JPH11140225A - 廃棄プラスチックの分解装置 - Google Patents
廃棄プラスチックの分解装置Info
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- JPH11140225A JPH11140225A JP9306954A JP30695497A JPH11140225A JP H11140225 A JPH11140225 A JP H11140225A JP 9306954 A JP9306954 A JP 9306954A JP 30695497 A JP30695497 A JP 30695497A JP H11140225 A JPH11140225 A JP H11140225A
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- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B7/00—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven
- C10B7/10—Coke ovens with mechanical conveying means for the raw material inside the oven with conveyor-screws
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- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
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- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決課題】 液相ポリマーから生じる気化成分を液相
ポリマーから迅速且つ効率よく分離できるようにして分
解反応に伴うカーボン発生を抑止できると共に、液相ポ
リマー全体の温度を均一とした状態で分解反応を行いう
ることで所望分子量の気化成分を効率的に回収できるよ
うな廃棄プラスチックの分解装置を提供することによ
り、廃棄プラスチックの分解を妥当なコストで行えるよ
うにする 【解決手段】 液相ポリマー加熱を行う分解室を縦置き
した筒状体とし、且つその内部には分解室内側面の形状
にほぼ対応する形状の回転体を設けると共に回転体外側
面に螺旋状のスクリューを設け、分解室内側面と回転体
外側面との間に形成した反応空間内で、流下する液相ポ
リマーをスクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱分解
するような廃棄プラスチックの分解装置とした。
ポリマーから迅速且つ効率よく分離できるようにして分
解反応に伴うカーボン発生を抑止できると共に、液相ポ
リマー全体の温度を均一とした状態で分解反応を行いう
ることで所望分子量の気化成分を効率的に回収できるよ
うな廃棄プラスチックの分解装置を提供することによ
り、廃棄プラスチックの分解を妥当なコストで行えるよ
うにする 【解決手段】 液相ポリマー加熱を行う分解室を縦置き
した筒状体とし、且つその内部には分解室内側面の形状
にほぼ対応する形状の回転体を設けると共に回転体外側
面に螺旋状のスクリューを設け、分解室内側面と回転体
外側面との間に形成した反応空間内で、流下する液相ポ
リマーをスクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱分解
するような廃棄プラスチックの分解装置とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄プラスチック
を分解し、燃料油や燃料ガスなどとして回収するための
装置に関する。
を分解し、燃料油や燃料ガスなどとして回収するための
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、廃棄物処理をいかに行うかという
ことが非常に重要な問題となっている。特に、廃棄プラ
スチックは、などを焼却を行うと高温を発し焼却炉を傷
めるので、処理の難しい廃棄物としてその処理方法が模
索されている。ところで、廃棄プラスチックの多く、例
えばポリエチレンやポリスチレンは、熱分解処理を行う
ことにより液相ポリマー化し、これを更に熱分解するこ
とにより、燃料油や燃料ガスとして回収可能なものであ
る。廃棄物からこれら有用なものを回収できるのは、廃
棄物処理の手段として最良であるため、廃棄プラスチッ
クから燃料油や燃料ガスを妥当なコストで回収しうる装
置の開発が望まれている。
ことが非常に重要な問題となっている。特に、廃棄プラ
スチックは、などを焼却を行うと高温を発し焼却炉を傷
めるので、処理の難しい廃棄物としてその処理方法が模
索されている。ところで、廃棄プラスチックの多く、例
えばポリエチレンやポリスチレンは、熱分解処理を行う
ことにより液相ポリマー化し、これを更に熱分解するこ
とにより、燃料油や燃料ガスとして回収可能なものであ
る。廃棄物からこれら有用なものを回収できるのは、廃
棄物処理の手段として最良であるため、廃棄プラスチッ
クから燃料油や燃料ガスを妥当なコストで回収しうる装
置の開発が望まれている。
【０００３】このような観点より廃棄プラスチックの分
解装置に関する様々な研究が行われており、例えば特開
平４−１８０８７８号、特開平５−２３７６４５号、特
開平５-２６３０７９号等の技術が提案されている。
解装置に関する様々な研究が行われており、例えば特開
平４−１８０８７８号、特開平５−２３７６４５号、特
開平５-２６３０７９号等の技術が提案されている。
【０００４】しかしながら、これらの技術は未だに本格
的な実用段階に至っていないのが実状である。それは、
この技術特有の以下に示すような問題点があるからであ
る。即ち、廃棄プラスチックの分解は、液相ポリマーを
加熱してポリマーの高次構造を崩して低次構造とし、こ
れを更に加熱することにより分解温度に応じた気化成分
を生じさせ、これを冷却することにより種々の燃料油及
び燃料ガスを得るものとして行われる。この際、液相ポ
リマーが分解されて生じる低分子量の気化成分を液相ポ
リマーから速やかに分離することが困難であるため、気
化成分が加熱壁面との接触部分で過剰に加熱され多量の
カーボンが発生してしまうことがある。このカーボン
は、加熱面を覆って断熱材として機能するため、液相ポ
リマーの分解を行う際の制御、特に分解温度の制御を困
難にすると共に、分解装置のランニングコストを増大さ
せる。また、このカーボンが回収油に混入すると油質の
低下を招く。更に、分解反応を行うに当たり液相ポリマ
ー全体の温度を均一に保つことが困難であるなどの理由
により、液相ポリマー分解の度合を制御することが難し
くなり、望ましい組成の回収物を選択的に得難いという
問題もある。
的な実用段階に至っていないのが実状である。それは、
この技術特有の以下に示すような問題点があるからであ
る。即ち、廃棄プラスチックの分解は、液相ポリマーを
加熱してポリマーの高次構造を崩して低次構造とし、こ
れを更に加熱することにより分解温度に応じた気化成分
を生じさせ、これを冷却することにより種々の燃料油及
び燃料ガスを得るものとして行われる。この際、液相ポ
リマーが分解されて生じる低分子量の気化成分を液相ポ
リマーから速やかに分離することが困難であるため、気
化成分が加熱壁面との接触部分で過剰に加熱され多量の
カーボンが発生してしまうことがある。このカーボン
は、加熱面を覆って断熱材として機能するため、液相ポ
リマーの分解を行う際の制御、特に分解温度の制御を困
難にすると共に、分解装置のランニングコストを増大さ
せる。また、このカーボンが回収油に混入すると油質の
低下を招く。更に、分解反応を行うに当たり液相ポリマ
ー全体の温度を均一に保つことが困難であるなどの理由
により、液相ポリマー分解の度合を制御することが難し
くなり、望ましい組成の回収物を選択的に得難いという
問題もある。
【０００５】
【解決すべき課題】従って、本発明の目的は、液相ポリ
マーから生じる気化成分を液相ポリマーから迅速且つ効
率よく分離できるようにして分解反応に伴うカーボン発
生を抑止できると共に、液相ポリマー全体の温度を均一
とした状態で分解反応を行いうることで所望分子量の気
化成分を効率的に回収できるような廃棄プラスチックの
分解装置を提供することにある。
マーから生じる気化成分を液相ポリマーから迅速且つ効
率よく分離できるようにして分解反応に伴うカーボン発
生を抑止できると共に、液相ポリマー全体の温度を均一
とした状態で分解反応を行いうることで所望分子量の気
化成分を効率的に回収できるような廃棄プラスチックの
分解装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による廃棄プラスチックの分解装置は、廃棄
プラスチックを加熱して得た液相ポリマーが上側から下
側へと供給されると共に外側から加熱可能とした分解室
を備え、分解室内部で攪拌を行いながら液相ポリマーを
加熱分解して燃料油又は燃料ガスとなる気化成分を生じ
させる廃棄プラスチックの分解装置であることをその基
本とし、その分解室は縦置きした筒状体からなり、その
内部には分解室内側面の形状にほぼ対応する形状の回転
体が設けられると共に回転体外側面には螺旋状のスクリ
ューが設けられており、分解室内側面と回転体外側面と
の間に形成した反応空間内で、流下する液相ポリマーを
スクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱分解するよう
なものとされている。
め、本発明による廃棄プラスチックの分解装置は、廃棄
プラスチックを加熱して得た液相ポリマーが上側から下
側へと供給されると共に外側から加熱可能とした分解室
を備え、分解室内部で攪拌を行いながら液相ポリマーを
加熱分解して燃料油又は燃料ガスとなる気化成分を生じ
させる廃棄プラスチックの分解装置であることをその基
本とし、その分解室は縦置きした筒状体からなり、その
内部には分解室内側面の形状にほぼ対応する形状の回転
体が設けられると共に回転体外側面には螺旋状のスクリ
ューが設けられており、分解室内側面と回転体外側面と
の間に形成した反応空間内で、流下する液相ポリマーを
スクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱分解するよう
なものとされている。
【０００７】本発明の廃棄プラスチックの分解装置で
は、縦置きの筒状体とした分解室内に、分解室内側面の
形状に対応する形状とした回転体を設けることにより、
分解室内側面と回転体外側面との間に反応空間を形成す
ることとしている。つまり本発明の分解装置では、液相
ポリマーの分解反応を行う反応空間を狭く形成したこと
により、ポリマーに対して加熱を行う分解室内側面に液
相ポリマーの全体を近接させることが可能になり、その
加熱が均一になる。従って、本発明の分解装置では、液
相ポリマーを温度勾配が極力小さくなった状態で加熱す
ることができるため、選択的な気化成分の回収とカーボ
ン発生の制御とが可能となる。
は、縦置きの筒状体とした分解室内に、分解室内側面の
形状に対応する形状とした回転体を設けることにより、
分解室内側面と回転体外側面との間に反応空間を形成す
ることとしている。つまり本発明の分解装置では、液相
ポリマーの分解反応を行う反応空間を狭く形成したこと
により、ポリマーに対して加熱を行う分解室内側面に液
相ポリマーの全体を近接させることが可能になり、その
加熱が均一になる。従って、本発明の分解装置では、液
相ポリマーを温度勾配が極力小さくなった状態で加熱す
ることができるため、選択的な気化成分の回収とカーボ
ン発生の制御とが可能となる。
【０００８】また、この廃棄プラスチックの分解装置の
回転体外側面には螺旋状のスクリューが設けられてお
り、そしてこのスクリューは、回転体の回転に伴い、反
応空間内を流下する液相ポリマーを掻き上げるような方
向で攪拌する。液相ポリマーに対してこのような掻き上
げ攪拌を行えば、液相ポリマー内で発生した気化成分が
液相ポリマーの液面まで強制的に上昇させられ気液分離
が促進される。従って、この廃棄プラスチックの分解装
置においては、液相ポリマー中に閉じ込められた気化成
分が過加熱されて炭素を発生させるのを防止することが
できる。また、液相ポリマーの掻き上げ攪拌は、液相ポ
リマーに反応のための十分な時間を与えると共に、気化
成分を発生させるに至っていない粘度の高い液相ポリマ
ーをより重点的に反応空間に滞留させることにより、反
応空間における気化成分発生直前の液相ポリマーの割合
を増加させ、炭素発生を防止しながら分解反応速度を増
すことを可能にする。
回転体外側面には螺旋状のスクリューが設けられてお
り、そしてこのスクリューは、回転体の回転に伴い、反
応空間内を流下する液相ポリマーを掻き上げるような方
向で攪拌する。液相ポリマーに対してこのような掻き上
げ攪拌を行えば、液相ポリマー内で発生した気化成分が
液相ポリマーの液面まで強制的に上昇させられ気液分離
が促進される。従って、この廃棄プラスチックの分解装
置においては、液相ポリマー中に閉じ込められた気化成
分が過加熱されて炭素を発生させるのを防止することが
できる。また、液相ポリマーの掻き上げ攪拌は、液相ポ
リマーに反応のための十分な時間を与えると共に、気化
成分を発生させるに至っていない粘度の高い液相ポリマ
ーをより重点的に反応空間に滞留させることにより、反
応空間における気化成分発生直前の液相ポリマーの割合
を増加させ、炭素発生を防止しながら分解反応速度を増
すことを可能にする。
【０００９】また、本発明の廃棄プラスチックの分解装
置における回転体には、高温ガスの供給が可能な空洞部
を設けるのが好ましい。このようにすれば、反応空間を
形成する２つの面、即ち回転体の外側面及び分解室の内
側面の双方から液相ポリマーを加熱できるようになるた
め、液相ポリマー内の温度勾配をより小さくできると同
時に、より多くの熱量を与えることにより時間当たりの
廃棄プラスチック分解量を増加させることができる。
置における回転体には、高温ガスの供給が可能な空洞部
を設けるのが好ましい。このようにすれば、反応空間を
形成する２つの面、即ち回転体の外側面及び分解室の内
側面の双方から液相ポリマーを加熱できるようになるた
め、液相ポリマー内の温度勾配をより小さくできると同
時に、より多くの熱量を与えることにより時間当たりの
廃棄プラスチック分解量を増加させることができる。
【００１０】また、本発明の廃棄プラスチックの分解装
置では、その分解室下部をすり鉢状に形成し、且つ分解
室の下端から排出された液相ポリマーを分解室へ循環供
給する循環パイプを設けるようにするのが良い。廃棄プ
ラスチックには熱分解できない不純物が混入する場合が
あり、その場合においては分解過程で発生した残渣を除
去する必要が生じるが、分解室下部にテーパーを付けて
その内側面の形状をすり鉢状にしておけば、すり鉢状と
された内側面の下端に残渣が自然に集中して溜まること
になりその除去作業を容易に行えるようになる。残渣の
除去は、循環パイプの途中に例えばスクリューコンベア
からなる残渣排出のための手段を設けるか、又は上記す
り鉢状とした分解室下部の下端に残渣排出のための手段
を設けることにより行うことができるが、いずれの方法
を取るにしろ、残渣を分解室下端に一旦集中させればそ
の処理は容易になる。残渣排出のための手段はポリマ
ー、残渣等の種類に応じて、適宜設けることができる。
また、上記のように残渣を除去しようとする場合には、
残渣を取り出すのに伴い分解室の下端に沈降した粘度の
高い液相ポリマーをも分解室から流出させてしまう場合
がある。このような場合、反応室下部から流出した高粘
度の液相ポリマーを循環パイプによって分解室に再度供
給することにすれば、液相ポリマーのロスが防げ、ひい
ては回収できる気化成分量を増加させることにつなが
る。また、このような液相ポリマーの循環により、反応
室における液相ポリマーの滞留時間を稼ぐことも可能に
なる。
置では、その分解室下部をすり鉢状に形成し、且つ分解
室の下端から排出された液相ポリマーを分解室へ循環供
給する循環パイプを設けるようにするのが良い。廃棄プ
ラスチックには熱分解できない不純物が混入する場合が
あり、その場合においては分解過程で発生した残渣を除
去する必要が生じるが、分解室下部にテーパーを付けて
その内側面の形状をすり鉢状にしておけば、すり鉢状と
された内側面の下端に残渣が自然に集中して溜まること
になりその除去作業を容易に行えるようになる。残渣の
除去は、循環パイプの途中に例えばスクリューコンベア
からなる残渣排出のための手段を設けるか、又は上記す
り鉢状とした分解室下部の下端に残渣排出のための手段
を設けることにより行うことができるが、いずれの方法
を取るにしろ、残渣を分解室下端に一旦集中させればそ
の処理は容易になる。残渣排出のための手段はポリマ
ー、残渣等の種類に応じて、適宜設けることができる。
また、上記のように残渣を除去しようとする場合には、
残渣を取り出すのに伴い分解室の下端に沈降した粘度の
高い液相ポリマーをも分解室から流出させてしまう場合
がある。このような場合、反応室下部から流出した高粘
度の液相ポリマーを循環パイプによって分解室に再度供
給することにすれば、液相ポリマーのロスが防げ、ひい
ては回収できる気化成分量を増加させることにつなが
る。また、このような液相ポリマーの循環により、反応
室における液相ポリマーの滞留時間を稼ぐことも可能に
なる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
による廃棄プラスチック分解装置の第１〜第３実施形態
について説明する。尚、以下の各実施形態の説明におい
て、重複する部分については同一の符号を付し、重複説
明を省略する。
による廃棄プラスチック分解装置の第１〜第３実施形態
について説明する。尚、以下の各実施形態の説明におい
て、重複する部分については同一の符号を付し、重複説
明を省略する。
【００１２】第１実施形態：本発明による廃棄プラスチ
ック分解装置の第１実施形態を表すのは図１である。こ
の分解装置は、断熱材からなるケーシング１に取り囲ま
れ且つ互いに接続された分解室２及び供給管３とを備え
ている。また、ケーシング１の内部には、分解室２及び
供給管３を加熱可能としたバーナー４が設けられてい
る。
ック分解装置の第１実施形態を表すのは図１である。こ
の分解装置は、断熱材からなるケーシング１に取り囲ま
れ且つ互いに接続された分解室２及び供給管３とを備え
ている。また、ケーシング１の内部には、分解室２及び
供給管３を加熱可能としたバーナー４が設けられてい
る。
【００１３】供給管３は、その一端で分解室２に接続さ
れると共に他端で原料ホッパー５に接続されている。ま
た、供給管３は、駆動手段６と接続されたスクリューコ
ンベアである搬送手段７を内蔵している。
れると共に他端で原料ホッパー５に接続されている。ま
た、供給管３は、駆動手段６と接続されたスクリューコ
ンベアである搬送手段７を内蔵している。
【００１４】分解室２は、概ね縦置きの円筒形状として
形成されており、またその下部はテーパーを付されてす
り鉢状とされている。また、分解室２の内部には、その
内側面８の形状に対応する外側面９を備えた回転体１０
が収納されており、分解室２の内側面８と回転体１０の
外側面９との間には、狭い反応空間１１が形成されてい
る。この回転体１０は、その外側面に螺旋状のスクリュ
ー１２を有すると共に駆動手段１３に接続された回転軸
１４を中心として回転自在として設けられている。
形成されており、またその下部はテーパーを付されてす
り鉢状とされている。また、分解室２の内部には、その
内側面８の形状に対応する外側面９を備えた回転体１０
が収納されており、分解室２の内側面８と回転体１０の
外側面９との間には、狭い反応空間１１が形成されてい
る。この回転体１０は、その外側面に螺旋状のスクリュ
ー１２を有すると共に駆動手段１３に接続された回転軸
１４を中心として回転自在として設けられている。
【００１５】また、分解室２の上部には気化成分排出口
１５が設けられており、分解室２の下端には排出管１６
が接続されている。排出管１６の下端には、スクリュー
コンベア１７を内蔵する残渣排出管１８をその上面に取
り付けた濾過手段１９が設けられており、更にその下方
にはスクリューコンベア２０内蔵の循環パイプ２１を介
して供給管に接続された残渣溜め２２が設けられてい
る。
１５が設けられており、分解室２の下端には排出管１６
が接続されている。排出管１６の下端には、スクリュー
コンベア１７を内蔵する残渣排出管１８をその上面に取
り付けた濾過手段１９が設けられており、更にその下方
にはスクリューコンベア２０内蔵の循環パイプ２１を介
して供給管に接続された残渣溜め２２が設けられてい
る。
【００１６】次に、この廃棄プラスチック分解装置の動
作を説明する。この装置で分解される廃棄プラスチック
は、一旦原料ホッパー５に収められ、その後任意のタイ
ミングで供給管３へ投入される。供給管３に投入された
廃棄プラスチックは、搬送手段７により分解室２へ送ら
れる。供給管３は外部からバーナー４で加熱されている
ため、廃棄プラスチックは供給管３内での搬送中に溶融
或いは一部分解し、液相ポリマーになっていく。
作を説明する。この装置で分解される廃棄プラスチック
は、一旦原料ホッパー５に収められ、その後任意のタイ
ミングで供給管３へ投入される。供給管３に投入された
廃棄プラスチックは、搬送手段７により分解室２へ送ら
れる。供給管３は外部からバーナー４で加熱されている
ため、廃棄プラスチックは供給管３内での搬送中に溶融
或いは一部分解し、液相ポリマーになっていく。
【００１７】供給管３内で生成した液相ポリマーは、分
解室２に供給され、その内部の反応空間１１へ流下す
る。バーナーが供給する熱風は分解室２の外壁をも加熱
しているので、狭い反応空間１１内に流下し薄い層状に
なった液相ポリマーは、均一に加熱されながら気化成分
へと分解される。上記回転体１０は、駆動手段１３に接
続された回転軸１４の回転に伴い回転している。従っ
て、液相ポリマーは、下向きに流下しようとする一方
で、回転するスクリュー１２により掻き上げられるよう
な力を付与される。その結果、液相ポリマーは、掻き上
げるように攪拌されながら気化成分に分解されることに
なる。このような掻き上げ攪拌により、強制的に液相ポ
リマーから分離された気化成分は、気化成分排出口１５
から外部へ取り出される。この気化成分は、図外の冷却
装置により冷却され室温で燃料油乃至燃料ガスとして回
収する。尚、廃棄プラスチックの分子量は概略５０，０
００〜１００，０００であり、液相ポリマーの分子量は
１０，０００〜３０，０００程度であり、気化成分の分
子量は１００〜５００程度である。また、廃棄プラスチ
ックを溶融させる供給管内部の温度は２５０〜５００℃
であり、液相ポリマーを分解する反応空間の温度は３５
０〜６００℃である。
解室２に供給され、その内部の反応空間１１へ流下す
る。バーナーが供給する熱風は分解室２の外壁をも加熱
しているので、狭い反応空間１１内に流下し薄い層状に
なった液相ポリマーは、均一に加熱されながら気化成分
へと分解される。上記回転体１０は、駆動手段１３に接
続された回転軸１４の回転に伴い回転している。従っ
て、液相ポリマーは、下向きに流下しようとする一方
で、回転するスクリュー１２により掻き上げられるよう
な力を付与される。その結果、液相ポリマーは、掻き上
げるように攪拌されながら気化成分に分解されることに
なる。このような掻き上げ攪拌により、強制的に液相ポ
リマーから分離された気化成分は、気化成分排出口１５
から外部へ取り出される。この気化成分は、図外の冷却
装置により冷却され室温で燃料油乃至燃料ガスとして回
収する。尚、廃棄プラスチックの分子量は概略５０，０
００〜１００，０００であり、液相ポリマーの分子量は
１０，０００〜３０，０００程度であり、気化成分の分
子量は１００〜５００程度である。また、廃棄プラスチ
ックを溶融させる供給管内部の温度は２５０〜５００℃
であり、液相ポリマーを分解する反応空間の温度は３５
０〜６００℃である。
【００１８】また、上記液相ポリマーの分解反応が進む
に連れ反応空間１１内部では残渣が発生する。この残渣
は、分子量が小さくなって粘度が下がった液相ポリマー
と共に排出管１６から排出される。排出管１６から排出
された残渣及び液相ポリマーのうち、濾過手段１９によ
って濾過された残渣は濾過手段１９表面に堆積する。一
方、濾過手段１９を通過した液相ポリマーは残渣溜め２
２に流下する。このように残渣溜め２２の手前に設けた
濾過手段１９の表面に残渣を堆積させることにより、堆
積した残渣を以後に排出されてくる液相ポリマーに対す
る濾過層として用いることができる。但し、堆積した残
渣の量が所定量を超えた場合には、残渣排出管１８を介
して残渣を外部へ除去する。このとき残渣排出管１８内
部において、残渣は、スクリューコンベア１７により圧
縮固化される。固化した残渣は分解室２のシール部材と
しての機能を有するため、残渣排出管１８から液相ポリ
マーが漏れることを防止することができる。尚、残渣排
出管１８により全ての残渣を除去するのではなく、熱に
より分解しない固形物等を比重差等を利用して分離して
循環パイプ２１により循環させるようにするのもよい。
こうすれば、反応空間１１内を移動する上記固形物によ
り、反応空間１１内の壁面に付着したカーボンその多の
付着物を除去できるため好ましい。
に連れ反応空間１１内部では残渣が発生する。この残渣
は、分子量が小さくなって粘度が下がった液相ポリマー
と共に排出管１６から排出される。排出管１６から排出
された残渣及び液相ポリマーのうち、濾過手段１９によ
って濾過された残渣は濾過手段１９表面に堆積する。一
方、濾過手段１９を通過した液相ポリマーは残渣溜め２
２に流下する。このように残渣溜め２２の手前に設けた
濾過手段１９の表面に残渣を堆積させることにより、堆
積した残渣を以後に排出されてくる液相ポリマーに対す
る濾過層として用いることができる。但し、堆積した残
渣の量が所定量を超えた場合には、残渣排出管１８を介
して残渣を外部へ除去する。このとき残渣排出管１８内
部において、残渣は、スクリューコンベア１７により圧
縮固化される。固化した残渣は分解室２のシール部材と
しての機能を有するため、残渣排出管１８から液相ポリ
マーが漏れることを防止することができる。尚、残渣排
出管１８により全ての残渣を除去するのではなく、熱に
より分解しない固形物等を比重差等を利用して分離して
循環パイプ２１により循環させるようにするのもよい。
こうすれば、反応空間１１内を移動する上記固形物によ
り、反応空間１１内の壁面に付着したカーボンその多の
付着物を除去できるため好ましい。
【００１９】一方、残渣溜め２２に溜まった液相ポリマ
ーは、循環パイプ２１により供給管３へと循環供給され
る。この液相ポリマーは、廃棄プラスチックの供給分と
の調整を行いながら再び分解室２へと供給され、上記循
環を繰り返しながら気化成分へ分解される。
ーは、循環パイプ２１により供給管３へと循環供給され
る。この液相ポリマーは、廃棄プラスチックの供給分と
の調整を行いながら再び分解室２へと供給され、上記循
環を繰り返しながら気化成分へ分解される。
【００２０】第２実施形態：本発明による廃棄プラスチ
ック分解装置の第２実施形態を表すのは図２である。こ
の実施形態における廃棄プラスチックの分解装置は、基
本的に第１実施形態のそれと同様の構造を備えている。
しかしながら、この実施形態の廃棄プラスチック分解装
置は、第１実施形態のそれとその分解室の構造において
以下のように相違する。具体的には、その分解室の構造
は、図２に示すようなものとなっている。
ック分解装置の第２実施形態を表すのは図２である。こ
の実施形態における廃棄プラスチックの分解装置は、基
本的に第１実施形態のそれと同様の構造を備えている。
しかしながら、この実施形態の廃棄プラスチック分解装
置は、第１実施形態のそれとその分解室の構造において
以下のように相違する。具体的には、その分解室の構造
は、図２に示すようなものとなっている。
【００２１】この実施形態における分解室２では、その
中心に配された回転体１０内部に空洞部２３を設けると
同時に、この空洞部２３を加熱可能な補助バーナー２４
を回転体１０の上部に設けている。また、この分解装置
においては、分解室２の外部に更に外側ケース２５を設
け、分解室２と外側ケースとの間に回転体１０内部の空
洞部２３と連通する加熱通路２６を形成している。尚、
反応空間１１の上方には、排気口２７が設けられている
と共に、スクリューコンベア２８内蔵の触媒供給管２９
を介して触媒溜め３０と接続されている。また、分解室
２の下方には水平の排出管１６が設けられている。そし
て、この排出管１６は、上記反応空間１１と反応空間１
１の外部に設けられた残渣溜め２２とを接続している。
また、この残渣溜め２２の上方には濾過手段１９が設け
られていおり、この残渣溜め２２は循環パイプ２１を介
して分解室２上部に接続されている。更に、該分解室２
は、その下方においてスクリューコンベア１７内蔵の残
渣排出手段１８に接続されている。
中心に配された回転体１０内部に空洞部２３を設けると
同時に、この空洞部２３を加熱可能な補助バーナー２４
を回転体１０の上部に設けている。また、この分解装置
においては、分解室２の外部に更に外側ケース２５を設
け、分解室２と外側ケースとの間に回転体１０内部の空
洞部２３と連通する加熱通路２６を形成している。尚、
反応空間１１の上方には、排気口２７が設けられている
と共に、スクリューコンベア２８内蔵の触媒供給管２９
を介して触媒溜め３０と接続されている。また、分解室
２の下方には水平の排出管１６が設けられている。そし
て、この排出管１６は、上記反応空間１１と反応空間１
１の外部に設けられた残渣溜め２２とを接続している。
また、この残渣溜め２２の上方には濾過手段１９が設け
られていおり、この残渣溜め２２は循環パイプ２１を介
して分解室２上部に接続されている。更に、該分解室２
は、その下方においてスクリューコンベア１７内蔵の残
渣排出手段１８に接続されている。
【００２２】次にこの装置の動作について説明する。こ
の装置により廃棄プラスチックの分解を行う場合には、
第１実施形態の装置の場合と同様に、まず廃棄プラスチ
ックを供給管３に投入する。投入された廃棄プラスチッ
クは、供給管３内部を搬送手段７により送られながらバ
ーナー４により加熱され、溶融して液相ポリマーとな
る。ここで生じた液相ポリマーは分解室２に供給され、
反応空間１１へと流下する。
の装置により廃棄プラスチックの分解を行う場合には、
第１実施形態の装置の場合と同様に、まず廃棄プラスチ
ックを供給管３に投入する。投入された廃棄プラスチッ
クは、供給管３内部を搬送手段７により送られながらバ
ーナー４により加熱され、溶融して液相ポリマーとな
る。ここで生じた液相ポリマーは分解室２に供給され、
反応空間１１へと流下する。
【００２３】反応空間は、補助バーナー２４により内外
両面から加熱されている。即ち、補助バーナー２４が発
した高温の熱風は、回転体１０内部の空洞部２３をその
下端にまで下降した後、該空洞部２３と一連とされた加
熱通路２６を上昇するようになっており、これにより回
転体１０外側面９と分解室２内側面８の双方から反応空
間１１が加熱される。内外両面から加熱されるこの反応
空間１１内で、液相ポリマーは、スクリュー１２により
掻き上げ攪拌されながら均一に加熱され、気化成分を生
じながら分解していく。この液相ポリマーの分解を行う
にあたり、触媒溜め３０から触媒供給管２９を介して反
応室への触媒供給が行われる。この触媒供給により、反
応空間における液相ポリマーは触媒と接触しながら分解
されることになる。このような接触分解を利用すること
により、液相ポリマーの分解がより十分行われることに
なる。そして、生成した気化成分は、気化成分排出口１
５から排出されると共に、加熱通路２６の上端に達した
高温の熱風は、上記排気口２７から外部へ排気される。
両面から加熱されている。即ち、補助バーナー２４が発
した高温の熱風は、回転体１０内部の空洞部２３をその
下端にまで下降した後、該空洞部２３と一連とされた加
熱通路２６を上昇するようになっており、これにより回
転体１０外側面９と分解室２内側面８の双方から反応空
間１１が加熱される。内外両面から加熱されるこの反応
空間１１内で、液相ポリマーは、スクリュー１２により
掻き上げ攪拌されながら均一に加熱され、気化成分を生
じながら分解していく。この液相ポリマーの分解を行う
にあたり、触媒溜め３０から触媒供給管２９を介して反
応室への触媒供給が行われる。この触媒供給により、反
応空間における液相ポリマーは触媒と接触しながら分解
されることになる。このような接触分解を利用すること
により、液相ポリマーの分解がより十分行われることに
なる。そして、生成した気化成分は、気化成分排出口１
５から排出されると共に、加熱通路２６の上端に達した
高温の熱風は、上記排気口２７から外部へ排気される。
【００２４】一方、液相ポリマーの量が所定量を超えた
場合、過剰分の液相ポリマーは排出管１６から残渣溜め
２２へと流出する。この流出した液相ポリマーは、残渣
溜め２２の上方に設けた濾過手段１９で残渣を除去され
た後、循環パイプ２１を介して所定のタイミングで反応
空間に戻される。このように、廃棄プラスチックの供給
と、液相ポリマーの循環とを適宜行いながら、廃棄プラ
スチックを気化成分に分解していく。尚、残渣の排出
は、残渣排出手段１８により適宜行う。
場合、過剰分の液相ポリマーは排出管１６から残渣溜め
２２へと流出する。この流出した液相ポリマーは、残渣
溜め２２の上方に設けた濾過手段１９で残渣を除去され
た後、循環パイプ２１を介して所定のタイミングで反応
空間に戻される。このように、廃棄プラスチックの供給
と、液相ポリマーの循環とを適宜行いながら、廃棄プラ
スチックを気化成分に分解していく。尚、残渣の排出
は、残渣排出手段１８により適宜行う。
【００２５】第３実施形態： この第３実施形態の廃棄
プラスチックの分解装置は、第２実施形態の場合と同種
の分解室２を備えている。即ち、回転体１０外側面９と
分解室２内側面８の双方から反応空間１１を加熱できる
ような分解室２を備えている。この分解装置の分解室を
図３により示す。
プラスチックの分解装置は、第２実施形態の場合と同種
の分解室２を備えている。即ち、回転体１０外側面９と
分解室２内側面８の双方から反応空間１１を加熱できる
ような分解室２を備えている。この分解装置の分解室を
図３により示す。
【００２６】この廃棄プラスチック分解装置の分解室２
は、内部に空洞部２３を持ち且つ縦方向に連結された３
つの回転体１０を備えている。この各回転体１０内に設
けられた空洞部２３は連通されている。そして、その一
連となった空洞部２３は、分解室２外部の加熱通路２６
とその最下端で連通されている。また、分解室２の内側
面８は、それと回転体１０外側面９との間に狭い反応空
間１１を形成するような形状となっている。また、最も
上段に位置する回転体１０の上部には、回転体１０内部
の空洞部２３を加熱可能とした補助バーナー２４が設け
られていると共に、熱量供給を十分なものとすべく分解
室２の外側には、第２補助バーナー３１が設けられてい
る。また各回転体１０の外周には、スクリュー１２が設
けられており、且つ回転体１０相互間の接続部分には調
整スクリュー３２が設けられている。
は、内部に空洞部２３を持ち且つ縦方向に連結された３
つの回転体１０を備えている。この各回転体１０内に設
けられた空洞部２３は連通されている。そして、その一
連となった空洞部２３は、分解室２外部の加熱通路２６
とその最下端で連通されている。また、分解室２の内側
面８は、それと回転体１０外側面９との間に狭い反応空
間１１を形成するような形状となっている。また、最も
上段に位置する回転体１０の上部には、回転体１０内部
の空洞部２３を加熱可能とした補助バーナー２４が設け
られていると共に、熱量供給を十分なものとすべく分解
室２の外側には、第２補助バーナー３１が設けられてい
る。また各回転体１０の外周には、スクリュー１２が設
けられており、且つ回転体１０相互間の接続部分には調
整スクリュー３２が設けられている。
【００２７】最も上部に位置する回転体１０外側面９と
分解室２内側面８との間に形成される反応空間１１は、
供給管３と接続されている。また、各反応空間１１のそ
れぞれには、気化成分排出口１５が設けられている。更
に、最も下部に位置する分解室２はその下端で、排出管
１６を介して残渣溜め２２に接続されている。残渣溜め
２２は、循環パイプ２１を介して供給管３と接続される
と共に、残渣排出手段１８と接続されている。
分解室２内側面８との間に形成される反応空間１１は、
供給管３と接続されている。また、各反応空間１１のそ
れぞれには、気化成分排出口１５が設けられている。更
に、最も下部に位置する分解室２はその下端で、排出管
１６を介して残渣溜め２２に接続されている。残渣溜め
２２は、循環パイプ２１を介して供給管３と接続される
と共に、残渣排出手段１８と接続されている。
【００２８】この装置においても、回転体１０外側面９
及び分解室２内側面の双方から反応空間１１を加熱する
ことが可能になる。そして、この装置においては、調整
スクリュー２７を用いて液相ポリマーの流量を調節する
ことにより、液相ポリマー分解のための時間をより十分
に稼げるようになる。尚、分解室２内側面８の形状を円
筒状にすると共にその内部に複数の回転体１０を収めた
装置によっても、上記装置と同様の効果を得ることがで
きる。
及び分解室２内側面の双方から反応空間１１を加熱する
ことが可能になる。そして、この装置においては、調整
スクリュー２７を用いて液相ポリマーの流量を調節する
ことにより、液相ポリマー分解のための時間をより十分
に稼げるようになる。尚、分解室２内側面８の形状を円
筒状にすると共にその内部に複数の回転体１０を収めた
装置によっても、上記装置と同様の効果を得ることがで
きる。
【００２９】
【発明の効果】本発明による廃棄プラスチックの分解装
置では、分解室内に回転体を設け、分解室内側面と回転
体外側面との間で反応空間を層状に形成しているので、
ポリマーにおける熱伝がスムーズになり、全体として均
一な温度としながら液相ポリマーを加熱することが可能
になり、任意分子量の気化成分を選択的に回収できると
共に、液相ポリマーの部位によって生じる過加熱による
カーボン発生の問題を解消できる。特に、回転体の内部
に空洞を設けて、反応空間を形成する回転体外側面及び
分解室内側面の両面から加熱する場合には、液相ポリマ
ー内の温度勾配をより小さなものにできる。また、本発
明による廃棄プラスチックの分解装置では、流下する液
相ポリマーをスクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱
分解するようにして、気液分離を強制的に行うこととし
たので、液相ポリマー中の気化成分を過加熱することが
ほとんどなくなり、上記液相ポリマーの均一加熱と相俟
ってカーボン発生の問題をほとんど解消できる。更に、
分解室の下部をすり鉢状に形成し、且つ分解室の下端か
ら排出された液相ポリマーを分解室へ循環供給する循環
パイプを設け、液相ポリマーを循環させるようにした場
合には、発生する残渣の処理を容易にし且つ分解効率を
向上させるという利点を得られる。
置では、分解室内に回転体を設け、分解室内側面と回転
体外側面との間で反応空間を層状に形成しているので、
ポリマーにおける熱伝がスムーズになり、全体として均
一な温度としながら液相ポリマーを加熱することが可能
になり、任意分子量の気化成分を選択的に回収できると
共に、液相ポリマーの部位によって生じる過加熱による
カーボン発生の問題を解消できる。特に、回転体の内部
に空洞を設けて、反応空間を形成する回転体外側面及び
分解室内側面の両面から加熱する場合には、液相ポリマ
ー内の温度勾配をより小さなものにできる。また、本発
明による廃棄プラスチックの分解装置では、流下する液
相ポリマーをスクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱
分解するようにして、気液分離を強制的に行うこととし
たので、液相ポリマー中の気化成分を過加熱することが
ほとんどなくなり、上記液相ポリマーの均一加熱と相俟
ってカーボン発生の問題をほとんど解消できる。更に、
分解室の下部をすり鉢状に形成し、且つ分解室の下端か
ら排出された液相ポリマーを分解室へ循環供給する循環
パイプを設け、液相ポリマーを循環させるようにした場
合には、発生する残渣の処理を容易にし且つ分解効率を
向上させるという利点を得られる。
【図１】本発明の第１実施形態による廃棄プラスチック
の分解装置を示す概念図。
の分解装置を示す概念図。
【図２】本発明の第２実施形態による廃棄プラスチック
の分解装置の分解室を示す概念図。
の分解装置の分解室を示す概念図。
【図３】本発明の第３実施形態による廃棄プラスチック
の分解装置の分解室を示す概念図。
の分解装置の分解室を示す概念図。
２ 分解室 ３ 供給管 ４ バーナー ７ 搬送手段 ８ 内側面 ９ 外側面 １０ 回転体 １１ 反応空間 １２ スクリュー １５ 気化成分排出口 １８ 残渣排出手段 １９ 濾過手段 ２１ 循環パイプ ２２ 残渣溜め
Claims (3)
- 【請求項１】 廃棄プラスチックを加熱して得た液相ポ
リマーが上側から下側へと供給されると共に外側から加
熱可能とした分解室を備え、分解室内部で攪拌を行いな
がら液相ポリマーを加熱分解して燃料油又は燃料ガスと
なる気化成分を生じさせる廃棄プラスチックの分解装置
であって、 分解室は縦置きした筒状体からなり、その
内部には分解室内側面の形状にほぼ対応する形状の回転
体が設けられると共に回転体外側面には螺旋状のスクリ
ューが設けられており、分解室内側面と回転体外側面と
の間に形成した反応空間内で、流下する液相ポリマーを
スクリューにより掻き上げ攪拌しながら熱分解するよう
にした廃棄プラスチックの分解装置。 - 【請求項２】 回転体は、高温ガスの供給が可能な空洞
部を備える請求項１記載の廃棄プラスチックの分解装
置。 - 【請求項３】 分解室の下部をすり鉢状に形成し、且つ
分解室の下端から排出された液相ポリマーを分解室へ循
環供給する循環パイプを設けたものである請求項１又は
請求項２のいずれかに記載の廃棄プラスチックの分解装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09306954A JP3096448B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 廃棄プラスチックの分解装置 |
| PCT/JP1998/005003 WO1999024530A1 (en) | 1997-11-10 | 1998-11-06 | Apparatus for decomposing waste plastics |
| EP98951715A EP1052279A4 (en) | 1997-11-10 | 1998-11-06 | APPARATUS FOR DECOMPOSING PLASTIC RESIDUAL WASTE MATERIALS |
| US09/341,342 US6358480B1 (en) | 1997-11-10 | 1998-11-06 | Apparatus for decomposing waste plastics |
| KR1019997006272A KR100314363B1 (ko) | 1997-11-10 | 1999-07-09 | 폐기 플라스틱 분해 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09306954A JP3096448B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 廃棄プラスチックの分解装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140225A true JPH11140225A (ja) | 1999-05-25 |
| JP3096448B2 JP3096448B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=17963279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09306954A Expired - Fee Related JP3096448B2 (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 廃棄プラスチックの分解装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6358480B1 (ja) |
| EP (1) | EP1052279A4 (ja) |
| JP (1) | JP3096448B2 (ja) |
| KR (1) | KR100314363B1 (ja) |
| WO (1) | WO1999024530A1 (ja) |
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| JP2007008092A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 廃棄プラスチック処理装置、及び廃棄プラスチック処理方法 |
| WO2023223932A1 (ja) * | 2022-05-16 | 2023-11-23 | 環境エネルギー株式会社 | 連続式有機物熱分解装置及び連続式有機物熱分解方法 |
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| WO2004074181A2 (de) * | 2003-02-20 | 2004-09-02 | Werkstoff + Funktion Grimmel Wassertechnik Gmbh | Katalytischer reaktor |
| US20090267349A1 (en) | 2008-04-23 | 2009-10-29 | Spitzauer Michael P | Production Processes, Systems, Methods, and Apparatuses |
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| DE102009019734A1 (de) | 2009-05-05 | 2010-11-11 | Pyrum Innovations International S.A. | Pyrolyseverfahren und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
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-
1997
- 1997-11-10 JP JP09306954A patent/JP3096448B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-06 US US09/341,342 patent/US6358480B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-06 EP EP98951715A patent/EP1052279A4/en not_active Withdrawn
- 1998-11-06 WO PCT/JP1998/005003 patent/WO1999024530A1/ja not_active Ceased
-
1999
- 1999-07-09 KR KR1019997006272A patent/KR100314363B1/ko not_active Expired - Fee Related
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