JPH1015352A

JPH1015352A - 有機材料の分解回収方法および同装置

Info

Publication number: JPH1015352A
Application number: JP9070186A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Takahashi; 敏貴高橋; Tatsuto Fukushima; 立人福島; Yoshio Tanimoto; 義雄谷本; Akiyoshi Muraoka; 明美村岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-01-20

Abstract

(57)【要約】【課題】廃プラスチック材または廃ゴム材等の有機材
料を効果的に分解し、この有機材料に含有された炭化水
素成分を適正に回収して再利用する。【解決手段】塩素成分をガス状化し得る温度に有機材
料を一次加熱室１等において加熱して熱分解することに
よりガス状化させた後、このガス状体を、アルミナ系触
媒１０を有する触媒槽７等に供給して塩素成分を炭化水
素成分から分離させるように接触分解した後、この炭化
水素成分を第２回収部９等において回収する有機材料の
分解回収方法および同装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチック材
または廃ゴム材等の有機材料を分解して炭化水素油等の
有用成分を回収する有機材料の分解回収方法および同装
置に関し、特に塩素成分を含有する廃有機物等からなる
有機材料を分解回収方法および同装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃プラスチック材や廃ゴム材とを
分解して炭化水素油として回収することが行われている
が、塩素成分を含有する廃プラスチック材や廃ゴム材の
場合、分解時に発生する塩素成分により、装置が傷み、
あるいは一般的に使用されているゼオライト系触媒が被
毒して早期に劣化する等の問題により、塩素成分を含む
上記廃材の処理はほとんど行われていなかった。

【０００３】なお、一部では、例えば特開昭５３−６０
９７４号公報に示されるように、ポリ塩化ビニル等の高
分子系プラスチック廃棄物をレトルト内に供給し、３５
０°Ｃを超えない温度で加熱して熱分解することにより
発生した塩化水素ガスを回収するとともに、可塑剤およ
びその分解生成物からなる留出有機物を焼却処分し、か
つ分解残渣の炭素質物質からなる活性炭等を回収する試
みにより、塩素系有機物の有効利用を図ることが行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように加熱によ
り塩素成分を含むプラスチック材を分解し塩化水素ガス
を回収するようにした構成では、塩化水素を回収するこ
とができるとしても、適切に脱塩素処理を行い、産業上
有用な可塑剤や低沸点炭化水素成分を有効成分として回
収、再利用することが困難であるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、特に塩素系有機物を含有する廃プラ
スチック材または廃ゴム材等の有機材料を効果的に分解
し、この有機材料に含有された炭化水素成分を適正に回
収して再利用することができる有機材料の分解回収方法
および同装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
塩素成分を含有する有機材料を分解して有用成分を回収
する有機材料の分解回収方法において、塩素成分をガス
状化し得る温度に有機材料を加熱して熱分解することに
よりガス状化させた後、このガス状体を、アルミナ系触
媒を有する触媒槽に供給して塩素成分を炭化水素成分か
ら分離させるように接触分解した後、この炭化水素成分
を回収するものである。

【０００７】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料が加熱されることによりガス状化さ
れ、このガス状体がアルミナ系触媒を有する触媒槽に供
給されることにより、上記ガス状体中に含有された塩化
オクチル等からなる炭化水素の塩素化物が、塩素成分
と、オクテン等の炭化水素成分とに接触分解され、少な
くともこの炭化水素成分が回収されて再利用されること
になる。

【０００８】請求項２に係る発明は、塩素成分を含有す
る有機材料を分解して有用成分を回収する有機材料の分
解回収方法において、塩素成分をガス状化し得る第１設
定温度に有機材料を加熱して一次熱分解することにより
ガス状化させた後、このガス状体をアルミナ系触媒を有
する触媒槽に供給して塩素成分を炭化水素成分から分離
させるように接触分解した後、この炭化水素成分を回収
し、かつ上記加熱後の残余材を第１設定温度よりも高い
温度で加熱して二次熱分解することによりガス状化させ
た後、このガス状体を、固体酸触媒を有する触媒槽に供
給することにより、上記残余材の炭化水素成分を接触分
解して低沸点の炭化水素成分を生成した後、この低沸点
炭化水素成分を回収するものである。

【０００９】上記構成によれば、塩素成分を含有する有
機材料を第１設定温度に加熱して一次熱分解した後の残
余材が、上記第１設定温度よりも高い温度に加熱されて
ガス状化され、このガス状体が固体酸触媒を有する触媒
槽に供給されることにより、上記ガス状体中に含有され
た炭化水素成分が接触分解されて低沸点炭化水素成分に
改質され、この低沸点炭化水素成分が回収されて再利用
されることになる。

【００１０】請求項３に係る発明は、上記請求項２記載
の有機材料の分解回収方法において、第１設定温度を３
５０°Ｃ以下に設定したものである。

【００１１】上記構成によれば、塩素成分を含有する有
機材料が３５０°Ｃ以下の温度で、塩素成分をガス状化
し得る温度に加熱されることにより、塩素成分を有する
有機材料が一次熱分解されてガス状化されるとともに、
この一次熱分解後の残余材が、上記第１設定温度よりも
高い温度に加熱されることにより熱分解されてガス状化
されることになる。

【００１２】請求項４に係る発明は、上記請求項２また
は３記載の有機材料の分解回収方法において、残余材の
炭化水素成分を接触分解する固体酸触媒としてゼオライ
ト系触媒を使用したものである。

【００１３】上記構成によれば、一次熱分解後の残余材
が二次熱分解されることにより生成されたガス状体が、
優れた分解性能を有するゼオライト系触媒が充填された
触媒槽に供給されることにより、上記ガス状体中の有機
材料が効果的に接触分解されて低沸点炭化水素成分に改
質され、この低沸点炭化水素成分が回収されて再利用さ
れることになる。

【００１４】請求項５に係る発明は、上記請求項１〜４
のいずれかに記載の有機材料の分解回収方法において、
アルミナ系触媒を有する触媒槽にガス状体を供給するこ
とによって分離された塩素成分を塩化水素として回収す
るものである。

【００１５】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料が加熱されることにより生成された
ガス状体が、アルミナ系触媒を有する触媒槽に供給され
て接触分解されることにより生成された塩化水素が回収
されて再利用されることになる。

【００１６】請求項６に係る発明は、上記請求項１〜５
のいずれかに記載の有機材料の分解回収方法において、
アルミナ系触媒を有する触媒槽にガス状体を供給して塩
素成分を炭化水素成分から分離する際に、炭化水素成分
が分解されるのを抑制して脂肪族炭化水素油として回収
するものである。

【００１７】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料を加熱することにより生成されたガ
ス状体が、アルミナ系触媒を有する触媒槽に供給されて
上記ガス状体中に含有された炭化水素の塩素化物が塩素
成分と、炭化水素成分とに接触分解される際に、この炭
化水素成分が必要以上に分解されて低分子化されること
によりブテン、プロパン等の常温でガス状体となる炭化
水素成分に転化されることが抑制され、燃料として利用
価値の高いオクテン等の脂肪族炭化水素油として回収さ
れることになる。

【００１８】請求項７に係る発明は、上記請求項１〜６
のいずれかに記載の有機材料の分解回収方法において、
塩素成分を分離するアルミナ系触媒としてγ−アルミナ
系触媒を使用したものである。

【００１９】上記構成において、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料が加熱されることにより生成された
ガス状体を接触分解するγ−アルミナ系触媒は、塩化水
素の影響を受けた場合においても塩素成分の分離性能が
低下しにくい性質を有しているため、上記γ−アルミナ
系触媒の接触分解機能が長期間に亘り良好状態に維持さ
れることになる。

【００２０】請求項８に係る発明は、上記請求項１〜６
のいずれかに記載の有機材料の分解回収方法において、
塩素成分を分離するアルミナ系触媒として非晶質のアル
ミナ系触媒を使用したものである。

【００２１】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料を加熱することにより生成されたガ
ス状体が、非晶質のアルミナ系触媒を有する触媒槽に供
給されて上記ガス状体中に含有された炭化水素の塩素化
物が塩素成分と、炭化水素成分とに効果的に分離された
後に、少なくとも炭化水素成分が回収されて再利用され
ることになる。

【００２２】請求項９に係る発明は、上記請求項８記載
の有機材料の分解回収方法において、１４０ｍ²／ｇ以
上の比表面積を有するアルミナ系触媒を使用して有機材
料中の塩素成分を分離するものである。

【００２３】上記構成によれば、１４０ｍ²／ｇ以上の
比表面積を有し、優れた塩素成分の分離性能を有する非
晶質のアルミナ系触媒により、上記ガス状体中に含有さ
れた炭化水素の塩素化物が、塩素成分と炭化水素成分と
に効果的に接触分解されることになる。

【００２４】請求項１０に係る発明は、塩素成分を含有
する有機材料を分解して有用成分を回収する有機材料の
分解回収装置において、塩素成分をガス状化し得る温度
に有機材料を加熱して熱分解する加熱室と、この加熱室
から導出されたガス状体中の塩素成分を炭化水素成分か
ら分離させるアルミナ系触媒を有する触媒槽と、塩素成
分が分離された炭化水素成分を回収する回収部とを備え
たものである。

【００２５】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料が加熱室において加熱されることに
よりガス状化され、このガス状体がアルミナ系触媒を有
する触媒槽に供給されることにより、上記ガス状体中に
含有された炭化水素の塩素化物が、塩素成分と炭化水素
成分とに接触分解され、この炭化水素成分が回収部に回
収されて再利用されることになる。

【００２６】請求項１１に係る発明は、塩素成分を含有
する有機材料を分解して有用成分を回収する有機材料の
分解回収装置において、塩素成分をガス状化し得る温度
に有機材料を加熱して一次熱分解する一次加熱室と、こ
の一次加熱室から導出されたガス状体中の塩素成分を炭
化水素成分から分離させるように接触分解するアルミナ
系触媒を有する触媒槽と、この触媒槽から導出された炭
化水素成分を回収する回収部と、上記一次熱分解後の残
余材を一次加熱室の加熱温度よりも高い温度で加熱して
二次熱分解することによりガス状化させる二次加熱室
と、この二次加熱室から導出されたガス状体中の炭化水
素成分を低沸点の炭化水素成分に接触分解する固体酸触
媒を有する触媒槽と、この触媒槽から導出された低沸点
の炭化水素成分を回収する回収部とを備えたものであ
る。

【００２７】上記構成によれば、塩素成分を含有する有
機材料が一次加熱室において第１設定温度に加熱される
ことにより一次熱分解された後の残余材が、二次加熱室
において上記第１設定温度よりも高い温度に加熱される
ことによりガス状化され、このガス状体が固体酸触媒を
有する触媒槽に供給されることにより、上記ガス状体中
に含有された炭化水素成分が接触分解されて低沸点炭化
水素成分に改質され、この低沸点炭化水素成分が回収部
に回収されて再利用されることになる。

【００２８】請求項１２に係る発明は、上記請求項１０
または１１記載の有機材料の分解回収装置において、加
熱室から導出されたガス状体中の塩素成分を炭化水素成
分から分離させる触媒として１４０ｍ²／ｇ以上の比表
面積を有する非晶質のアルミナ系触媒を使用したもので
ある。

【００２９】上記構成によれば、比表面積が１４０ｍ²
／ｇ以上に設定されて優れた塩素成分の分離性能を有す
る非晶質のアルミナ系触媒により、加熱室で熱分解され
ることにより生成されたガス状体中に含有された炭化水
素の塩素化物が、塩素成分と炭化水素成分とに効果的に
接触分解され、少なくとも炭化水素成分が回収部におい
て回収されることになる。

【００３０】請求項１３に係る発明は、上記請求項１１
または１２記載の有機材料の分解回収装置において、二
次加熱室から導出されたガス状体中の炭化水素成分を接
触分解する固体酸触媒としてゼオライト系触媒を使用し
たものである。

【００３１】上記構成によれば、一次熱分解後の残余材
が二次加熱室において二次熱分解されることにより生成
されたガス状体が、優れた分解性能を有するゼオライト
系触媒を有する触媒槽に供給されることにより、上記ガ
ス状体中の炭化水素成分が効果的に接触分解されて低沸
点炭化水素成分に改質され、この炭化水素成分が回収部
において回収されて再利用されることになる。

【００３２】請求項１４に係る発明は、請求項１０〜１
３のいずれかに記載の有機材料の分解回収装置におい
て、アルミナ系触媒によって分離された塩素成分を塩化
水素として回収する回収部を備えたものである。

【００３３】上記構成によれば、塩素成分をガス状化し
得る温度に有機材料が加熱室において加熱されることに
より生成されたガス状体が、アルミナ系触媒を有する触
媒槽に供給されることにより、上記ガス状体中に含有さ
れた炭化水素の塩素化物が、炭化水素成分と塩化水素と
に接触分解され、これらの塩化水素と炭化水素成分とが
それぞれ個別の回収部において回収されて再利用される
ことになる。

【００３４】

【実施形態】図１は本発明に係る本発明に係る有機材料
の分解装置の第１実施形態を示している。この分解装置
は、有機材料を第１設定温度に加熱して一次熱分解する
ことによりガス状化させる一次加熱室１を有する一次分
解系２と、上記一次加熱室１における一次熱分解後の残
余材を、さらに加熱して二次熱分解することによりガス
状化させる二次加熱室３を有する二次分解系４とからな
っている。

【００３５】上記一次加熱室１は、後述するプラスチッ
ク材またはゴム材等の有機材料からなる原材料が投入さ
れるホッパ５と、投入された有機材料中に含有されたフ
タル酸エステル系の可塑剤と、塩素成分とを加熱して一
次熱分解することによりガス状化させる図外の加熱手段
と、この一次熱分解によってガス状化されることなく残
された残余材を上記二次加熱室３に搬送するスクリュー
コンベア等からなる搬送手段６とを有している。

【００３６】上記加熱手段の第１設定温度は、塩化ビニ
ール系のプラスチック材もしくは塩化ゴム等の有機材料
に含有されたフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸
ジブチル（ＤＢＰ）、フタル酸ジメチルおよびフタル酸
ジエチル等からなるフタル酸エステル系の可塑剤と、上
記有機材料中の塩素成分とをガス状化し得る温度で、他
の成分を分解させることのない温度、つまり３５０°Ｃ
以下、好ましくは３００°Ｃ以下の温度に設定されてい
る。

【００３７】また、一次分解系２には、一次加熱室１か
ら導出されたガス状体を改質する触媒が充填された第１
触媒槽７と、この第１接触媒槽７から導出されたガス状
体中の無水フタル酸を回収する第１回収部８と、この第
１回収部８から導出された脂肪族炭化水素と、上記有機
材料中の塩素成分が分離することによって生成された塩
化水素と、脂肪族炭化水素と塩化水素との反応生成物で
ある脂肪族炭化水素の塩素化物とをそれぞれ回収する第
２回収部９とが設けられている。

【００３８】上記第１触媒槽７内には、アルミナ系触媒
１０が充填されている。そして、このアルミナ系触媒１
０が３００〜３５０°Ｃ程度の温度に保持され、上記ガ
ス状体中の可塑剤が、無水フタル酸と、オクテンおよび
ブテン等の脂肪族炭化水素成分とに接触分解されるよう
になっている。

【００３９】また、上記第１回収部８は、８０〜２００
°Ｃ程度の温度に保持され、導入されたガス状体を冷却
することにより、第１触媒槽７において生成された無水
フタル酸を針状結晶体として析出させた状態で、これを
捕集するとともに、他の成分を上記第２回収部９に導出
するように構成されている。

【００４０】上記第２回収部９は、その内部に収容され
た溶液に塩素成分を溶融させることにより生成した塩化
水素を必要に応じて回収するとともに、その上方におい
て上記ガス状体中のオクテン等の脂肪族炭化水素を液化
させて脂肪族炭化水素油を生成し、これを燃料油または
ナフサ原料等として回収し、かつブタン等の脂肪族炭化
水素ガスを気体燃料として回収するように構成されてい
る。

【００４１】上記二次加熱室３は、一次加熱室１から供
給された残余材を上記第１設定温度よりも高い第２設定
温度、例えば５００°Ｃ前後の温度で加熱して二次熱分
解することによりガス状化させる図外の加熱手段と、こ
の二次加熱室３における二次熱分解によってもガス状化
することなく残った残渣を外部に排出するスクリューコ
ンベア等からなる排出手段１１とを有している。

【００４２】また、上記二次分解系４には、二次加熱室
３から導出されたガス状体を接触分解して改質する触媒
が充填された第２触媒槽１２と、この第２触媒槽１２か
ら導出された改質後のガス状体を分留する分留塔１３
と、この分留塔１３から導出されたガス状体を冷却する
冷却器１４と、この冷却器１４において上記ガス状体中
の炭化水素成分が冷却されることにより液化された炭化
水素油等を回収する第３回収部１５とが設けられてい
る。

【００４３】上記第２触媒槽１２内には、上記ガス状体
中の炭化水素成分を接触分解して低分子化するアルミナ
系触媒もしくはゼオライト系触媒からなる固体酸触媒が
充填されている。また、上記分留塔１３は、上記炭化水
素成分を低沸点成分と高沸点成分とに分離し、低沸点炭
化水素成分をガス状体として上記冷却器１４に導出する
とともに、分子量の大きい炭化水素成分、例えばタール
状体あるいはワックス状体等の高沸点炭化水素成分を上
記二次加熱室３に戻すように構成されている。

【００４４】上記冷却器１４は、上記分留塔１３から導
出されたガス状体を冷却することによって気液の混合状
態とした後、これを上記第３回収部１５に導出するよう
になっている。この第３回収部１５は、冷却器１４から
導出された気液混合状態の炭化水素成分、つまり炭化水
素ガス等からなる炭化水素成分のガス状体と、炭化水素
油等からなる炭化水素成分の液状体とによって構成され
た炭化水素成分のうち、炭化水素成分の液状体を貯溜す
るとともに、炭化水素成分のガス状体を図外のガスホル
ダー等に導出するように構成されている。

【００４５】また、上記一次加熱室１内のホッパ５内に
供給される有機材料は、上記塩化ビール系のプラスチッ
ク以外に、下記の汎用プラスチックもしくは高性能のエ
ンジニアリングプラスチック材またはゴム材等が考えら
れる。上記汎用プラスチック材としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル
ブタジエンスチレン、ポリメチルメタクリレートあるい
はポリビニルアルコール等が挙げられる。

【００４６】また、上記高性能のエンジニアリングプラ
スチックとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレン
テレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフ
ォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、
ポリイミド、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルエ
ーテルケトンなどを挙げることができる。

【００４７】また、上記有機材料となるゴム材について
も特にその種類は限定されるものではなく、スチレンブ
タジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロ
ピレンジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、
クロロプレンゴム、ブチルゴムあるいはウレタンゴムな
どの合成ゴムや、天然ゴムを挙げることができる。

【００４８】上記有機材料を構成する種々のプラスチッ
ク材およびゴム材の少なくと一部には、ＤＯＰ（フタル
酸ジオクチル）またはＤＢＰ（フタル酸ジブチル）等の
フタル酸エステル系の可塑剤が混入されている。そし
て、上記プラスチック材もしくはゴム材の廃棄物等から
なる有機材料は、通常予め所定の大きさに粉砕された状
態で上記一次加熱室１のホッパ５内に投入されるように
なっている。

【００４９】上記構成の分解装置によって有機材料を分
解して回収する分解回収方法について説明する。まず、
所定の大きさに粉砕された廃プラスチック材等からなる
有機材料を上記一次加熱室１のホッパ５内に投入し、こ
れを搬送手段６によって搬送しつつ、上記第１設定温度
に加熱して一次熱分解することにより、上記有機材料中
の可塑剤および塩素成分をガス状化させる。上記一次加
熱室１において発生したガス状体は、ミスト成分を含む
気流となって上昇し、この一次加熱室１の上方に設置さ
れた第１触媒槽７内に導入される。

【００５０】上記第１触媒槽７内に導入されたガス状体
を、その内部に充填されたアルミナ系触媒１０に接触さ
せることにより、上記ガス状体中に含有されたフタル酸
エステル系の可塑剤を分解して下記の成分を生成する。
また、上記有機材料から分離された塩素成分の一部は、
水素と結合して塩化水素となる。

【００５１】フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）からなる可
塑剤は、上記第１触媒槽７において、無水フタル酸と、
オクテン等からなる脂肪族炭化水素とに接触分解される
とともに、その一部が上記塩素成分と反応して塩化オク
チル等からなる脂肪族炭化水素の塩素化物となる。ま
た、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）からなる可塑剤は、上
記第１触媒槽７において、無水フタル酸と、ブテン等か
らなる脂肪族炭化水素とに接触分解されるとともに、そ
の一部が塩素と反応して塩化ブチル等からなる脂肪族炭
化水素の塩素化物となる。

【００５２】そして、上記第１触媒槽７から導出された
改質後のガス状体を上記第１回収部８に供給して冷却す
ることにより、この第１回収部８において、上記ガス状
体中の無水フタル酸成分を針状結晶化して回収した後、
残りの成分を上記第２回収部９に導出し、この第２回収
部９において、必要に応じて上記塩化水素と、脂肪族炭
化水素油と、脂肪族炭化水素ガスと、脂肪族炭化水素の
塩素化物とに分離して回収する。

【００５３】また、上記一次加熱室１においてガス状化
されることなく残された残余材を、二次加熱室３に供給
し、これを上記第１設定温度よりも高い温度に設定され
た第２設定温度に加熱して二次熱分解することによりガ
ス状化させる。次いで上記二次加熱室３から導出された
ガス状体を、第２触媒槽１２に供給してその内部に充填
されたアルミナ系触媒もしくはゼオライト系の触媒の少
なくとも一方を有する固体酸触媒に接触させることによ
り、残余材の炭化水素成分を低分子化して改質した後、
上記分留塔１３、冷却器１４および第３回収部１５に順
次供給する。

【００５４】そして、上記第２触媒槽１２において低分
子化された炭化水素成分を、上記分留等１３において分
別蒸留した後、蒸発成分を冷却器１４に供給して冷却す
ることにより低沸点炭化水素油を生成した後、この低沸
点炭化水素油を上記第３回収部１５において回収する。
また、上記分留塔１３において分別された高沸点の炭化
水素成分は、上記二次加熱室３に戻され、再度、加熱お
よび接触分解されて低沸点化された後に回収される。

【００５５】また、図２は、上記一次分解系２の第２回
収部９において回収された脂肪族炭化水素の塩素化物
を、脂肪族炭化水素に転化させて回収する転化反応系３
０を設けた構造を示すもので、この転化反応系３０に
は、第２回収部９の上方部から導出された脂肪族炭化水
素油および脂肪族炭化水素の塩素化物からなる脂肪族炭
化水素成分の液状体を収容する収容部３１と、この収容
部３１から導出された上記液状体を加熱してガス状化さ
せる転化加熱室３２と、この転化加熱室３２から導出さ
れたガス状体中の塩素成分を分離する脱塩素化触媒３３
が充填された脱塩素化触媒槽３４と、この脱塩素化媒槽
３４から導出されたガス状体を分留する分留塔３５と、
この分留塔３５から導出されたガス状体を冷却する冷却
器３６と、この冷却器３６において冷却された液状体を
回収する最終回収部３７とが設けられている。

【００５６】上記脱塩素化触媒槽３４に充填される脱塩
素化触媒３３は、オクテン等からなる脂肪族炭化水素成
分が必要以上に分解されてブテン、プロパン等の常温で
ガス状体となる炭化水素成分に転化されるのを抑制し、
かつ塩素成分の影響を受けた場合においても、劣化しに
くい性質を有するアルミナ系触媒からなっている。

【００５７】上記構成によれば、転化加熱室３２におい
てオクテン等の脂肪族炭化水素油と、塩化オクチル等の
脂肪族炭化水素の塩素化物とからなる脂肪族炭化水素成
分の液状体を約３００°Ｃ以上の温度で加熱してガス状
化させた後、このガス状体を脱塩素化触媒槽３４に供給
して約３００°Ｃ以上の温度で加熱しつつ、アルミナ系
触媒等からなる脱塩素化触媒３３に接触させることによ
り、上記脂肪族炭化水素の塩素化物から塩素成分が分離
されて脂肪族炭化水素に転化されることになる。

【００５８】また、上記脱塩素化触媒槽３４から導出さ
れたガス状体は、分留塔３５において、脂肪族炭化水素
のガス状成分と、その塩素化物とに分別され、脂肪族炭
化水素のガス状成分が上記冷却器３６で１２０°Ｃ以下
に冷却されることにより液化され、低沸点の脂肪族炭化
水素油として最終回収部３７で回収されるとともに、脂
肪族炭化水素の塩素化物が上記転化加熱室３２に戻され
て再度、転化反応および脱塩素化処理を施されて脂肪族
炭化水素に転化された後、低沸点の脂肪族炭化水素油と
して回収される。

【００５９】さらに、図３に示すように、第１回収部８
の底壁部から下方に液状体を導出して処理する第１処理
系４１と、上記第１回収部８の上壁部からガス状体を上
方に導出して処理する第２処理系４２とを設け、上記第
１回収部８において、脂肪族炭化水素成分を液状体とガ
ス状体とに分離し、それぞれ別々に導出するように構成
してもよい。

【００６０】上記第１処理系４１には、脂肪族炭化水素
成分の液状体に冷却水を供給することによって塩化水素
の遊離成分を脂肪族炭化水素から分離させる第１冷却器
４３と、冷却後の液状体を収容する第１収容部４４とが
設けられている。また、上記第２処理系４２には、脂肪
族炭化水素成分のガス状体を冷却水で冷却することによ
ってその一部を液化させるとともに、塩化水素の遊離成
分を脂肪族炭化水素から分離させる第２冷却器４５と、
この第２冷却器４５から導出された脂肪族炭化水素の液
状体とガス状体との混合物を収容する第２収容部４６と
が設けられている。

【００６１】また、上記第１処理系４１と第２処理系４
２とは合流部４７で合流し、この合流部４７には、第１
収容部４４および第２収容部４６からそれぞれ導出され
た脂肪族炭化水素成分の液状体を３５０°Ｃ程度に加熱
してガス状化させる加熱室４８と、この加熱室４８から
導出されたガス状体を脂肪族炭化水素と塩素成分とに接
触分解するγ−アルミナ等の脱塩素化触媒４９を有する
脱塩素化触媒槽５０と、この脱塩素化触媒槽５０から導
出されたガス状体を冷却してその一部を液化させるとと
もに、分離された塩素成分を塩酸水として除去する第３
冷却器５１と、この第３冷却器５１から導出された液状
体とガス状体の混合物を収容する最終回収部５２とが設
けられている。

【００６２】そして、上記第１収容部４４および第２収
容部４６と、加熱室４８と、脱塩素化触媒槽５０と、第
３冷却器５１と、最終回収部５２とによって図２に示す
転化反応系３０に対応する転化反応系が構成され、上記
最終回収部５２において上記脂肪族炭化水素の液状体お
よびガス状体が燃料として回収されるとともに、必要に
応じて塩素成分が塩化水素等として回収されるようにな
っている。

【００６３】上記のように塩素成分を含有する有機材料
を、一次加熱室１および加熱室３２，４８において加熱
して熱分解することにより生成されたガス状体を、上記
アルミナ系触媒１０を有する第１触媒槽７および脱塩素
化触媒３３，４９を有する脱塩素化触媒槽３４，５０に
供給することにより、上記ガス状体中の塩素成分を炭化
水素成分から分離するように接触分解し、第１，第２回
収部８，９および最終回収部３７，５２において上記炭
化水素成分を回収するように構成したため、上記ガス状
体中の塩素成分を炭化水素成分から効果的に分離して除
去することにより、燃料として使用される炭化水素油ま
たは炭化水素ガス等を回収して有効に利用することがで
きる。

【００６４】すなわち、上記ガス状体中には、有機材料
が熱分解されることによって生成された炭化水素成分
と、炭化水素の塩素化物とが混在しているため、これら
をそのまま回収して燃焼として使用する場合には、塩素
を含有する有害物質が発生することのないように、その
処理設備を設ける必要がある。これに対して本例では、
アルミナ系触媒からなる脱塩素化触媒によってガス状体
中の塩素成分を効果的に分離してこれを除去するように
構成しており、上記有機材料を分解することによって得
られた炭化水素成分を回収して燃料として燃焼させたと
しても、塩素を含有する有害物質が発生することがな
く、上記オクテン等の脂肪族炭化水素油等からなる炭化
水素成分を燃料として有効に利用することができる。

【００６５】しかも、上記一次分解２系には、塩素成分
の影響を受けても劣化しにくいという性質を有するアル
ミナ系触媒が充填されているため、触媒槽に塩素成分が
供給された場合においても、上記アルミナ系触媒が劣化
されることなく、その触媒作用を長期間に亘って良好状
態に維持することができる。また、上記アルミナ系触媒
は、炭化水素成分の分解性能がゼオライト系触媒に比べ
て低いため、上記アルミナ系触媒に供給された炭化水素
成分が必要以上に分解されて、常温でガス状体となるブ
テン（沸点−６．４７°Ｃ）、プロパン（沸点−４２．
１°Ｃ）等の炭化水素成分に転化されるのを効果的に抑
制することができる。したがって、上記構成を採用する
ことにより、触媒槽に供給された炭化水素成分が必要以
上に分解されるのを抑制し、燃料としての利用価値が高
い脂肪族炭化水素油を効果的に回収することができる。

【００６６】さらに、上記実施形態に示すように、フタ
ル酸エステル系の可塑剤および塩素成分を含有する有機
材料を第１加熱室１で加熱して熱分解することにより生
成されたガス状体を第１触媒槽７に供給し、アルミナ系
触媒１０に上記可塑剤を接触させて無水フタル酸と、炭
化水素成分とに接触分解し、この無水フタル酸を第１回
収部８において回収するように構成した場合には、工業
的に有用な上記無水フタル酸の有効利用を図ることがで
きるとともに、この無水フタル酸が上記第２回収部９お
よび二次分解系４の第３回収部１５で回収された脂肪族
炭化水素油等に混入されるのを防止できるので、この脂
肪族炭化水素油等の純度を向上させてその商品価値を高
めることができる。

【００６７】また、上記のように一次加熱室１における
一次熱分解後の残余材を加熱して二次熱分解することに
よりガス状化させる二次加熱室３と、この二次加熱室３
において生成されたガス状体を接触分解する第２触媒槽
１２と、接触分解された低沸点の炭化水素成分を回収す
る第３回収部１５とを有する二次分解系４を設け、上記
一次熱分解後の残余材を分解回収するように構成した場
合には、上記塩化水素による一次分解系２および二次分
解系４の各機器が腐食することを防止しつつ、有機材料
を効果的に分解回収することができる。

【００６８】すなわち、上記一次分解系２において分解
される塩素成分が高温状態となった場合には、この塩素
成分によって一次分解系２の各機器が腐食させられ易い
ので、これを防止するためには、一次加熱室１の加熱温
度（第１設定温度）を、塩素成分をガス状化し得る温度
で、例えば３５０°Ｃ以下の比較的低い温度に設定する
ことが望ましい。そして、上記のように一次加熱室１に
おいて有機材料を加熱する第１設定温度を比較的低い温
度に設定した場合には、一次熱分解後に、かなりの量の
タール状体あるいはワックス状体等の高沸点炭化水素成
分を有機材料が残留することになるが、この残余材を二
次加熱室３において上記第１設定温度よりも高い温度に
設定された第２設定温度に加熱して、これをガス状化さ
せた後に、上記第２触媒槽１２に供給して接触分解する
ことにより、分子量の大きい上記高沸点炭化水素成分を
低沸点炭化水素成分に転化して回収することができる。

【００６９】しかも、上記有機材料に含有された塩素成
分は、上記一次分解系２において処理されるので、この
塩素成分が上記二次分解系４の二次加熱室３に供給され
ることはない。このため、上記二次加熱室３の加熱温度
（第２設定温度）を高温に設定した場合においても、上
記二次分解系４を構成する各機器が腐食するという事態
が生じることはない。したがって、上記第２設定温度
を、５００°Ｃ前後の高温に設定することにより、上記
一次熱分解後の残渣物を効果的にガス状化させて分解回
収することができる。

【００７０】また、上記二次分解系４の第２触媒槽１２
内に充填される固体酸触媒には、上記塩素成分の影響が
及ぶことがないので、この固体酸触媒として炭化水素成
分の分解性能が上記アルミナ系の触媒に比べて高いとと
もに、塩素成分の影響を受け易い性質を有するゼオライ
ト系触媒を使用することが可能であり、このゼオライト
系触媒を使用した場合には、上記高沸点炭化水素成分を
効率よく分解して低沸点炭化水素油等に転化することが
できる。

【００７１】したがって、上記構成によれば、有機材料
中に塩素成分を含有する塩素系プラスチック材もしくは
塩素系ゴム材等が混入されている場合においても、これ
を効果的に処理して上記無水フタル酸、塩化水素および
低沸点炭化水素油等を効率よく回収することができる。
なお、上記二次分解系４を省略し、一次分解系２におい
て、有機材料中に含有されたフタル酸エステル系の可塑
剤を分解することにより生成された上記無水フタル酸
と、上記有機材料中の塩素成分が分解されることにより
生成された塩化水素と、上記脂肪族炭化水素成分とを回
収するように構成してもよい。

【００７２】また、図２に示すように、第１分解系２に
転化反応系３０を設け、この転化反応系３０において、
上記脂肪族炭化水素の塩素化物を、脂肪族塩素成分と炭
化水素成分とに接触分解して脂肪族炭化水素に転化して
回収するように構成した場合には、最終回収部３７にお
いて回収された脂肪族炭化水素中に塩素化物が混入され
るのを効果的に防止できるため、上記脂肪族炭化水素の
純度を効果的に向上させることができる。

【００７３】なお、上記転化反応によって発生した塩素
成分を転化反応系３０の最終回収部３７において塩化水
素等として回収するように構成してもよい。また、上記
脱塩素化触媒槽３４において、脂肪族炭化水素の塩素化
物を脂肪族炭化水素と塩素成分とに確実に分離し、この
塩素化物を略１００％脂肪族炭化水素に転化させるよう
に構成した場合には、上記分留塔３５を省略した構造と
することができる。

【００７４】また、図３に示すように、上記第１回収部
８の底壁部から導出された脂肪族炭化水素成分の液状体
を上記第１冷却器４３からなる脱塩素化手段に供給し、
上記液状体中の塩化水素を除去するとともに、上記第１
回収部８の上壁部から導出された脂肪族炭化水素成分の
ガス状体を上記第２冷却器４５からなる脱塩素化手段に
供給し、このガス状体中の塩化水素を除去するように構
成した場合には、遊離状態の塩素成分が上記脂肪族炭化
水素油または脂肪族炭化水素ガス中に混入することを効
果的に防止することができる。

【００７５】また、上記実施形態では、第１冷却器４３
から第１収容部４４に導出された脂肪族塩化水素の液状
体を上記加熱室４８に供給して加熱することによりガス
状化させた後、このガス状体を上記脱塩素化触媒槽５０
からなる脱塩素化手段に供給し、γ−アルミナ等からな
る脱塩素化触媒４９に接触させて脱塩素化処理すること
により、上記脂肪族炭化水素の塩素化物から塩素成分を
分離するように構成したため、この分離された塩素成分
を上記第３冷却器５１において効果的に除去し、燃料と
して優れた特性を有する脂肪族炭化水素油および脂肪族
炭化水素ガスに転化した状態で、上記最終回収部５２に
おいて回収することができる。

【００７６】さらに、上記第２冷却器４５から導出され
た脂肪族炭化水素のガス状体を第２収容部４６に供給す
るように構成したため、この第２収容部４６において上
記ガス状体を燃料ガスとして回収することができる。ま
た、上記第２冷却器４５において液化された脂肪族炭化
水素成分の液状体を第２回収部４６から上記加熱室４８
に供給するように構成したため、この加熱室４８におい
て上記液状体をガス化させた後、上記脱塩素化触媒槽４
９において脱塩素化処理することにより、脂肪族炭化水
素の塩素化物から塩素成分を分離した状態で脂肪族炭化
水素油および脂肪族炭化水素ガスを上記最終回収部５２
において回収し、その有効利用を図ることができる。

【００７７】なお、上記第２冷却器４５および第２回収
部４６を省略し、第１回収部８の上壁部から導出された
脂肪族炭化水素成分のガス状体を上記脱塩素化触媒槽４
９に直接供給し、この脱塩素化触媒槽４９において、ガ
ス体中の塩素成分を分離して脱塩素化処理するように構
成してよい。また、上記第１処理系４１および第２処理
系４２にそれぞれ脱塩素化触媒槽および最終回収部を設
け、上記脂肪族炭化水油と脂肪族炭化水素ガスとを各最
終回収部において別々に回収するように構成してもよ
い。また、必ずしも第１回収部８に、第１処理系４１と
第２処理系４２との両方を設置する必要はなく、これら
の一方を省略してもよい。

【００７８】（実験例）本発明に係る有機材料の分解回
収方法および同装置の効果を確認するために行った実験
例について以下に説明する。この実験は、図４に示すよ
うに、石英ガラス容器１６内に、可塑剤としてＤＯＰを
含有する１０ｇのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなる有
機材料１７を入れ、石英ガラス容器１６の一端部から窒
素ガスを供給しつつ上記有機材料１７を約３００°Ｃの
温度で、約３０分間に亘り加熱することにより生成され
た成分を分析することによって行った。

【００７９】上記石英ガラス容器１６内にγ−アルミナ
系触媒（比表面積３００ｍ²／ｇ）からなる固体酸触媒
１８を設置して接触分解する第１実験例において、石英
ガラス容器１６の中間部で約８０°Ｃの温度に保持され
た第１回収部に生成された針状結晶１９と、石英ガラス
容器１６の他端部に設置された第２回収部２０で回収さ
れたガス状成分と、分解残渣とを計量したところ、図５
の（Ａ）に示すようなデータが得られた。このデータか
ら０．９ｇの針状結晶からなる無水フタル酸が生成さ
れ、上記有機材料１７中の可塑剤が略１００％回収され
たことが確認された。

【００８０】また、上記石英ガラス容器１６内に合成ゼ
オライト（モービル石油株式会社製の商品名「Ｈ−ＺＳ
Ｍ−５」ケイバン比７０）からなるゼオライト系触媒を
固体酸触媒１８として設置した第２実験例においては、
図５の（Ｂ）に示すように、１．０ｇの針状結晶１９か
らなる無水フタル酸が得られ、上記有機材料１７中の可
塑剤が略１００％回収されたことが確認された。

【００８１】これに対して上記固体酸触媒１８を設置す
ることなく、上記有機材料１７を熱分解する第３実験例
においては、図５の（Ｃ）に示すように、０．３ｇの針
状結晶からなる無水フタル酸が得られ、上記可塑剤の回
収率が約３０％であることが確認された。また、上記固
体酸触媒１８を使用した実験を繰り返すことにより、塩
化水素によって被爆したγ−アルミナ系触媒およびゼオ
ライト系触媒を使用した第４，第５実験例においては、
図５の（Ｄ），（Ｅ）に示すデータが得られた。

【００８２】このデータから、上記各固体酸触媒１８が
塩化水素によって被爆（被毒）した場合には、上記可塑
剤の回収率が７０％および４０％に低下し、その分解機
能が低下することが確認され、特に上記ゼオライト系触
媒の場合には、γ−アルミナ系触媒に比べて分解機能の
低下が著しいことがわかる。すなわち、上記実験データ
に基づき、γ−アルミナ系触媒は、ゼオライト系触媒に
比べ、塩素化物の影響を受けた場合においても、劣化し
にくいことが確認された。

【００８３】また、上記固体酸触媒１８を使用していな
い第３実験例、および被爆した固体酸触媒１８を使用し
た第４，第５実験例においては、それぞれ図５の（Ｃ）
〜（Ｅ）に示すように、２．０ｇ，１．４ｇおよび２．
０ｇの液状成分２１が石英ガラス容器１６内に生成され
た。これに対して被爆していない状態の固体酸触媒１８
を使用した場合には、上記液状成分２１の生成が確認さ
れなかった。

【００８４】上記石英ガラス容器１６内に生成された液
状成分２１を、ガスクロマトグラフによって分析したと
ころ、図６〜図８に示すようなデータが得られた。この
データから、上記固体酸触媒を使用しない第３実験例、
塩化水素で被爆したγ−アルミナ系触媒を使用した第４
実験例、および塩化水素で被爆したゼオライト系触媒を
使用した第５実験例では、上記有機材料が分解すること
によって生成されたオクテン、塩化オクチルおよびオク
タノールに加え、それぞれ所定量のＤＯＰからなる可塑
剤が分解されず、そのままの状態で残留していることが
確認された。

【００８５】そして、塩化水素で被爆したγ−アルミナ
系触媒を使用した第４実験例では、上記第３，第５実験
例に比べて可塑剤の残留量が少ないことが確認された。
この実験データからも、上記γ−アルミナ系触媒は、ゼ
オライト系触媒に比べ、塩素化物による悪影響を受けに
くいことがわかる。

【００８６】また、上記石英ガラス容器１６に設置され
た回収部２１において回収されたガス状成分を、ガスク
ロマトグラフによって分析したところ、図９〜図１３に
示すようなデータが得られた。このデータから、γ−ア
ルミナ系触媒からなる固体酸触媒１８を使用した第１実
験例では、図９に示すように、多量のオクテンからなる
低分子量の脂肪族炭化水素成分が生成されていることが
確認された。

【００８７】これに対してゼオライト系触媒からなる固
体酸触媒１８を使用した第２実験例では、図１０に示す
ように、上記脂肪族炭化水素成分がさらに低分子化され
たプロピレンが多量に生成されていることが確認され、
上記固体酸触媒を使用しない第３実験例、塩化水素で被
爆したゼオライト系触媒を使用した第５実験例では、図
１１〜図１３に示すように、ベンゼンまたはオクテン等
からなる低分子量の脂肪族炭化水素成分が少量しか生成
されていないことが確認された。

【００８８】そして、塩化水素で被爆したγ−アルミナ
系触媒を使用した第４実験例では、上記オクテン等から
なる低分子量の脂肪族炭化水素成分が被爆前に比べてあ
る程度低下するが、その生成量が上記第３，第５実験例
に比べて多く、上記γ−アルミナ系触媒は、ゼオライト
系触媒に比べ、塩素化物による悪影響を受けにくいこと
がわかる。

【００８９】次に、上記一次分解系２の一次加熱室１に
おける有機材料のガス状化速度を測定する実験を行った
ところ、図１４に示すようなデータが得られた。すなわ
ち、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなる有機材料１ｇ
を、３００°Ｃの温度で加熱してその気化率を測定した
ところ、最大気化速度が約０．１ｇ／ｍｉｎとなり、全
ての有機材料をガス状化させるためには、最低でも１０
分を要することが確認された。

【００９０】また、上記一次分解系２の第１触媒槽１０
における可塑剤の分解効率を測定する実験を行い、有機
材料中に含有されたＤＯＰからなる可塑剤のガス状成分
１ｇに対する固体酸触媒の使用量を変化させるととも
に、その加熱温度を種々変化させたところ、図１５に示
すようなデータが得られた。なお、上記固体酸触媒とし
て非晶質のアルミナ系触媒（比表面積２００ｍ²／ｇ）
を使用した。

【００９１】すなわち、上記第１触媒槽１０の触媒量と
可塑剤のガス状成分量との重量比を０．５／１，１／１
および２／１に設定するとともに、上記固体酸触媒の温
度を３００°Ｃ，３５０°Ｃおよび４００°Ｃに設定し
て上記可塑剤の分解率をそれぞれ測定した結果、十分な
分解効率を得るためには、上記重量比を１／１以上に設
定することが望ましく、かつ触媒の加熱温度を３５０°
Ｃ以上に設定することが望ましいことが確認された。

【００９２】次に、上記転化反応系３０において脂肪族
炭化水素の塩素化物から塩素成分を除去して上記塩素化
物を脂肪族炭化水素に転化させる実験例について以下に
説明する。すなわち、一次分解系２を有する反応装置に
よってＤＯＰからなる可塑剤を含有するポリ塩化ビニル
の廃材からなる有機材料を分解し、その第２回収部９に
おいて回収された脂肪族炭化水素成分の液状体を上記転
化反応系３０を有する反応装置によって転化反応させる
実験を行い、その成分を分析したところ、図１６および
図１７に示すようなデータが得られた。なお、上記転化
反応系３０の脱塩素化触媒として非晶質のアルミナ系触
媒（比表面積３００ｍ²／ｇ）を使用した。

【００９３】上記第１回収部９において回収された炭化
水素成分中には、図１６に示すように、オクテンからな
る脂肪族炭化水素成分に加え、多量の塩化オクチルから
なる脂肪族炭化水素の塩素化物が混入されているのに対
し、上記転化反応系３０の反応装置によって回収された
炭化水素成分中には、図１７に示すように、上記塩素化
物の存在が認められず、そのほとんど全てが脂肪族炭化
水素に転化されたことが確認された。

【００９４】また、上記有機材料としてＤＮＰ（フタル
酸ジノニル）からなる可塑剤を含有するポリ塩化ビニル
の廃材を使用して同様の実験を行ったところ、以下に示
すようなデータが得られた。すなわち、上記第１回収部
９において回収された炭化水素成分中には、図１８に示
すように、オクテンおよびノネンからなる脂肪族炭化水
素成分に加え、多量の塩化オクチルおよび塩化ノニルか
らなる脂肪族炭化水素の塩素化物が混入されているのに
対し、上記転化反応系３０の反応装置によって回収され
た炭化水素成分中には、図１９に示すように、塩素化物
の存在が少量しか確認されず、そのほとんどが脂肪族炭
化水素に転化されたことが確認された。

【００９５】なお、上記転化反応系３０において回収さ
れた塩化オクチルおよび塩化ノニルからなる少量の脂肪
族炭化水素の塩素化物は、分留塔３５から収容部３１に
戻されて再度転化反応が行われることにより、オクテン
およびノネン等の脂肪族炭化水素に転化されることにな
る。

【００９６】次に、上記転化反応系３０の脱塩素化触媒
槽３４に充填された脱塩素化触媒３３による脱塩素化促
進作用を確認するために行った実験例について説明す
る。すなわち、非晶質のアルミナ系触媒（比表面積３０
０ｍ²／ｇ）が充填された脱塩素化触媒槽３４に塩化オ
クチルを供給して約３００°Ｃの温度で加熱した後、回
収された油分を分析したころ、図２０に示すようなデー
タが得られた。このデータから上記塩化オクチルの大部
分がオクテンに転化され、塩化オクチルおよびその異性
体の残留量が極めて少なくなっていることが確認され
た。

【００９７】また、非晶質のアルミナ系触媒（比表面積
２００ｍ²／ｇ）が充填された脱塩素化触媒槽３４に塩
化オクチルを供給して同様の実験を行ったところ、図２
１に示すようなデータが得られた。この実験例では、上
記比表面積が３００ｍ²／ｇのアルミナ系触媒を使用し
た上記実験例に比べ、塩化オクチルの残留量が多くなっ
ているが、供給された塩化オクチルのうちのかなりの量
がオクテンに転化されていることが確認された。

【００９８】次いで、非晶質のアルミナ系触媒（比表面
積１４０ｍ²／ｇ）が充填された脱塩素化触媒槽３４に
塩化オクチルを供給して同様の実験を行ったところ、図
２２に示すように、塩化オクチルの残留量がさらに多く
なっているが、供給された塩化オクチルがある程度オク
テンに転化されていることが確認された。これらのデー
タから上記脱塩素化触媒３３の比表面積が大きいほど転
化効率が高いことがわかる。

【００９９】これに対し、上記脱塩素化触媒３３を使用
することなく、上記塩化オクチルを３００°Ｃに加熱す
ることにより、塩化オクチルをオクテンに転化させる実
験を行ったところ、図２３に示すように、オクテンへの
転化がほとんど認められなかった。このデータから、脱
塩素化触媒３３を使用しなければ上記脂肪族炭化水素の
塩素化物を効果的に脂肪族炭化水素に転化することがで
きず、上記非晶質のアルミナ系触媒からなる脱塩素化触
媒３３を使用した場合には、脂肪族炭化水素の塩素化物
を脂肪族炭化水素成分と塩素成分とに効果的に分解でき
ることが確認された。

【０１００】次に、上記転化反応系３０の加熱室３２に
おける脂肪族炭化水素の塩素化物をガス状化速度を測定
する実験を行ったところ、図２４に示すようなデータが
得られた。すなわち、塩化オクチル１ｇを、３００°Ｃ
の温度で加熱してその熱重量減量率を測定したところ、
最大減量率が約０．１ｇ／ｍｉｎとなり、全ての塩化オ
クチルをガス状化させるためには、最低でも１０分を要
することが確認された。

【０１０１】また、上記転化反応系３０の脱塩素化触媒
槽３４における塩化オクチルのオクテンへの転化率を測
定する実験を行い、塩化オクチル１ｇに対する脱塩素化
触媒３３の使用量を変化させるとともに、その加熱温度
を種々変化させたところ、図２５に示すようなデータが
得られた。

【０１０２】すなわち、上記脱塩素化媒槽３４の触媒量
と塩化オクチルとの重量比を０．５／１、１／１および
２／１に設定するとともに、上記脱塩素化触媒３３の温
度を３００°Ｃ、３５０°Ｃおよび４００°Ｃに設定し
て上記塩化オクチルのオクテンへの転化率をそれぞれ測
定した結果、転化を効果的に行うためには、上記重量比
を１／１以上に設定することが望ましく、かつ脱塩素化
触媒３３の加熱温度を３００°Ｃ以上に設定することが
望ましいことが確認された。なお、上記脱塩素化触媒３
３として非晶質のアルミナ系触媒（比表面積２００ｍ²
／ｇ）を使用した。

【０１０３】次に、図４に示す実験装置を使用し、可塑
剤としてＤＢＰを含有するポリ塩化ビニールからなる１
０ｇの有機材料を約３００°Ｃの温度で加熱し、上記可
塑剤を分解することによって生成された脂肪族炭化水素
ガスを回収する実験を行ったところ以下のようなデータ
が得られた。すなわち、アルミナ系触媒からなる固体酸
触媒１８を使用した場合には、図２６に示すように、
１．０ｇの無水フタル酸からなる針状結晶と、４．１ｇ
のガス状成分とが得られた。そして、上記ガス状成分に
は、塩酸ガスと、ブテンガスと、塩化ブチルガスとが混
在しており、かなりの量の脂肪族炭化水素ガスを回収で
きることが確認された。

【０１０４】これに対して上記固体酸触媒を使用しなっ
た場合には、図２７に示すように、２．０ｇの液状成分
と、０．４ｇの針状結晶と、３．５ｇのガス状成分とが
得られ、このガス状成分はそのほとんどが塩酸ガスおよ
び塩化ブチルガスであり、少量のブテンガスしか得られ
ないことが確認された。なお、上記液状成分は未分解可
塑剤であるＤＢＰが主体であった。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項１０に係る発明は、塩素成分を含有する有機材料を
分解して有用成分を回収する有機材料の分解回収方法お
よび同装置において、塩素成分をガス状化し得る温度に
有機材料を加熱して熱分解することによりガス状化さ
せ、このガス状体を、アルミナ系触媒を有する触媒槽に
供給して塩素成分を炭化水素成分から分離させるように
接触分解した後、この炭化水素成分を回収するように構
成したため、上記ガス状体中の塩素成分を炭化水素成分
から分離して除去することにより、燃焼させても塩素成
分を含有した有害物質が発生することのない炭化水素成
分を回収し、これを燃料として再利用することができ
る。また、上記アルミナ系触媒は、塩素成分の影響を受
けても劣化しにくい性質を有しているため、上記アルミ
ナ系触媒を有する触媒槽に塩素成分が供給された場合に
おいても、その触媒作用を低下させることなく長期間に
亘って良好状態に維持という利点がある。

【０１０６】また、請求項２および請求項１１に係る発
明は、塩素成分をガス状化し得る第１設定温度に有機材
料を加熱して一次熱分解することによりガス状化させた
後、このガス状体をアルミナ系触媒を有する触媒槽に供
給して塩素成分を炭化水素成分から分離させるように接
触分解した後、この炭化水素成分を回収し、かつ上記加
熱後の残余材を第１設定温度よりも高い温度で加熱して
二次熱分解することによりガス状化させ、このガス状体
を、固体酸触媒を有する触媒槽に供給することにより、
上記残余材の炭化水素成分を接触分解して低沸点の炭化
水素成分を生成した後、この低沸点炭化水素成分を回収
するように構成したため、上記一次熱分解の加熱温度を
比較的低い温度に設定することにより、各機器が塩素成
分によって悪影響を受けるのを防止しつつ、上記一次熱
分解後の残渣を二次熱分解して回収することにより、炭
化水素成分の分解回収効率を効果的に向上させることが
できる。

【０１０７】また、請求項３に係る発明は、第１設定温
度を３５０°Ｃ以下に設定したため、上記有機材料を一
次熱分解するために使用する各機器が塩素成分によって
悪影響を受けるのを効果的に抑制することができる。

【０１０８】また、請求項４および請求項１３に係る発
明は、残余材の炭化水素成分を接触分解する固体酸触媒
としてゼオライト系触媒を使用したため、一次熱分解後
の残余材を二次熱分解することにより生成されたガス状
体を、優れた分解性能を有する上記ゼオライト系触媒が
充填された触媒槽に供給することにより、上記ガス状体
中の高沸点炭化水素成分を効果的に接触分解して低沸点
炭化水素成分に改質し、この低沸点炭化水素成分を回収
して再利用することができる。

【０１０９】請求項５および請求項１４に係る発明は、
アルミナ系触媒を有する触媒槽にガス状体を供給するこ
とによって分離された塩素成分を塩化水素として回収す
るように構成したため、上記ガス状体中に含有された炭
化水素の塩素化物を、炭化水素成分と塩素成分とに分離
することによって生成された塩化水素を回収してこれを
再利用することができるとともに、遊離状態の塩素成分
が炭化水素成分に混入してその利用価値が低下すること
を効果的に防止することができる。

【０１１０】また、請求項６に係る発明は、アルミナ系
触媒を有する触媒槽にガス状体を供給して塩素成分を炭
化水素成分から分離する際に、炭化水素成分が分解され
るのを抑制して脂肪族炭化水素油として回収するように
構成したため、燃料として利用価値の高い上記脂肪族炭
化水素を効果的に回収して再利用できるという利点があ
る。

【０１１１】また、請求項７に係る発明は、塩素成分を
分離するアルミナ系触媒として、塩素成分の影響を受け
ても特に劣化しにくい性質を有するγ−アルミナ系触媒
を使用したため、その触媒作用を長期間に亘って良好状
態に維持することができる。

【０１１２】また、請求項８に係る発明は、塩素成分を
分離するアルミナ系触媒として、優れた塩素成分の分離
機能を有する非晶質のアルミナ系触媒を使用したため、
有機材料を加熱して熱分解することにより生成されたガ
ス状体中の塩素成分を炭化水素成分から効果的に分離さ
せることができるという利点がある。

【０１１３】また、請求項９および請求項１２に係る発
明は、特に優れた塩素成分の分離機能を有する１４０ｍ
²／ｇの比表面積を有する非晶質のアルミナ系触媒を使
用してガス状体中の塩素成分を炭化水素成分から分離す
るように構成したため、有機材料を加熱して熱分解する
ことにより生成されたガス状体中の塩素成分を、炭化水
素成分からさらに効果的に分離させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機材料の分解回収装置の実施例
を示す説明図である。

【図２】転化反応系の構成を示す説明図である。

【図３】第１処理系および第２処理系を有する分解回収
装置の実施例を示す説明図である。

【図４】本発明に係る有機材料の分解回収方法の実験装
置を示す説明図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｅ）はそれぞれ実験により生成され
た成分量の分析データを示すグラフである。

【図６】触媒なしの第３実験例における液状成分の分析
データを示すガスクロマトグラフィである。

【図７】被爆γ−アルミナ系触媒を使用した第４実験例
における液状成分の分析データを示すガスクロマトグラ
フィである。

【図８】被爆ゼオライト系触媒を使用した第５実験例に
おける液状成分の分析データを示すガスクロマトグラフ
ィである。

【図９】γ−アルミナ系触媒を使用した第１実験例にお
けるガス状成分の分析データを示すガスクロマトグラフ
ィである。

【図１０】ゼオライト系触媒を使用した第２実験例にお
けるガス状成分の分析データを示すガスクロマトグラフ
ィである。

【図１１】上記第３実験例におけるガス状成分の分析デ
ータを示すガスクロマトグラフィである。

【図１２】上記第４実験例におけるガス状成分の分析デ
ータを示すガスクロマトグラフィである。

【図１３】上記第５実験例におけるガス状成分の分析デ
ータを示すガスクロマトグラフィである。

【図１４】一次分解室におけるポリ塩化ビニルのガス状
化速度の測定データを示すグラフである。

【図１５】脱塩素化触媒槽における可塑剤の分解率の測
定データを示すグラフである。

【図１６】一次熱分解系において回収された炭化水素成
分の分析データを示すガスクロマトグラフィである。

【図１７】転化反応系において回収された炭化水素成分
の分析データを示すガスクロマトグラフィである。

【図１８】一次分解系において回収された炭化水素成分
の分析データを示すガスクロマトグラフィである。

【図１９】転化反応系において回収された炭化水素成分
の分析データを示すガスクロマトグラフィである。

【図２０】塩化オクチルの転化データを示すガスクロマ
トグラフィである。

【図２１】塩化オクチルの転化データを示すガスクロマ
トグラフィである。

【図２２】塩化オクチルの転化データを示すガスクロマ
トグラフィである。

【図２３】塩化オクチルの転化データを示すガスクロマ
トグラフィである。

【図２４】転化反応系の加熱室における塩化オクチルの
ガス状化速度の測定データを示すグラフである。

【図２５】脱塩素化触媒槽における塩化オクチルの転化
率の測定データを示すグラフである。

【図２６】アルミナ系触媒を使用した場合のＤＢＰの分
解実験データを示すグラフである。

【図２７】アルミナ系触媒を使用しない場合のＤＢＰの
分解実験データを示すグラフである。

【符号の説明】

１一次加熱室３二次加熱室７第１触媒槽８第１回収部９第２回収部１０アルミナ系触媒１２第２触媒槽１５第３回収部３２加熱室３３脱塩素化触媒３４脱塩素化触媒槽３７最終回収部４１第１処理系４２第２処理系４９脱塩素化触媒５０脱塩素化触媒層５２最終回収部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０１Ｂ 7/01 9547−4ＨＣ１０Ｇ 1/10 ＺＡＢＣ１０Ｇ 1/10 ＺＡＢ 9279−4Ｈ 11/02 11/02 9279−4Ｈ 17/095 17/095 9279−4Ｈ 53/00 53/00 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ａ (72)発明者村岡明美広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩素成分を含有する有機材料を分解して
有用成分を回収する有機材料の分解回収方法において、
塩素成分をガス状化し得る温度に有機材料を加熱して熱
分解することによりガス状化させた後、このガス状体
を、アルミナ系触媒を有する触媒槽に供給して塩素成分
を炭化水素成分から分離させるように接触分解した後、
この炭化水素成分を回収することを特徴とする有機材料
の分解回収方法。
【請求項２】塩素成分を含有する有機材料を分解して
有用成分を回収する有機材料の分解回収方法において、
塩素成分をガス状化し得る第１設定温度に有機材料を加
熱して一次熱分解することによりガス状化させた後、こ
のガス状体をアルミナ系触媒を有する触媒槽に供給して
塩素成分を炭化水素成分から分離させるように接触分解
した後、この炭化水素成分を回収し、かつ上記加熱後の
残余材を第１設定温度よりも高い温度で加熱して二次熱
分解することによりガス状化させた後、このガス状体
を、固体酸触媒を有する触媒槽に供給することにより、
上記残余材の炭化水素成分を接触分解して低沸点の炭化
水素成分を生成した後、この低沸点炭化水素成分を回収
することを特徴とする有機材料の分解回収方法。
【請求項３】第１設定温度を３５０°Ｃ以下に設定し
たことを特徴とする請求項２記載の有機材料の分解回収
方法。
【請求項４】残余材の炭化水素成分を接触分解する固
体酸触媒としてゼオライト系触媒を使用したことを特徴
とする請求項２または３記載の有機材料の分解回収方
法。
【請求項５】アルミナ系触媒を有する触媒槽にガス状
体を供給することによって分離された塩素成分を塩化水
素として回収することを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の有機材料の分解回収方法。
【請求項６】アルミナ系触媒を有する触媒槽にガス状
体を供給して塩素成分を炭化水素成分から分離する際
に、炭化水素成分が分解されるのを抑制して脂肪族炭化
水素油として回収することを特徴とする請求項１〜５の
いずれかに記載の有機材料の分解回収方法。
【請求項７】塩素成分を分離するアルミナ系触媒とし
てγ−アルミナ系触媒を使用したことを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の有機材料の分解回収方法。
【請求項８】塩素成分を分離するアルミナ系触媒とし
て非晶質のアルミナ系触媒を使用したことを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載の有機材料の分解回収方
法。
【請求項９】１４０ｍ²／ｇ以上の比表面積を有する
アルミナ系触媒を使用して有機材料中の塩素成分を分離
することを特徴とする請求項８記載の有機材料の分解回
収方法。
【請求項１０】塩素成分を含有する有機材料を分解し
て有用成分を回収する有機材料の分解回収装置におい
て、塩素成分をガス状化し得る温度に有機材料を加熱す
る加熱室と、この加熱室から導出されたガス状体中の塩
素成分を炭化水素成分から分離させるように接触分解す
るアルミナ系触媒を有する触媒槽と、塩素成分が分離さ
れた炭化水素成分を回収する回収部とを備えたことを特
徴とする有機材料の分解回収装置。
【請求項１１】塩素成分を含有する有機材料を分解し
て有用成分を回収する有機材料の分解回収装置におい
て、塩素成分をガス状化し得る温度に有機材料を加熱し
て一次熱分解する一次加熱室と、この一次加熱室から導
出されたガス状体中の塩素成分を炭化水素成分から分離
させるように接触分解するアルミナ系触媒を有する触媒
槽と、この触媒槽から導出された炭化水素成分を回収す
る回収部と、上記一次熱分解後の残余材を一次加熱室の
加熱温度よりも高い温度で加熱して二次熱分解すること
によりガス状化させる二次加熱室と、この二次加熱室か
ら導出されたガス状体中の炭化水素成分を低沸点の炭化
水素成分に接触分解する固体酸触媒を有する触媒槽と、
この触媒槽から導出された低沸点の炭化水素成分を回収
する回収部とを備えたことを特徴とする有機材料の分解
回収装置。
【請求項１２】加熱室から導出されたガス状体中の塩
素成分を炭化水素成分から分離させる触媒として１４０
ｍ²／ｇ以上の比表面積を有する非晶質のアルミナ系触
媒を使用したことを特徴とする請求項１０または１１記
載の有機材料の分解回収装置。
【請求項１３】二次加熱室から導出されたガス状体中
の炭化水素成分を接触分解する固体酸触媒としてゼオラ
イト系触媒を使用したことを特徴とする請求項１１また
は１２記載のことを特徴とする有機材料の分解回収装
置。
【請求項１４】アルミナ系触媒によって分離された塩
素成分を塩化水素として回収する回収部を備えたことを
特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の有機材
料の分解回収装置。