JPH1053773A - Non-catalytic pyrolysis pot for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin and pyrolysis apparatus using this non-catalytic pyrolysis pot - Google Patents
Non-catalytic pyrolysis pot for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin and pyrolysis apparatus using this non-catalytic pyrolysis potInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガソリンスタンドや工場から排出される廃鉱
油や廃合成樹脂の処理において、処理の最終過程で重合
してアスファルト状態となるピッチの発生を無くしてピ
ッチ取り出し作業を不要とし、最終的に一定の分子量を
もつ均質な鉱油や合成樹脂を高効率で回収することがで
きる熱分解釜を提供すること。
【解決手段】 高分子の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態
に加熱するとともにこれに高温水蒸気を接触させること
により励起状態の高分子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分
割し低分子化して取り出すようにした。
(57) [Summary] [Problem] In the processing of waste mineral oil and waste synthetic resin discharged from a gas station or a factory, there is no need to take out the pitch by eliminating the occurrence of pitch which becomes polymerized and becomes asphalt in the final process of the processing. Finally, it is intended to provide a pyrolysis tank capable of recovering homogeneous mineral oil or synthetic resin having a constant molecular weight with high efficiency. SOLUTION: A polymer waste mineral oil or waste synthetic resin is heated to a high temperature state and is brought into contact with high temperature steam to divide the polymer waste mineral oil or the waste synthetic resin molecule in an excited state into low molecular weight and take out. I did it.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンスタンド
や工場などから排出される高分子の廃鉱油や廃合成樹脂
材を熱分解することにより最終的に均質な低分子の鉱油
として回収するための熱分解釜に関するものであり、そ
の目的は高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解の最終過
程で重合してアスファルト状となるピッチ分の発生を減
らしてピッチ取り出し作業を簡易にするとともに、均質
な低分子の鉱油や合成樹脂を回収し、また低分子の鉱油
や合成樹脂が更に分解してガス状になることを減らすこ
とができる高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜を提
供することにある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering high-molecular waste mineral oil or waste synthetic resin material discharged from a gas station, a factory, or the like as a homogeneous low-molecular mineral oil by thermal decomposition. The purpose of this is to reduce the generation of asphalt-like pitches that are polymerized in the final process of thermal decomposition of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, simplifying pitch removal work, A high-molecular waste mineral oil and a synthetic resin pyrolysis tank capable of recovering low-molecular-weight mineral oil and synthetic resin and reducing the decomposition of low-molecular-weight mineral oil and synthetic resin into gaseous form It is in.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の熱分解釜は、図３に示すように、
廃鉱油や廃合成樹脂を入れた熱分解釜（Ａ）をバーナー
（Ｂ）により加熱し、加熱によって蒸気となった油分を
凝縮器（Ｃ）に導いて液化し、液化された鉱油を油タン
ク（Ｔ）に回収するように構成されてなるものであっ
た。尚、図中（Ｄ）は煙突、（Ｅ）は廃鉱油や廃合成樹
脂を熱分解釜（Ａ）内に送り込むポンプ、（Ｆ）は燃料
ポンプ、（Ｇ）は燃焼空気ブロアーである。また、図４
に示すように、熱分解釜（Ａ）に攪拌機（Ｈ）が取付け
られているものもあった。2. Description of the Related Art As shown in FIG.
A pyrolysis tank (A) containing waste mineral oil and waste synthetic resin is heated by a burner (B), and the oil that has become steam by heating is led to a condenser (C) to liquefy, and the liquefied mineral oil is transferred to an oil tank. (T). In the figure, (D) is a chimney, (E) is a pump for feeding waste mineral oil or waste synthetic resin into the pyrolysis tank (A), (F) is a fuel pump, and (G) is a combustion air blower. FIG.
In some cases, a stirrer (H) was attached to the pyrolysis vessel (A) as shown in FIG.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の熱分解釜においては、蒸気として取り出
されない高沸点の油成分が重合してアスファルト状のピ
ッチとなって熱分解釜の底に堆積するためこれを釜内か
ら取り出す作業が必要であった。ところが、このピッチ
は高温では柔らかく流動性があるが高温状態での取り扱
いは厄介で危険なものであり、また低温状態ではピッチ
が固化してしまうことから取り出し作業が困難であっ
た。また、熱分解してできた低分子の鉱油や合成樹脂液
が釜内に滞留している過程で更に分解してガス状の分子
となるため、この発生したガスの取り扱いも熱分解作業
を困難にしており、また鉱油の回収効率の低下にもつな
がっていた。また、熱分解されて取り出された鉱油や合
成樹脂液は、低分子から中・高分子までの混合液であり
その品質には大きなばらつきがあるため、品質を揃える
ために蒸留処理が必要であったが、従来は熱分解釜にお
いて発生する鉱油蒸気の圧力が低いために熱分解釜から
直接に蒸留塔へ鉱油の蒸気を供給することができなかっ
たので別途蒸留塔を設置していた。本願発明者は上記実
情に鑑みて、熱分解釜の最終過程で重合してアスファル
ト状態となるピッチの発生を無くしてピッチ取り出し作
業を不要とし、最終的に一定の分子量をもつ均質な鉱油
や合成樹脂を取り出すことができる熱分解釜について鋭
意研究を続けた結果、熱分解釜内において高温水蒸気を
高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触させることにより低
分子の鉱油や合成樹脂の蒸気として取り出すことができ
ることを実験的に知得するに至った。これは、高温水蒸
気が高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触することによ
り、高温で励起状態となった高分子の廃鉱油や廃合成樹
脂が水のＨ+ 、ＯＨ- と結合することにより分子分割さ
れて低分子となるものと考えられるが、詳細なメカニズ
ムについては現在研究中である。However, in the above-mentioned conventional thermal cracking kettle, the high-boiling oil component which is not taken out as steam is polymerized to form asphalt-like pitch, which is formed at the bottom of the thermal cracking kettle. It was necessary to take it out of the kettle to deposit. However, this pitch is soft and fluid at high temperatures, but handling at high temperatures is troublesome and dangerous, and at low temperatures, the pitch solidifies, making it difficult to remove the pitch. In addition, since the low-molecular mineral oil and synthetic resin liquid produced by thermal decomposition are further decomposed into gaseous molecules while staying in the kettle, it is difficult to handle the generated gas by thermal decomposition work. And reduced the efficiency of recovery of mineral oil. Mineral oil and synthetic resin liquid removed by pyrolysis are mixed liquids of low to medium and high molecular weights, and their quality varies widely. However, conventionally, since the pressure of the mineral oil vapor generated in the thermal cracking vessel was low, it was not possible to directly supply the mineral oil vapor from the thermal cracking vessel to the distillation tower, so a separate distillation tower was installed. In view of the above circumstances, the inventor of the present application eliminates the generation of pitch which is polymerized in the final step of the pyrolysis tank and becomes asphalt, eliminates the need for pitch removal work, and finally obtains a homogeneous mineral oil having a certain molecular weight and a synthetic mineral oil. As a result of intensive research on a pyrolysis furnace that can take out resin, high-temperature steam is brought into contact with high-molecular waste mineral oil or waste synthetic resin in the pyrolysis furnace, and is extracted as low-molecular mineral oil or synthetic resin vapor. I came to know experimentally what I could do. This is because the high temperature steam into contact with the decommissioning oil or waste synthetic resin polymer, H + of abandonment oil or waste synthetic resin water polymer in the excited state at elevated temperature, OH - by binding to It is thought that the molecule will be split into small molecules, but the detailed mechanism is currently under study.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記実験的知
得に基づいて従来技術の課題を解決しようとするもので
あり、請求項１の発明では、高分子の廃鉱油や廃合成樹
脂を高温状態に加熱するとともにこれに高温水蒸気を接
触させることにより励起状態の高分子廃鉱油や廃合成樹
脂の分子を分割し低分子化して取り出すことを特徴とす
る高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜とした。ま
た、請求項２の発明では、熱分解釜に水蒸気を供給し
て、この水蒸気圧により低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気
が熱分解釜から蒸発するのを補助し、低分子の鉱油や合
成樹脂が熱分解釜内で長時間滞留して更に熱分解してガ
ス状となるのを防ぐことを特徴とする請求項１記載の高
分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜とした。更に、請
求項３の発明では、熱分解釜に水蒸気を供給することに
より、熱分解により生じた低分子の鉱油や合成樹脂の分
子の蒸気圧を水蒸気圧で補助して全体の圧力を上昇さ
せ、低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気を熱分解釜から容易
に取り出せるようにして、取り出した蒸気を直接蒸留塔
に供給することを特徴とする請求項１又は２記載の高分
子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜とした。請求項４の
発明では、蒸留塔において、低分子の鉱油や合成樹脂を
塔上部から取り出し、中・高分子の鉱油や合成樹脂を蒸
留塔の下部から取り出すとともにこれを熱分解釜に返却
して再度水蒸気にて熱分解させることにより、低分子の
鉱油や合成樹脂のみを蒸留塔の上部から取り出すことを
特徴とする請求項３記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂
の熱分解釜とした。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the problems of the prior art based on the above-mentioned experimental knowledge. According to the first aspect of the present invention, high-molecular waste mineral oil or waste synthetic resin is used. Polymer waste mineral oil and waste synthetic resin characterized in that the polymer waste mineral oil and waste synthetic resin are obtained by heating the polymer to a high temperature state and bringing it into contact with high temperature steam to divide the molecules of the polymer waste mineral oil and waste synthetic resin in the excited state into low molecular weight and take them out. And a pyrolysis pot. According to the second aspect of the present invention, steam is supplied to the pyrolysis kettle, and the steam pressure assists the vaporization of low-molecular mineral oil or synthetic resin from the pyrolysis kettle. The thermal decomposition vessel for waste polymer oil and waste synthetic resin according to claim 1, wherein the resin is prevented from staying in the thermal decomposition vessel for a long time and being further thermally decomposed into a gaseous state. Furthermore, in the invention of claim 3, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam pressure of low molecular weight mineral oil or synthetic resin molecules generated by the pyrolysis is assisted by the steam pressure to increase the overall pressure. 3. The polymer waste mineral oil and waste according to claim 1 or 2, wherein the steam of the low molecular weight mineral oil or synthetic resin can be easily taken out from the pyrolysis tank, and the taken out steam is supplied directly to the distillation column. A synthetic resin pyrolysis pot was used. According to the invention of claim 4, in the distillation column, low-molecular mineral oil or synthetic resin is taken out from the upper portion of the column, medium / high-molecular mineral oil or synthetic resin is taken out from the lower portion of the distillation column, and is returned to the pyrolysis tank. The thermal cracker for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 3, wherein only low molecular weight mineral oil and synthetic resin are taken out from the upper part of the distillation column by pyrolysis again with steam.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子廃鉱油
及び廃合成樹脂の熱分解釜の好適な実施形態について、
図面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施例に
係る高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜の説明図で
ある。図１において（１）は熱分解釜であり、この模式
横断面図を図２に示す。熱分解釜（１）には攪拌羽根
（２）が備えられており、この攪拌羽根（２）の回転に
より内部の廃鉱油や廃合成樹脂を攪拌するように構成さ
れている。また、熱分解釜（１）は上下部分が半楕円鏡
板から構成され、その外壁は断熱用のキャスターを内張
りした炉壁（４）で囲われており、この炉壁（４）と熱
分解釜（１）との間隙に熱風発生炉（５）から熱風を吹
き込むことにより熱分解釜（１）を加熱するように構成
されている。尚、（６）は煙突であり、（７）は熱風発
生炉（５）の燃料ポンプ、（８）は燃焼空気ブロアー、
（９）は二次空気ブロアーである。また、熱分解釜
（１）には水蒸気吹き込み口（１０）が設けられてお
り、この吹き込み口（１０）から釜内の底部に達するよ
うにノズル（１１）が設置され、このノズル（１１）か
ら熱分解釜（１）の内底部に水蒸気が供給される。図中
（１２）は流量計、（１３）は液面計である。尚、熱分
解釜（１）の素材及び大きさについては特に限定されな
いが、素材はＳＵＳ３１０Ｓ等の耐熱鋼材を用いること
が好ましく、大きさとしては一例として径９５０ｍｍ、
直胴高さ１０００ｍｍ程度のものを好適な例として挙げ
ることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of a pyrolysis kettle for waste polymer mineral oil and waste synthetic resin according to the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view of a pyrolysis pot for waste polymer oil and waste synthetic resin according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, (1) is a pyrolysis pot, and a schematic cross-sectional view thereof is shown in FIG. The pyrolysis pot (1) is provided with a stirring blade (2), and is configured to stir the waste mineral oil and the waste synthetic resin inside by rotating the stirring blade (2). In addition, the upper and lower portions of the pyrolysis pot (1) are composed of semi-elliptical end plates, and the outer wall is surrounded by a furnace wall (4) lined with casters for heat insulation. A hot air is blown from a hot air generating furnace (5) into the gap with (1) to heat the pyrolysis oven (1). In addition, (6) is a chimney, (7) is a fuel pump of a hot air generating furnace (5), (8) is a combustion air blower,
(9) is a secondary air blower. Further, the steam cracker (1) is provided with a steam blow-in port (10), and a nozzle (11) is provided so as to reach the bottom of the furnace from the blow-in port (10). The steam is supplied to the inner bottom of the pyrolysis oven (1). In the figure, (12) is a flow meter, and (13) is a liquid level gauge. The material and size of the pyrolysis pot (1) are not particularly limited, but the material is preferably a heat-resistant steel material such as SUS310S, and the size is, for example, a diameter of 950 mm.
One having a straight body height of about 1000 mm can be mentioned as a preferred example.
【０００６】熱分解釜（１）の底部には灰分や金属分を
取り出す取り出し口（１４）が設けられており、この取
り出し口（１４）には耐熱ボール弁（１５）が取付けら
れている。また、上部には高分子の廃鉱油や廃合成樹脂
を供給する供給口（１６）及び蒸気取出口（１７）が設
けられており、蒸気取出口（１７）は、パイプ（１８）
を介して蒸留塔（１９）に連通連結されている。蒸留塔
（１９）は、塔頂部において凝縮器（２０）と、底部に
おいて熱分解釜（１）とそれぞれ連通連結されており、
塔頂部から取り出された低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気
は凝縮器（２０）により液化され、底部に溜まった高分
子の鉱油や合成樹脂液は熱分解釜（１）へと戻される。An outlet (14) for extracting ash and metal is provided at the bottom of the pyrolysis pot (1), and a heat-resistant ball valve (15) is attached to the outlet (14). In addition, a supply port (16) for supplying high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin and a steam outlet (17) are provided at an upper portion, and the steam outlet (17) is provided with a pipe (18).
And is connected to the distillation column (19) through a. The distillation column (19) is connected in communication with the condenser (20) at the top and the pyrolysis tank (1) at the bottom, respectively.
The vapor of the low-molecular mineral oil or synthetic resin taken out from the top of the tower is liquefied by the condenser (20), and the high-molecular mineral oil or synthetic resin liquid collected at the bottom is returned to the pyrolysis tank (1).
【０００７】凝縮器（２０）は油水分離器（２１）と連
通連結され、凝縮器（２０）において液化された蒸気は
油水分離器（２１）において油と水に分離されて、それ
ぞれ低分子油タンク（２２）及び水タンク（２３）に収
容される。油水分離器（２１）は、送液パイプ（２４）
を介して蒸留塔（１９）の塔頂と連通連結されており、
凝縮器（２０）で分離された低分子油の一部を蒸留塔
（１９）の塔頂へ還流させることができるように構成さ
れている。（２５）は流量計であり、この流量計により
蒸留塔（１９）の塔頂へ還流させる低分子油の量と低分
子油タンク（２２）に収容する低分子油の量の比率を設
定する。[0007] The condenser (20) is connected in communication with the oil / water separator (21), and the liquefied steam in the condenser (20) is separated into oil and water in the oil / water separator (21), and each of the low molecular oils is separated. It is accommodated in a tank (22) and a water tank (23). The oil-water separator (21) is a liquid feed pipe (24)
And is connected to the top of the distillation column (19) through
A part of the low molecular oil separated in the condenser (20) can be refluxed to the top of the distillation column (19). (25) is a flow meter, which sets the ratio of the amount of low molecular oil to be refluxed to the top of the distillation column (19) and the amount of low molecular oil stored in the low molecular oil tank (22). .
【０００８】また、凝縮器（２０）にはウオーターエジ
ェクター（２６）が連結され、これにより熱分解釜
（１）及び蒸留塔（１９）内圧力を一定に保って両者の
内部液の温度を一定に保持している。尚、このときの熱
分解釜の圧力は１５０ｍｍＨｇ、温度は４００℃程度と
することが好ましい。尚、（２７）は駆動水用ポンプ、
（２８）は駆動水冷却器、（２９）はホットウェルであ
る。[0008] A water ejector (26) is connected to the condenser (20), so that the pressure in the pyrolysis vessel (1) and the distillation column (19) is kept constant and the temperature of the liquid inside both is kept constant. Holding. It is preferable that the pressure of the pyrolysis furnace at this time is 150 mmHg and the temperature is about 400 ° C. (27) is a pump for driving water,
(28) is a driving water cooler, and (29) is a hot well.
【０００９】以下、この高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の
熱分解釜（１）の使用状態について説明する。まず、熱
分解釜（１）の供給口（１６）からガソリンスタンドか
らの廃油等の混合廃油をポンプ（３０）により釜内の液
位が一定に維持されるように連続的に熱分解釜（１）内
に供給し、熱風発生炉（５）により熱分解釜（１）と炉
壁（４）との間隙に約８００℃の熱風を吹き込んで熱分
解釜（１）を加熱する。このとき同時に、熱分解釜
（１）の内底部に設置されたノズル（１１）から水蒸気
を熱分解釜（１）の内底部に供給する。水蒸気は釜底へ
達する過程でその配管が熱せられて約４００℃になって
ノズル（１１）先端より鉱油液内に吹きこまれる。これ
により高分子の廃鉱油や廃合成樹脂は低沸点となって蒸
発するが、これは励起状態となった高分子の廃鉱油や廃
合成樹脂の分子が吹き込まれた水蒸気のＨ+ 、ＯＨ- と
結合することにより分割されて低分子となるためと考え
られる。なお、この分子分割はある程度大きな分子量の
単位で起こると考えられ、そのため高分子の廃鉱油や廃
合成樹脂が一気にガス状となることはない。残りの水蒸
気は分解して蒸発する鉱油や合成樹脂の蒸気圧を補助し
て蒸気を釜外へ送り出すのを助ける役割を果たし、低分
子の鉱油や合成樹脂液が熱分解釜（１）内に長時間滞留
してガス状になるのを防ぐ。尚、本発明において中・高
分子とはガソリンスタンドの廃油で分子量６００〜１２
００程度、低分子とは分子量３００程度のものを指す。
蒸発した鉱油や廃合成樹脂の蒸気及び水蒸気は蒸留塔
（１９）に送られ、蒸留塔（１９）内で低分子油と中分
子油に分溜される。水蒸気及び低分子油は蒸気として塔
頂から取り出されて凝縮器（２０）に送られ液化され
る。液化された水蒸気（水）及び低分子油は、油水分離
器（２１）により油と水に分離されてそれぞれ油タンク
（２２）及び水タンク（２３）内に収容される。The use of the pyrolysis kettle (1) for waste mineral oil and waste synthetic resin will be described below. First, mixed waste oil such as waste oil from a gas station is continuously supplied from a supply port (16) of the pyrolysis pot (1) by a pump (30) so that the liquid level in the pot is maintained constant. 1), and hot air of about 800 ° C. is blown into the gap between the pyrolysis oven (1) and the furnace wall (4) by the hot air generation furnace (5) to heat the pyrolysis oven (1). At the same time, steam is supplied from the nozzle (11) installed at the inner bottom of the pyrolysis tank (1) to the inner bottom of the pyrolysis tank (1). During the process of reaching the bottom of the kettle, the steam is heated to about 400 ° C. and is blown into the mineral oil from the tip of the nozzle (11). As a result, the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin have a low boiling point and evaporate. This is due to the H + , OH − of the steam injected with the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin molecules in the excited state. Is considered to be split into small molecules by binding to This molecular division is considered to occur in a unit having a relatively large molecular weight, so that the waste polymer oil and the waste synthetic resin do not immediately become gaseous. The remaining water vapor plays a role of assisting the vapor pressure of mineral oil or synthetic resin that decomposes and evaporates, and helps to send steam out of the kettle. Prevent gas from staying for a long time. In the present invention, the term “medium / high polymer” refers to waste oil from a gas station and has a molecular weight of 600 to 12
A low molecular weight of about 00 means a molecular weight of about 300.
Evaporated mineral oil and vapor and water vapor of the waste synthetic resin are sent to the distillation tower (19), where they are fractionated into low molecular oil and medium molecular oil in the distillation tower (19). Steam and low molecular oil are taken out from the top of the tower as steam and sent to the condenser (20) to be liquefied. The liquefied water vapor (water) and the low molecular oil are separated into oil and water by an oil / water separator (21) and stored in an oil tank (22) and a water tank (23), respectively.
【００１０】蒸留塔（１９）の底部に液体として溜まっ
た高分子の鉱油や合成樹脂液は再度熱分解釜（１）へと
戻されて加熱され、熱分解釜（１）内に供給される水蒸
気と高温状態で接触させることにより、低分子の鉱油や
合成樹脂として蒸発させる。また、凝縮器（２０）で分
離された低分子鉱油の一部は、蒸留塔（１９）の塔頂へ
と還流される。そして蒸留塔内を流下させることにより
下部から上昇してくる鉱油蒸気と気液接触して中・高分
子鉱油が凝縮して下に落下し低分子鉱油は蒸気の状態で
塔頂へと上がる。このとき凝縮落下した中・高分子鉱油
は再び釜（１）へと戻されて低分子鉱油に分割され蒸気
として蒸留塔（１９）に送られる。The high-molecular mineral oil or synthetic resin liquid collected as a liquid at the bottom of the distillation column (19) is returned to the pyrolysis tank (1), heated again, and supplied into the pyrolysis tank (1). By contacting with steam at high temperature, it is evaporated as low molecular weight mineral oil or synthetic resin. A part of the low molecular weight mineral oil separated in the condenser (20) is returned to the top of the distillation column (19). Then, by flowing down the distillation column, the medium- and high-molecular mineral oils come into gas-liquid contact with the mineral oil vapor rising from the lower part, condense and fall down, and the low molecular mineral oil rises to the top of the tower in a vapor state. At this time, the medium- and high-molecular mineral oil that has condensed and dropped is returned to the pot (1) again, divided into low-molecular mineral oil, and sent to the distillation column (19) as steam.
【００１１】このように、釜（１）内に水蒸気を入れる
ことにより高分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し
て、釜（１）から蒸気として取り出し、これを蒸留塔
（１９）において分溜し、塔底の高分子鉱油を釜（１）
へと戻して再度水蒸気と接触させて低分子鉱油とする工
程を繰り返すことにより、供給された廃鉱油や廃合成樹
脂の高分子成分が釜内にピッチとして残留することな
く、蒸留塔（１９）から均質な低分子鉱油として取り出
すことができる。従って、従来の熱分解釜のように高温
のピッチを釜から取り出す作業を必要とせず、作業者が
高熱や臭気等の悪環境に晒されることがなく、また高分
子の廃鉱油や廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の鉱油
として高効率で回収することができる。また、熱分解釜
に水蒸気を供給することによって、水蒸気が鉱油や合成
樹脂の蒸気圧を補助するので直接に蒸留塔へと鉱油蒸気
を送り込むことが可能となるとともに、低分子の鉱油や
廃合成樹脂が熱分解釜内で長時間滞留することにより更
に分解されてガス状となるのを防ぐことができる。As described above, by introducing steam into the kettle (1), high molecular waste mineral oil or waste synthetic resin molecules are divided and taken out as steam from the kettle (1). And polymer high molecular oil at the bottom of the tower
By repeating the process of bringing the waste mineral oil and the polymer component of the waste synthetic resin supplied as a pitch into the distillation column (19) Can be extracted as a homogeneous low molecular weight mineral oil. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, while low-molecular mineral oil and waste synthesis It is possible to prevent the resin from being further decomposed into a gaseous state by staying in the pyrolysis tank for a long time.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明に係る高分子廃鉱油及び廃合成
樹脂の熱分解釜を使用して廃油処理を行った実施例を挙
げることにより本発明の効果をより明確にする。但し、
本発明はこの実施例により何ら限定されるものではな
い。 （実施例）沸点１７５〜５７０℃の成分から構成されそ
のうち沸点３００℃以上の成分が９０％以上を占めるガ
ソリンスタンド廃油（エンジンオイル）１ｔを１時間か
けて常法の真空蒸留により処理したところ、沸点３００
℃以下の油として回収できたのは全体の８０％のみであ
り、残りの２０％は沸点５００℃以上、分子量６００〜
１２００のアスファルトピッチとして蒸留塔底部に溜ま
った。そこで、この残留したピッチを取り出して本発明
に係る熱分解釜を使用して処理したところ（処理条件：
熱分解釜温度３９０〜４１０℃、熱分解釜圧力１５０ｍ
ｍＨｇ、水蒸気供給量／溜出油量＝０．１）、ピッチと
して残留した２０％のうち１６％、即ち残留ピッチの８
０％を沸点３００℃以下、分子量３００〜６００の低分
子油として回収することができた。尚、未回収分の残り
の２０％は釜内にピッチとして残留したのが１０％、そ
の他ガス状となったものが１０％であった。なお、処理
条件を最適化すれば、残留ピッチを無くすることも可能
と考えられる。EXAMPLES Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by giving examples in which waste oil treatment is performed using a pyrolysis pot for waste polymer oil and waste synthetic resin according to the present invention. However,
The present invention is not limited by this embodiment. (Example) 1 ton of gasoline station waste oil (engine oil) composed of components having a boiling point of 175 to 570 ° C. and having components having a boiling point of 300 ° C. or more occupying 90% or more was treated by ordinary vacuum distillation over 1 hour. Boiling point 300
Only 80% of the whole oil could be recovered as oil having a boiling point of 500 ° C or higher and a molecular weight of 600 to
The asphalt pitch of 1200 accumulated at the bottom of the distillation column. Then, when the remaining pitch was taken out and processed using the pyrolysis furnace according to the present invention (processing conditions:
Pyrolysis temperature 390-410 ° C, Pyrolysis pressure 150m
mHg, steam supply amount / distilled oil amount = 0.1), 16% of the remaining 20% pitch, that is, 8% of the remaining pitch.
0% could be recovered as a low molecular oil having a boiling point of 300 ° C. or lower and a molecular weight of 300 to 600. In addition, 10% of the remaining 20% of the unrecovered portion remained as pitch in the kettle, and 10% of others became gaseous. It is considered that the residual pitch can be eliminated by optimizing the processing conditions.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、高分子
の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態に加熱するとともにこ
れに高温水蒸気を接触させることにより励起状態の高分
子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し低分子化して取り
出すことを特徴とする高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱
分解釜、及び、熱分解釜に水蒸気を供給して、この水蒸
気圧により低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気が熱分解釜か
ら蒸発するのを補助し、低分子の鉱油や合成樹脂が熱分
解釜内で長時間滞留して更に熱分解してガス状となるの
を防ぐことを特徴とする請求項１記載の高分子廃鉱油及
び廃合成樹脂の熱分解釜、及び、熱分解釜に水蒸気を供
給することにより、熱分解により生じた低分子の鉱油や
合成樹脂の分子の蒸気圧を水蒸気圧で補助して全体の圧
力を上昇させ、低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気を熱分解
釜から容易に取り出せるようにして、取り出した蒸気を
直接蒸留塔に供給することを特徴とする請求項１又は２
記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜、及び、
蒸留塔において、低分子の鉱油や廃合成樹脂を塔上部か
ら取り出し、中・高分子の鉱油や合成樹脂を蒸留塔の下
部から取り出すとともにこれを熱分解釜に返却して再度
水蒸気にて熱分解させることにより、低分子の鉱油や合
成樹脂のみを蒸留塔の上部から取り出すことを特徴とす
る請求項３記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解
釜であるから、以下に述べる効果を奏する。As described above, according to the present invention, a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin in an excited state is heated by heating a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin to a high temperature state and bringing it into contact with high temperature steam. Steam is supplied to the pyrolysis kettle for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, which is characterized by dividing the resin molecules into low molecular weights and taking them out, and steam is supplied to the pyrolysis kettle. It assists the vaporization of synthetic resin from evaporating from the pyrolysis kettle, and prevents low molecular mineral oil and synthetic resin from staying in the pyrolysis kettle for a long time and further decomposing into gaseous form. The steam pressure of the low-molecular mineral oil and the synthetic resin molecules generated by the thermal decomposition can be reduced by supplying steam to the pyrolysis pot of the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin according to claim 1 and the pyrolysis pot. Assist with steam pressure to increase overall pressure, lower And the vapor of mineral oils and synthetic resins child retrieval easily from the pyrolysis kettle according to claim 1 or 2, and supplying the retrieved vapor to directly distillation column
Pyrolysis kettle of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin described, and,
In the distillation tower, remove low-molecular mineral oil and waste synthetic resin from the top of the tower, remove medium- and high-molecular mineral oil and synthetic resin from the bottom of the distillation tower, return them to the pyrolysis tank, and pyrolyze again with steam. By doing so, only the low molecular weight mineral oil and synthetic resin are taken out from the upper part of the distillation column. Play.
【００１４】すなわち、熱分解釜内に水蒸気を入れて高
分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割させると共に、
熱分解釜から蒸気として出た成分を蒸留塔において分溜
し、液体として取り出された高分子鉱油を再度熱分解釜
へと戻して水蒸気と接触させて低分子鉱油とする工程を
繰り返すことにより、供給された廃鉱油や廃合成樹脂の
高分子成分が釜内にピッチとして残留することなく、蒸
留塔から均質な低分子鉱油として取り出すことができ
る。従って、従来の熱分解釜のように高温のピッチを釜
から取り出す作業を必要とせず、作業者が高熱や臭気等
の悪環境に晒されることがなく、また高分子の廃鉱油や
廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の鉱油として高効率
で回収することができる。また、熱分解釜に水蒸気を供
給することによって、水蒸気が鉱油や合成樹脂の蒸気圧
を補助するので直接に蒸留塔へと鉱油蒸気を送り込むこ
とが可能となるとともに、低分子の鉱油や合成樹脂が熱
分解釜内で長時間滞留することにより更に分解されてガ
ス状となるのを防ぐことができる。That is, steam is introduced into the pyrolysis tank to split the molecules of high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin,
By repeating the process of fractionating the components emitted as steam from the pyrolysis tank in a distillation column, returning the high-molecular mineral oil taken out as a liquid to the pyrolysis tank again, and bringing it into contact with steam to produce low-molecular mineral oil, The supplied waste mineral oil or the polymer component of the waste synthetic resin does not remain as pitch in the kettle, and can be taken out from the distillation column as a homogeneous low-molecular mineral oil. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, and low-molecular mineral oil and synthetic resin Can be prevented from being further decomposed into a gaseous state by staying in the thermal decomposition tank for a long time.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明の一実施例に係る高分子廃鉱油及び廃
合成樹脂の熱分解釜の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a pyrolysis kettle for waste polymer mineral oil and waste synthetic resin according to one embodiment of the present invention.
【図２】熱分解釜の模式横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pyrolysis furnace.
【図３】従来の熱分解釜の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a conventional pyrolysis pot.
【図４】従来の熱分解釜の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a conventional pyrolysis pot.
１ 熱分解釜 １９ 蒸留塔 1 Pyrolysis pot 19 Distillation tower
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成９年４月２日[Submission date] April 2, 1997
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分
解釜及びこの熱分解釜を使用した熱分解装置Title of the Invention Pyrolysis kettle for waste polymer oil and waste synthetic resin and pyrolysis apparatus using this pyrolysis kettle
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンスタンド
や工場などから排出される高分子の廃鉱油や廃合成樹脂
材を熱分解することにより最終的に均質な低分子の鉱油
として回収するための熱分解釜に関するものであり、そ
の目的は高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解の最終過
程で重合してアスファルト状となるピッチ分の発生を減
らしてピッチ取り出し作業を簡易にするとともに、均質
な低分子の鉱油や合成樹脂を回収し、また低分子の鉱油
や合成樹脂が更に分解してガス状になることを減らすこ
とができる高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜及び
熱分解装置を提供することにある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering high-molecular waste mineral oil or waste synthetic resin material discharged from a gas station, a factory, or the like as a homogeneous low-molecular mineral oil by thermal decomposition. The purpose of this is to reduce the generation of asphalt-like pitches that are polymerized in the final process of thermal decomposition of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, simplifying pitch removal work, Pyrolysis tank and pyrolysis of high polymer waste mineral oil and waste synthetic resin that recovers low molecular weight mineral oil and synthetic resin, and can reduce further decomposition of low molecular weight mineral oil and synthetic resin into gaseous state It is to provide a device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の熱分解装置は、図３に示すよう
に、廃鉱油や廃合成樹脂を入れた熱分解釜（Ａ）をバー
ナー（Ｂ）により加熱し、加熱によって蒸気となった油
分を凝縮器（Ｃ）に導いて液化し、液化された鉱油を油
タンク（Ｔ）に回収するように構成されてなるものであ
った。尚、図中（Ｄ）は煙突、（Ｅ）は廃鉱油や廃合成
樹脂を熱分解釜（Ａ）内に送り込むポンプ、（Ｆ）は燃
料ポンプ、（Ｇ）は燃焼空気ブロアーである。また、図
４に示すように、熱分解釜（Ａ）に攪拌機（Ｈ）が取付
けられているものもあった。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a conventional thermal cracking apparatus heats a thermal cracking vessel (A) containing waste mineral oil and waste synthetic resin by a burner (B). Is introduced into the condenser (C) to liquefy, and the liquefied mineral oil is collected in the oil tank (T). In the figure, (D) is a chimney, (E) is a pump for feeding waste mineral oil or waste synthetic resin into the pyrolysis tank (A), (F) is a fuel pump, and (G) is a combustion air blower. In addition, as shown in FIG. 4, there was a type in which a stirrer (H) was attached to the pyrolysis kettle (A).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の熱分解装置においては、蒸気として取り
出されない高沸点の油成分が重合してアスファルト状の
ピッチとなって熱分解釜の底に堆積するためこれを釜内
から取り出す作業が必要であった。ところが、このピッ
チは高温では柔らかく流動性があるが高温状態での取り
扱いは厄介で危険なものであり、また低温状態ではピッ
チが固化してしまうことから取り出し作業が困難であっ
た。また、熱分解してできた低分子の鉱油や合成樹脂液
が釜内に滞留している過程で更に分解してガス状の分子
となるため、この発生したガスの取り扱いも熱分解作業
を困難にしており、また鉱油の回収効率の低下にもつな
がっていた。また、熱分解されて取り出された鉱油や合
成樹脂液は、低分子から中・高分子までの混合液であり
その品質には大きなばらつきがあるため、品質を揃える
ために蒸留処理が必要であったが、従来は熱分解釜にお
いて発生する鉱油蒸気の圧力が低いために熱分解釜から
直接に蒸留塔へ鉱油の蒸気を供給することができなかっ
たので別途蒸留塔を設置していた。本願発明者は上記実
情に鑑みて、熱分解釜の最終過程で重合してアスファル
ト状態となるピッチの発生を無くしてピッチ取り出し作
業を不要とし、最終的に一定の分子量をもつ均質な鉱油
や合成樹脂を取り出すことができる熱分解釜及び別分解
装置について鋭意研究を続けた結果、熱分解釜内におい
て高温水蒸気を高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触させ
ることにより低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気として取り
出すことができることを実験的に知得するに至った。こ
れは、高温水蒸気が高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触
することにより、高温で励起状態となった高分子の廃鉱
油や廃合成樹脂が水のＨ+ 、ＯＨ- と結合することによ
り分子分割されて低分子となるものと考えられるが、詳
細なメカニズムについては現在研究中である。一方、特
開昭５１−１２９４７３号「プラスチック廃棄物の熱分
解装置」においては、破砕或いは溶融したプラスチック
廃棄物の供給装置および過熱水蒸気供給装置からプラス
チック廃棄物および過熱水蒸気を円筒状分解炉に該分解
炉一端側より送り込み、分解炉内にて過熱水蒸気とプラ
スチック廃棄物を接触せしめて分解させるとともに、一
定速度以上の流速で炉内ガスを移動せしめる熱分解装置
が開示されている。しかしながら、上記開示技術におい
ては、過熱水蒸気を炉の一端側から他端側へと高速で噴
射させるように構成されているため、水蒸気を高速で噴
射させるための付加設備を必要とし、しかも廃棄物は炉
内を高速で移動するから炉内で完全に分解させるために
は炉の長さをある程度長くする必要があり、装置全体が
大型且つ高コストなものとなってしまうという課題が存
在した。さらには、構造上、水蒸気との接触にムラがで
きることは避けられないため、完全に分解しきらないま
ま残渣溜へと送りこまれる廃棄物が多くなり、処理効率
が極めて悪いものとなるという課題も存在した。However, in the conventional thermal cracking apparatus as described above, the high-boiling oil component which is not taken out as steam is polymerized to form asphalt-like pitch and is formed on the bottom of the thermal cracking vessel. It was necessary to take it out of the kettle to deposit. However, this pitch is soft and fluid at high temperatures, but handling at high temperatures is troublesome and dangerous, and at low temperatures, the pitch solidifies, making it difficult to remove the pitch. In addition, since the low-molecular mineral oil and synthetic resin liquid produced by thermal decomposition are further decomposed into gaseous molecules while staying in the kettle, it is difficult to handle the generated gas by thermal decomposition work. And reduced the efficiency of recovery of mineral oil. Mineral oil and synthetic resin liquid removed by pyrolysis are mixed liquids of low to medium and high molecular weights, and their quality varies widely. However, conventionally, since the pressure of the mineral oil vapor generated in the thermal cracking vessel was low, it was not possible to directly supply the mineral oil vapor from the thermal cracking vessel to the distillation tower, so a separate distillation tower was installed. In view of the above circumstances, the inventor of the present application eliminates the generation of pitch which is polymerized in the final step of the pyrolysis tank and becomes asphalt, eliminates the need for pitch removal work, and finally obtains a homogeneous mineral oil having a certain molecular weight and a synthetic mineral oil. As a result of intensive research on a thermal cracker and a separate cracker that can take out resin, low-molecular mineral oil and synthetic resin are obtained by contacting high-temperature steam with high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin in the thermal cracker. Experimentally learned that it can be extracted as steam. This is because the high temperature steam into contact with the decommissioning oil or waste synthetic resin polymer, H + of abandonment oil or waste synthetic resin water polymer in the excited state at elevated temperature, OH - by binding to It is thought that the molecule will be split into small molecules, but the detailed mechanism is currently under study. On the other hand, in JP-A-51-129473, "Plastic waste pyrolysis apparatus", plastic waste and superheated steam are supplied to a cylindrical cracking furnace from a crushed or molten plastic waste supply apparatus and a superheated steam supply apparatus. There is disclosed a pyrolysis apparatus which feeds from one end side of a cracking furnace, brings superheated steam and plastic waste into contact with each other in the cracking furnace to decompose, and moves gas in the furnace at a flow rate higher than a certain speed. However, in the above disclosed technology, since the superheated steam is configured to be injected at a high speed from one end of the furnace to the other end, additional equipment for injecting the steam at a high speed is required, and furthermore, waste is generated. Since the furnace moves at high speed in the furnace, it is necessary to lengthen the furnace to some extent in order to completely decompose it in the furnace, and there is a problem that the whole apparatus becomes large and expensive. Furthermore, due to the structure, it is inevitable that uneven contact with water vapor occurs, so that more waste is sent to the residue pool without being completely decomposed, resulting in extremely poor treatment efficiency. Were present.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を悉く解決しようとするものであり、請求項１の
発明では、高分子の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態に加
熱するとともにこれに高温水蒸気を接触させることによ
り励起状態の高分子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し
低分子化して取り出すための熱分解釜であって、前記高
温水蒸気を釜内に供給するための供給ノズルの出口を釜
底部の内周面近傍に設けて、供給した水蒸気を釜内面に
沿って上昇させるように構成したことを特徴とする高分
子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜とした。また、請求
項２の発明では、熱分解釜に水蒸気を供給して、この水
蒸気圧により低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気が熱分解釜
から蒸発するのを補助し、低分子の鉱油や合成樹脂が熱
分解釜内で長時間滞留して更に熱分解してガス状となる
のを防ぐことを特徴とする請求項１記載の高分子廃鉱油
及び廃合成樹脂の熱分解釜とした。更に、請求項３の発
明では、熱分解釜に水蒸気を供給することにより、熱分
解により生じた低分子の鉱油や合成樹脂の分子の蒸気圧
を水蒸気圧で補助して全体の圧力を上昇させ、低分子の
鉱油や合成樹脂の蒸気を熱分解釜から容易に取り出せる
ようにして、取り出した蒸気を直接蒸留塔に供給するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の高分子廃鉱油及び
廃合成樹脂の熱分解釜を使用した熱分解装置とした。請
求項４の発明では、蒸留塔において、低分子の鉱油や合
成樹脂を塔上部から取り出し、中・高分子の鉱油や合成
樹脂を蒸留塔の下部から取り出すとともにこれを熱分解
釜に返却して再度水蒸気にて熱分解させることにより、
低分子の鉱油や合成樹脂のみを蒸留塔の上部から取り出
すことを特徴とする請求項３記載の熱分解装置とした。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve all of the problems of the prior art described above. According to the first aspect of the present invention, high temperature waste mineral oil or waste synthetic resin is heated. And a high-temperature steam for contacting the high-temperature steam with the high-temperature steam for supplying the high-temperature steam into the high-temperature steam. The outlet of the supply nozzle is provided in the vicinity of the inner peripheral surface of the bottom of the kettle, and the supplied steam is configured to rise along the inner surface of the kettle. did. According to the second aspect of the present invention, steam is supplied to the pyrolysis kettle, and the steam pressure assists the vaporization of low-molecular mineral oil or synthetic resin from the pyrolysis kettle. The thermal decomposition vessel for waste polymer oil and waste synthetic resin according to claim 1, wherein the resin is prevented from staying in the thermal decomposition vessel for a long time and being further thermally decomposed into a gaseous state. Furthermore, in the invention of claim 3, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam pressure of low molecular weight mineral oil or synthetic resin molecules generated by the pyrolysis is assisted by the steam pressure to increase the overall pressure. 3. The polymer waste mineral oil and waste according to claim 1 or 2, wherein the steam of the low molecular weight mineral oil or synthetic resin can be easily taken out from the pyrolysis tank, and the taken out steam is supplied directly to the distillation column. A pyrolysis apparatus using a synthetic resin pyrolysis pot was used. According to the invention of claim 4, in the distillation column, low-molecular mineral oil or synthetic resin is taken out from the upper portion of the column, medium / high-molecular mineral oil or synthetic resin is taken out from the lower portion of the distillation column, and is returned to the pyrolysis tank. By pyrolysis again with steam,
The thermal decomposition apparatus according to claim 3, wherein only low molecular weight mineral oil or synthetic resin is taken out from the upper part of the distillation column.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子廃鉱油
及び廃合成樹脂の熱分解釜及びこの熱分解釜を使用した
熱分解装置の好適な実施形態について、図面に基づいて
説明する。図１はこの発明の一実施例に係る高分子廃鉱
油及び廃合成樹脂の熱分解釜及びこの熱分解釜を使用し
た熱分解装置の説明図である。図１において（１）は熱
分解釜であり、この模式横断面図を図２に示す。熱分解
釜（１）には攪拌羽根（２）が備えられており、この攪
拌羽根（２）の回転により内部の廃鉱油や廃合成樹脂を
攪拌するように構成されている。また、熱分解釜（１）
は上下部分が半楕円鏡板から構成され、その外壁は断熱
用のキャスターを内張りした炉壁（４）で囲われてお
り、この炉壁（４）と熱分解釜（１）との間隙に熱風発
生炉（５）から熱風を吹き込むことにより熱分解釜
（１）を加熱するように構成されている。尚、（６）は
煙突であり、（７）は熱風発生炉（５）の燃料ポンプ、
（８）は燃焼空気ブロアー、（９）は二次空気ブロアー
である。また、熱分解釜（１）には水蒸気吹き込み口
（１０）が設けられており、この吹き込み口（１０）か
ら釜内の底部に達するようにノズル（１１）が設置さ
れ、このノズル（１１）から熱分解釜（１）の内底部に
水蒸気が供給される。図中（１２）は流量計、（１３）
は液面計である。尚、熱分解釜（１）の素材及び大きさ
については特に限定されないが、素材はＳＵＳ３１０Ｓ
等の耐熱鋼材を用いることが好ましく、大きさとしては
一例として径９５０ｍｍ、直胴高さ１０００ｍｍ程度の
ものを好適な例として挙げることができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a thermal cracking vessel for waste polymer oil and waste synthetic resin according to the present invention and a thermal cracking apparatus using the thermal cracking vessel will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view of a pyrolysis pot for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin and a pyrolysis apparatus using the pyrolysis pot according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, (1) is a pyrolysis pot, and a schematic cross-sectional view thereof is shown in FIG. The pyrolysis pot (1) is provided with a stirring blade (2), and is configured to stir the waste mineral oil and the waste synthetic resin inside by rotating the stirring blade (2). In addition, pyrolysis pot (1)
The upper and lower parts are composed of semi-elliptical end plates, the outer wall of which is surrounded by a furnace wall (4) lined with casters for heat insulation, and hot air flows into the gap between the furnace wall (4) and the pyrolysis oven (1). It is configured to heat the pyrolysis kettle (1) by blowing hot air from the generator furnace (5). (6) is a chimney, (7) is a fuel pump of a hot air generator (5),
(8) is a combustion air blower, and (9) is a secondary air blower. Further, the steam cracker (1) is provided with a steam blow-in port (10), and a nozzle (11) is provided so as to reach the bottom of the furnace from the blow-in port (10). The steam is supplied to the inner bottom of the pyrolysis oven (1). (12) in the figure is a flow meter, (13)
Is a liquid level gauge. The material and size of the pyrolysis pot (1) are not particularly limited, but the material is SUS310S
It is preferable to use a heat-resisting steel material such as that described above.
【０００６】熱分解釜（１）の底部には灰分や金属分を
取り出す取り出し口（１４）が設けられており、この取
り出し口（１４）には耐熱ボール弁（１５）が取付けら
れている。また、上部には高分子の廃鉱油や廃合成樹脂
を供給する供給口（１６）及び蒸気取出口（１７）が設
けられており、蒸気取出口（１７）は、パイプ（１８）
を介して蒸留塔（１９）に連通連結されている。蒸留塔
（１９）は、塔頂部において凝縮器（２０）と、底部に
おいて熱分解釜（１）とそれぞれ連通連結されており、
塔頂部から取り出された低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気
は凝縮器（２０）により液化され、底部に溜まった高分
子の鉱油や合成樹脂液は熱分解釜（１）へと戻される。An outlet (14) for extracting ash and metal is provided at the bottom of the pyrolysis pot (1), and a heat-resistant ball valve (15) is attached to the outlet (14). In addition, a supply port (16) for supplying high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin and a steam outlet (17) are provided at an upper portion, and the steam outlet (17) is provided with a pipe (18).
And is connected to the distillation column (19) through a. The distillation column (19) is connected in communication with the condenser (20) at the top and the pyrolysis tank (1) at the bottom, respectively.
The vapor of the low-molecular mineral oil or synthetic resin taken out from the top of the tower is liquefied by the condenser (20), and the high-molecular mineral oil or synthetic resin liquid collected at the bottom is returned to the pyrolysis tank (1).
【０００７】凝縮器（２０）は油水分離器（２１）と連
通連結され、凝縮器（２０）において液化された蒸気は
油水分離器（２１）において油と水に分離されて、それ
ぞれ低分子油タンク（２２）及び水タンク（２３）に収
容される。油水分離器（２１）は、送液パイプ（２４）
を介して蒸留塔（１９）の塔頂と連通連結されており、
凝縮器（２０）で分離された低分子油の一部を蒸留塔
（１９）の塔頂へ還流させることができるように構成さ
れている。（２５）は流量計であり、この流量計により
蒸留塔（１９）の塔頂へ還流させる低分子油の量と低分
子油タンク（２２）に収容する低分子油の量の比率を設
定する。[0007] The condenser (20) is connected in communication with the oil / water separator (21), and the liquefied steam in the condenser (20) is separated into oil and water in the oil / water separator (21), and each of the low molecular oils is separated. It is accommodated in a tank (22) and a water tank (23). The oil-water separator (21) is a liquid feed pipe (24)
And is connected to the top of the distillation column (19) through
A part of the low molecular oil separated in the condenser (20) can be refluxed to the top of the distillation column (19). (25) is a flow meter, which sets the ratio of the amount of low molecular oil to be refluxed to the top of the distillation column (19) and the amount of low molecular oil stored in the low molecular oil tank (22). .
【０００８】また、凝縮器（２０）にはウオーターエジ
ェクター（２６）が連結され、これにより熱分解釜
（１）及び蒸留塔（１９）内圧力を一定に保って両者の
内部液の温度を一定に保持している。尚、このときの熱
分解釜の圧力は１５０ｍｍＨｇ、温度は４００℃程度と
することが好ましい。尚、（２７）は駆動水用ポンプ、
（２８）は駆動水冷却器、（２９）はホットウェルであ
る。[0008] A water ejector (26) is connected to the condenser (20), so that the pressure in the pyrolysis vessel (1) and the distillation column (19) is kept constant and the temperature of the liquid inside both is kept constant. Holding. It is preferable that the pressure of the pyrolysis furnace at this time is 150 mmHg and the temperature is about 400 ° C. (27) is a pump for driving water,
(28) is a driving water cooler, and (29) is a hot well.
【０００９】以下、この高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の
熱分解釜を使用した熱分解装置の使用状態について説明
する。まず、熱分解釜（１）の供給口（１６）からガソ
リンスタンドからの廃油等の混合廃油をポンプ（３０）
により釜内の液位が一定に維持されるように連続的に熱
分解釜（１）内に供給し、熱風発生炉（５）により熱分
解釜（１）と炉壁（４）との間隙に約８００℃の熱風を
吹き込んで熱分解釜（１）を加熱する。このとき同時
に、熱分解釜（１）の内底部に設置されたノズル（１
１）から水蒸気を熱分解釜（１）の内底部に供給する。
水蒸気は釜底へ達する過程でその配管が熱せられて約４
００℃になってノズル（１１）先端より鉱油液内に吹き
こまれる。これにより高分子の廃鉱油や廃合成樹脂は低
沸点となって蒸発するが、これは励起状態となった高分
子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子が吹き込まれた水蒸気の
Ｈ+ 、ＯＨ- と結合することにより分割されて低分子と
なるためと考えられる。なお、この分子分割はある程度
大きな分子量の単位で起こると考えられ、そのため高分
子の廃鉱油や廃合成樹脂が一気にガス状となることはな
い。残りの水蒸気は分解して蒸発する鉱油や合成樹脂の
蒸気圧を補助して蒸気を釜外へ送り出すのを助ける役割
を果たし、低分子の鉱油や合成樹脂液が熱分解釜（１）
内に長時間滞留してガス状になるのを防ぐ。尚、本発明
において中・高分子とはガソリンスタンドの廃油で分子
量６００〜１２００程度、低分子とは分子量３００程度
のものを指す。蒸発した鉱油や廃合成樹脂の蒸気及び水
蒸気は蒸留塔（１９）に送られ、蒸留塔（１９）内で低
分子油と中分子油に分溜される。水蒸気及び低分子油は
蒸気として塔頂から取り出されて凝縮器（２０）に送ら
れ液化される。液化された水蒸気（水）及び低分子油
は、油水分離器（２１）により油と水に分離されてそれ
ぞれ油タンク（２２）及び水タンク（２３）内に収容さ
れる。The use of a pyrolysis apparatus using the pyrolysis tank for waste mineral oil and waste synthetic resin will be described below. First, a mixed waste oil such as a waste oil from a gas station is pumped through a supply port (16) of the pyrolysis tank (1).
, The liquid is continuously supplied into the pyrolysis tank (1) so that the liquid level in the pot is kept constant, and the gap between the pyrolysis tank (1) and the furnace wall (4) is heated by the hot air generating furnace (5). Is heated at about 800 ° C. to heat the pyrolysis oven (1). At the same time, the nozzle (1) installed at the inner bottom of the pyrolysis tank (1)
From 1), steam is supplied to the inner bottom of the pyrolysis tank (1).
The steam is heated in the process of reaching the bottom of the kiln,
It reaches 00 ° C. and is blown into the mineral oil liquid from the tip of the nozzle (11). As a result, the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin have a low boiling point and evaporate. This is due to the H + , OH − of the steam injected with the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin molecules in the excited state. Is considered to be split into small molecules by binding to This molecular division is considered to occur in a unit having a relatively large molecular weight, so that the waste polymer oil and the waste synthetic resin do not immediately become gaseous. The remaining water vapor plays a role of assisting the vapor pressure of mineral oil or synthetic resin that decomposes and evaporates, and helps to send steam out of the kettle.
To stay in the gas for a long time to prevent gasification. In the present invention, the term “medium / high polymer” refers to gasoline station waste oil having a molecular weight of about 600 to 1200, and the term “low molecular” refers to one having a molecular weight of about 300. Evaporated mineral oil and vapor and water vapor of the waste synthetic resin are sent to the distillation tower (19), where they are fractionated into low molecular oil and medium molecular oil in the distillation tower (19). Steam and low molecular oil are taken out from the top of the tower as steam and sent to the condenser (20) to be liquefied. The liquefied water vapor (water) and the low molecular oil are separated into oil and water by an oil / water separator (21) and stored in an oil tank (22) and a water tank (23), respectively.
【００１０】蒸留塔（１９）の底部に液体として溜まっ
た高分子の鉱油や合成樹脂液は再度熱分解釜（１）へと
戻されて加熱され、熱分解釜（１）内に供給される水蒸
気と高温状態で接触させることにより、低分子の鉱油や
合成樹脂として蒸発させる。また、凝縮器（２０）で分
離された低分子鉱油の一部は、蒸留塔（１９）の塔頂へ
と還流される。そして蒸留塔内を流下させることにより
下部から上昇してくる鉱油蒸気と気液接触して中・高分
子鉱油が凝縮して下に落下し低分子鉱油は蒸気の状態で
塔頂へと上がる。このとき凝縮落下した中・高分子鉱油
は再び釜（１）へと戻されて低分子鉱油に分割され蒸気
として蒸留塔（１９）に送られる。The high-molecular mineral oil or synthetic resin liquid collected as a liquid at the bottom of the distillation column (19) is returned to the pyrolysis tank (1), heated again, and supplied into the pyrolysis tank (1). By contacting with steam at high temperature, it is evaporated as low molecular weight mineral oil or synthetic resin. A part of the low molecular weight mineral oil separated in the condenser (20) is returned to the top of the distillation column (19). Then, by flowing down the distillation column, the medium- and high-molecular mineral oils come into gas-liquid contact with the mineral oil vapor rising from the lower part, condense and fall down, and the low molecular mineral oil rises to the top of the tower in a vapor state. At this time, the medium- and high-molecular mineral oil that has condensed and dropped is returned to the pot (1) again, divided into low-molecular mineral oil, and sent to the distillation column (19) as steam.
【００１１】このように、釜（１）内に水蒸気を入れる
ことにより高分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し
て、釜（１）から蒸気として取り出し、これを蒸留塔
（１９）において分溜し、塔底の高分子鉱油を釜（１）
へと戻して再度水蒸気と接触させて低分子鉱油とする工
程を繰り返すことにより、供給された廃鉱油や廃合成樹
脂の高分子成分が釜内にピッチとして残留することな
く、蒸留塔（１９）から均質な低分子鉱油として取り出
すことができる。従って、従来の熱分解釜のように高温
のピッチを釜から取り出す作業を必要とせず、作業者が
高熱や臭気等の悪環境に晒されることがなく、また高分
子の廃鉱油や廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の鉱油
として高効率で回収することができる。また、熱分解釜
に水蒸気を供給することによって、水蒸気が鉱油や合成
樹脂の蒸気圧を補助するので直接に蒸留塔へと鉱油蒸気
を送り込むことが可能となるとともに、低分子の鉱油や
廃合成樹脂が熱分解釜内で長時間滞留することにより更
に分解されてガス状となるのを防ぐことができる。As described above, by introducing steam into the kettle (1), high molecular waste mineral oil or waste synthetic resin molecules are divided and taken out as steam from the kettle (1). And polymer high molecular oil at the bottom of the tower
By repeating the process of bringing the waste mineral oil and the polymer component of the waste synthetic resin supplied as a pitch into the distillation column (19) Can be extracted as a homogeneous low molecular weight mineral oil. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, while low-molecular mineral oil and waste synthesis It is possible to prevent the resin from being further decomposed into a gaseous state by staying in the pyrolysis tank for a long time.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明に係る高分子廃鉱油及び廃合成
樹脂の熱分解釜及びこの熱分解釜を使用した熱分解装置
を用いて廃油処理を行った実施例を挙げることにより本
発明の効果をより明確にする。但し、本発明はこの実施
例により何ら限定されるものではない。 （実施例）沸点１７５〜５７０℃の成分から構成されそ
のうち沸点３００℃以上の成分が９０％以上を占めるガ
ソリンスタンド廃油（エンジンオイル）１ｔを１時間か
けて常法の真空蒸留により処理したところ、沸点３００
℃以下の油として回収できたのは全体の８０％のみであ
り、残りの２０％は沸点５００℃以上、分子量６００〜
１２００のアスファルトピッチとして蒸留塔底部に溜ま
った。そこで、この残留したピッチを取り出して本発明
に係る熱分解釜及びこの熱分解釜を使用した熱分解装置
を用いて処理したところ（処理条件：熱分解釜温度３９
０〜４１０℃、熱分解釜圧力１５０ｍｍＨｇ、水蒸気供
給量／溜出油量＝０．１）、ピッチとして残留した２０
％のうち１６％、即ち残留ピッチの８０％を沸点３００
℃以下、分子量３００〜６００の低分子油として回収す
ることができた。尚、未回収分の残りの２０％は釜内に
ピッチとして残留したのが１０％、その他ガス状となっ
たものが１０％であった。なお、処理条件を最適化すれ
ば、残留ピッチを無くすることも可能と考えられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described by way of examples in which a waste oil treatment is carried out using a pyrolyzer for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to the present invention and a pyrolyzer using the pyrolyzer. Make the effect clearer. However, the present invention is not limited at all by this example. (Example) 1 ton of gasoline station waste oil (engine oil) composed of components having a boiling point of 175 to 570 ° C. and having components having a boiling point of 300 ° C. or more occupying 90% or more was treated by ordinary vacuum distillation over 1 hour. Boiling point 300
Only 80% of the whole oil could be recovered as oil having a boiling point of 500 ° C or higher and a molecular weight of 600 to
The asphalt pitch of 1200 accumulated at the bottom of the distillation column. Then, the remaining pitch was taken out and processed using the pyrolysis oven according to the present invention and a pyrolysis apparatus using the pyrolysis oven (processing conditions: pyrolysis oven temperature 39).
0 to 410 ° C., pressure in the pyrolysis tank 150 mmHg, steam supply amount / distilled oil amount = 0.1), 20 remaining as pitch
%, That is, 80% of the residual pitch has a boiling point of 300%.
It could be recovered as a low molecular oil having a molecular weight of 300 to 600 or lower at a temperature of not more than ℃. In addition, 10% of the remaining 20% of the unrecovered portion remained as pitch in the kettle, and 10% of others became gaseous. It is considered that the residual pitch can be eliminated by optimizing the processing conditions.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、高分子
の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態に加熱するとともにこ
れに高温水蒸気を接触させることにより励起状態の高分
子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し低分子化して取り
出すための熱分解釜であって、前記高温水蒸気を釜内に
供給するための供給ノズルの出口を釜底部の内周面近傍
に設けて、供給した水蒸気を釜内面に沿って上昇させる
ように構成したことを特徴とする高分子廃鉱油及び廃合
成樹脂の熱分解釜、及び、熱分解釜に水蒸気を供給し
て、この水蒸気圧により低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気
が熱分解釜から蒸発するのを補助し、低分子の鉱油や合
成樹脂が熱分解釜内で長時間滞留して更に熱分解してガ
ス状となるのを防ぐことを特徴とする請求項１記載の高
分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜、及び、熱分解釜
に水蒸気を供給することにより、熱分解により生じた低
分子の鉱油や合成樹脂の分子の蒸気圧を水蒸気圧で補助
して全体の圧力を上昇させ、低分子の鉱油や合成樹脂の
蒸気を熱分解釜から容易に取り出せるようにして、取り
出した蒸気を直接蒸留塔に供給することを特徴とする請
求項１又は２記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の熱分
解釜を使用した熱分解装置、及び、蒸留塔において、低
分子の鉱油や廃合成樹脂を塔上部から取り出し、中・高
分子の鉱油や合成樹脂を蒸留塔の下部から取り出すとと
もにこれを熱分解釜に返却して再度水蒸気にて熱分解さ
せることにより、低分子の鉱油や合成樹脂のみを蒸留塔
の上部から取り出すことを特徴とする請求項３記載の熱
分解装置であるから、以下に述べる効果を奏する。As described above, according to the present invention, a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin in an excited state is heated by heating a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin to a high temperature state and bringing it into contact with high temperature steam. A pyrolysis vessel for dividing resin molecules into low-molecular-weight components for removal, wherein an outlet of a supply nozzle for supplying the high-temperature steam into the vessel is provided near an inner peripheral surface of a bottom portion of the vessel, and the supplied steam is provided. Is disposed along the inner surface of the kettle, and the steam is supplied to the pyrolyzer for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, and steam is supplied to the pyrolyzer. And vapor of synthetic resin are assisted in evaporating from the pyrolysis tank, preventing low molecular weight mineral oil and synthetic resin from staying in the pyrolysis tank for a long time and further decomposing into gas. The waste polymer oil and waste coal according to claim 1, By supplying steam to the resin pyrolysis kettle and the pyrolysis kettle, the steam pressure of the low molecular weight mineral oil and the molecules of the synthetic resin generated by the pyrolysis is increased by the steam pressure to increase the overall pressure, 3. The polymer waste mineral oil and waste synthesis according to claim 1 or 2, wherein the steam of the low molecular weight mineral oil or synthetic resin can be easily taken out from the pyrolysis tank, and the taken out steam is supplied directly to the distillation column. A low-molecular mineral oil and waste synthetic resin are taken out from the top of the tower in a pyrolysis apparatus using a resin pyrolysis tank and a distillation tower, and medium- and high-molecular mineral oils and synthetic resins are taken out from the bottom of the distillation tower. The thermal decomposition apparatus according to claim 3, wherein the low-molecular-weight mineral oil and the synthetic resin alone are taken out from the upper portion of the distillation column by returning to the pyrolysis tank and pyrolyzing again with steam. The effects described below Achieve the.
【００１４】すなわち、熱分解釜内に水蒸気を入れて高
分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割させると共に、
熱分解釜から蒸気として出た成分を蒸留塔において分溜
し、液体として取り出された高分子鉱油を再度熱分解釜
へと戻して水蒸気と接触させて低分子鉱油とする工程を
繰り返すことにより、供給された廃鉱油や廃合成樹脂の
高分子成分が釜内にピッチとして残留することなく、蒸
留塔から均質な低分子鉱油として取り出すことができ
る。従って、従来の熱分解釜のように高温のピッチを釜
から取り出す作業を必要とせず、作業者が高熱や臭気等
の悪環境に晒されることがなく、また高分子の廃鉱油や
廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の鉱油として高効率
で回収することができる。さらに、高温水蒸気を釜内に
供給するための供給ノズルの出口を釜底部の内周面近傍
に設けて供給された水蒸気を釜の底部から内周面に沿わ
せて上昇させることにより、従来の熱分解釜において分
解されない残留ピッチ分が付着し易い釜の内壁や底部の
廃鉱油や廃合成樹脂をも確実にむらなく分解することが
でき、分解されずにアスファルト重合したピッチが釜の
内壁や底部に残って付着することがなく、処理効率を飛
躍的に向上させることができる。しかも、従来より広く
使用されている縦型の熱分解釜に簡単に適用することが
できる。また、熱分解釜に水蒸気を供給することによっ
て、水蒸気が鉱油や合成樹脂の蒸気圧を補助するので直
接に蒸留塔へと鉱油蒸気を送り込むことが可能となると
ともに、低分子の鉱油や合成樹脂が熱分解釜内で長時間
滞留することにより更に分解されてガス状となるのを防
ぐことができる。That is, steam is introduced into the pyrolysis tank to split the molecules of high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin,
By repeating the process of fractionating the components emitted as steam from the pyrolysis tank in a distillation column, returning the high-molecular mineral oil taken out as a liquid to the pyrolysis tank again, and bringing it into contact with steam to produce low-molecular mineral oil, The supplied waste mineral oil or the polymer component of the waste synthetic resin does not remain as pitch in the kettle, and can be taken out from the distillation column as a homogeneous low-molecular mineral oil. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. Further, by providing an outlet of a supply nozzle for supplying high-temperature steam into the kettle near the inner peripheral surface of the bottom of the kettle, and by increasing the supplied steam from the bottom of the kettle along the inner peripheral surface, the conventional method is used. Waste mineral oil and waste synthetic resin on the inner wall and bottom of the kettle to which residual pitch components that are not decomposed in the pyrolyzer tend to adhere can be reliably decomposed evenly. The processing efficiency can be drastically improved without remaining on the bottom and adhering. Moreover, the present invention can be easily applied to a vertical pyrolysis pot that has been widely used conventionally. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, and low-molecular mineral oil and synthetic resin Can be prevented from being further decomposed into a gaseous state by staying in the thermal decomposition tank for a long time.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明の一実施例に係る高分子廃鉱油及び廃
合成樹脂の熱分解釜及びこの熱分解釜を使用した熱分解
装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a thermal cracker for a polymer waste mineral oil and a waste synthetic resin according to an embodiment of the present invention and a thermal cracker using the thermal cracker.
【図２】熱分解釜の模式横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pyrolysis furnace.
【図３】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a conventional pyrolysis apparatus.
【図４】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a conventional thermal decomposition device.
【符号の説明】 １ 熱分解釜 １１ ノズル １９ 蒸留塔[Description of Signs] 1 Pyrolysis kettle 11 Nozzle 19 Distillation tower
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成９年８月２９日[Submission date] August 29, 1997
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の無触
媒熱分解釜及びこの無触媒熱分解釜を使用した熱分解装
置Patent application title: Non-catalytic pyrolysis kettle of high polymer waste mineral oil and waste synthetic resin and pyrolysis apparatus using this non-catalytic pyrolysis kettle
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンスタンド
や工場などから排出される高分子の廃鉱油や廃合成樹脂
材を熱分解することにより最終的に均質な低分子の鉱油
として回収するための無触媒熱分解釜に関するものであ
り、その目的は触媒を全く使用することなく高分子廃鉱
油及び廃合成樹脂の熱分解の最終過程で重合してアスフ
ァルト状となるピッチ分の発生を減らしてピッチ取り出
し作業を簡易にするとともに、均質な低分子の鉱油や合
成樹脂を回収し、また低分子の鉱油や合成樹脂が更に分
解してガス状になることを減らすことができる高分子廃
鉱油及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜及び熱分解装置を
提供することにある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering high-molecular waste mineral oil or waste synthetic resin material discharged from a gas station, a factory, or the like as a homogeneous low-molecular mineral oil by thermal decomposition. The purpose of the present invention is to reduce the generation of asphalt-like pitch by polymerizing in the final stage of thermal decomposition of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin without using any catalyst. Polymer waste mineral oil and waste that can simplify the removal operation, collect homogeneous low-molecular mineral oil and synthetic resin, and reduce the decomposition of low-molecular mineral oil and synthetic resin into gaseous form. An object of the present invention is to provide a non-catalytic pyrolysis pot and a pyrolysis apparatus for a synthetic resin.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の熱分解装置は、図３に示すよう
に、廃鉱油や廃合成樹脂を入れた熱分解釜（Ａ）をバー
ナー（Ｂ）により加熱し、加熱によって蒸気となった油
分を凝縮器（Ｃ）に導いて液化し、液化された鉱油を油
タンク（Ｔ）に回収するように構成されてなるものであ
った。尚、図中（Ｄ）は煙突、（Ｅ）は廃鉱油や廃合成
樹脂を熱分解釜（Ａ）内に送り込むポンプ、（Ｆ）は燃
料ポンプ、（Ｇ）は燃焼空気ブロアーである。また、図
４に示すように、熱分解釜（Ａ）に攪拌機（Ｈ）が取付
けられているものもあった。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a conventional thermal cracking apparatus heats a thermal cracking vessel (A) containing waste mineral oil and waste synthetic resin by a burner (B). Is introduced into the condenser (C) to liquefy, and the liquefied mineral oil is collected in the oil tank (T). In the figure, (D) is a chimney, (E) is a pump for feeding waste mineral oil or waste synthetic resin into the pyrolysis tank (A), (F) is a fuel pump, and (G) is a combustion air blower. In addition, as shown in FIG. 4, there was a type in which a stirrer (H) was attached to the pyrolysis kettle (A).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の熱分解装置においては、蒸気として取り
出されない高沸点の油成分が重合してアスファルト状の
ピッチとなって熱分解釜の底に堆積するためこれを釜内
から取り出す作業が必要であった。ところが、このピッ
チは高温では柔らかく流動性があるが高温状態での取り
扱いは厄介で危険なものであり、また低温状態ではピッ
チが固化してしまうことから取り出し作業が困難であっ
た。また、熱分解してできた低分子の鉱油や合成樹脂液
が釜内に滞留している過程で更に分解してガス状の分子
となるため、この発生したガスの取り扱いも熱分解作業
を困難にしており、また鉱油の回収効率の低下にもつな
がっていた。また、熱分解されて取り出された鉱油や合
成樹脂液は、低分子から中・高分子までの混合液であり
その品質には大きなばらつきがあるため、品質を揃える
ために蒸留処理が必要であったが、従来は熱分解釜にお
いて発生する鉱油蒸気の圧力が低いために熱分解釜から
直接に蒸留塔へ鉱油の蒸気を供給することができなかっ
たので別途蒸留塔を設置していた。本願発明者は上記実
情に鑑みて、熱分解釜の最終過程で重合してアスファル
ト状態となるピッチの発生を無くしてピッチ取り出し作
業を不要とし、最終的に一定の分子量をもつ均質な鉱油
や合成樹脂を取り出すことができる熱分解釜及び熱分解
装置について鋭意研究を続けた結果、熱分解釜内におい
て高温水蒸気を高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触させ
ることにより低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気として取り
出すことができることを実験的に知得するに至った。こ
れは、高温水蒸気が高分子の廃鉱油や廃合成樹脂に接触
することにより、高温で励起状態となった高分子の廃鉱
油や廃合成樹脂が水のＨ+ 、ＯＨ- と結合することによ
り分子分割されて低分子となるものと考えられるが、詳
細なメカニズムについては現在研究中である。一方、特
開昭５１−１２９４７３号「プラスチック廃棄物の熱分
解装置」においては、破砕或いは溶融したプラスチック
廃棄物の供給装置および過熱水蒸気供給装置からプラス
チック廃棄物および過熱水蒸気を円筒状分解炉に該分解
炉一端側より送り込み、分解炉内にて過熱水蒸気とプラ
スチック廃棄物を接触せしめて分解させるとともに、一
定速度以上の流速で炉内ガスを移動せしめる熱分解装置
が開示されている。しかしながら、上記開示技術におい
ては、過熱水蒸気を炉の一端側から他端側へと高速で噴
射させるように構成されているため、水蒸気を高速で噴
射させるための付加設備を必要とし、しかも廃棄物は炉
内を高速で移動するから炉内で完全に分解させるために
は炉の長さをある程度長くする必要があり、装置全体が
大型且つ高コストなものとなってしまうという課題が存
在した。さらには、構造上、水蒸気との接触にムラがで
きることは避けられないため、完全に分解しきらないま
ま残渣溜へと送りこまれる廃棄物が多くなり、処理効率
が極めて悪いものとなるという課題も存在した。また、
特開昭５０−５３４７５号「高分子廃棄物の処理方法」
においては、触媒を充填した分解釜内で廃プラスチック
スを加熱しながら、高温水蒸気を分解釜底部から導入す
る技術が開示されている。しかしながら、この開示技術
は、釜内に触媒を充填することにより高分子廃棄物の分
解を補助させる構成とされているため、釜のメンテナン
スが困難で手間がかかる上、ランニングコストの点でも
好ましくなかった。しかも、釜内の廃棄物が全く移動し
ない状態で高温水蒸気を分解釜底部から導入するもので
あるから、水蒸気により分解した廃棄物が溶解液表面に
移動せず、従って蒸発が起こりにくく、結果として釜内
部には蒸発できなかった廃油がピッチ状となって残留し
てしまうという課題が存在した。However, in the conventional thermal cracking apparatus as described above, the high-boiling oil component which is not taken out as steam is polymerized to form asphalt-like pitch and is formed on the bottom of the thermal cracking vessel. It was necessary to take it out of the kettle to deposit. However, this pitch is soft and fluid at high temperatures, but handling at high temperatures is troublesome and dangerous, and at low temperatures, the pitch solidifies, making it difficult to remove the pitch. In addition, since the low-molecular mineral oil and synthetic resin liquid produced by thermal decomposition are further decomposed into gaseous molecules while staying in the kettle, it is difficult to handle the generated gas by thermal decomposition work. And reduced the efficiency of recovery of mineral oil. Mineral oil and synthetic resin liquid removed by pyrolysis are mixed liquids of low to medium and high molecular weights, and their quality varies widely. However, conventionally, since the pressure of the mineral oil vapor generated in the thermal cracking vessel was low, it was not possible to directly supply the mineral oil vapor from the thermal cracking vessel to the distillation tower, so a separate distillation tower was installed. In view of the above circumstances, the inventor of the present application eliminates the generation of pitch which is polymerized in the final step of the pyrolysis tank and becomes asphalt, eliminates the need for pitch removal work, and finally obtains a homogeneous mineral oil having a certain molecular weight and a synthetic mineral oil. As a result of intensive research on a thermal cracker and a thermal cracker that can take out resin, low-temperature mineral oil and synthetic resin are obtained by contacting high-temperature steam with high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin in the thermal cracker. Experimentally learned that it can be extracted as steam. This is because the high temperature steam into contact with the decommissioning oil or waste synthetic resin polymer, H + of abandonment oil or waste synthetic resin water polymer in the excited state at elevated temperature, OH - by binding to It is thought that the molecule will be split into small molecules, but the detailed mechanism is currently under study. On the other hand, in JP-A-51-129473, "Plastic waste pyrolysis apparatus", plastic waste and superheated steam are supplied to a cylindrical cracking furnace from a crushed or molten plastic waste supply apparatus and a superheated steam supply apparatus. There is disclosed a pyrolysis apparatus which feeds from one end side of a cracking furnace, brings superheated steam and plastic waste into contact with each other in the cracking furnace to decompose, and moves gas in the furnace at a flow rate higher than a certain speed. However, in the above disclosed technology, since the superheated steam is configured to be injected at a high speed from one end of the furnace to the other end, additional equipment for injecting the steam at a high speed is required, and furthermore, waste is generated. Since the furnace moves at high speed in the furnace, it is necessary to lengthen the furnace to some extent in order to completely decompose it in the furnace, and there is a problem that the whole apparatus becomes large and expensive. Furthermore, due to the structure, it is inevitable that uneven contact with water vapor occurs, so that more waste is sent to the residue pool without being completely decomposed, resulting in extremely poor treatment efficiency. Were present. Also,
JP-A-50-53475, "Method of treating polymer waste"
Discloses a technique of introducing high-temperature steam from the bottom of a cracking vessel while heating waste plastics in a cracking vessel filled with a catalyst. However, since the disclosed technology is configured to assist decomposition of polymer waste by filling the inside of the kettle with a catalyst, maintenance of the kettle is difficult and troublesome, and is not preferable in terms of running cost. Was. Moreover, since the high-temperature steam is introduced from the bottom of the decomposing kettle while the waste in the kettle does not move at all, the waste decomposed by the steam does not move to the surface of the solution, and therefore, the evaporation hardly occurs. There was a problem that waste oil that could not evaporate remained in the form of a pitch in the kettle.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を悉く解決しようとするものであり、請求項１の
発明では、高分子の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態に加
熱するとともにこれに高温水蒸気を接触させることによ
り励起状態の高分子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し
低分子化して取り出すための無触媒熱分解釜であって、
該分解釜内部の廃鉱油や廃合成樹脂を攪拌する攪拌羽根
を回転可能に設けるとともに、前記高温水蒸気を釜内に
供給するための供給ノズルを釜底部に設けたことを特徴
とする高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜と
した。また、請求項２の発明では、無触媒熱分解釜に水
蒸気を供給して、この水蒸気圧により低分子の鉱油や合
成樹脂の蒸気が無触媒熱分解釜から蒸発するのを補助
し、低分子の鉱油や合成樹脂が無触媒熱分解釜内で長時
間滞留して更に熱分解してガス状となるのを防ぐことを
特徴とする請求項１記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂
の無触媒熱分解釜とした。更に、請求項３の発明では、
無触媒熱分解釜に水蒸気を供給することにより、熱分解
により生じた低分子の鉱油や合成樹脂の分子の蒸気圧を
水蒸気圧で補助して全体の圧力を上昇させ、低分子の鉱
油や合成樹脂の蒸気を無触媒熱分解釜から容易に取り出
せるようにして、取り出した蒸気を直接蒸留塔に供給す
ることを特徴とする請求項１又は２記載の高分子廃鉱油
及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜を使用した熱分解装置
とした。請求項４の発明では、蒸留塔において、低分子
の鉱油や合成樹脂を塔上部から取り出し、中・高分子の
鉱油や合成樹脂を蒸留塔の下部から取り出すとともにこ
れを無触媒熱分解釜に返却して再度水蒸気にて熱分解さ
せることにより、低分子の鉱油や合成樹脂のみを蒸留塔
の上部から取り出すことを特徴とする請求項３記載の熱
分解装置とした。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve all of the problems of the prior art described above. According to the first aspect of the present invention, high temperature waste mineral oil or waste synthetic resin is heated. A non-catalytic pyrolysis tank for separating high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin molecules in the excited state to lower molecular weight by contacting them with high-temperature steam,
A polymer waste ore comprising a rotatable stirring blade for stirring waste mineral oil and waste synthetic resin inside the cracking kettle, and a supply nozzle for supplying the high-temperature steam into the kettle at the bottom of the kettle. A non-catalytic pyrolysis pot of oil and waste synthetic resin was used. According to the second aspect of the present invention, steam is supplied to the non-catalytic pyrolysis kettle to assist the vaporization of low molecular weight mineral oil or synthetic resin vapor from the non-catalytic pyrolysis kettle by the steam pressure. 2. A polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 1, wherein the mineral oil or synthetic resin is kept in the non-catalytic pyrolysis tank for a long time to prevent further thermal decomposition to a gaseous state. A catalytic pyrolysis pot was used. Further, in the invention of claim 3,
By supplying steam to the non-catalytic pyrolysis tank, the steam pressure of low molecular weight mineral oil and synthetic resin molecules generated by thermal decomposition is assisted by steam pressure to increase the overall pressure, and low molecular weight mineral oil and synthetic The non-catalyst of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 1 or 2, wherein the vapor of the resin is easily taken out from the non-catalytic pyrolysis tank, and the taken-out steam is supplied directly to the distillation column. A pyrolysis apparatus using a pyrolysis kettle was used. According to the invention of claim 4, in the distillation column, low-molecular mineral oil and synthetic resin are taken out from the upper part of the column, and medium and high-molecular mineral oil and synthetic resin are taken out from the lower part of the distillation column and returned to the non-catalytic pyrolysis tank. The thermal decomposition apparatus according to claim 3, wherein only low-molecular mineral oil or synthetic resin is taken out from the upper part of the distillation column by pyrolysis again with steam.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高分子廃鉱油
及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜及びこの無触媒熱分解
釜を使用した熱分解装置の好適な実施形態について、図
面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施例に係
る高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜及びこ
の無触媒熱分解釜を使用した熱分解装置の説明図であ
る。図１において（１）は無触媒熱分解釜であり、この
模式横断面図を図２に示す。無触媒熱分解釜（１）には
攪拌羽根（２）が備えられており、この攪拌羽根（２）
の回転により内部の廃鉱油や廃合成樹脂を攪拌するよう
に構成されている。また、無触媒熱分解釜（１）は上下
部分が半楕円鏡板から構成され、その外壁は断熱用のキ
ャスターを内張りした炉壁（４）で囲われており、この
炉壁（４）と無触媒熱分解釜（１）との間隙に熱風発生
炉（５）から熱風を吹き込むことにより無触媒熱分解釜
（１）を加熱するように構成されている。尚、（６）は
煙突であり、（７）は熱風発生炉（５）の燃料ポンプ、
（８）は燃焼空気ブロアー、（９）は二次空気ブロアー
である。また、無触媒熱分解釜（１）には水蒸気吹き込
み口（１０）が設けられており、この吹き込み口（１
０）から釜内の底部に達するようにノズル（１１）が設
置され、このノズル（１１）から無触媒熱分解釜（１）
の内底部に水蒸気が供給される。図中（１２）は流量
計、（１３）は液面計である。尚、無触媒熱分解釜
（１）の素材及び大きさについては特に限定されない
が、素材はＳＵＳ３１０Ｓ等の耐熱鋼材を用いることが
好ましく、大きさとしては一例として径９５０ｍｍ、直
胴高さ１０００ｍｍ程度のものを好適な例として挙げる
ことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a non-catalytic pyrolysis tank for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin and a pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis tank according to the present invention will be described with reference to the drawings. Will be explained. FIG. 1 is an explanatory view of a non-catalytic pyrolysis tank for a polymer waste mineral oil and a waste synthetic resin according to an embodiment of the present invention and a pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis tank. In FIG. 1, (1) is a non-catalytic pyrolysis pot, and a schematic cross-sectional view thereof is shown in FIG. The non-catalytic pyrolysis tank (1) is provided with a stirring blade (2).
It is configured such that the waste mineral oil and waste synthetic resin inside are stirred by the rotation of. The upper and lower portions of the non-catalytic pyrolysis tank (1) are composed of semi-elliptical end plates, and the outer wall is surrounded by a furnace wall (4) lined with casters for heat insulation. Hot air is blown from a hot-air generating furnace (5) into a gap with the catalytic pyrolysis oven (1) to heat the non-catalytic pyrolysis oven (1). (6) is a chimney, (7) is a fuel pump of a hot air generator (5),
(8) is a combustion air blower, and (9) is a secondary air blower. The non-catalytic pyrolysis tank (1) is provided with a steam inlet (10).
Nozzle (11) is installed so as to reach the bottom of the kettle from 0).
Water vapor is supplied to the inner bottom of the. In the figure, (12) is a flow meter, and (13) is a liquid level gauge. The material and size of the non-catalytic pyrolysis tank (1) are not particularly limited, but the material is preferably a heat-resistant steel material such as SUS310S, and the size is, for example, about 950 mm in diameter and about 1000 mm in straight body height. Can be mentioned as a suitable example.
【０００６】無触媒熱分解釜（１）の底部には灰分や金
属分を取り出す取り出し口（１４）が設けられており、
この取り出し口（１４）には耐熱ボール弁（１５）が取
付けられている。また、上部には高分子の廃鉱油や廃合
成樹脂を供給する供給口（１６）及び蒸気取出口（１
７）が設けられており、蒸気取出口（１７）は、パイプ
（１８）を介して蒸留塔（１９）に連通連結されてい
る。蒸留塔（１９）は、塔頂部において凝縮器（２０）
と、底部において無触媒熱分解釜（１）とそれぞれ連通
連結されており、塔頂部から取り出された低分子の鉱油
や合成樹脂の蒸気は凝縮器（２０）により液化され、底
部に溜まった高分子の鉱油や合成樹脂液は無触媒熱分解
釜（１）へと戻される。An outlet (14) for taking out ash and metal is provided at the bottom of the non-catalytic pyrolysis pot (1).
A heat-resistant ball valve (15) is attached to the outlet (14). In the upper part, a supply port (16) for supplying high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin and a steam outlet (1) are provided.
7) is provided, and the vapor outlet (17) is connected to the distillation column (19) through a pipe (18). The distillation column (19) has a condenser (20) at the top.
And a low-molecular-weight mineral oil or synthetic resin vapor taken out from the top of the column, which is liquefied by the condenser (20) and communicated with the non-catalytic pyrolysis tank (1) at the bottom. The molecular mineral oil and the synthetic resin liquid are returned to the non-catalytic pyrolysis tank (1).
【０００７】凝縮器（２０）は油水分離器（２１）と連
通連結され、凝縮器（２０）において液化された蒸気は
油水分離器（２１）において油と水に分離されて、それ
ぞれ低分子油タンク（２２）及び水タンク（２３）に収
容される。油水分離器（２１）は、送液パイプ（２４）
を介して蒸留塔（１９）の塔頂と連通連結されており、
凝縮器（２０）で分離された低分子油の一部を蒸留塔
（１９）の塔頂へ還流させることができるように構成さ
れている。（２５）は流量計であり、この流量計により
蒸留塔（１９）の塔頂へ還流させる低分子油の量と低分
子油タンク（２２）に収容する低分子油の量の比率を設
定する。[0007] The condenser (20) is connected in communication with the oil / water separator (21), and the liquefied steam in the condenser (20) is separated into oil and water in the oil / water separator (21), and each of the low molecular oils is separated. It is accommodated in a tank (22) and a water tank (23). The oil-water separator (21) is a liquid feed pipe (24)
And is connected to the top of the distillation column (19) through
A part of the low molecular oil separated in the condenser (20) can be refluxed to the top of the distillation column (19). (25) is a flow meter, which sets the ratio of the amount of low molecular oil to be refluxed to the top of the distillation column (19) and the amount of low molecular oil stored in the low molecular oil tank (22). .
【０００８】また、凝縮器（２０）にはウオーターエジ
ェクター（２６）が連結され、これにより無触媒熱分解
釜（１）及び蒸留塔（１９）内圧力を一定に保って両者
の内部液の温度を一定に保持している。尚、このときの
無触媒熱分解釜の圧力は１５０ｍｍＨｇ、温度は４００
℃程度とすることが好ましい。尚、（２７）は駆動水用
ポンプ、（２８）は駆動水冷却器、（２９）はホットウ
ェルである。[0008] A water ejector (26) is connected to the condenser (20) so that the pressure inside the non-catalytic pyrolysis vessel (1) and the distillation column (19) is kept constant, and the temperature of the internal liquid of both is maintained. Is kept constant. At this time, the pressure of the non-catalytic pyrolysis pot was 150 mmHg, and the temperature was 400 mmHg.
It is preferable that the temperature be about ° C. Here, (27) is a driving water pump, (28) is a driving water cooler, and (29) is a hot well.
【０００９】以下、この高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の
無触媒熱分解釜を使用した熱分解装置の使用状態につい
て説明する。まず、無触媒熱分解釜（１）の供給口（１
６）からガソリンスタンドからの廃油等の混合廃油をポ
ンプ（３０）により釜内の液位が一定に維持されるよう
に連続的に無触媒熱分解釜（１）内に供給し、熱風発生
炉（５）により無触媒熱分解釜（１）と炉壁（４）との
間隙に約８００℃の熱風を吹き込んで無触媒熱分解釜
（１）を加熱する。このとき同時に、無触媒熱分解釜
（１）の内底部に設置されたノズル（１１）から水蒸気
を無触媒熱分解釜（１）の内底部に供給する。水蒸気は
釜底へ達する過程でその配管が熱せられて約４００℃に
なってノズル（１１）先端より鉱油液内に吹きこまれ
る。これにより高分子の廃鉱油や廃合成樹脂は低沸点と
なって蒸発するが、これは励起状態となった高分子の廃
鉱油や廃合成樹脂の分子が吹き込まれた水蒸気のＨ+ 、
ＯＨ- と結合することにより分割されて低分子となるた
めと考えられる。なお、この分子分割はある程度大きな
分子量の単位で起こると考えられ、そのため高分子の廃
鉱油や廃合成樹脂が一気にガス状となることはない。残
りの水蒸気は分解して蒸発する鉱油や合成樹脂の蒸気圧
を補助して蒸気を釜外へ送り出すのを助ける役割を果た
し、低分子の鉱油や合成樹脂液が無触媒熱分解釜（１）
内に長時間滞留してガス状になるのを防ぐ。尚、本発明
において中・高分子とはガソリンスタンドの廃油で分子
量６００〜１２００程度、低分子とは分子量３００程度
のものを指す。蒸発した鉱油や廃合成樹脂の蒸気及び水
蒸気は蒸留塔（１９）に送られ、蒸留塔（１９）内で低
分子油と中分子油に分溜される。水蒸気及び低分子油は
蒸気として塔頂から取り出されて凝縮器（２０）に送ら
れ液化される。液化された水蒸気（水）及び低分子油
は、油水分離器（２１）により油と水に分離されてそれ
ぞれ油タンク（２２）及び水タンク（２３）内に収容さ
れる。The use of the pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis tank for waste mineral oil and waste synthetic resin will be described below. First, the supply port (1) of the non-catalytic pyrolysis tank (1)
From 6), mixed waste oil such as waste oil from a gas station is continuously supplied into a non-catalytic pyrolysis tank (1) by a pump (30) so that the liquid level in the tank is kept constant, and the hot air generation furnace By (5), hot air of about 800 ° C. is blown into the gap between the non-catalytic pyrolysis tank (1) and the furnace wall (4) to heat the non-catalytic pyrolysis tank (1). At the same time, steam is supplied to the inner bottom of the non-catalytic pyrolysis tank (1) from the nozzle (11) installed at the inner bottom of the non-catalytic pyrolysis tank (1). During the process of reaching the bottom of the kettle, the steam is heated to about 400 ° C. and is blown into the mineral oil from the tip of the nozzle (11). As a result, the high-molecular waste mineral oil and waste synthetic resin have a low boiling point and evaporate. This is due to H + ,
OH - presumably because it is split at a low molecular by binding to. This molecular division is considered to occur in a unit having a relatively large molecular weight, so that the waste polymer oil and the waste synthetic resin do not immediately become gaseous. The remaining water vapor plays a role of assisting the vapor pressure of the mineral oil or synthetic resin that decomposes and evaporates, and helps to send the steam out of the kettle.
To stay in the gas for a long time to prevent gasification. In the present invention, the term “medium / high polymer” refers to gasoline station waste oil having a molecular weight of about 600 to 1200, and the term “low molecular” refers to one having a molecular weight of about 300. Evaporated mineral oil and vapor and water vapor of the waste synthetic resin are sent to the distillation tower (19), where they are fractionated into low molecular oil and medium molecular oil in the distillation tower (19). Steam and low molecular oil are taken out from the top of the tower as steam and sent to the condenser (20) to be liquefied. The liquefied water vapor (water) and the low molecular oil are separated into oil and water by an oil / water separator (21) and stored in an oil tank (22) and a water tank (23), respectively.
【００１０】蒸留塔（１９）の底部に液体として溜まっ
た高分子の鉱油や合成樹脂液は再度無触媒熱分解釜
（１）へと戻されて加熱され、無触媒熱分解釜（１）内
に供給される水蒸気と高温状態で接触させることによ
り、低分子の鉱油や合成樹脂として蒸発させる。 ま
た、凝縮器（２０）で分離された低分子鉱油の一部は、
蒸留塔（１９）の塔頂へと還流される。そして蒸留塔内
を流下させることにより下部から上昇してくる鉱油蒸気
と気液接触して中・高分子鉱油が凝縮して下に落下し低
分子鉱油は蒸気の状態で塔頂へと上がる。このとき凝縮
落下した中・高分子鉱油は再び釜（１）へと戻されて低
分子鉱油に分割され蒸気として蒸留塔（１９）に送られ
る。The high-molecular mineral oil or synthetic resin liquid collected as a liquid at the bottom of the distillation column (19) is returned to the non-catalytic pyrolysis tank (1) and heated again. By contacting with water vapor supplied to a high temperature state, it is evaporated as a low molecular mineral oil or a synthetic resin. Also, a part of the low molecular weight mineral oil separated in the condenser (20) is
It is refluxed to the top of the distillation column (19). Then, by flowing down the distillation column, the medium- and high-molecular mineral oils come into gas-liquid contact with the mineral oil vapor rising from the lower part, condense and fall down, and the low molecular mineral oil rises to the top of the tower in a vapor state. At this time, the medium- and high-molecular mineral oil that has condensed and dropped is returned to the pot (1) again, divided into low-molecular mineral oil, and sent to the distillation column (19) as steam.
【００１１】このように、釜（１）内に水蒸気を入れる
ことにより高分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し
て、釜（１）から蒸気として取り出し、これを蒸留塔
（１９）において分溜し、塔底の高分子鉱油を釜（１）
へと戻して再度水蒸気と接触させて低分子鉱油とする工
程を繰り返すことにより、供給された廃鉱油や廃合成樹
脂の高分子成分が釜内にピッチとして残留することな
く、蒸留塔（１９）から均質な低分子鉱油として取り出
すことができる。従って、従来の熱分解釜のように高温
のピッチを釜から取り出す作業を必要とせず、作業者が
高熱や臭気等の悪環境に晒されることがなく、また高分
子の廃鉱油や廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の鉱油
として高効率で回収することができる。また、熱分解釜
に水蒸気を供給することによって、水蒸気が鉱油や合成
樹脂の蒸気圧を補助するので直接に蒸留塔へと鉱油蒸気
を送り込むことが可能となるとともに、低分子の鉱油や
廃合成樹脂が熱分解釜内で長時間滞留することにより更
に分解されてガス状となるのを防ぐことができる。As described above, by introducing steam into the kettle (1), high molecular waste mineral oil or waste synthetic resin molecules are divided and taken out as steam from the kettle (1). And polymer high molecular oil at the bottom of the tower
By repeating the process of bringing the waste mineral oil and the polymer component of the waste synthetic resin supplied as a pitch into the distillation column (19) Can be extracted as a homogeneous low molecular weight mineral oil. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, while low-molecular mineral oil and waste synthesis It is possible to prevent the resin from being further decomposed into a gaseous state by staying in the pyrolysis tank for a long time.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明に係る高分子廃鉱油及び廃合成
樹脂の無触媒熱分解釜及びこの無触媒熱分解釜を使用し
た熱分解装置を用いて廃油処理を行った実施例を挙げる
ことにより本発明の効果をより明確にする。但し、本発
明はこの実施例により何ら限定されるものではない。 （実施例）沸点１７５〜５７０℃の成分から構成されそ
のうち沸点３００℃以上の成分が９０％以上を占めるガ
ソリンスタンド廃油（エンジンオイル）１ｔを１時間か
けて常法の真空蒸留により処理したところ、沸点３００
℃以下の油として回収できたのは全体の８０％のみであ
り、残りの２０％は沸点５００℃以上、分子量６００〜
１２００のアスファルトピッチとして蒸留塔底部に溜ま
った。そこで、この残留したピッチを取り出して本発明
に係る無触媒熱分解釜及びこの無触媒熱分解釜を使用し
た熱分解装置を用いて処理したところ（処理条件：熱分
解釜温度３９０〜４１０℃、熱分解釜圧力１５０ｍｍＨ
ｇ、水蒸気供給量／溜出油量＝０．１）、ピッチとして
残留した２０％のうち１６％、即ち残留ピッチの８０％
を沸点３００℃以下、分子量３００〜６００の低分子油
として回収することができた。尚、未回収分の残りの２
０％は釜内にピッチとして残留したのが１０％、その他
ガス状となったものが１０％であった。なお、処理条件
を最適化すれば、残留ピッチを無くすることも可能と考
えられる。EXAMPLES Examples of non-catalytic pyrolysis tanks for waste polymer oil and waste synthetic resin according to the present invention and waste oil treatment using a pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis tank will be described below. This makes the effect of the present invention clearer. However, the present invention is not limited at all by this example. (Example) 1 ton of gasoline station waste oil (engine oil) composed of components having a boiling point of 175 to 570 ° C. and having components having a boiling point of 300 ° C. or more occupying 90% or more was treated by ordinary vacuum distillation over 1 hour. Boiling point 300
Only 80% of the whole oil could be recovered as oil having a boiling point of 500 ° C or higher and a molecular weight of 600 to
The asphalt pitch of 1200 accumulated at the bottom of the distillation column. Then, the remaining pitch was taken out and treated using a non-catalytic pyrolysis vessel according to the present invention and a pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis vessel (processing conditions: pyrolysis vessel temperature 390 to 410 ° C, Pyrolysis pot pressure 150mmH
g, steam supply amount / distilled oil amount = 0.1), 16% of the remaining 20% as pitch, ie, 80% of the remaining pitch
Could be recovered as a low molecular oil having a boiling point of 300 ° C. or lower and a molecular weight of 300 to 600. In addition, the remaining 2
About 0%, 10% remained as pitch in the kettle, and 10% of others became gaseous. It is considered that the residual pitch can be eliminated by optimizing the processing conditions.
【００１３】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、高分子
の廃鉱油や廃合成樹脂を高温状態に加熱するとともにこ
れに高温水蒸気を接触させることにより励起状態の高分
子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割し低分子化して取り
出すための無触媒熱分解釜であって、該分解釜内部の廃
鉱油や廃合成樹脂を攪拌する攪拌羽根を回転可能に設け
るとともに、前記高温水蒸気を釜内に供給するための供
給ノズルを釜底部に設けたことを特徴とする高分子廃鉱
油及び廃合成樹脂の無触媒熱分解釜、及び、無触媒熱分
解釜に水蒸気を供給して、この水蒸気圧により低分子の
鉱油や合成樹脂の蒸気が無触媒熱分解釜から蒸発するの
を補助し、低分子の鉱油や合成樹脂が無触媒熱分解釜内
で長時間滞留して更に熱分解してガス状となるのを防ぐ
ことを特徴とする請求項１記載の高分子廃鉱油及び廃合
成樹脂の無触媒熱分解釜、及び、無触媒熱分解釜に水蒸
気を供給することにより、熱分解により生じた低分子の
鉱油や合成樹脂の分子の蒸気圧を水蒸気圧で補助して全
体の圧力を上昇させ、低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気を
無触媒熱分解釜から容易に取り出せるようにして、取り
出した蒸気を直接蒸留塔に供給することを特徴とする請
求項１又は２記載の高分子廃鉱油及び廃合成樹脂の無触
媒熱分解釜を使用した熱分解装置、及び、蒸留塔におい
て、低分子の鉱油や廃合成樹脂を塔上部から取り出し、
中・高分子の鉱油や合成樹脂を蒸留塔の下部から取り出
すとともにこれを無触媒熱分解釜に返却して再度水蒸気
にて熱分解させることにより、低分子の鉱油や合成樹脂
のみを蒸留塔の上部から取り出すことを特徴とする請求
項３記載の熱分解装置であるから、以下に述べる効果を
奏する。As described above, according to the present invention, a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin in an excited state is heated by heating a polymer waste mineral oil or a waste synthetic resin to a high temperature state and bringing it into contact with high temperature steam. A non-catalytic pyrolysis tank for dividing resin molecules into low molecular weights and removing the same, wherein rotatable stirring blades for stirring waste mineral oil and waste synthetic resin inside the decomposition tank are provided, and the high-temperature steam is supplied to the tank. A supply nozzle for supplying into the tank is provided at the bottom of the kettle, wherein the steam is supplied to the non-catalytic pyrolysis pot of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, and the steam is supplied to the non-catalytic pyrolysis pot. The pressure assists the vapor of low-molecular mineral oil or synthetic resin from evaporating from the non-catalytic pyrolysis tank, and the low-molecular mineral oil or synthetic resin stays in the non-catalytic pyrolysis tank for a long time to be further pyrolyzed. It is characterized by preventing it from becoming gaseous Claims 1. A catalystless pyrolysis tank for waste polymer mineral oil and waste synthetic resin according to claim 1, and by supplying steam to the catalystless pyrolysis tank, the molecules of low molecular weight mineral oil and synthetic resin generated by thermal decomposition are removed. To increase the overall pressure by assisting the vapor pressure with the steam pressure so that low-molecular-weight mineral oil and synthetic resin vapor can be easily extracted from the non-catalytic pyrolysis tank, and supply the extracted vapor directly to the distillation column. A pyrolysis apparatus using a non-catalytic pyrolysis tank for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 1 or 2, and a distillation tower, wherein low-molecular mineral oil and waste synthetic resin are fed from the top of the tower. take out,
Medium and high-molecular mineral oils and synthetic resins are taken out from the lower part of the distillation column, and returned to the non-catalytic pyrolysis tank and pyrolyzed again with steam to remove only low-molecular-weight mineral oils and synthetic resins from the distillation column. The thermal decomposition apparatus according to claim 3, wherein the thermal decomposition apparatus is taken out from an upper portion, and has the following effects.
【００１４】すなわち、無触媒熱分解釜内に水蒸気を入
れて高分子の廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分割させると
共に、無触媒熱分解釜から蒸気として出た成分を蒸留塔
において分溜し、液体として取り出された高分子鉱油を
再度無触媒熱分解釜へと戻して水蒸気と接触させて低分
子鉱油とする工程を繰り返すことにより、供給された廃
鉱油や廃合成樹脂の高分子成分が釜内にピッチとして残
留することなく、蒸留塔から均質な低分子鉱油として取
り出すことができる。従って、従来の熱分解釜のように
高温のピッチを釜から取り出す作業を必要とせず、作業
者が高熱や臭気等の悪環境に晒されることがなく、また
高分子の廃鉱油や廃合成樹脂を最終的に均質な低分子の
鉱油として高効率で回収することができる。さらに、高
温水蒸気を釜内に供給するための供給ノズルを釜底部に
設けたことにより、水蒸気を釜底部から上昇させること
ができ、分解されずにアスファルト重合したピッチが釜
の内壁や底部に残って付着しにくく、処理効率を飛躍的
に向上させることができ、従来より広く使用されている
縦型の熱分解釜に簡単に適用することができる。しか
も、触媒を全く使用しないので、分解釜の運転管理や保
守点検が容易であり、低いランニングコストでの運転が
可能である。また、熱分解釜に水蒸気を供給することに
よって、水蒸気が鉱油や合成樹脂の蒸気圧を補助するの
で直接に蒸留塔へと鉱油蒸気を送り込むことが可能とな
るとともに、低分子の鉱油や合成樹脂が熱分解釜内で長
時間滞留することにより更に分解されてガス状となるの
を防ぐことができる。That is, steam is introduced into the non-catalytic pyrolysis tank to divide the molecules of the high-molecular waste mineral oil and the waste synthetic resin, and the components emitted as steam from the non-catalytic pyrolysis tank are fractionated in the distillation column. By repeating the process of returning the polymer mineral oil taken out as a liquid to the non-catalytic pyrolysis tank and bringing it into contact with steam to produce a low molecular mineral oil, the polymer components of the supplied waste mineral oil and waste synthetic resin are reduced. It can be taken out of the distillation tower as a homogeneous low molecular weight mineral oil without remaining as pitch in the kettle. Therefore, there is no need to remove the high-temperature pitch from the kettle as in the conventional pyrolysis kettle, and the operator is not exposed to a bad environment such as high heat or odor. Can be finally recovered with high efficiency as a homogeneous low molecular weight mineral oil. Furthermore, by providing a supply nozzle for supplying high-temperature steam into the kettle, the steam can be raised from the bottom of the kettle, and the asphalt-polymerized pitch remains on the inner wall and bottom of the kettle without being decomposed. It is hard to adhere, and the treatment efficiency can be dramatically improved, and it can be easily applied to a vertical pyrolysis pot that has been widely used conventionally. In addition, since no catalyst is used, operation management and maintenance and inspection of the disassembly kettle are easy, and operation at a low running cost is possible. In addition, by supplying steam to the pyrolysis tank, the steam assists the vapor pressure of mineral oil and synthetic resin, so that mineral oil vapor can be directly sent to the distillation column, and low-molecular mineral oil and synthetic resin Can be prevented from being further decomposed into a gaseous state by staying in the thermal decomposition tank for a long time.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】この発明の一実施例に係る高分子廃鉱油及び廃
合成樹脂の無触媒熱分解釜及びこの無触媒熱分解釜を使
用した熱分解装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of a non-catalytic pyrolysis pot of a polymer waste mineral oil and a waste synthetic resin according to an embodiment of the present invention and a pyrolysis apparatus using the non-catalytic pyrolysis pot.
【図２】無触媒熱分解釜の模式横断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a non-catalytic pyrolysis kettle.
【図３】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a conventional pyrolysis apparatus.
【図４】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a conventional thermal decomposition device.
【符号の説明】 １ 無触媒熱分解釜 ２ 攪拌羽根 １１ ノズル １９ 蒸留塔[Description of Signs] 1 Non-catalytic pyrolysis pot 2 Stirrer blade 11 Nozzle 19 Distillation tower
Claims (4)
に加熱するとともにこれに高温水蒸気を接触させること
により励起状態の高分子廃鉱油や廃合成樹脂の分子を分
割し低分子化して取り出すことを特徴とする高分子廃鉱
油及び廃合成樹脂の熱分解釜。1. A polymer waste mineral oil or waste synthetic resin is heated to a high temperature state, and is contacted with high temperature steam to divide the polymer waste mineral oil or the waste synthetic resin molecule in an excited state to reduce the molecular weight. A pyrolysis tank for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin, which is taken out.
気圧により低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気が熱分解釜か
ら蒸発するのを補助し、低分子の鉱油や合成樹脂が熱分
解釜内で長時間滞留して更に熱分解してガス状となるの
を防ぐことを特徴とする請求項１記載の高分子廃鉱油及
び廃合成樹脂の熱分解釜。2. Steam is supplied to the thermal cracking vessel, and the steam pressure assists the vaporization of low molecular weight mineral oil or synthetic resin from the thermal cracking vessel, and the low molecular weight mineral oil or synthetic resin is thermally decomposed. 2. The pyrolysis kettle of polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 1, wherein the pyrolysis kettle is prevented from staying in the kettle for a long time and further decomposing into a gaseous state.
り、熱分解により生じた低分子の鉱油や合成樹脂の分子
の蒸気圧を水蒸気圧で補助して全体の圧力を上昇させ、
低分子の鉱油や合成樹脂の蒸気を熱分解釜から容易に取
り出せるようにして、取り出した蒸気を直接蒸留塔に供
給することを特徴とする請求項１又は２記載の高分子廃
鉱油及び廃合成樹脂の熱分解釜。3. The steam pressure is supplied to the pyrolysis tank to increase the overall pressure by assisting the steam pressure of low molecular weight mineral oil or synthetic resin molecules generated by the pyrolysis with the steam pressure.
3. The polymer waste mineral oil and waste synthesis according to claim 1 or 2, wherein the steam of the low molecular weight mineral oil or synthetic resin can be easily taken out from the pyrolysis tank, and the taken out steam is supplied directly to the distillation column. Pyrolysis pot for resin.
脂を塔上部から取り出し、中・高分子の鉱油や合成樹脂
を蒸留塔の下部から取り出すとともにこれを熱分解釜に
返却して再度水蒸気にて熱分解させることにより、低分
子の鉱油や合成樹脂のみを蒸留塔の上部から取り出すこ
とを特徴とする請求項３記載の高分子廃鉱油及び廃合成
樹脂の熱分解釜。4. In the distillation tower, low-molecular mineral oil and synthetic resin are taken out from the top of the tower, medium- and high-molecular mineral oil and synthetic resin are taken out from the bottom of the distillation tower, and returned to the pyrolysis tank to re-steam. 4. The pyrolysis tank for polymer waste mineral oil and waste synthetic resin according to claim 3, wherein only the low molecular weight mineral oil and synthetic resin are taken out from the upper part of the distillation column by pyrolysis.
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