JPH11246917A

JPH11246917A - 乾留式金属回収方法及び装置

Info

Publication number: JPH11246917A
Application number: JP5025398A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanaka; 宏明田中; Terunao Yoshiumi; 照直吉海; 正実 ▲吉▼竹; Masami Yoshitake; Keiichi Watanabe; 敬一渡辺
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】合成樹脂やゴム等の高分子材料によって被覆さ
れている被覆ケーブルや被覆電線等、金属と高分子材料
から構成されている複合製品の廃材から金属を酸化させ
ずに回収する一方、金属を回収した後のコークス、即
ち、蒸し焼きになった被覆物等の処理が容易な乾留式金
属回収方法及び装置を提供すること。【解決手段】金属と高分子材料から構成されている複合
製品の廃材を、廃材収納容器３０に収納したまま間接加
熱式熱分解炉１に格納して不活性ガスの雰囲気中で乾留
し、乾留後、炉外に取り出した廃材収納容器３０内に残
っている残さを解体して金属を回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂やゴムな
どの高分子材料で被覆されている被覆ケーブルや被覆電
線など、金属と高分子材料から構成されている複合製品
の廃材から金属を酸化させずに回収する乾留式金属回収
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、合成樹脂やゴムなどの高分子材
料によって被覆されている被覆ケーブルや被覆電線など
の廃材は、銅やアルミニウムなどの貴重な金属有価物を
含んでいる。従来、このような金属の回収は、人力や機
械式の被覆材剥離装置によって行われていたが、廃材の
中には、例えば、ケーブル端末の金属部分や、運搬時や
ハンドリング時に押し潰されて扁平化したもの、或い
は、ジェリーケーブルのように粘性物質を含むものなど
があり、機械式の被覆材剥離装置では処理できないもの
が少なくない。

【０００３】一方、ゴムやプラスチックで被覆されてい
る被覆電線や被覆ケーブル、或いは、タイヤなどの高分
子有機廃材を乾留して油分を回収する乾留式油化装置が
提案されている（特開平８−１８８７７９号公報参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この乾
留式油化装置は、ガス発生炉で熱分解させた後の残さを
ガス発生室に隣接している残さ燃焼室において外気導入
下で燃焼させるため、残さ中に含まれている金属が酸化
し、商品価値が半減する恐れがある。また、この乾留式
油化装置は、残さ燃焼室で燃焼した残さを冷却水槽で冷
却して回収するので、金属や被覆材の燃焼灰などが水で
濡れており、金属、特に、被覆材の燃焼灰の後処理が面
倒になる恐れがある。

【０００５】本発明は、係る従来の問題に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、合成樹脂やゴ
ムなどの高分子材料によって被覆されている被覆ケーブ
ルや被覆電線など、金属と高分子材料から構成されてい
る複合製品の廃材から金属を酸化させずに回収する一
方、金属を回収した後のコークス、即ち、蒸し焼きにな
った被覆物などの処理が容易な乾留式金属回収方法及び
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】係る目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、金属と高分子材料から構成
されている複合製品の廃材を、廃材収納容器に収納した
まま間接加熱式熱分解炉に格納して不活性ガスの雰囲気
中で乾留し、乾留後、炉外に取り出した廃材収納容器内
に残っている残さを解体して金属を回収する構成になっ
ている。

【０００７】請求項２記載の発明は、廃材の乾留が終了
した時点で間接加熱式熱分解炉内に不活性ガスを供給
し、炉内の圧力が大気圧より低くならないように保持す
る構成になっている。請求項３記載の発明は、廃材の乾
留が終了した時点で間接加熱式熱分解炉内に供給されて
いる不活性ガスの供給量を増大し、炉内の圧力が大気圧
より低くならないように保持する構成になっている。

【０００８】請求項４記載の発明は、間接加熱式熱分解
炉から出た熱分解ガスを、ドラムに導入して高沸点物を
除去した後、凝縮器に導いて熱分解油を回収する構成に
なっている。請求項５記載の発明は、熱分解油を間接加
熱式熱分解炉の燃料として使用する構成になっている。

【０００９】請求項６記載の発明は、金属と高分子材料
から構成されている複合製品の廃材から金属を回収する
に当り、前記廃材を廃材収納容器に収納した状態で間接
加熱式熱分解炉内に格納するようにした構成になってい
る。請求項７記載の発明は、廃材収納容器を、箱形の枠
体と、該枠体内に設けた受け皿と、前記枠体の側面に取
り付けた側板と、熱分解炉内に設置されている複数列の
支持ガイドに対応するように枠体に取り付けた複数列の
支持体と、から構成してなる構成になっている。

【００１０】上記のように、請求項１記載の発明では、
金属と高分子材料から構成されている複合製品の廃材
を、廃材収納容器に収納したまま熱分解炉に格納して不
活性ガスの雰囲気中で乾留するため、廃材中に含まれて
いる金属の酸化が妨げられる。乾留後、炉外に取り出し
た廃材収納容器内に残っている残さは、高分子材料が熱
分解してコークス化しているため、コークスの部分を砕
いて金属のみを回収する。また、金属を回収した後に残
ったコークスは、埋め立て地などに埋設する。

【００１１】請求項２及び３記載の発明では、上記請求
項１記載の発明による作用に加えて、熱分解炉内に外気
が侵入しないため、爆発の危険がなく、安全に操業する
ことができる。請求項４記載の発明では、上記請求項１
記載の発明による作用に加えて、高温の熱分解ガスに含
まれている高沸点の分解油を、予め、ドラムで回収する
ため、凝縮器における冷却管の閉塞を防ぐことができ
る。

【００１２】請求項５記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、燃料費を節約できる。一
方、請求項６記載の発明は、金属と高分子材料から構成
されている複合製品の廃材を、廃材収納容器に収納した
状態で間接加熱式熱分解炉内に格納するため、金属回収
装置の構造がシンプルになる一方、廃材の形状などに関
係なく処理できる。

【００１３】また、廃材が廃材収納容器内に収容されて
いるため、熱分解炉内に乾留による残さなどが一切残ら
ない。従って、乾留の都度、熱分解炉内を清掃する必要
がないため、休止時間を短縮でき、金属の回収を効率的
に行うことができる。また、請求項７記載の発明は、上
記請求項６記載の発明による作用に加えて、廃材収納容
器に、熱分解炉内に設置されている複数列の支持ガイド
に対応する支持体が設けられているため、熱分解炉に廃
材収納容器を簡単に出し入れできる。また、廃材収納容
器内に受け皿が設けられているため、コークスなどの固
形物が熱分解炉内にこぼれ落ちる心配がない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を説明する。図１に示すように、この乾留式金属回
収装置は、熱分解炉設備Ａ、熱分解油回収設備Ｂおよび
熱分解ガス焼却設備Ｃの三つの設備から構成されてい
る。熱分解炉設備Ａは、窒素発生装置（図示せず）、間
接加熱式熱分解炉（以下、熱分解炉と称する）１、熱風
発生炉２、送風機３、空気圧縮機４、油供給ポンプ５、
回収油タンク６および重油タンク７から構成されてい
る。

【００１５】熱分解油回収設備Ｂは、熱分解油タンク
（以下、熱分解油ドラムと称する）８、凝縮機９、水封
槽１０、冷却塔１１および冷却水ポンプ１２から構成さ
れ、熱分解ガス焼却設備Ｃは、熱分解ガス焼却炉１３お
よび送風機３から構成されている。図２に示すように、
熱分解炉１は、主として、横型の炉体１４と、炉体１４
の開口付近に開閉自在に取り付けた扉１５と、炉体１４
の外側に設けた加熱ジャケット１６から構成され、各部
品の外側にそれぞれ断熱材１７が取り付けられている。

【００１６】図１に示すように、熱分解炉１は、酸素濃
度検出センサ１８、圧力センサ１９および温度センサ２
０を備え、炉体１４内の酸素濃度、圧力および温度を測
定するようになっている。そして、圧力センサ１９の測
定値に基づいて窒素ガス供給管２１に設けられている第
１流量調整弁２２が制御され、炉体１４内に供給する窒
素ガスａの流量を調整するようになっている。また、温
度センサ２０の測定値に基づいて油供給管２３に設けら
れている第２流量調整弁２４、圧縮空気供給管２５に設
けられている第３流量調整弁２６および送風管２７に設
けられている第４流量調整弁２８が、それぞれ、制御さ
れ、熱風発生炉２に供給するＡ重油ｂ又は熱分解油ｆ、
燃焼用圧縮空気ｃおよび熱風用空気ｄの供給量が、それ
ぞれ、調整されるようになっている。

【００１７】なお、油供給管２３から分岐した分岐管２
３′および２３″には、それぞれ、図示しないバルブを
設け、燃料油を選択するようになっている。図２に示す
ように、熱分解炉１は、複数（本例の場合は、２個）の
トレーバスケット３０を収容できるようになっている。
トレーバスケット３０は、図４乃至図６に示すように、
パイプ製の箱形の枠体３１と、枠体３１の底部に設けた
オイルパン３２と、枠体３１の全ての側面に取り付けた
側板３３と、枠体３１の下面に取り付けた一対の横断面
コ字形の支持体３４から構成されている。

【００１８】図３に示すように、炉体１４の内部には、
トレーバスケット３０を支えるためのガイドローラ３５
が複数列（本例の場合は、２列）設置されており、この
ガイドローラ３５に対応するように、上述した支持体３
４が枠体３１に取り付けられている。支持体３４の横断
面は、コ字形に限らず、例えば、Ｌ字形などでもよい。
要は、支持体３４がガイドローラ３５から脱線しない形
状のものであればよい。また、側板３３は、例えば、パ
ンチングメタルやネットなど、無数の孔や開口部を有
し、ガス抜きが可能で、かつ、廃材などの脱落を防ぐこ
とができるものであればよい。本例の場合、側板３３
は、枠体３１の内側に取り付けられている。

【００１９】また、炉体１４の内部には、トレーバスケ
ット３０の転倒を防ぐため、左右一対のパイプ状のガイ
ド３６が設けられている。また、図２に示すように、炉
体１４の奥にストッパ３７が設置されている。図１に示
すように、熱分解炉１の炉体１４を出た高温の熱分解ガ
スｅは、管４０から熱分解油ドラム８に流入するが、熱
分解油ドラム８を通過する間に熱分解ガスｅの中に含ま
れている高沸点の分解油が熱分解油ドラム８に残され
る。高沸点の分解油が除かれた熱分解ガスｅは、熱分解
油ドラム８に立設させた凝縮器９を通過する間に熱分解
ガスｅの中に残っている熱分解油ｆが凝縮し、凝縮器９
の下方にある熱分解油タンク８に流下する。

【００２０】凝縮器９を出た熱分解ガスｅは、管４１か
ら水封槽１０の水中ｇに放出される。水封槽１０を出た
熱分解ガスｅは、管４２を経て熱分解ガス焼却炉１３に
供給されて燃焼される。熱分解ガス焼却炉１３には、ガ
ス管４３を経てＬＰＧガスｈが供給される一方、管２
７′から送風機３による燃焼用空気が供給される。冷却
塔１１の工水ｉは、冷却水ポンプ１２によって凝縮器９
に供給され、その一部は、分岐管４４を経て水封槽１０
に供給される。また、凝縮器９に供給された工水ｉは、
管４５を通って冷却塔１１に戻される。

【００２１】熱分解油ドラム８の熱分解油ｆ（高沸点の
分解油を含む）は、管４６を通って回収油タンク６に供
給される。なお、所望により管４７から系外に抜き出さ
れる。一方、加熱ジャケット１６を出た熱風排ガスｊ
は、管４８を経て熱分解ガス焼却炉１３に供される。な
お、図１において、符号４９は工水供給管、５０は熱風
供給管を示している。

【００２２】次に、金属回収作業について説明する。ト
レーバスケット３０内に、所定の長さに切断した被覆ケ
ーブルなどの廃材（図示せず）を所定量だけ収納した
後、当該トレーバスケット３０を図示しないホークリフ
トなどの運搬手段を用いて炉体１４内に格納する。その
際、トレーバスケット３０の支持体３４をガイドローラ
３５上に乗せ、ガイドローラ３５の転動を利用してトレ
ーバスケット３０を炉体１４の中に押し込める。

【００２３】炉体１４内に所定数（本例の場合は、２
個）のトレーバスケット３０を格納したら熱分解炉１の
扉１５を閉じる。そして、炉体１４内に窒素ガスａを供
給して炉体１４内の空気を追い出す。炉体１４内の酸素
濃度が設定値より低下したら熱風発生炉２から熱分解炉
１の加熱ジャケット１６に熱風ｋを供給して炉体１４内
の廃材を輻射加熱する。

【００２４】この際、炉体１４内には、熱風を構成する
酸素が供給されないので、炉体１４内を十分な不活性ガ
スの雰囲気に保持することができ、廃材中の金属の酸化
を確実に防ぐことができる。炉体１４内の温度は、温度
センサ２０によって監視され、設定温度（廃材の被覆材
が熱分解する温度）になるように、第２、第３、第４の
流量調整弁２４，２６，２８が随時調整される。

【００２５】廃材の熱分解が始まると、高温の熱分解ガ
スｅが炉体１４から熱分解油ドラム８に流入し、高温の
熱分解ガスｅに含まれている高沸点の分解油が熱分解油
ドラム８に残される。高沸点の分解油が除かれた熱分解
ガスｅは、熱分解油ドラム８に立設されている凝縮器９
を通過する間に熱分解ガスｅの中に含まれている熱分解
油ｆが凝縮し、熱分解油ドラム８内に流下する。この熱
分解油ｆ（高沸点の分解油を含む）は、副産物として回
収油タンク６に回収される。一方、凝縮器９を出た熱分
解ガスｅは、水封槽１０を経て熱分解ガス焼却炉１３に
供給され、焼却される。

【００２６】乾留時間が経過した時点で熱風発生炉２を
停止させ、炉体１４を自然冷却させる。なお、所望によ
り送風機３による送風のみを継続し、炉体１４を強制的
に冷却させるようにしてもよい。炉体１４内の温度が低
下するしたがって炉体１４内が減圧状態になるので、炉
体１４内に窒素ガスａを供給し、炉体１４内が減圧状態
になるのを回避すると同時に、炉体１４内の可燃性ガス
を排除する。

【００２７】なお、所望により廃材の乾留が終了した時
点で炉体１４内に供給されている窒素ガスａの供給量を
増大し、炉体１４内が減圧状態になるのを回避するよう
にしてもよい。炉体１４内の温度が常温に達した時点で
熱分解炉１の扉１５を開け、図７に示すように、ホーク
リフト５１を用いて炉体１４内のトレーバスケット３０
を、順次、炉外に取り出す。そして、トレーバスケット
３０に残っている残さを分別作業に供して、銅、アルミ
ニウム、鉄製などの金属を回収する。オイルパン３２上
に残ったコークスなどは、埋め立て地などに埋設する。

【００２８】上記の金属回収作業をバッチ式に繰り返し
行って回収油タンク６内に所定量の熱分解油ｆが貯蔵さ
れたら重油タンク７内のＡ重油ｂの代わりに熱分解油ｆ
を燃料として使用する。この装置で消費できない余分な
熱分解油ｆは、系外に抜き出し、適宜、利用する。以上
の説明では、熱分解ガスｅを熱分解ガス焼却炉１３で焼
却処理する場合について説明したが、焼却する代わりに
貯蔵タンク６１に貯蔵して燃料として使用してもよい。
また、被覆材が塩化ビニールの場合は、熱分解ガス焼却
炉１３の手前に中和装置６２を設け、熱分解ガスｅを中
和処理するとよい。また、廃材は、一定の長さに切断せ
ず、ループ状に巻いたままでも処理できる。

【００２９】

【実施例】実施例１内径２０ｃｍ、長さ１００ｃｍの横型管状炉を用いて原
料（被覆ケーブル）５ｋｇを熱分解処理した結果、『表
１』に示す生成物を得た。生成物中の銅の表面は、酸化
されず、ほぼ純銅として評価できた。

【００３０】なお、運転条件は、熱分解温度４８０℃と
し、窒素ガスを炉内に導入しながら約１時間熱分解を行
った。原料の構成比は、ポリエチレン２８Ｗｔ％、加硫
ゴム３Ｗｔ％、銅５０Ｗｔ％、アルミニウム４Ｗｔ％、
鉄１５Ｗｔ％であった。

【００３１】

【表１】

【００３２】比較例１実施例１と同一条件で試験を行った。ただし、比較のた
め、炉内に窒素ガスを供給しなかったところ、分解油、
分解ガスの収量が減少した。また、銅の表面が酸化さ
れ、品質が大幅に低下した。この原因は、空気中の酸素
によって銅の表面が酸化されたものと推察される。比較例２実施例１と同一条件で試験を行った。ただし、熱分解ガ
スを凝縮器に導いて熱分解油を回収する際、凝縮器の手
前（上流側）にドラムを設置しないと処理の途中で凝縮
器の閉塞が起こった。

【００３３】

【発明の効果】上記のように、請求項１記載の発明によ
れば、金属と高分子材料から構成されている複合製品の
廃材を、廃材収納容器に収納したまま熱分解炉に格納し
て不活性ガスの雰囲気中で乾留するため、廃材中に含ま
れている金属の酸化を未然に防ぐことができる。また、
乾留後、炉外に取り出した廃材収納容器内に残っている
残さは、高分子材料が熱分解してコークス化しているた
め、コークスの部分を砕いて金属のみを簡単に回収する
ことができる。

【００３４】また、請求項２及び３記載の発明によれ
ば、上記請求項１記載の発明による作用に加えて、熱分
解炉内に外気が侵入しないため、爆発の危険がなく、安
全に操業することができる。また、請求項４記載の発明
によれば、上記請求項１記載の発明による作用に加え
て、高温の熱分解ガスに含まれている高沸点の分解油
を、予め、ドラムで回収するため、凝縮器における冷却
管の閉塞を防ぐことができる。

【００３５】また、請求項５記載の発明によれば、上記
請求項１記載の発明による作用に加えて、燃料費を節約
できる。一方、請求項６記載の発明によれば、金属と高
分子材料から構成されている複合製品の廃材を、廃材収
納容器に収納した状態で間接加熱式熱分解炉内に格納す
るため、金属回収装置の構造がシンプルになる一方、廃
材の形状などに関係なく処理できる。

【００３６】また、廃材が廃材収納容器内に収容されて
いるため、熱分解炉内に乾留による残さなどが一切残ら
ない。従って、乾留の都度、熱分解炉内を清掃する必要
がないため、休止時間を短縮でき、金属の回収を効率的
に行うことができる。また、請求項７記載の発明によれ
ば、、上記請求項６記載の発明による作用に加えて、廃
材収納容器に、熱分解炉内に設置されている複数列の支
持ガイドに対応する支持体が設けられているため、熱分
解炉に廃材収納容器を簡単に出し入れできる。また、廃
材収納容器内に受け皿が設けられているため、コークス
などの固形物が熱分解炉内にこぼれ落ちる心配がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る乾留式金属回収方法の実施に用い
る装置の系統図である。

【図２】熱分解炉の断面図である。

【図３】図２の III−III 断面図である。

【図４】トレーバスケットの正面図である。

【図５】トレーバスケットの平面図である。

【図６】トレーバスケットの側面図である。

【図７】ホークリフトによって熱分解炉からトレーバス
ケットを引き出す様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１間接加熱式熱分解炉３０廃材収
納容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲吉▼竹正実千葉県市原市八幡海岸通１番地三井造船株式会社千葉事業所内 (72)発明者渡辺敬一千葉県市原市八幡海岸通１番地三井造船株式会社千葉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属と高分子材料から構成されている複
合製品の廃材を、廃材収納容器に収納したまま間接加熱
式熱分解炉に格納して不活性ガスの雰囲気中で乾留し、
乾留後、炉外に取り出した廃材収納容器内に残っている
残さを解体して金属を回収する乾留式金属回収方法。
【請求項２】廃材の乾留が終了した時点で間接加熱式
熱分解炉内に不活性ガスを供給し、炉内の圧力が大気圧
より低くならないように保持する請求項１記載の乾留式
金属回収方法。
【請求項３】廃材の乾留が終了した時点で間接加熱式
熱分解炉内に供給されている不活性ガスの供給量を増大
し、炉内の圧力が大気圧より低くならないように保持す
る請求項１記載の乾留式金属回収方法。
【請求項４】間接加熱式熱分解炉から出た熱分解ガス
を、ドラムに導入して高沸点物を除去した後、凝縮器に
導いて熱分解油を回収する請求項１記載の乾留式金属回
収方法。
【請求項５】熱分解油を間接加熱式熱分解炉の燃料と
して用いる請求項４記載の乾留式金属回収方法。
【請求項６】金属と高分子材料から構成されている複
合製品の廃材から金属を回収するに当り、前記廃材を廃
材収納容器に収納した状態で間接加熱式熱分解炉内に格
納するようにした乾留式金属回収装置。
【請求項７】廃材収納容器を、箱形の枠体と、該枠体
内に設けた受け皿と、前記枠体の側面に取り付けた側板
と、熱分解炉内に設置されている複数列の支持ガイドに
対応するように枠体に取り付けた複数列の支持体と、か
ら構成してなる請求項６記載の乾留式金属回収装置。