JPH1161155A - 廃プラスチック等の熱分解処理における熱分解ガスの生成状態の制御方法及び生成した熱分解ガスの処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 廃プラスチック等の熱分解処理時、熱分
解炉内に生成される熱分解ガスを安定な量で生成させた
り、安定な量で取出すための制御方法と、そのようにし
て取出される熱分解ガスの処理方法を提供すること。 【解決手段】 減圧無酸素雰囲気下、又は、無酸素雰囲
気下におかれた熱分解炉Ｈ内で廃プラスチック等を熱分
解処理する際に生じる熱分解ガスを吸引して前記炉Ｈ外
に導出し、このガスを消臭装置９内に供給して消臭処理
をするに当り、前記消臭装置９のガス燃焼室、又は、消
臭装置９の熱分解の温度を検出するようにしておき、そ
こでの検出温度が約900〜1200℃乃至は約800〜1000℃に
保持されるように、熱分解炉Ｈの加熱源の出力動作をオ
ン，オフ制御乃至は加減制御することにより、熱分解ガ
スの生成量を制御すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチック等
の廃材を熱分解処理する際、熱分解炉内に生じる熱分解
ガスを、例えば単位時間当りほぼ一定のガス量に整えて
取出す制御方法、並びに、このようにして得られる熱分
解ガスの処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】廃プラスチック等の熱分解処理におい
て、熱分解炉内に生じる異臭，悪臭を伴う熱分解ガスの
消臭をするため、熱分解ガスの排出系の終段において、
その熱分解ガスを再度加熱することにより、その熱分解
ガスに含まれた異臭，悪臭成分を熱分解することが行わ
れている。また、この消臭のための再加熱の熱源に、前
記熱分解ガス自体を燃焼させて使用することも知られて
いる。

【０００３】異臭，悪臭成分を含む熱分解ガスは、例え
ば800℃〜1000℃程度或はそれ以上の温度に加熱してそ
の中の臭成分を熱分解することにより、前記異臭，悪臭
が消失することが知られているが、熱分解炉内に生じる
異臭，悪臭成分を含む熱分解ガスの生成状態は均一では
ない。このように、熱分解により生成されるガスが時系
列上不均一であったり、脈動的であるとき、そのような
生成状況の熱分解ガスをそのまま消臭装置に供給して燃
焼ガスとして利用すると、消臭装置の能力からみて過多
となる熱分解ガスが燃焼ガスとして供給される場合に
は、前記消臭装置の過加熱問題が生じる一方、燃焼ガス
として利用される熱分解ガスの供給量が過少であった
り、不安定であると、この消臭装置内の昇温不足が生じ
て消臭作用をしないという問題がある。他方、この消臭
装置において、前記熱分解ガスの臭成分を熱分解するた
めに外部燃料を燃焼させて熱エネルギを加える場合に
は、その熱エネルギーが効率よく利用されず、結果的に
無駄なエネルギを使用することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、廃プラスチック等の熱分解処理時、熱分解炉内
に生成される熱分解ガスを安定な量で生成させたり、安
定な量で取出すための制御方法と、そのようにして取出
される熱分解ガスの処理方法を提供することを、その課
題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明制御方法の構成は、減圧無
酸素雰囲気下、又は、無酸素雰囲気下におかれた熱分解
炉内で廃プラスチック等を熱分解処理する際に生じる熱
分解ガスを吸引して前記炉外に導出し、このガスを消臭
装置内に供給して消臭処理をするに当り、前記消臭装置
のガス燃焼室、又は、当該消臭装置の熱分解室の温度を
検出するようにしておき、そこでの検出温度が約900〜1
200℃乃至は約800〜1000℃に保持されるように、熱分解
炉の加熱源の出力動作をオン，オフ制御乃至は加減制御
することにより、熱分解ガスの生成量を制御することを
特徴とするものである。

【０００６】上記課題を解決することができる本発明制
御方法の他の構成は、熱分解炉の排気口と消臭装置のガ
ス取入口を接続するガス流路に挿入され前記熱分解ガス
を消臭装置に供給するために設けられている吸引手段の
前段、又は、後段に、アキュームレータを挿入すること
により、前記熱分解炉内に脈動的に生じる熱分解ガスの
脈動圧を減衰させてから、その熱分解ガスを消臭装置に
安定に供給することを特徴とするものである。

【０００７】一方、上記制御方法を経て取出される熱分
解ガスの処理方法の構成は、上記熱分解ガスを、熱分解
ガスの消臭装置における燃焼ガスとして使用することを
特徴とするものであり、この際、燃焼ガスとして使用す
る熱分解ガスは加熱した高温空気と混合して燃焼させる
こともその特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明方法の実施の形態につ
いて、図に拠り説明する。図１は本発明方法を適用した
熱分解処理装置の一例の系統ブロック図である。

【０００９】図において、１は、内側室２の内部に水平
軸1aにより回転自在に配置された筒状、或は、篭状の処
理容器で、この容器１に廃プラスチック等の熱分解処理
の対象物が収容される。３は前記内側室２の外側を空間
４を保って断熱壁により覆った外側室で、内側室２の扉
2aと連動して開閉される扉3aを備えると共に、内側室２
の底部側の空間４内にガスバーナや油バーナ等の出力制
御が可能なバーナ５を加熱源として具備し、熱分解炉Ｈ
の一例に形成されている。

【００１０】上記熱分解炉Ｈにおいて、3bは外側室３に
設けた煙道、3cは同じく冷却ファン、3dは同じく温度調
節弁である。一方、2bは内側室２に連通して設けた熱分
解ガス等の排気路、2cはこの内側室２の底部側において
室２に連通させて形成した残渣排出装置である。

【００１１】６は、前記熱分解炉における排気路2bに接
続された、熱分解ガスの中和，洗浄、或は、当該ガスか
らタール分を分離抽出する熱分解ガスの一次処理装置で
ある。

【００１２】この装置６は、排気路2bからの熱分解ガス
を上部から導入し、そのガスを中和液のシャワーの中を
くぐらせて下方へ流下させる中和塔6aと、該中和塔6aの
下部に連結され前記中和液を受容する槽であって、この
槽内で油分と中和液を分離するタール分離槽6bと、この
分離槽6bの上部から立上げて中和塔2aの脇に立設した塔
体であって前記タール分離槽6bから流出する気体を中和
液等の液体シャワーにより中和，洗浄する洗浄塔6cを具
備して形成されている。

【００１３】上記の熱分解ガスの一次処理装置６におい
て、6d，6d’は中和塔6a，洗浄塔6c内に設けたシャワー
装置、6eは前記シャワー装置6d’に中和液等を供給する
中和剤投入装置、6f，6gはタール分離槽6bに設けた循還
ポンプ、6hはタール排出ポンプ、6j，6kはシャワー用ポ
ンプである。この一次処理装置６において、洗浄塔6cを
経由した熱分解炉に生成する熱分解ガス等のガスは、サ
イクロン型の気液分離装置6iを通して、ガス分は、次の
ブロアー装置７に通じる系路に供給され、液体分はター
ル分離槽6bに戻されるように配管している。

【００１４】本発明では、気液分離装置6iとブロアー装
置７との間の系路に、アキュームレータ８を挿入し、こ
のブロアー装置７の排出側の系路に接続された消臭装置
９に、安定した状態で熱分解ガスを供給するようにした
ので、次にこの点について説明する。

【００１５】上記の熱分解炉Ｈでは、処理容器１が回転
させられ乍ら、処理が進められるが、廃プラスチック等
の処理物は、処理容器１の回転やその容器内部に設けら
れた撹拌翼状の凹凸部の作用、或は、処理物の形態，体
積，自重などによって、当該処理物の熱分解は均一には
進行しない。即ち、例えば熱を受けた処理物は、その表
面から熱分解が進み、それに伴い生成する熱分解ガスも
徐々に増大するが、処理が進んだ処理物の表面部分が前
記容器１の回転によってその処理物から剥離，脱落する
と、その処理物の内側に位置していた未熱分解部分が表
面に露出することとなり、これによって熱分解生成ガス
の量は急に減少する、といった具合に生成される熱分解
ガスの量が脈動的に変化する。

【００１６】このように脈動する生成熱分解ガスは、ブ
ロアー装置７の作用によって内側室２の排気路2bから、
一次処理装置６を経て消臭装置９の側へ吸引されるので
あるが、アキュームレータ８が無ければ、吸引ブロアー
装置７から脈動する生成熱分解ガスが殆んどそのまま消
臭装置９に送り込まれることになる。なお、熱分解炉Ｈ
内に生成される熱分解ガスの量は、熱分解処理の初期、
或は、終期においても、少ない。

【００１７】消臭装置９は、セラミックス製等の耐火性
材料により全面に通気孔を多設して形成した邪魔板を２
〜３層程度積層した邪魔板層9cによって仕切られた下部
を燃焼室として使用する消臭塔9aの下部に配設したガス
バーナ9bを補助バーナとして点火し燃焼させ、この塔9a
の前記邪魔板層9cより上方の消臭室の温度を800〜1000
℃に昇温させるように形成されている。この構成により
この塔内に供給される熱分解生成ガスは、その臭成分が
熱分解されて無臭化されるが、供給される熱分解ガスが
過少であったり途切れ加減になると、前記バーナ9bの燃
焼は結果的に無駄になる。また、燃焼室に供給される前
記生成熱分解ガスは、そのガスの供給量が変動すると、
前記バーナ9bの燃焼、或は、燃焼室の温度により燃えた
り、燃えなくなったりするので、この消臭塔9aでの燃焼
状態も脈動化して不安定になる。一方、熱分解炉Ｈにお
ける熱分解処理が進行すると、生成される熱分解ガスも
多くなるので、これをそのまま供給すると消臭塔9a内で
燃焼されるガス量としては多すぎる場合もある。

【００１８】そこで、本発明では、図示した例において
は、ブロアー装置７の前段にアキュームレータ８を挿入
し、熱分解炉Ｈ内に脈動的に生成されそこから吸引され
て来る熱分解生成ガスを、このアキームレータ８に一旦
貯えて脈動圧を減衰させたり、多すぎる熱分解ガスを一
旦貯めてから、消臭装置９へその処理容量に見合う安定
した量を供給できるようにしたのである。9aはアキュー
ムレータ８と消臭装置９を繋ぐ配管、8bは熱分解ガスの
供給口である。

【００１９】この構成により、従来は熱分解炉内に脈動
的、乃至は、単位時間当りに生成される熱分解ガスのガ
ス量が一定ではないため、消臭装置９に生じていた加熱
用ガスバーナ9bのいわば空燃焼乃至はこの消臭塔9a内で
の脈動的な不安定な燃焼状態を解消し、安定で無駄のな
い消臭のための燃焼を実現できることとなり、また、脈
動的な燃焼状態の発生により生じていた熱分解ガスの中
の臭成分の消臭効率の低下を防ぎ、消臭効率を上げるこ
とが可能になる。

【００２０】一方、本発明では、消臭装置９における安
定な燃焼状態を実現するため、上記アキュームレータ８
を挿入配置する構成と一緒に、或は、それとは別に、消
臭塔9a内にセラミックス製、或は、その他の耐火材製の
通気性の良好な邪魔板層9cを配置したことにより、供給
される熱分解ガスを消臭室内で乱流化し無臭化処理の効
率を高めている。また、本発明では、消臭塔9aにおける
熱分解ガスの供給口8bに、消臭塔9aの内部を経由して配
管された高温空気供給管10aの先端を配し、かつ、ここ
では消臭室内に温度センサ11を設け、該塔内における消
臭室の温度が、例えば、約800〜1000℃を下回ったこと
がセンサー回路11aに検出されたら補助バーナとしての
ガスバーナ9bをその制御部9cの作用によって点火し、前
記消臭室の温度が約800〜1000℃を上回ったことをセン
サー回路11aが検出したら、前記バーナ9b及び／又は加
熱源のバーナ５の作動をそれぞれの制御部9c，5aの作用
により止めるか縮減して熱分解ガスの生成を抑制すると
共に、消臭塔内での過燃焼、或は、不充分燃焼を補足す
ることができるようにしている。

【００２１】そして、アキュームレータ８からガス供給
口8bを経て安定に供給される熱分解ガスは、空気ブロア
10の空気が供給管10aによって消臭塔9a内を通り高温化
されて供給されるので、この高温空気と前記供給口8bに
おいて混合されて燃焼室に供給される。従って、この高
温空気が混合された熱分解ガスを燃焼ガスとして使用す
ると、安定かつ効率のよい燃焼が得られるので、センサ
11の検出温度に依って補助バーナ9bの作動を停めたあと
も、安定した燃焼室の燃焼温度を実現することができ
る。また、消臭塔9aの内部には、セラミックス製等の耐
火材による通気性の邪魔板層9cが形成されているので、
この塔内に供給口8bから供給される高温空気と混合され
た熱分解ガスは、邪魔板層9cを通過するとき乱流化さ
れ、熱分解ガスの消臭のための熱分解をより完全に行う
ことができる。邪魔板層9cがセラミックス製の場合に
は、それから発される遠赤外線によっても無臭化が促進
される。上記例において、センサ11は燃焼室（邪魔板層
9cの下方）に設けることもできる。この場合のセンサ11
の設定温度は、900〜1200℃になる。

【００２２】本発明においては、前記アキュームレータ
８をブロアー装置７と消臭装置９の間に挿入することも
でき、この場合においても、上記と同等の効果が得られ
る。更に、消臭塔9aの上部に、図示しないが熱交換器を
置き、例えば、この交換器によりお湯を沸かし、このお
湯を暖房等に利用することもある。なお、図１において
12，13はタール回収槽と水タール分離槽で、ここで分離
抽出したタールは、上記消臭塔9a内に導入して、そこで
燃焼処理してもよい。13aはそのためのタール噴射ポン
プである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上の通りであって、減圧無酸
素雰囲気下、又は、無酸素雰囲気下におかれた熱分解炉
内で廃プラスチック等を熱分解処理する際に生じる熱分
解ガスを吸引して前記炉外に導出し、このガスを消臭装
置内に供給して消臭処理をするに当り、前記消臭装置の
ガス燃焼室又は消臭室の温度を検出するようにしてお
き、この検出温度が約800〜1000℃又は900〜1200℃に保
持されるように、熱分解炉の加熱源の出力動作をオン，
オフ制御乃至は加減制御することにより、熱分解ガスの
生成量を制御するようにしたから、熱分解ガスの生成状
態を安定に制御することができ、これによって消臭装置
内での外部燃料を使用した無駄な燃焼や過燃焼を抑制す
ると共に、不安定で脈動的な熱分解ガスの燃焼も抑制で
きる。また、熱分解生成ガスの中に含まれた異臭，悪臭
成分の熱分解処理も効率よくかつ安定に行うことができ
る。

【００２４】また、本発明では、消臭装置の前段にアキ
ュームレータを挿入して熱分解ガスを安定に消臭装置に
供給するようにしたので、上記効果を補完乃至は助長し
て、より効率のよい消臭処理を行うことができる。

【００２５】更に、本発明では、消臭装置に処理ガス乃
至は燃焼ガスとして供給される熱分解ガスに高温空気を
混合して供給するから、熱分解ガスを消臭装置の燃焼ガ
スとして利用する上では、効率のよい燃焼状態を実現す
ることができ、また、無臭化のための熱分解では効率の
よい無臭化処理をすることができる。

【００２６】加えて、本発明では消臭装置における消臭
室の温度を、800〜1000℃に安定的に保持できるよう
に、消臭塔内にセラミック製などによる通気性の邪魔板
層を配置したので、燃焼状態に多少の変動が生じても昇
温した邪魔板層の作用で消臭装置内の温度変動を抑制で
きると共に、前記邪魔板層によって供給されるガス流が
乱流化されてほぼ均一な消臭熱分解を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用した熱分解処理装置の一例の
系統ブロック図

【符号の説明】

１ 処理容器 ２ 内側室 2a 扉 2b 排気路 2c 残渣排出装置 ３ 外側室 3a 扉 3b 煙道 3c 冷却ファン 3d 温度調節弁 ４ 空間 ５ ガスバーナ ６ 熱分解ガスの一次処理装置 6a 中和塔 6b 分離槽 6c 洗浄塔 6d シャワー装置 6e 中和剤投入装置 6f，6g 循還ポンプ 6h タール排出ポンプ 6i 気液分離装置 6j，6k シャワー用ポンプ ７ ブロアー装置 ８ アキュームレータ 8a 配管 8b ガス供給口 ９ 消臭装置 9a 消臭塔 9b 補助ガスバーナ 9c 邪魔板層 10 空気ブロア 11 温度センサ Ｈ 熱分解炉

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｊ 11/12 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ａ Ｃ１０Ｇ 1/10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減圧無酸素雰囲気下、又は、無酸素雰囲
   気下におかれた熱分解炉内で廃プラスチック等を熱分解
   処理する際に生じる熱分解ガスを吸引して前記炉外に導
   出し、このガスを消臭装置内に供給して消臭処理をする
   に当り、前記消臭装置のガス燃焼室、又は、当該消臭装
   置の熱分解室の温度を検出するようにしておき、そこで
   の検出温度が約900〜1200℃乃至は約800〜1000℃に保持
   されるように、熱分解炉の加熱源の出力動作をオン，オ
   フ制御乃至は加減制御することにより、熱分解ガスの生
   成量を制御することを特徴とする廃プラスチック等の熱
   分解処理における熱分解ガスの生成状態の制御方法。
2. 【請求項２】 熱分解炉の排気口と消臭装置のガス取入
   口を接続するガス流路に挿入され前記熱分解ガスを消臭
   装置に供給するために設けられている吸引手段の前段、
   又は、後段に、アキュームレータを挿入することによ
   り、前記熱分解炉内に脈動的に生じる熱分解ガスの脈動
   圧を減衰させてから、その熱分解ガスを消臭装置に安定
   に供給することを特徴とする廃プラスチック等の熱分解
   処理における熱分解ガスの生成状態の制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２の廃プラスチック等の熱
   分解処理において生成される熱分解ガスは、消臭装置の
   燃焼ガスとして利用する熱分解ガスの処理方法。
4. 【請求項４】 消臭装置の燃焼ガスとして使用する熱分
   解ガスは、加熱した空気を混合して消臭装置の燃焼室に
   供給する請求項３の熱分解ガスの処理方法。