JPH1053773A

JPH1053773A - 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

Info

Publication number: JPH1053773A
Application number: JP22762796A
Authority: JP
Inventors: Ukichi Shirakawa; 宇吉白川
Original assignee: KYOEI GIKEN KK
Current assignee: KYOEI GIKEN KK
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-02-24
Anticipated expiration: 2016-08-08
Also published as: JP2796958B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】熱分解釜の模式横断面図である。

【図３】従来の熱分解釜の一例を示す説明図である。

【図４】従来の熱分解釜の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１熱分解釜１９蒸留塔

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年４月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【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

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】熱分解釜の模式横断面図である。

【図３】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。

【図４】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】１熱分解釜１１ノズル１９蒸留塔

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【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

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】無触媒熱分解釜の模式横断面図である。

【図３】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。

【図４】従来の熱分解装置の一例を示す説明図である。

【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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。