to the auxiliary oil storage tank 16 and temporarily stored in the auxiliary oil storage tank 16 (step S17). Thereafter, the regenerated oil Ro in the auxiliary oil storage tank 16 is stored in the oil storage tank 85 by the oil feed pump 86 (step S14).
  • the condensation gas Gr generated in the thermal decomposition processing unit 3 is present in the condensation processing unit 6 constituting the main part, as shown in FIG.
  • the main condensing unit 9 includes a cooling tank 12 to which the regenerated oil Ro discharged from the condensing tank 7 is supplied, and a cooling unit 13 for cooling the cooling tank 12.
  • an auxiliary condensing part 14 using an auxiliary condenser 15 to which the internal cracked gas Gr in the condensing tank 7 is supplied is provided.
  • a capacitor 201 is used as the main condensing unit 9r in the condensing processing unit 6r constituting the main part.
  • the main condensation process is performed by the main condensing unit 9 by the condensing tank 7, and the remaining condensing process is performed by the auxiliary condensing unit 14 by the auxiliary capacitor 15.
  • the condenser 201 is responsible for the main condensation process.
  • the waste plastic oil reduction apparatus 1 can basically eliminate the need for a capacitor having a large number of heat exchange tubes used in the conventional condensation processing unit.
  • the problem that foreign matter is likely to be clogged inside the heat exchange pipe provided that is, the problem that the heat exchange efficiency and heat exchange capacity are lowered and the quality of the regenerated oil is likely to be reduced, and further, the foreign matter is removed when the heat exchange pipe is clogged. Therefore, it is possible to solve the problem that cannot be ignored because the work effort and the work time are spent.
  • the main condensing part 9 in this embodiment forms the front tank part 7f and the rear tank part 7r by providing the partition wall 7w which the upper part 7u opened inside, and the thermal decomposition process part is formed in this front tank part 7f.
  • 3 is provided with a condensing tank 7 to which the cracked gas Gr generated in 3 is supplied, and a cooling unit 8 for cooling the condensing tank 7, so that foreign substances are removed in the front tank part 7f by the partition wall 7w opened in the upper part 7u. While being able to precipitate as it is, in the rear tank part 7r, it is possible to obtain a regenerated oil Ro having no foreign matter or a small amount of supernatant.
  • the basic shape of the condensing tank 7 has a simple tank structure, maintenance and cleaning for removing foreign matters can be easily and quickly performed.
  • the external shape of the capacitor is usually configured in a long and narrow cylindrical shape
  • installation space is taken, which is a major factor leading to an increase in size.
  • a small capacitor auxiliary capacitor 15
  • the installation space can be reduced, and further, the entire oil reduction device 1 can be reduced in size and size.
  • the off-gas processing unit 17 detoxifies off-gas generated in each process of sequentially processing the waste plastic Rm, that is, residual gas (off-gas) Ge generated in the cooling tank 12, the auxiliary oil storage tank 16, and the residue tank 27 to the atmosphere.
  • An off-gas process is performed to release (step S18).
  • the residual gas Ge is supplied into the treated water Wt accommodated in the water sealing tank 18, harmful components of the residual gas Ge are absorbed by the treated water Wt.
  • the purified gas Ga floating from the treated water Wt in the water sealing tank 18 is discharged into the atmosphere by the exhaust blower 91.
  • the present invention is not limited to such an embodiment, and the gist of the present invention is not limited to the detailed configuration, shape, material, quantity, numerical value, technique, and the like. Any change, addition, or deletion can be made without departing from.
  • the outer side of the inner tank part 7i is provided with a condensing tank 7 configured by a double structure that covers the outer tank part 7o through a predetermined interval, and the inner tank part 7i
  • a condensing tank 7 configured by a double structure that covers the outer tank part 7o through a predetermined interval
  • the inner tank part 7i Although the example provided with the cooling part 8 formed as the water cooling space 8s which accommodates the circulating cooling water W between the outer tank parts 7o was shown, another structure is not excluded. Therefore, when covering the outside of the inner tank part 7i with the outer tank part 7o, the double structure may cover all or part of the inner tank part 7i. Moreover, you may attach the cooling part 8 comprised by the separate structure, without setting it as a double structure.
  • this cooling part 13 is attached to the condensing tank 7 integrally, or the cooling capacity of the rear tank part 7r in the condensing tank 7 is increased. In the case of an enhanced configuration, it is not always necessary to provide it. Similarly, the configuration of the cooling unit 13 does not exclude other configurations. Therefore, when covering the outside of the inner tank part 12i with the outer tank part 12o, the double structure may cover all or part of the inner tank part 12i. Moreover, you may attach the cooling part 13 comprised by the separate structure, without setting it as a double structure.
  • the condensing processing unit 6 is preferably configured to include the auxiliary condensing unit 14 in addition to the main condensing unit 9, but is not necessarily an essential component.
  • condenser 15 was used as the auxiliary
  • the waste plastic oil reduction apparatus according to the present invention can be used when various waste plastics (polymer waste) such as plastic products are reduced to recycled oil equivalent to A heavy oil and recycled.

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Abstract

廃プラスチックRrを可塑化して排出する前段処理部2と、この前段処理部2からの可塑化した廃プラスチックRmが収容される熱分解槽4,及びこの熱分解槽4を加熱する加熱部5を有することにより、当該廃プラスチックRmを熱分解して分解ガスGrを発生させる熱分解処理部3と、上部7uが開口した仕切壁7wを内部に設けることにより、前槽部7fと後槽部7rを形成し、この前槽部7fに熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を有することにより、前槽部7fに供給された分解ガスGrを凝縮して再生油Roを生成する凝縮部9を備える凝縮処理部6と、後槽部7rから供給される再生油Roを貯留する貯油部10とを備える。

Description

廃プラスチック油化還元装置
 本発明は、廃プラスチックを再資源化する際に用いて好適な廃プラスチック油化還元装置に関する。
 従来、廃プラスチック(高分子廃棄物)を加熱して熱分解した後、A重油相当の再生油に還元する油化還元装置としては、特許文献1で開示される廃プラスチックの油化還元装置が知られている。
 同文献1に開示される油化還元装置は、小型コンパクト化により設置性及び汎用性を高めるとともに、無用な消費電力の低減によりランニングコストの低減に寄与し、また、処理工程を単純化するとともに、熱分解槽に対して廃プラスチックを円滑かつ確実に投入可能にし、さらに、洗浄やメンテナンス等の容易化を図ることを目的としたものであり、具体的には、コイルの内側に配することにより廃プラスチックを収容する槽本体を有し、コイルに高周波電流を流すことにより槽本体を誘導加熱し、廃プラスチックを溶解及び熱分解して分解ガスを発生させる熱分解槽と、槽本体に廃プラスチックを投入するホッパーを有し、かつこのホッパーの投入口を開閉する開閉蓋及びこのホッパーと槽本体間の投入路を開閉する開閉バルブを有するとともに、ホッパーの内部に不活性ガスを送気可能に構成した廃プラスチック投入機構部と、熱分解槽により発生した分解ガスを冷却して油化する油化処理部とを備え、廃プラスチックを加熱して熱分解し、発生した分解ガスを冷却して油化するように構成したものである。
特開2005-200538号公報
 しかし、上述した従来の廃プラスチック油化還元装置は、次のような解決すべき課題も存在した。
 第一に、熱分解槽で熱分解された分解ガスは、コンデンサに供給され、このコンデンサで冷却(凝縮)されることにより再生油に還元される。しかし、この種のコンデンサは、周面が冷却水により冷却される細い熱交換管に、分解ガスを通過させて冷却処理を行うため、熱交換管の内部が詰まりやすい。結局、熱交換管が詰まった場合、熱交換効率及び熱交換能力の低下を招くのみならず、コンデンサのメンテナンスや洗浄時に、細い熱交換管の内部から油性の異物を除去する必要があるため、無視できない作業労力や作業時間が費やされる難点があった。
 第二に、コンデンサに主たる凝縮機能を持たせているため、結果的に、コンデンサが凝縮機能のほとんどを担うことになる。したがって、コンデンサの大型化を招きやすい。特に、コンデンサの全体形状は、細長い円柱状に構成されるため、設置スペースが取られ、油化還元装置全体の大型化を招きやすい。しかも、コンデンサの負担が大きくなるため、凝縮されない分解ガスも発生しやすく、周辺処理工程のトラブル要因及び複雑化や大型化を招きやすい難点もあった。
 本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した廃プラスチック油化還元装置の提供を目的とするものである。
 本発明は、上述した課題を解決するため、廃プラスチックRrを加熱して熱分解し、発生した分解ガスGrを凝縮して再生油を生成する廃プラスチック油化還元装置1を構成するに際して、廃プラスチックRrを可塑化して排出する前段処理部2と、この前段処理部2からの可塑化した廃プラスチックRmが収容される熱分解槽4,及びこの熱分解槽4を加熱する加熱部5を有することにより、当該廃プラスチックRmを熱分解して分解ガスGrを発生させる熱分解処理部3と、上部7uが開口した仕切壁7wを内部に設けることにより、前槽部7fと後槽部7rを形成し、この前槽部7fに熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を有することにより、前槽部7fに供給された分解ガスGrを凝縮して再生油Roを生成する凝縮部9を備える凝縮処理部6と、後槽部7rから供給される再生油Roを貯留する貯油部10とを備えることを特徴とする。
 この場合、発明の好適な態様により、凝縮部9は、内槽部7iの外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部7oで覆う二重構造により構成した凝縮槽7を備えるとともに,内槽部7iと外槽部7o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間8sとして形成した冷却部8を備えて構成できる。また、凝縮部9には、後槽部7rから排出される再生油Roが供給される冷却槽12及びこの冷却槽12に付設して内部の再生油Roを冷却する冷却部13を有することにより、冷却した再生油Roを貯油部10に供給する冷却処理部11を設けることができる。この冷却処理部11は、内槽部12iの外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部12oで覆う二重構造により構成した冷却槽12を備えるとともに、内槽部12iと外槽部12o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間13sとして形成した冷却部13を備えて構成することができる。一方、凝縮処理部6は、凝縮部(以下、主凝縮部)9の凝縮槽7における内部の分解ガスGrが供給される補助コンデンサ15を有し、この補助コンデンサ15により凝縮された再生油Roを生成する補助凝縮部14を備えて構成できる。また、この補助凝縮部14は、補助コンデンサ15により生成された再生油Roを一時貯留し、一時貯留した再生油Roを貯油部10に供給する補助貯油槽16を備えて構成できる。さらに、油化還元装置1には、内部に処理水Wtを収容した水封槽18を有し、当該水封槽18の処理水Wt中に、冷却槽12における内部の残留ガスGe及び/又は補助貯油槽16における内部の残留ガスGeを供給することにより、浮上した浄化ガスGaを外部に排出するオフガス処理部17を設けることができる。なお、前段処理部2を構成するに際しては、加熱シリンダ19cの内部に回転するスクリュ19sを内蔵した押出機19を用いることができるとともに、熱分解処理部3を構成するに際しては、外周にコイル5cを配した熱分解槽4を設けるとともに、コイル5cに高周波電流を流すことにより熱分解槽4を誘導加熱する加熱部5を設けることができる。
 このような構成を有する本発明に係る廃プラスチック油化還元装置1によれば、次のような顕著な効果を奏する。
 (1) 凝縮処理部6を構成するに際し、上部7uが開口した仕切壁7wを内部に設けることにより、前槽部7fと後槽部7rを形成し、この前槽部7fに熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を有することにより、前槽部7fに供給された分解ガスGrを凝縮して再生油Roを生成する主凝縮部9を設けて構成したため、基本的に、従来の凝縮処理部に用いていた多数の熱交換管を備えるコンデンサを不要にできる。この結果、コンデンサに備える熱交換管の内部に異物が詰まりやすい問題、即ち、熱交換効率及び熱交換能力の低下や再生油の品質低下を招きやすい問題、更には、熱交換管が詰まった際における異物を除去するための作業労力や作業時間が費やされる無視できない問題を解消することができる。
 (2) 主凝縮部9は、上部7uが開口した仕切壁7wを内部に設けることにより、前槽部7fと後槽部7rを形成し、この前槽部7fに熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を設けて構成したため、上部7uが開口した仕切壁7wにより、前槽部7fにおいて、異物をそのまま沈殿させることができるとともに、後槽部7rでは、異物の無い又は少ない上澄みの再生油Roを得ることができる。しかも、凝縮槽7の基本形状は、単純な槽構造となるため、異物を除去するためのメンテナンス及び洗浄なども容易かつ迅速に行うことができる。
 (3) 好適な態様により、主凝縮部9に、内槽部7iの外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部7oで覆う二重構造により構成した凝縮槽7を設けるとともに,内槽部7iと外槽部7o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間8sとして形成した冷却部8を設ければ、比較的単純な構造により構成できるとともに、凝縮槽7全体を万遍なく冷却できるため、実施の容易化及び冷却処理の効率化に寄与できる。
 (4) 好適な態様により、主凝縮部9に、後槽部7rから排出される再生油Roが供給される冷却槽12及びこの冷却槽12に付設して内部の再生油Roを冷却する冷却部13を有することにより、冷却した再生油Roを貯油部10に供給する冷却処理部11を設ければ、後槽部7rからの再生油Roに対して、追加的な冷却を行うことができるため、後槽部7rからの再生油Roが十分に冷却されていない状態であっても、例えば、目的となる常温への冷却処理も十分かつ確実に行うことができる。
 (5) 好適な態様により、冷却処理部11を構成するに際し、内槽部12iの外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部12oで覆う二重構造により構成した冷却槽12を設けるとともに、内槽部12iと外槽部12o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間13sとして形成した冷却部13を設けて構成すれば、比較的単純な構造により構成できるとともに、冷却槽12全体を万遍なく冷却できるため、実施の容易化及び冷却処理の効率化に寄与できる。
 (6) 好適な態様により、凝縮処理部6に、主凝縮部9の凝縮槽7における内部の分解ガスGrが供給される補助コンデンサ15を有し、この補助コンデンサ15により凝縮された再生油Roを生成する補助凝縮部14を設ければ、主凝縮部9における凝縮されずに残留した分解ガスGrに対して、補助凝縮部14による追加的な凝縮処理を行うことができるため、全体として、より完全性及び確実性の高い凝縮処理を行うことができるとともに、周辺処理工程を含む全体の小型化に寄与できる。即ち、一般的なコンデンサは、細長い円柱状の外郭形状により構成されるため、従来のように凝縮処理部をコンデンサのみにより構成した場合、広い設置スペースが必要となり、油化還元装置全体の大型化を招きやすいが、本発明では、コンデンサを併用した場合であっても小型のコンデンサ(補助コンデンサ15)で足り、設置スペースの大幅なサイズダウン、更には油化還元装置1全体の小型コンパクト化に寄与できるとともに、凝縮処理機能全体の処理能力を高めることができる。この結果、凝縮されない分解ガスが発生しにくく、周辺処理工程のトラブル低減、更には単純化や小型化にも寄与できる。
 (7) 好適な態様により、補助凝縮部14に、補助コンデンサ15により生成された再生油Roを一時貯留し、一時貯留した再生油Roを貯油部10に供給する補助貯油槽16を設ければ、無用な残留ガスGeが貯油部10に直接送られるのを回避可能になるため、より良質の再生油Roを確保できるとともに、無用な残留ガスGeを補助貯油槽16の工程段階で排除することができる。
 (8) 好適な態様により、油化還元装置1に、内部に処理水Wtを収容した水封槽18を有し、当該水封槽18の処理水Wt中に、冷却槽12における内部の残留ガスGe及び/又は補助貯油槽16における内部の残留ガスGeを供給することにより、浮上した浄化ガスGaを外部に排出するオフガス処理部17を設ければ、冷却槽12及び/又は補助貯油槽16の内部における残留ガスGeの有害又は無用な物質成分を処理水Wtにより吸収できるため、清浄化した気体を大気中に放出することができる。
 (9) 好適な態様により、前段処理部2として、加熱シリンダ19cの内部に回転するスクリュ19sを内蔵した押出機19を用いれば、前段処理部2の工程段階で廃プラスチックRrを可塑化できるため、次の熱分解処理部3による熱分解処理、即ち、分解ガスGrを発生させる熱分解処理を、より効率的かつ能率的に行うことができるとともに、再生油Roに係わる良好かつ安定した品質の確保に寄与できる。
 (10) 好適な態様により、熱分解処理部3を構成するに際して、外周にコイル5cを配した熱分解槽4を設けるとともに、コイル5cに高周波電流を流すことにより熱分解槽4を誘導加熱する加熱部5を設ければ、コイル5cにより熱分解槽4を誘導加熱できるため、熱分解処理部3全体の小型コンパクト化に寄与できる。
本発明の最良実施形態に係る油化還元装置の全体を示す模式的系統図、 同油化還元装置の全体のブロック系統図、 同油化還元装置に備える凝縮処理部を構成する凝縮槽及び冷却部の内部構造を示す断面側面図、 同油化還元装置に備える冷却処理部を構成する冷却層及び冷却部の内部構造を示す断面側面図、 同油化還元装置に備える補助凝縮部を構成する補助コンデンサの内部構造を示す断面側面図(図6中A-A線)、 同油化還元装置に備える補助凝縮部を構成する補助コンデンサの内部構造を示す断面正面図(図5中B-B線)、 同油化還元装置の全体を示す外観平面図、 同油化還元装置の要部の構成を抽出して示すブロック系統図、 従来例に係る油化還元装置の要部の構成を抽出して示す図7に示した本実施形態と対比可能に示すブロック系統図、 同油化還元装置の処理及び動作を説明するためのフローチャートで示した工程図、
 1:廃プラスチック油化還元装置,2:前段処理部,3:熱分解処理部,4:熱分解槽,5:加熱部,5c:コイル,6:凝縮処理部,7:凝縮槽,7u:上部,7w:仕切壁,7f:前槽部,7r:後槽部,7i:内槽部,7o:外槽部,8:冷却部,8s:水冷空間,9:貯油部,11:冷却処理部,12:冷却槽,12i:内槽部,12o:外槽部,13:冷却部,13s:水冷空間,14:補助凝縮部,15:補助コンデンサ,16:補助貯油槽,17:オフガス処理部,18:水封槽,19:押出機,19c:加熱シリンダ,19s:スクリュ,Rr:廃プラスチック,Rm:廃プラスチック,Ro:再生油,Gr:分解ガス,Ge:残留ガス,Ga:浄化ガス,W:冷却水,Wt:処理水
 次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
 まず、本実施形態に係る廃プラスチック油化還元装置1の構成について、図1~図6を参照して具体的に説明する。
 図1及び図2は、油化還元装置1の全体構成(全体系統)を示す。油化還元装置1は、大別して、前段処理部2,熱分解処理部3,凝縮処理部6及び貯油部10を備え、これらが油化還元装置1における主要構成部となる。
 前段処理部2は、廃プラスチックRrを可塑化することにより、次の処理工程である熱分解処理部3に供給する機能を備えており、図1に示すように、加熱シリンダ19cの内部に回転するスクリュ19sを内蔵した押出機19を用いる。この押出機19において、21は加熱シリンダ19cの外周面に付設したシリンダ加熱用のヒータ部、22はスクリュ19sを回転させるモータ部、23は廃プラスチックRrを加熱シリンダ19cの後内部に投入するホッパーをそれぞれ示す。
 これにより、加熱シリンダ19cの前端における樹脂押出口24からは、可塑化した溶融樹脂が押出され、後述する熱分解槽4の内部に注入される。なお、ホッパー23に投入する廃プラスチックRrは、再生できない廃棄物などを分別して除去する分別工程,廃プラスチックRrを破砕する破砕工程,破砕した廃プラスチックRrを洗浄する洗浄工程及び乾燥させる乾燥工程等を経ることにより、予め、再生用原料として準備される。
 このように、前段処理部2として押出機19を用いれば、前段処理部2の工程段階で廃プラスチックRrを可塑化できるため、次の熱分解処理部3による熱分解処理、即ち、分解ガスGrを発生させる熱分解処理を、より効率的かつ能率的に行うことができるとともに、再生油Roに係わる良好かつ安定した品質の確保に寄与できる利点がある。
 熱分解処理部3は、上述した前段処理部2からの可塑化した廃プラスチックRmが収容される熱分解槽4,及びこの熱分解槽4を加熱する加熱部5を備え、当該廃プラスチックRmを熱分解して分解ガスGrを発生させる機能を備える。熱分解槽4は、図1に一例として示すように、円筒形の上下中間位置から下側を漸次絞った形状となるように、鉄,アルミナ等により一体に構成し、底部中央には、残渣プラスチックを外部に排出するための排出孔25を設ける。また、この排出孔25は、開閉バルブ26を介して密閉状に構成した残渣槽27の内部に連通させる。この残渣槽27は複数のキャスタ27c…により任意に移動させることができる。さらに、熱分解槽4の上端開口を蓋部30で覆うことにより当該熱分解槽4を密閉状に構成するとともに、蓋部30の所定位置に、内部で発生した分解ガスGrを、次の処理工程である凝縮処理部6に送出するガス送出管31の上流端口を連通接続する。
 一方、熱分解槽4の外周には、加熱部5を構成するコイル5cを巻付状に配設する。これにより、コイル5cに対して、不図示の電源部から高周波電流を流せば、熱分解槽4を誘導加熱するとともに、内部の廃プラスチックRmを加熱溶解させる。この結果、熱分解による分解ガスGrを発生させることができる。このように、熱分解処理部3を構成するに際して、外周にコイル5cを配した熱分解槽4を設けるとともに、コイル5cに高周波電流を流すことにより熱分解槽4を誘導加熱する加熱部5を設ければ、コイル5cにより熱分解槽4を誘導加熱できるため、熱分解処理部3全体の小型コンパクト化に寄与できる利点がある。
 その他、熱分解槽4の内部には、モータ部28により回転し、内部の廃プラスチックRmを撹拌する撹拌機構29を配設する。また、熱分解槽4には、必要に応じて、各種付属機構を付設することができる。例えば、熱分解槽4に接続したガス送出管31に、不図示の三方バルブを接続し、ガス改質部(不図示)を選択的に接続することもできる。ガス改質部は、ペットボトル等のポリエチレンテレフタレート(PET)成形物を熱分解した際に大量に発生するテレフタル酸を分解する機能、即ち、テレフタル酸を気相分解することにより結晶化しない低沸点化合物に変換する機能を備えるものであり、PET成形物が投入された場合には、ガス改質部を通して凝縮処理部6に送出することができる。さらに、熱分解槽4における熱分解を促進させるゼオライト等の触媒を当該熱分解槽4の内部に供給する触媒投入機構(不図示)を接続することもできる。
 凝縮処理部6は、主凝縮部9及び補助凝縮部14を備える。この場合、主凝縮部9は、冷却部8を付設した凝縮槽7を備えるとともに、さらに、この後段には、冷却部13を付設して構成した冷却槽12による冷却処理部11を備える。
 凝縮槽7は、図3に示すように、耐熱材料により形成した湾曲底部を有する円筒形の内槽部7i及び外槽部7oを備え、この内槽部7iにおける外面の外方の全部を外槽部7oで覆う二重構造により構成する。内槽部7iと外槽部7oは、全体形状を略相似形に形成し、内槽部7iと外槽部7o間には所定の間隔(隙間)を設ける。これにより、内槽部7iと外槽部7o間には、循環する冷却水Wが収容される水冷空間8sが形成される。この水冷空間8sは内槽部7iを冷却する冷却部8を構成する。図3中、35iは外槽部7oの底部中央に設けた冷却水Wの流入口、35eは外槽部7oの上端付近に設けた冷却水Wの流出口をそれぞれ示す。
 このように、主凝縮部9を構成するに際し、内槽部7iの外方を、所定の間隔を介して外槽部7oで覆う二重構造により構成した凝縮槽7を設けるとともに,内槽部7iと外槽部7o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間8sとして形成した冷却部8を設ければ、比較的単純な構造により構成できるとともに、凝縮槽7全体を万遍なく冷却できるため、実施の容易化及び冷却処理の効率化に寄与できる利点がある。
 また、内槽部7iの内部には、この内槽部7iを前後に仕切る仕切壁7wを設ける。なお、この実施形態では、処理工程の流れの上流側を前側、下流側を後側として説明する。この仕切壁7wを設けることにより、内槽部7iの内部には、前槽部7fと後槽部7rが形成される。この場合、仕切壁7wの高さは、内槽部7iの上端位置よりも低く形成する。これにより、仕切壁7wの上部7uは開口し、前槽部7fと後槽部7rは、上部7uの開口を介して連通するため、前槽部7fに溜まる再生油(A重油相当)Roの上澄み部分が仕切壁7wを越えて後槽部7rの内部に流入可能となる。
 なお、仕切壁7wの上端は、図3に示すように、前槽部7f側へ直角に折曲した規制片7wsを形成することが望ましい。この規制片7wsにより、異物が規制され、後槽部7rへの進入が阻止されるとともに、仕切壁7wの上端辺における強度(剛性)を高めることができる。また、例示の仕切壁7wは、配設位置として内槽部7iの前後方向中央位置に配設する場合を示したが、この配設位置は任意に選定可能である。例えば、前寄りに配設すれば、前槽部7fの容積を小さくし、かつ後槽部7rの容積を大きくできる。
 その他、図1及び図3において、37は前槽部7fにおける内槽部7iの底面に設けたドレン口、38は後槽部7rにおける内槽部7iの底面に設けたドレン口をそれぞれ示し、各ドレン口37,38には、ドレンバルブ39,40をそれぞれ接続する。また、41は前槽部7fの周面に設けた内部監視用の透視窓、42は後槽部7rの周面に設けた内部監視用の透視窓をそれぞれ示す。
 一方、凝縮層7、即ち、内槽部7i及び外槽部7oの上端開口は、蓋部43で覆うことにより内槽部7iと水冷空間8sを密閉状に構成する。そして、前槽部7fに位置する蓋部43には、ガス流入口44iを設け、このガス流入口44iに、図1に示すガス送出管31の下流端口を接続する。この場合、図3に示すように、ガス送出管31の下流端口は、内槽部7iの内部まで収容し、送出管下端31oが内槽部7iの上下方向中間位置に位置させることが望ましい。これにより、熱分解槽4で発生した分解ガスGrは、ガス送出管31を通して前槽部7fの内部に進入するため、分解ガスGrは、前槽部7f内で冷却され、凝縮処理が行われることにより、再生油Roが生成される。なお、図3中、45…は、外槽部7oの外周面に固定した設置用脚部を示す。
 他方、後槽部7rに位置する蓋部43には、残留する分解ガスGrが排出されるガス流出口44eを設ける。このガス流出口44eから排出される分解ガスGrは、後述する補助凝縮部14に供給される。また、後槽部7rを構成する内槽部7iの上下方向の中間位置であって下部寄りの位置には、再生油Roを排出する油流出口47を設ける。この油流出口47から流出する再生油Roは、図1に示すように、開閉バルブ48を接続した送油管49を通して、後段の冷却処理部11における冷却槽12に収容される。
 冷却槽12は、図4に示すように、耐熱素材により形成した円筒形の内槽部12i及び外槽部12oを備え、この内槽部12iの外面(周面)の外方の全部を外槽部12oで覆う二重構造により構成する。内槽部12iと外槽部12oは、全体形状を略相似形に形成し、内槽部12iと外槽部12o間には所定の間隔(隙間)を設ける。これにより、内槽部12iと外槽部12o間には、循環する冷却水Wが収容される水冷空間13sが形成され、この水冷空間13sは内槽部12iを冷却する冷却部13となる。また、内槽部12i及び外槽部12oにおける、上端開口を上蓋部51により覆うとともに、下端開口を下蓋部52により覆うことにより、内槽部12i及び水冷空間13sを密閉状に構成する。例示の下蓋部52は、一枚のパネル材を用いているが、必要により、凝縮槽7と同様に二重構造により構成してもよい。なお、図4中、53iは外槽部12oの底部中央に設けた冷却水Wの流入口を示すとともに、53eは外槽部12oの上端付近に設けた冷却水Wの流出口を示す。
 このように、主凝縮部9を構成するに際し、後槽部7rから排出される再生油Roが供給される冷却槽12及びこの冷却槽12に付設して内部の再生油Roを冷却する冷却部13を有することにより、冷却した再生油Roを貯油部10に供給する冷却処理部11を設ければ、後槽部7rからの再生油Roに対して、追加的な冷却を行うことができるため、後槽部7rからの再生油Roが十分に冷却されていない状態であっても、例えば、目的となる常温への冷却処理も十分かつ確実に行うことができる利点がある。また、この冷却処理部11を構成するに際し、内槽部12iの外方を、所定の間隔を介して外槽部12oで覆う二重構造により構成した冷却槽12を設けるとともに、内槽部12iと外槽部12o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間13sとして形成した冷却部13を設けて構成すれば、比較的単純な構造により構成できるとともに、冷却槽12全体を万遍なく冷却できるため、実施の容易化及び冷却処理の効率化に寄与できる。
 さらに、内槽部12iの周面における上端付近には、油流入口55iを設け、この油流入口55iに、図1に示す送油管49の下流端口を接続する。また、下蓋部52の中央位置には、内槽部12iの内部で冷却された再生油Roが流出する油流出口55eを設ける。この油流出口55eから流出する再生油Roは、開閉バルブ57を接続した送油管58を通して貯油部10に供給される。他方、上蓋部51には、ガス排出口59を設ける。このガス排出口59からは冷却槽12内における残留ガスGeが排出され、図1に示すガス送出管60を通して後述する水封槽18に供給される。なお、図4中、61は冷却槽12の周面に設けた内部監視用の透視窓を示すとともに、62…は、外槽部12oの外周面に固定した設置用脚部を示す。
 一方、補助凝縮部14は、補助コンデンサ15及び補助貯油槽16を備える。この補助コンデンサ15には、上述した主凝縮部9における凝縮槽7の内部の分解ガスGrが供給されるため、主凝縮部9において凝縮されずに残留した分解ガスGrに対する凝縮処理を行うことができる。したがって、このような補助凝縮部14を設ければ、主凝縮部9に加えて補助凝縮部14による追加的な凝縮処理を行うことができるため、全体として、より完全性及び確実性の高い凝縮処理を行うことができる。
 ところで、一般的なコンデンサは、細長い円柱状の外郭形状により構成されるため、従来のように凝縮処理部をコンデンサのみにより構成した場合、広い設置スペースが必要となり、油化還元装置全体の大型化を招きやすいが、本発明では、コンデンサを併用した場合であっても小型のコンデンサ(補助コンデンサ15)で足り、設置スペースの大幅なサイズダウン、更には油化還元装置1全体の小型コンパクト化に寄与できるとともに、凝縮処理機能全体の処理能力を高めることができる。この結果、凝縮されない分解ガスが発生しにくく、周辺処理工程のトラブル低減、更には単純化や小型化にも寄与できる利点がある。
 例示の補助コンデンサ15は、図5及び図6に示すように、内部を中空に形成した円柱形のハウジング部65を備え、このハウジング部65の一方の端面65sにガス流入口65iを設けるとともに、他方の端面65tに油流出口65eを設ける。また、一方の端面65s側の内部には、当該端面65sから所定の間隔を置いて閉塞板66を取付けることにより、流入側マニホールド室66sを設けるとともに、他方の端面65t側の内部には、当該端面65tから所定の間隔を置いて閉塞板67を取付けることにより、流出側マニホールド室67sを設ける。そして、閉塞板66と閉塞板67間に、数十本程度の細い熱交換管68…を架設し、流入側マニホールド室66sと流出側マニホールド室67sを、各熱交換管68…を通して連通させる。
 この場合、閉塞板66と閉塞板67間の空間は、冷却部(熱交換室)69となるため、閉塞板67側に位置するハウジング部65には、冷却部69に冷却水Wを流入させる流入口70iを設けるとともに、閉塞板66側に位置するハウジング部65には、冷却部69から冷却水Wを流出させる流出口70eを設ける。
 補助コンデンサ15は、ガス流入口65iを、ガス送出管71を介して凝縮槽7に設けたガス排出口46に接続する。これにより、凝縮槽7における内部の残留ガスGrは、ガス送出管71を通して補助コンデンサ15のガス流入口65iに供給される。この場合、ガス送出管71の中途には、図1に示すように、開閉バルブ72を接続することが望ましい。この切換バルブ72により、補助凝縮部14を使用する使用モード又は補助凝縮部14を使用しない非使用モードに切換えることができる。
 即ち、本実施形態に係る油化還元装置1では、主凝縮部9のみであっても分解ガスGrに対する必要な凝縮処理を行うことができるが、廃プラスチックRrの量及び質によっては、凝縮槽7の内部に分解ガスGrが残留する虞れがある。したがって、このような状況が予測される場合には、開閉バルブ72を使用モードに切換え、補助凝縮部14側の凝縮処理を有効化させることができるとともに、そうでない場合には、開閉バルブ72を非使用モードに切換えることにより、補助凝縮部14による凝縮処理を停止させることができる。
 なお、補助凝縮部14に使用する補助コンデンサ15は、上述したように、主たる凝縮処理を担わせるものではなく、分解ガスGrの残留分の処理能力を確保できればよい。したがって、小型サイズの補助コンデンサ15で足りる。その他、補助コンデンサ15では再生油(A重油相当)Roと共に水も生じるため、補助コンデンサ15の内部には、再生油Roと水を分離する油水分離槽やフィルタ等(不図示)が内蔵されている。
 他方、補助コンデンサ15における油流出口65eは、図1に示す送油管75を介して補助貯油槽16に接続する。
 補助貯油槽16は、補助コンデンサ15から供給される再生油Ro、即ち、補助コンデンサ15の凝縮処理により生成された再生油Roを一時貯留し、この後、一時貯留した再生油Roを貯油部10に供給する機能を備える。この補助貯油槽16は、図1に示すように、密閉状に構成し、上述した送油管75は、補助貯油槽16の上端面16uに接続する。これにより、流出側マニホールド室67sと補助貯油槽16の内部が連通する。また、補助貯油槽16の下部は、図1に示す送油管76を介して貯油部10側に接続する。なお、送油管76の中途には開閉バルブ77を接続する。
 したがって、このような補助貯油槽16を設ければ、無用な残留ガスGeが貯油部10に直接送られるのを回避可能になるため、より良質の再生油Roを確保できるとともに、無用な残留ガスGeを補助貯油槽16の工程段階で排除できる利点がある。一方、補助貯油槽16の上端面16uは、ガス送出管78を介して後述する水封槽18に接続する。これにより、補助貯油槽16の内部における残留ガスGeは、ガス送出管78を通して水封槽18に供給される。なお、図1中、79は補助貯油槽16の底面に接続したドレンバルブを示す。
 貯油部10は、主凝縮部9における冷却処理部11の冷却槽12から供給される再生油Ro及び補助凝縮部14における補助貯油槽16から供給される再生油Roを貯留する機能を備える。貯油部10は、貯油タンク85及びこの貯油タンク85に接続した送油ポンプ86を備え、冷却槽12に接続した送油管58及び補助貯油槽16に接続した送油管76は、送油ポンプ86を介して貯油タンク85に接続する。なお、図1中、87は貯油タンク85の底部に接続したドレンバルブ、88は貯油タンク85の下部に接続した開閉バルブを示す。この場合、再生油Roの一部は、この開閉バルブ88を通して、再生油Roを燃料として使用可能なボイラーや発電機等の燃料機器に供給される。
 他方、17はオフガス処理部であり、図1に示すように、内部に処理水Wtを収容した水封槽18及びこの水封槽18の内部の浄化ガスGaを外部(大気中)に排出する排気ブロワ91を備える。水封槽18は、全体を密閉状に構成し、内部に所定量の処理水(水道水)Wtを収容する。そして、前述した冷却槽12に接続したガス送出管60の下流端口を処理水Wtの中に浸漬するとともに、前述した補助貯油槽16に接続したガス送出管78の下流端口を処理水Wtの中に浸漬する。また、前述した残渣槽27にもガス送出管89の上流端口を接続し、このガス送出管89の下流端口を処理水Wtの中に浸漬する。なお、図1中、92は水封槽18の底面に接続したドレンバルブを示す。
 このようなオフガス処理部17を設けることにより、冷却槽12,補助貯油槽16及び残渣槽27の内部における残留ガスGeの有害又は無用な物質成分を、処理水Wtにより吸収できるため、清浄化した気体を大気中に放出することができる。
 また、図1中、95は冷却水Wを供給するクーリングタワー(水冷装置)であり、このクーリングタワー95の冷却水供給口は、供給水路95pを介して、前述した、凝縮槽7に付設した冷却部8の流入口35i,冷却槽12に付設した冷却部13の流入口53i及び補助コンデンサ15の流入口70iにそれぞれ接続するとともに、前述した、冷却部8の流出口35e,冷却部13の流出口53e及び補助コンデンサ15の流出口70eは、戻り水路95rを介して、クーリングタワー95の冷却水戻り口に接続する。このような循環系統により、クーリングタワー95で冷却された冷却水Wは、供給水路95pを介して、冷却部8,冷却部13,補助コンデンサ15にそれぞれ供給されるため、冷却水Wにより、凝縮槽7,冷却槽12及び補助コンデンサ15が冷却処理される。また、熱交換により暖められた冷却水Wは、戻り水路95rを介して、クーリングタワー95に戻され、再冷却された後、供給水路95pに供給される冷却水Wの循環系が構成される。
 さらに、図2中、96はチッ素ガス供給部であり、このチッ素ガス供給部96からのチッ素ガス(一般的には不活性ガス)Giは、ガス配管97を介して、熱分解槽4の内部空間,残渣槽27の内部空間,凝縮槽7の内部空間,冷却槽12の内部空間及び補助貯油槽16の内部空間にそれぞれ供給される。これにより、これらの内部空間が直接空気に接触するのが回避される。
 次に、本実施形態に係る油化還元装置1の全体動作について、図1~図8を参照しつつ図9に示す処理工程図に従って説明する。
 まず、廃プラスチックRrは、予め、再利用可能な廃プラスチックRrを分別し、再利用できない廃プラスチック或いは混入した異物(金属類等)を除去するとともに、再利用可能な廃プラスチックRrを、所定の大きさ以下のチップ状に破砕し、洗浄工程及び乾燥工程を経て再生用原料として準備する(ステップS1)。そして、再生用原料となる廃プラスチックRrを押出機19のホッパー23に投入する(ステップS2)。ホッパー23に投入された廃プラスチックRrは、押出機19による前段可塑化処理が行われる(ステップS3)。即ち、押出機19では、スクリュ19sの回転とヒータ部21の加熱により廃プラスチックRrの可塑化処理が行われる。これにより、可塑化溶融した廃プラスチックRmは、加熱シリンダ19cの前端における樹脂押出口24から押出され、熱分解槽4の内部に注入される(ステップS4)。
 熱分解槽4は、コイル5cに流れる高周波電流により誘導加熱される。この場合、熱分解槽4は、廃プラスチックRmの熱分解に必要な450~500〔℃〕程度に加熱される。なお、この熱分解槽4は、通常、待機時に200〔℃〕程度に加熱されているが、廃プラスチックRmの加熱時には、処理する廃プラスチックRm(Rr)の種類に応じて加熱温度を任意に設定することができる。これにより、熱分解槽4では、450~500〔℃〕程度の高温により、収容された廃プラスチックRmが溶解及び熱分解処理される(ステップS5)。この際、撹拌機構29により、溶解した廃プラスチックRmに対して撹拌処理が行われる。
 熱分解槽4における廃プラスチックRmが熱分解処理されることにより分解ガスGrが発生する(ステップS6)。そして、熱分解槽4内の分解ガスGrは、ガス送出管31を通り、凝縮槽7における前槽部7fの内部に進入する(ステップS7)。凝縮槽7は全体が冷却部8により冷却されているため、前槽部7f内に進入した分解ガスGrは、冷却部8により直ちに冷却処理が行われる。即ち、主凝縮部9による分解ガスGrに対する凝縮処理が行われる(ステップS8)。これにより、前槽部7f内に再生油(A重油相当)Roが貯留され、異物は前槽部7fの底部に沈殿する異物の第一分離処理が行われる(ステップS9)。また、前槽部7fに貯留された再生油Roの液面が仕切壁7wの上端位置に達すれば、再生油Roの上澄み部分が後槽部7rに流入する(ステップS10)。
 また、後槽部7rに流入した再生油Roは、後槽部7r内に貯留され、貯留された再生油Roの液面が油流出口47に達すれば、再生油Roの上澄み部分が油流出口47から流出し、次段の冷却槽12に供給される。即ち、異物の第二分離処理が行われる(ステップS11,S12)。一方、冷却槽12には冷却部13が付設されているため、冷却槽12に流入した再生油Roは冷却部13による冷却処理が行われる(ステップS13)。この場合、後槽部7rから流出する再生油Roは、200〔℃〕程度の高温状態にあり、十分に冷却されていない。このため、冷却槽12(冷却処理部11)により常温付近まで冷却処理される。そして、冷却処理された再生油Roは、送油ポンプ86により貯油タンク85に貯留される(ステップS14)。
 ところで、凝縮槽7においては、主凝縮部9による主たる凝縮処理が行われるが、凝縮槽7の内部には凝縮されない分解ガスGrも残留する。したがって、凝縮槽7の内部における分解ガスGrは、補助凝縮部14を構成する補助コンデンサ15にも進入する(ステップS15)。これにより、補助コンデンサ15(補助凝縮部14)による凝縮処理、即ち、補助的(追加的)な凝縮処理が行われ、この補助コンデンサ15の油流出口65eから再生油(A重油相当)Roが得られる(ステップS16)。そして、得られた再生油Roは、補助貯油槽16に供給され、この補助貯油槽16に一時貯留される(ステップS17)。この後、補助貯油槽16内の再生油Roは、送油ポンプ86により貯油タンク85に貯留される(ステップS14)。
 このように、本実施形態に係る廃プラスチック油化還元装置1の場合、要部を構成する凝縮処理部6には、図8に示すように、熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を有することにより、分解ガスGrを凝縮して再生油Roを生成する主凝縮部9を有する基本構成を備え、また、好適な実施形態として、主凝縮部9には、凝縮槽7から排出される再生油Roが供給される冷却槽12及びこの冷却槽12を冷却する冷却部13を含むとともに、更に、凝縮処理部6には、主凝縮部9に加えて、凝縮槽7における内部の分解ガスGrが供給される補助コンデンサ15を用いた補助凝縮部14を備えている。
 一方、図9に示すように、背景技術に係る廃プラスチック油化還元装置200の場合には、要部を構成する凝縮処理部6rにおける主凝縮部9rとして、コンデンサ201を用いている。
 即ち、本実施形態に係る廃プラスチック油化還元装置1では、主たる凝縮処理を、凝縮槽7による主凝縮部9に担わせ、従たる残りの凝縮処理を補助コンデンサ15による補助凝縮部14に担わせているが、他方、背景技術に係る廃プラスチック油化還元装置200では、主たる凝縮処理をコンデンサ201に担わせている。
 したがって、本実施形態に係る廃プラスチック油化還元装置1では、基本的に、従来の凝縮処理部に使用していた多数の熱交換管を備えるコンデンサを不要にでき、前述したように、コンデンサに備える熱交換管の内部に異物が詰まりやすい問題、即ち、熱交換効率及び熱交換能力の低下や再生油の品質低下を招きやすい問題、更には、熱交換管が詰まった際における異物を除去するための作業労力や作業時間が費やされる無視できない問題を解消することができる。
 また、本実施形態における主凝縮部9は、上部7uが開口した仕切壁7wを内部に設けることにより、前槽部7fと後槽部7rを形成し、この前槽部7fに熱分解処理部3で発生した分解ガスGrが供給される凝縮槽7,及びこの凝縮槽7を冷却する冷却部8を設けて構成したため、上部7uが開口した仕切壁7wにより、前槽部7fにおいて、異物をそのまま沈殿させることができるとともに、後槽部7rでは、異物の無い又は少ない上澄みの再生油Roを得ることができる。しかも、凝縮槽7の基本形状は、単純な槽構造となるため、異物を除去するためのメンテナンス及び洗浄なども容易かつ迅速に行うことができる。
 さらに、通常、コンデンサの外形は細長い円柱状に構成されるため、従来のように、主要な凝縮処理部をコンデンサで構成した場合、設置スペースが取られ、大型化を招く大きな要因となるが、コンデンサを不要、又はコンデンサを併用する場合であっても小型のコンデンサ(補助コンデンサ15)で足りるため、設置スペースのサイズダウン、更には油化還元装置1全体の小型コンパクト化に寄与できる。
 他方、オフガス処理部17では、廃プラスチックRmを順次処理する各過程で発生するオフガス、即ち、冷却槽12,補助貯油槽16及び残渣槽27で発生する残留ガス(オフガス)Geを無害化して大気に放出するオフガス処理が行われる(ステップS18)。この場合、残留ガスGeは、水封槽18に収容した処理水Wt中に供給されるため、残留ガスGeの有害成分などは、処理水Wtにより吸収される。また、水封槽18の処理水Wtから浮上した浄化ガスGaは、排気ブロワ91により大気中に排出される。
 以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。
 例えば、主凝縮部9を構成するに際し、内槽部7iの外方を、所定の間隔を介して外槽部7oで覆う二重構造により構成した凝縮槽7を備えるとともに,内槽部7iと外槽部7o間を、循環する冷却水Wを収容する水冷空間8sとして形成した冷却部8を備える例を示したが、他の構成を排除するものではない。したがって、二重構造は、内槽部7iの外方を外槽部7oで覆うに際し、内槽部7iの全部を覆ってもよいし一部を覆ってもよい。また、二重構造とすることなく、別途の構造により構成した冷却部8を付設してもよい。さらに、主凝縮部9には、冷却部13を設ける場合を示したが、この冷却部13は凝縮槽7に対して一体に付設したり、或いは凝縮槽7における後槽部7rの冷却能力を高めた構成の場合には必ずしも設けることを要しない。同様に、冷却部13の構成も、他の構成を排除するものではない。したがって、二重構造は、内槽部12iの外方を外槽部12oで覆うに際し、内槽部12iの全部を覆ってもよいし一部を覆ってもよい。また、二重構造とすることなく、別途の構造により構成した冷却部13を付設してもよい。一方、凝縮処理部6は、主凝縮部9に加え、補助凝縮部14を備える構成が望ましいが、必ずしも必須の構成要素となるものではない。また、補助凝縮部14として、補助コンデンサ15を用いた場合を示したが、例えば、主凝縮部9と類似の構成を採用するなど、他の構成を排除するものではない。したがって、補助貯油槽16も設けることが望ましいが、必須の構成要素となるものではない。
 本発明に係る廃プラスチック油化還元装置は、プラスチック製品等の各種の廃プラスチック(高分子廃棄物)をA重油相当の再生油に還元して再資源化する際に利用することができる。

Claims (9)

  1.  廃プラスチックを加熱して熱分解し、発生した分解ガスを凝縮して再生油を生成する廃プラスチック油化還元装置において、廃プラスチックを可塑化して排出する前段処理部と、この前段処理部からの可塑化した廃プラスチックが収容される熱分解槽,及びこの熱分解槽を加熱する加熱部を有することにより、当該廃プラスチックを熱分解して分解ガスを発生させる熱分解処理部と、上部が開口した仕切壁を内部に設けることにより、前槽部と後槽部を形成し、この前槽部に前記熱分解処理部で発生した分解ガスが供給される凝縮槽,及びこの凝縮槽を冷却する冷却部を有することにより、前記前槽部に供給された分解ガスを凝縮して再生油を生成する凝縮部を備える凝縮処理部と、前記後槽部から供給される再生油を貯留する貯油部とを備えることを特徴とする廃プラスチック油化還元装置。
  2.  前記凝縮部は、内槽部の外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部で覆う二重構造により構成した凝縮槽を備えるとともに、前記内槽部と前記外槽部間を、循環する冷却水を収容する水冷空間として形成した冷却部を備えることを特徴とする請求項1記載の廃プラスチック油化還元装置。
  3.  前記凝縮部は、前記後槽部から排出される再生油が供給される冷却槽及びこの冷却槽に付設して内部の再生油を冷却する冷却部を有することにより、冷却した再生油を前記貯油部に供給する冷却処理部を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の廃プラスチック油化還元装置。
  4.  前記冷却処理部は、内槽部の外方の一部又は全部を、所定の間隔を介して外槽部で覆う二重構造により構成した冷却槽を備えるとともに、前記内槽部と前記外槽部間を、循環する冷却水を収容する水冷空間として形成した冷却部を備えることを特徴とする請求項3記載の廃プラスチック油化還元装置。
  5.  前記凝縮処理部は、前記凝縮部の凝縮槽における内部の分解ガスが供給される補助コンデンサを有し、この補助コンデンサにより凝縮された再生油を生成する補助凝縮部を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の廃プラスチック油化還元装置。
  6.  前記補助凝縮部は、前記補助コンデンサにより生成された再生油を一時貯留し、一時貯留した再生油を前記貯油部に供給する補助貯油槽を備えることを特徴とする請求項5記載の廃プラスチック油化還元装置。
  7.  内部に処理水を収容した水封槽を有し、当該水封槽の処理水中に、前記冷却槽における内部の残留ガス及び/又は前記補助貯油槽における内部の残留ガスを供給することにより、浮上した浄化ガスを外部に排出するオフガス処理部を備えることを特徴とする請求項4又は6記載の廃プラスチック油化還元装置。
  8.  前記前段処理部は、加熱シリンダの内部に回転するスクリュを内蔵した押出機を用いることを特徴とする請求項1記載の廃プラスチック油化還元装置。
  9.  前記熱分解処理部は、外周にコイルを配した熱分解槽を備えるとともに、前記コイルに高周波電流を流すことにより前記熱分解槽を誘導加熱する加熱部を備えることを特徴とする請求項1記載の廃プラスチック油化還元装置。
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