JPH079448A - 廃プラスチック再生処理設備における押出機構造 - Google Patents

廃プラスチック再生処理設備における押出機構造

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JPH079448A
JPH079448A JP5153946A JP15394693A JPH079448A JP H079448 A JPH079448 A JP H079448A JP 5153946 A JP5153946 A JP 5153946A JP 15394693 A JP15394693 A JP 15394693A JP H079448 A JPH079448 A JP H079448A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃プラスチックの再生処理設備において、廃
プラスチックを一次溶融する押出機の低温腐食を防止し
その耐久性を向上させること。 【構成】 廃プラスチックの原料の装入口から一次溶融
後の原料を原料混合槽へ排出する排出口までの間に原料
搬送用のフィーダを備え、排出口側に設けられて原料を
一次溶融する加熱系を備えた押出機において、装入口側
のケーシング内周面に耐食層を形成すると共に加熱系の
始端までのフィーダを耐塩化水素材とすることによって
脱塩化水素化に対する耐食性を向上させ、更に加熱系に
よって加熱されるケーシング内の空間を外気に開放する
ガス抜き路を備えることによって、塩化水素の低温域側
への流れ込みを防止すると同時に水分を除去して腐食反
応を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塩化ビニールを含む廃
プラスチックを油化して灯油,軽油留分及びガソリン留
分として回収する処理設備に係り、特に破砕されたプラ
スチックを一次溶融する押出機の腐食を防止する構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】廃プラスチックを再生処理する設備は、
廃プラスチックを破砕する処理から重質油及び軽質油ま
での回収を行なうものが一般に知られている。
【0003】図3はこの設備におけるプロセスのフロー
であり、廃プラスチックを破砕及び選別する前処理装置
と前処理された廃プラスチックを軽質油及び重質油とし
て回収する油化装置に大別される。そして、油化したと
きの重質油を利用して自家発電を行い、それを設備電力
とすることによって操業が行われる。
【0004】これらの装置の中で、油化装置の一部を構
成する押出機は、廃プラスチック受槽から定量供給され
る原料を加熱して一次溶融し、この一次溶融したものを
原料混合槽へ送り出す機能を持ち、ケーシングの内部に
スクリュー軸を配置した構造である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、廃プラスチ
ックを一次溶融するときの加熱過程において、塩化ビニ
ール等の脱塩素化反応によって塩化水素が発生する。こ
の発生した塩化水素は、押出機の内部の低温域での腐食
を起こさせる原因となる。
【0006】このような腐食は、次のような理由で発生
する。本装置では廃プラスチックを常温から約300℃
まで加熱する。そのため、塩酸が凝縮する低温域が必ず
存在する。この凝縮域では、塩酸は押出機のケーシング
内面及びスクリュー軸の表面金属を、主に次のような反
応によって激しく腐食させる。
【0007】M+2HCl → MCl2 +H2
(M:Fe,Ni等) そして廃プラスチック中の水分が増大すると、この低温
腐食傾向が一段と加速する。
【0008】このような塩化水素に起因する腐食の発生
に対し、従来ではCaO等の中和剤を投入することで対
応している。しかしながら、このような化学的な処理で
は、設備の複雑化,ランニングコスト増及び系内で生成
する塩の抜き出しといった諸問題があった。
【0009】本発明において解決すべき課題は、廃プラ
スチックを一次溶融する押出機の低温腐食を防止しその
耐久性を向上させると共に、押出機において効率的に脱
塩化水素を行い、後段の設備及び運転を簡素化すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、廃プラスチッ
クの原料の装入口と、一次溶融後の原料を原料混合槽へ
排出する排出口と、前記装入口から排出口まで原料を搬
送するフィーダと、前記原料を一次溶融する加熱系を備
えた押出機であって、前記装入口側のケーシング内周面
に耐食層を形成すると共に前記加熱系の始端までのフィ
ーダを耐塩化水素材とし、前記加熱系によって加熱され
る前記ケーシング内の空間を外気に解放するガス抜き路
を備えてなることを特徴とする。
【0011】
【作用】装入口側には加熱系を備えないため低温域とな
り、この低温域に含まれるケーシングの内部にはたとえ
ばフェノール系の樹脂によってコーティング層を施すこ
とによって耐食性を持たせる。また、フィーダは耐塩化
水素系の素材を適用することによって、塩化水素による
腐食の進行を抑えるようにする。
【0012】一方、このような部材の耐食性の維持だけ
でなく、加熱されるケーシング内のガスを逃がすガス抜
き路を低温域の下流側に備えることによって、脱塩化水
素化によって発生した塩化水素が低温域に至ることを防
いだり、原料からの蒸気を排出して、塩化水素による腐
食反応を抑える。
【0013】
【実施例】図1は本発明の押出機の一実施例を示す縦断
面図、図2は押出機の前後の設備の概要を示す図であ
る。
【0014】図2において、従来技術の項で説明した油
化装置の前段として配置した廃プラスチック受槽50の
下側に押出機1が配置され、この中で一次溶融した原料
を受ける原料混合槽51がその下流に配置され、この原
料混合槽51の下流には熱分解槽52を設置している。
【0015】廃プラスチック受槽50は、廃プラスチッ
クを定量的に押出機1に供給し、原料混合槽51では一
次溶融された原料をほぼ完全溶融する。また、熱分解槽
52では溶融された原料を熱分解し、発生した熱分解油
の蒸気を下流の処理工程へと供給する。
【0016】押出機1は、ケーシング2の一端の上側に
原料の装入口2a及び他端の下側に一次溶融した後の原
料の排出口2bを備え、これらのそれぞれを廃プラスチ
ック受槽50及び原料混合槽51に接続可能としたもの
である。そして装入口2a側には装入口2a周りに原料
が付着するのを防止するための冷却チャンバ2cを胴周
りに形成し、下流側には原料を加熱するための熱媒が循
環する加熱チャンバ2dを同様に胴周りに設ける。
【0017】ケーシング2の内部には回転軸3を組み込
み、図において左側端を外部に突き出してこれを駆動機
構(図示せず)に連接する。この回転軸3の右端は軸受
3aによって支持され、原料が通過する空間と外部とを
シールするためのランタンリング3b,3cを備えてい
る。そして装入口2a側のランタンリング3bが原料の
通過空間に臨む面にはリテーナリング3dを設ける。
【0018】装入口2a側のランタンリング3bには、
ケーシング2の外部に突き出る不活性ガスの供給管4の
管端を接続する。この供給管4からは、たとえばN2
の不活性ガスを適切な圧力で供給し、回転軸3周りを軸
封する。また、装入口2aよりも下流側であって加熱ジ
ャケット2dに対応する部分にはそれぞれガス抜き管5
a,6aを外部に突き出して設け、ケーシング2の内部
を大気解放する。
【0019】一方、回転軸3には、装入口2a側に対応
する部分及びガス抜き管5a,5bに対応する部分にス
クリュー3e,3f,3gを設け、その他の部分にはパ
ドル3g,3hを備え、これらの回転軸3,スクリュー
3e〜3g及びパドル3g,3hによって原料を排出口
2b側に送るフィーダを構成する。
【0020】ここで、ケーシング2,回転軸3,スクリ
ュー3f及びパドル3hはいずれもSUSを素材とした
ものである。そして、低温域での腐食を防止するため、
ケーシング2の内周面にフェノール樹脂のコーティング
層2eを設け、スクリュー3d,3e及びこれらの間に
位置するパドル3gはNiを基材としCr及びMoを適
量含む合金によって製作したものとする。さらに、装入
口2a側に配置したリテーナリング3dは、テトラフル
オロエチレンの被膜層を形成したものを用いる。
【0021】また、装入口2a側に位置するガス抜き管
5aは、原料がスクリュー3fによって送られて加熱ジ
ャケット2dによって加熱される初期に発生する蒸発水
分を主に掃気する。そして下流側のガス抜き管5bは加
熱が進行して発生する塩化水素ガスを主に掃気する。こ
のようなガス抜き管5a,5bを備えたことによって、
発生した塩化水素ガスが装入口2a側に向かう前に未然
に外部に排出することができる。
【0022】以上の構成において、装入口2aからの廃
プラスチックは、回転軸3のスクリュー3d〜3f及び
パドル3g,3hによって排出口2b側へ送られ、加熱
ジャケット2dによる加熱によって一次溶融される。こ
の加熱のとき、加熱ジャケット2d側では脱塩素化が起
こるが、上流のガス抜き管5aでは主として蒸発水分が
排出され、下流のガス抜き管5bでは発生した塩化水素
ガスが主として排出される。したがって、低温域であっ
ても水分の存在が希薄であることから、ケーシング2,
スクリュー3d〜3f及びパドル3g,3hと発生した
塩化水素ガスの反応が抑えられ、腐食が抑制される。
【0023】このように、ガス抜き管5a,5bの適切
な配置によって、NiC12 及びFeC12 の発生を防
ぐことができ、低温側のケーシング2,スクリュー3
d,3e及びパドル3gの化学変化による腐食の進行を
抑えることが可能となる。そして、ガス抜き管5a,5
bに対応する部分にはスクリュー3e,3fが位置して
いるので、パドル3g,3hに突き合わせるよりもガス
流れを速やかにガス抜き管5a,5bに導くことがで
き、塩化水素の装入口2a側への移動を良好に阻止する
ことが可能である。
【0024】また、低温側のケーシング2にはフェノー
ル樹脂等によるコーティング層2を設け、またリテーナ
リング3cも樹脂製であるので、塩化水素による腐食が
防止される。そして、低温側のスクリュー3d,3e及
びこれらの間のパドル3gは、耐塩化水素性の高い合金
によって製作しているので、塩化水素の流入があって
も、その表面の腐食が急激に進むことはない。
【0025】更に、装入口2a側のランタンリング3b
には供給管4から不活性ガスが供給されているので、軸
封も確実に行える。さらに、外部からの水分の侵入も防
止され、塩酸が生じ難い内部雰囲気を維持することがで
きる。
【0026】
【発明の効果】本発明では、主に塩化ビニールの脱塩素
化によって生じる塩化水素と金属の間の化学反応が発生
し難い内部環境となるようにガスの排出を行わせること
で、低温域の部材の腐食が防止できると同時に、これら
の部材を耐塩化水素材としたことによって、塩化水素の
発生があっても腐食の急激な進行を阻むことができる。
このため、低温腐食が避けられなかった従来構造に比
べ、耐食性が格段に向上し、ランニングコストの低減も
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の押出機の一実施例を示す縦断面図であ
る。
【図2】押出機前後の油化装置の配置を示す概略図であ
る。
【図3】廃プラスチックの油化処理の工程を示すフロー
である。
【符号の説明】
1 押出機 2 ケーシング 2a 装入口 2b 排出口 3 回転軸 3a 軸受 3b ランタンリング 3c リテーナリング 3d スクリュー 3e スクリュー 3f スクリュー 3g パドル 3h パドル 4 供給管 5a ガス抜き管 5b ガス抜き管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正秀 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新 日本製鐵株式会社機械・プラント事業部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃プラスチックの原料の装入口と、一次
    溶融後の原料を原料混合槽へ排出する排出口と、前記装
    入口から排出口まで原料を搬送するフィーダと、前記原
    料を一次溶融する加熱系を備えた押出機であって、前記
    装入口側のケーシング内周面に耐食層を形成すると共に
    前記加熱系の始端までのフィーダを耐塩化水素材とし、
    前記加熱系によって加熱される前記ケーシング内の空間
    を外気に解放するガス抜き路を備えてなる廃プラスチッ
    ク再生処理設備における押出機構造。
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