JP2003301184A - 廃プラスチックの熱分解油化処理方法及び処理装置 - Google Patents
廃プラスチックの熱分解油化処理方法及び処理装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱分解炉内の残さの塊状化を抑制し、かつ、高
沸点還流液成分のガス化速度を向上し、さらに、加熱消
費エネルギーを低減し得る廃プラスチックの熱分解油化
処理方法を提供する。 【解決手段】加熱器により加熱される熱分解炉で廃プラ
スチックを熱分解ガス化し、該熱分解ガスを第一冷却器
で冷却、凝縮して高沸点成分を液化し、該高沸点液成分
と低沸点ガス成分とを還流槽で分離し、該還流槽で分離
した低沸点ガス成分を該還流槽の後流側の第二冷却器に
より冷却・凝縮することにより油を生成する廃プラスチ
ックの熱分解油化処理方法において、前記熱分解炉と前
記還流槽の間に設けられた還流液分解ガス化炉により、
前記高沸点成分を分解ガス化して前記第一冷却器に還流
する。
沸点還流液成分のガス化速度を向上し、さらに、加熱消
費エネルギーを低減し得る廃プラスチックの熱分解油化
処理方法を提供する。 【解決手段】加熱器により加熱される熱分解炉で廃プラ
スチックを熱分解ガス化し、該熱分解ガスを第一冷却器
で冷却、凝縮して高沸点成分を液化し、該高沸点液成分
と低沸点ガス成分とを還流槽で分離し、該還流槽で分離
した低沸点ガス成分を該還流槽の後流側の第二冷却器に
より冷却・凝縮することにより油を生成する廃プラスチ
ックの熱分解油化処理方法において、前記熱分解炉と前
記還流槽の間に設けられた還流液分解ガス化炉により、
前記高沸点成分を分解ガス化して前記第一冷却器に還流
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃プラスチックを
熱分解処理する方法及び装置に係わり、特に、混合廃プ
ラスチックを油化処埋するのに適した廃プラスチックの
熱分解油化処理方法及び処理装置に関する。
熱分解処理する方法及び装置に係わり、特に、混合廃プ
ラスチックを油化処埋するのに適した廃プラスチックの
熱分解油化処理方法及び処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】経済の発展に伴い、プラスチックの加工
製品が増加し、その廃棄物は年々増加しており、廃棄プ
ラスチックは大半が埋め立てと焼却により処分されてい
る。しかし、埋め立ての場合には用地の不足問題が加速
している。また、焼却処分の場合には焼却炉の短命化や
排ガスによる環境汚染の問題がある。これらの問題を解
決するため、廃棄プラスチックの再資源化やエネルギー
回収の研究が数多くされている。
製品が増加し、その廃棄物は年々増加しており、廃棄プ
ラスチックは大半が埋め立てと焼却により処分されてい
る。しかし、埋め立ての場合には用地の不足問題が加速
している。また、焼却処分の場合には焼却炉の短命化や
排ガスによる環境汚染の問題がある。これらの問題を解
決するため、廃棄プラスチックの再資源化やエネルギー
回収の研究が数多くされている。
【0003】廃棄プラスチックの処埋に関しては、熱分
解油化し、回収油を燃料として利用する方法が知られて
いる。たとえば熱可塑性プラスチックを対象とした溶融
・熱分解によって油化・回収し、燃料化して利用する方
法が特開昭49−17477号公報、特開昭59−17
4689号公報などに開示されている。
解油化し、回収油を燃料として利用する方法が知られて
いる。たとえば熱可塑性プラスチックを対象とした溶融
・熱分解によって油化・回収し、燃料化して利用する方
法が特開昭49−17477号公報、特開昭59−17
4689号公報などに開示されている。
【0004】さらに、特開平10−88148号公報に
は、廃プラスチック油化発電システムに関して記載され
ており、回収油を軽質化する方法が述べられている。こ
の方法は、熱分解ガスの高沸点液成分と低沸点ガス成分
を分離する還流槽を設け、還流槽で分離された高沸点還
流液成分を含む還流液を、廃プラスチックが供給される
熱分解炉に還流する方法である。
は、廃プラスチック油化発電システムに関して記載され
ており、回収油を軽質化する方法が述べられている。こ
の方法は、熱分解ガスの高沸点液成分と低沸点ガス成分
を分離する還流槽を設け、還流槽で分離された高沸点還
流液成分を含む還流液を、廃プラスチックが供給される
熱分解炉に還流する方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱分解ガスか
ら高沸点液成分と低沸点ガス成分とを分離する従来の技
術では、廃プラスチックの油化処理において、熱分解炉
の残さの塊状化を抑制するのが困難であった。また、廃
プラスチックの熱分解ガス化に時間を要しており、加熱
消費エネルギーが大きかった。
ら高沸点液成分と低沸点ガス成分とを分離する従来の技
術では、廃プラスチックの油化処理において、熱分解炉
の残さの塊状化を抑制するのが困難であった。また、廃
プラスチックの熱分解ガス化に時間を要しており、加熱
消費エネルギーが大きかった。
【0006】本発明の目的は、熱分解炉内の残さの塊状
化を抑制し、かつ、高沸点還流液成分のガス化速度を向
上し、さらに、加熱消費エネルギーを低減し得る廃プラ
スチックの熱分解油化処理方法及び装置を提供すること
にある。
化を抑制し、かつ、高沸点還流液成分のガス化速度を向
上し、さらに、加熱消費エネルギーを低減し得る廃プラ
スチックの熱分解油化処理方法及び装置を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、加熱器
により加熱される熱分解炉で廃プラスチックを熱分解ガ
ス化し、該熱分解ガスを第一冷却器で冷却、凝縮して高
沸点成分を液化し、該高沸点液成分と低沸点ガス成分と
を還流槽で分離し、該還流槽で分離した低沸点ガス成分
を該還流槽の後流側の第二冷却器により冷却・凝縮する
ことにより油を生成する廃プラスチックの熱分解油化処
理方法において、前記還流槽で分離した高沸点成分を前
記熱分解炉とは別個に設けられた還流液分解ガス化炉に
より分解ガス化して前記第一冷却器に還流することあ
る。
により加熱される熱分解炉で廃プラスチックを熱分解ガ
ス化し、該熱分解ガスを第一冷却器で冷却、凝縮して高
沸点成分を液化し、該高沸点液成分と低沸点ガス成分と
を還流槽で分離し、該還流槽で分離した低沸点ガス成分
を該還流槽の後流側の第二冷却器により冷却・凝縮する
ことにより油を生成する廃プラスチックの熱分解油化処
理方法において、前記還流槽で分離した高沸点成分を前
記熱分解炉とは別個に設けられた還流液分解ガス化炉に
より分解ガス化して前記第一冷却器に還流することあ
る。
【0008】本発明によれば、還流槽からの高沸点液成
分を還流液分解ガス化炉に還流して原料廃プラスチック
と還流高沸点液成分を個別に熱分解ガス化することによ
り、熱分解炉内の残さの塊状化を抑制できる。
分を還流液分解ガス化炉に還流して原料廃プラスチック
と還流高沸点液成分を個別に熱分解ガス化することによ
り、熱分解炉内の残さの塊状化を抑制できる。
【0009】本発明の他の特徴は、廃プラスチックの熱
分解炉を加熱するために使用した触媒燃焼あるいはバー
ナ点火燃焼による加熱器の排ガス系の高温度領域に、還
流液分解ガス化炉、低温度領域に還流槽を設けたことに
ある。本発明によれば、高沸点還流液成分を還流液専用
の分解ガス化炉に還流することによりガス化速度を向上
し、さらに、加熱器の排ガス系の熱エネルギーを利用す
るため、加熱消費エネルギーを大幅に低減できる。
分解炉を加熱するために使用した触媒燃焼あるいはバー
ナ点火燃焼による加熱器の排ガス系の高温度領域に、還
流液分解ガス化炉、低温度領域に還流槽を設けたことに
ある。本発明によれば、高沸点還流液成分を還流液専用
の分解ガス化炉に還流することによりガス化速度を向上
し、さらに、加熱器の排ガス系の熱エネルギーを利用す
るため、加熱消費エネルギーを大幅に低減できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図l、
図2を用いて説明する。ただし、本発明は、これらの実
施例に限定されるものではない。
図2を用いて説明する。ただし、本発明は、これらの実
施例に限定されるものではない。
【0011】図1には、本発明の一実施例による混合廃
プラスチックの油化設備の基本構成模式図を、図2には
運転パターンの一例をそれぞれ示した。
プラスチックの油化設備の基本構成模式図を、図2には
運転パターンの一例をそれぞれ示した。
【0012】図1に示す廃プラスチック油化設備は、熱
分解炉1、加熱器2、第一冷却器3、還流槽4、第二冷
却器5、油回収槽6、還流液分解ガス化炉7及び配管1
01〜107から構成されている。
分解炉1、加熱器2、第一冷却器3、還流槽4、第二冷
却器5、油回収槽6、還流液分解ガス化炉7及び配管1
01〜107から構成されている。
【0013】動作について説明する。熱分解炉lには、
破砕された混合廃プラスチックl00が供給される。供
給された混合廃プラスチック100は触媒燃焼あるいは
バーナ点火燃焼方式による加熱器2により加熱され、混
合廃プラスチック100が熱分解ガス化される。加熱器
2の燃料200には、混合廃プラスチック100を熱分
解して得られた油の一部、または、油にならない未凝縮
ガス(オグガス)、あるいは市販の灯油等が用いられ、
燃焼ガス(空気)201と一緒に加熱器に導入され、燃
焼される。
破砕された混合廃プラスチックl00が供給される。供
給された混合廃プラスチック100は触媒燃焼あるいは
バーナ点火燃焼方式による加熱器2により加熱され、混
合廃プラスチック100が熱分解ガス化される。加熱器
2の燃料200には、混合廃プラスチック100を熱分
解して得られた油の一部、または、油にならない未凝縮
ガス(オグガス)、あるいは市販の灯油等が用いられ、
燃焼ガス(空気)201と一緒に加熱器に導入され、燃
焼される。
【0014】熱分解されたガスは配管101を経て第一
冷却器3に導入され、高沸点成分が冷却・凝縮される。
凝縮された高沸点液成分及び凝縮されない低沸点ガス成
分は還流槽4で分離され、高沸点液成分は配管102を
経て還流液分解ガス化炉7に還流される。一方、凝縮さ
れない低沸点ガス成分は還流槽4から配管103を経て
第二冷却器5に導入され、冷却・凝縮される。凝縮液は
油回収槽6に油190として回収される。冷却器5で凝
縮されない未凝縮ガス成分は油回収槽6から配管105
を経て燃焼等の手段(図示していない)によって処理さ
れたのち、大気に放出される。
冷却器3に導入され、高沸点成分が冷却・凝縮される。
凝縮された高沸点液成分及び凝縮されない低沸点ガス成
分は還流槽4で分離され、高沸点液成分は配管102を
経て還流液分解ガス化炉7に還流される。一方、凝縮さ
れない低沸点ガス成分は還流槽4から配管103を経て
第二冷却器5に導入され、冷却・凝縮される。凝縮液は
油回収槽6に油190として回収される。冷却器5で凝
縮されない未凝縮ガス成分は油回収槽6から配管105
を経て燃焼等の手段(図示していない)によって処理さ
れたのち、大気に放出される。
【0015】この間、還流槽4から還流液分解ガス化炉
7に還流された高沸点液成分は配管106を介して供給
される加熱器2の燃焼排ガスにより所定の温度、例えば
300〜450℃に調整加熱され、ガス化される。
7に還流された高沸点液成分は配管106を介して供給
される加熱器2の燃焼排ガスにより所定の温度、例えば
300〜450℃に調整加熱され、ガス化される。
【0016】また、還流槽4も加熱器2から配管10
6、107を介して供給される燃焼排ガスにより所定の
温度、例えば150〜350℃に調整加熱される。
6、107を介して供給される燃焼排ガスにより所定の
温度、例えば150〜350℃に調整加熱される。
【0017】還流液分解ガス化炉7で分解されたガス成
分は配管104を経て、熱分解炉1で分解され配管10
1を流れる混合廃プラスチックl00の分解ガスと一緒
に第一冷却器3に導入され、再度冷却されて凝縮され
る。この操作を繰り返して、高沸点液成分の軽質化が促
進される。
分は配管104を経て、熱分解炉1で分解され配管10
1を流れる混合廃プラスチックl00の分解ガスと一緒
に第一冷却器3に導入され、再度冷却されて凝縮され
る。この操作を繰り返して、高沸点液成分の軽質化が促
進される。
【0018】従来の運転パターン例と本発明の運転パタ
ーン例を図2を用いて比較説明する。両者は、昇温及び
定常運転では同じであるが、焼き切り操作に差がある。
ーン例を図2を用いて比較説明する。両者は、昇温及び
定常運転では同じであるが、焼き切り操作に差がある。
【0019】まず、従来の運転パターン例では、熱分解
炉1が加熱器2により加熱され、混合廃プラスチック1
00が分解される温度まで、例えば300ないし450
℃に昇温される。この温度に維持されて定常運転に入
り、廃プラスチック100が分解ガス化される。この
間、高沸点液は熱分解炉1に繰り返し還流され、軽質化
される。所定量の廃プラスチック100が処理された時
点で、焼き切り操作に入る。
炉1が加熱器2により加熱され、混合廃プラスチック1
00が分解される温度まで、例えば300ないし450
℃に昇温される。この温度に維持されて定常運転に入
り、廃プラスチック100が分解ガス化される。この
間、高沸点液は熱分解炉1に繰り返し還流され、軽質化
される。所定量の廃プラスチック100が処理された時
点で、焼き切り操作に入る。
【0020】すなわち、従来の運転パターン例において
は、熱分解炉1内に残存する残さをドライ状態にし、系
外への取り出しを容易にするために、高沸点還流液成分
が全てガス化される。この操作は、熱分解炉1内の温度
を定常運転時の温度よりも高い、例えば480ないし5
00℃に加熱することにより行われ、高沸点還流液成分
が完全に蒸発される。熱分解炉l内に残存する残さの塊
状化は、焼き切り操作時に起る。すなわち、高沸点還流
液成分が蒸発され、一部の液が若干残り、湿った状態の
時に攪拌(撹杵機は図示していない)されながら廃プラ
スチックの残さが塊状化される。この操作が終了した
後、熱分解炉1が冷却され降温される。
は、熱分解炉1内に残存する残さをドライ状態にし、系
外への取り出しを容易にするために、高沸点還流液成分
が全てガス化される。この操作は、熱分解炉1内の温度
を定常運転時の温度よりも高い、例えば480ないし5
00℃に加熱することにより行われ、高沸点還流液成分
が完全に蒸発される。熱分解炉l内に残存する残さの塊
状化は、焼き切り操作時に起る。すなわち、高沸点還流
液成分が蒸発され、一部の液が若干残り、湿った状態の
時に攪拌(撹杵機は図示していない)されながら廃プラ
スチックの残さが塊状化される。この操作が終了した
後、熱分解炉1が冷却され降温される。
【0021】これに対し、本発明法による運転では、昇
温及び定常運転は従来法と同じである。熱分解炉lに高
沸点還流液成分を還流しないで、加熱器2の燃焼排ガス
系に設けた還流槽から還流液分解ガス化炉7に還流して
熱分解ガス化するため、熱分解炉1での廃プラスチック
残さの塊状化が抑制できる。
温及び定常運転は従来法と同じである。熱分解炉lに高
沸点還流液成分を還流しないで、加熱器2の燃焼排ガス
系に設けた還流槽から還流液分解ガス化炉7に還流して
熱分解ガス化するため、熱分解炉1での廃プラスチック
残さの塊状化が抑制できる。
【0022】また、本発明による運転では、熱分解炉1
では焼き切り操作をする必要がなく、焼き切り運転温度
に比ベ定常運転時の低い温度で熱分解炉1内の残さをド
ライ状態にできる。さらに、還流槽4及び還流液分解ガ
ス化炉7の加熱源に加熱器2からの燃焼排ガスを用いる
ため、加熱消費エネルギーを大幅に低滅できる。
では焼き切り操作をする必要がなく、焼き切り運転温度
に比ベ定常運転時の低い温度で熱分解炉1内の残さをド
ライ状態にできる。さらに、還流槽4及び還流液分解ガ
ス化炉7の加熱源に加熱器2からの燃焼排ガスを用いる
ため、加熱消費エネルギーを大幅に低滅できる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、原料廃プラスチックと
高沸点還流液成分を個別に熱分解ガス化することによ
り、熱分解炉の残さの塊状化が抑制でき、かつ、ガス化
速度を向上できる。
高沸点還流液成分を個別に熱分解ガス化することによ
り、熱分解炉の残さの塊状化が抑制でき、かつ、ガス化
速度を向上できる。
【0024】また、原料廃プラスチック熱分解炉の燃焼
排ガス系に還流槽と還流液熱分解ガス化炉とを設けたこ
とにより、加熱消費エネルギーを大幅に低滅できる効果
がある。
排ガス系に還流槽と還流液熱分解ガス化炉とを設けたこ
とにより、加熱消費エネルギーを大幅に低滅できる効果
がある。
【図1】 本発明の一実施例による混合廃プラスチック
の油化処理装置の模式図である。
の油化処理装置の模式図である。
【図2】 従来法と本発明法の運転パターンの比較説明
図。
図。
1…熱分解炉、2…加熱器、3…第一冷却器、4…還流
槽、5…第二冷却器、6…油回収槽、7…還流液分解ガ
ス化炉、100…混合廃プラスチック、101〜107
…配管、200…燃料、201…燃焼ガス(空気)。
槽、5…第二冷却器、6…油回収槽、7…還流液分解ガ
ス化炉、100…混合廃プラスチック、101〜107
…配管、200…燃料、201…燃焼ガス(空気)。
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フロントページの続き
(72)発明者 小山 俊太郎
茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
(72)発明者 山下 寿生
茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株
式会社日立製作所電力・電機開発研究所内
(72)発明者 松嶋 徳紀
茨城県日立市幸町三丁目2番2号 株式会
社日立エンジニアリングサービス内
Fターム(参考) 4F301 AA11 AA21 CA07 CA24 CA26
CA51 CA64
4H029 CA12
Claims (5)
- 【請求項1】加熱器により加熱される熱分解炉で廃プラ
スチックを熱分解ガス化し、該熱分解ガスを第一冷却器
で冷却、凝縮して高沸点成分を液化し、該高沸点液成分
と低沸点ガス成分とを還流槽で分離し、該還流槽で分離
した低沸点ガス成分を該還流槽の後流側の第二冷却器に
より冷却・凝縮することにより油を生成する廃プラスチ
ックの熱分解油化処理方法において、 前記還流槽で分離した高沸点成分を前記熱分解炉とは別
個に設けられた還流液分解ガス化炉により分解ガス化し
て前記第一冷却器に還流することを特徴とする廃プラス
チックの熱分解油化処埋方法。 - 【請求項2】請求項lにおいて、前記加熱器の排ガス系
を利用して、前記還流槽と前記還流液分解ガス化炉とを
それぞれ加熱することを特徴とする廃プラスチックの熱
分解油化処埋方法。 - 【請求項3】請求項2において、前記加熱器の排ガス系
の高温度領域において前記還流液分解ガス化炉を加熱
し、低温度領域において前記還流槽を加熱することを徴
とする廃プラスチックの熱分解油化方法。 - 【請求項4】廃プラスチックを熱分解ガス化する熱分解
炉と、該熱分解炉を加熱する触媒燃焼あるいはバーナ点
火燃焼方式の加熱器と、前記熱分解炉で発生した熱分解
ガスを冷却、凝縮する第一冷却器と、前記熱分解ガスの
高沸点液成分と低沸点ガス成分とを分離する還流槽と、
前記還流槽で分離した低沸点ガス成分を前記還流槽の後
流側で冷却・凝縮する第二冷却器を備えた廃プラスチッ
クの熱分解油化処理装置において、 前記還流槽で分離された高沸点液成分を熱分解ガス化し
て前記第一冷却器に還流する還流液分解ガス化炉を備え
たことを特徴とする廃プラスチックの熱分解油化処埋装
置。 - 【請求項5】請求項4において、前記加熱器の排ガス系
の高温度領域に前記還流液分解ガス化炉を配置し、低温
度領域に前記還流槽を配置したことを特徴とする廃プラ
スチックの熱分解油化処埋装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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2002
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