JP3872247B2

JP3872247B2 - 横置円筒回転式廃ｆｒｐの熱分解方法

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Publication number: JP3872247B2
Application number: JP2000055166A
Authority: JP
Inventors: 俊作林田
Original assignee: 有限会社矢上船舶機器サービス
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: JP2000327830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合材廃プラスチック（以下、廃プラスチックと略記する）のリサイクルにおいて、熱伝導の悪い廃プラスチックの熱分解方法に属するものである。
特に、本発明は現在問題となっている廃ＦＲＰの廃棄について、リサイクルすることが要求されており、この分野について活用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃プラスチックを熱分解するロータリーキルン炉などが知られており、ロータリーキルン炉などを用いて廃プラスチックの熱分解が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、廃プラスチックを熱分解するロータリーキルン炉などで熱分解する場合、廃プラスチックを構成するガラス繊維等の非分解成分の残さ心材自身が回転することにより、綿状に膨張し炉内を閉塞し炉の能力を低下させていた。また、残さ心材は綿状に膨張して取り出されるため、再利用する場合には、整形する必要があって、再利用の障害となっていた。更に、炉内温度が不均一なため、高温で処理せざるをえず残さ心材の強度が劣化し再利用の妨げになっていた。
【０００４】
本発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、その目的とするところは、廃プラスチックの熱分解において、非分解成分（残さ心材）をほぼそのままの形で取り出し、再利用しやすい状態で分離し、また、熱伝導の悪い廃プラスチックを出来るだけ熱分解温度に近い温度で熱分解し、残さ心材の強度が劣化するのを防ぐとともに熱分解生成物の性状を安定させ、熱分解生成物のガス化成分をそれぞれの凝縮温度で冷却分留し、熱分解生成物の液状成分と共に再生利用する横置円筒回転式廃プラスチックの熱分解方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、請求項１に係る横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法は、炉内に横置された回転容器に廃ＦＲＰ片を適当量充填して水平軸回りに回転させながら加熱ガスを供給すると共に、回転初期においては回転容器を低速で回転して同容器内の上記廃ＦＲＰ片を自由落下させて加熱ガスを同容器内の廃ＦＲＰ片全体に均等に浸透させ、熱分解温度に達した後は廃ＦＲＰ片が自由落下しないように回転容器の回転を高めてその遠心力で廃ＦＲＰ片を回転容器の内周面に張り付けて廃ＦＲＰ片が自転するのを防ぐと共に、遠心力と重力の変動を利用して回転容器の内周面に張り付けた廃ＦＲＰ片を内部振動させ、加熱ガスや熱分解生成物などの熱媒体との熱伝達を向上させて熱分解する手段よりなるものである。
【００１０】
即ち、本発明は、外周に孔の開いた横長の中空軸と、同軸に配され外周に孔が開き一端側が開閉可能で他端側が閉塞された円筒と、上記円筒を内包し上記円筒を出し入れする開閉部を有しかつ一部に加熱ガスと熱分解生成物を排出する開口部を設けた炉と、上記中空軸に連結する加熱ガス供給源と、上記中空軸及び上記円筒とを回転させる動力源と、から構成される横置円筒回転式廃プラスチックの熱分解方法で、廃プラスチック特に廃ＦＲＰを再生利用するに適するものである。
【００１１】
この様に構成された熱分解方法において、円筒の開閉可能側を開き廃プラスチック片を充填した後閉塞し、炉の開閉部を密閉し、中空軸及び円筒を動力源によって回転させ、遠心力と重力との変化を廃プラスチック片に与えながら加熱ガス供給源から熱分解温度に達した加熱ガスを中空軸に連続供給する。加熱ガスは、中空軸の孔を介して円筒の中心部から円周方向への流れを作り廃プラスチック片をい加熱して熱分解し、円筒外周の孔を介して炉の開口部より排出する。このようにして、廃プラスチック片を非分解成分（残さ心材）及び熱分解生成物であるガス化成分や液状成分などに分離する。
【００１２】
同時に、円筒の回転数を調整して遠心力を重力以上に廃プラスチック片へ作用させ、重力による落下を防止することによって、残さ心材をほぼそのままの形状で分離する。また、円筒を回転させることにより遠心力と重力との変動及び廃プラスチック片の弾力とを相乗させて振動させ、加熱ガスを廃プラスチック片間にまんべんなく浸透させて熱伝達を向上させ、廃プラスチック片の温度むらを少なくして、熱分解可能な出来るだけ低い温度で効率良く熱分解する。
【００１３】
そして、加熱ガスや熱分解生成物は、円筒外周部の孔から炉内に排出され、炉の一部の開口部から排出される。炉の一部にある開口部にパイプを設け、熱分解生成物の液状成分を分離し、熱分解生成物のガス化成分と加熱ガスとを冷却装置に送気して、ガス化成分をそれぞれの凝縮温度で冷却分留し、再生利用するものである。一方、非分解成分（残さ心材）は、炉の開閉部を開き、円筒の開閉可能部を開き、円筒外に取り出し再利用する。
【００１４】
また、円筒の外周に案内羽根を設けることで、円筒の外周孔から排出される熱分解生成物は強制的な流れを作られ炉内を回転するので、炉と円筒との熱交換ができ、炉と円筒との温度を均一化して、熱分解生成物の回収を効率よくする。
更に、円筒内に複数の仕切り板を等間隔で放射状に設けることにより、円筒を補強し、円筒内に廃プラスチック片を均等に充填でき、回転起動時の偏りを制限できる。その結果、廃プラスチック片に当たる加熱ガスが均一になり廃プラスチック片の熱分解をさらに効率的にするものである。
【００１５】
円筒の内側に適宜な周波数の電磁波を照射することにより加熱ガスや熱分解生成物を振動させ熱エネルギーを発生させて、廃プラスチック片を加熱し熱分解させることが可能となる。
【００１６】
また、円筒の内側に適宜な位置に適宜な弾力のバネを設けることにより廃プラスチック片の振動を強制することができ、円筒内の部位による熱分解の不均一を修整することができる。更に、円筒の毎分回転数を大きくして廃プラスチック片の毎分内部振動回数を増やして熱分解をさらに効率的にするものである。
【００１７】
また、廃プラスチック片の熱分解に必要な熱量を、加熱ガスの温度と流量とを加減することによって、熱分解の分解速度を調整することが出来る。
【００１８】
また、廃プラスチック片の熱分解生成物に有害物質が生成される可能性のある場合などに、加熱ガスの種類や化学的性状を変えて供給し、熱分解生成物の性状を調整することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態−１の横断面図である。
図１において、１は外周に複数個の孔１ａが開いた円筒形状の中空軸で、中空軸１の外周側には外周に複数個の孔２ａが開いた回転容器としての円筒２が取付けられている。同円筒２は中空軸１と同心軸に配されている。この中空軸１及び円筒２は水平軸回りに回転するように取付けられている。また、同円筒２の一端の前板２ｂは取り外し可能である。２ｃは円筒２の他端に固定された後板である。３は円筒２を内包する炉で、３ａは炉３の前壁で密閉ハッチ機構になっており、図中矢印の方向に摺動するものである。また、３ｂは炉３の後壁であり、同後壁３ｂには加熱ガス供給源４に連通する加熱ガス供給パイプ５が設けられており、炉３の一部に円筒２の孔２ａから排出される熱分解生成物と加熱ガスとを排出する排出口３ｃが設けられている。なお、加熱ガス供給パイプ５は中空回転軸６を介して中空軸１の中空部に連通している。７は前壁３ａを貫通する回転軸で回転用動力８に連結している。９は円筒２と回転駆動軸１０との間に設けられた脱着軸受である。
【００２０】
この様に構成された実施の形態において、ハッチ機構の前壁３ａ、脱着軸受９を取り外して円筒２を炉３外に取り出す。取り出された円筒２の前板２ｂを取り除き廃ＦＲＰ片を適当量充填して前板２ｂを閉める。ついで、この円筒２を炉３内に入れ、脱着軸受９を炉３内にはめ込み、ついで前壁３ａをはめ込んで炉３を密閉する。
【００２１】
次に、加熱ガス供給源４から供給される加熱ガス１１を加熱ガス供給パイプ５、中空回転軸６を介して中空軸１内に供給する。中空軸１内に供給された加熱ガス１１は中空軸１の孔１ａから円筒２に入り円筒２内の廃ＦＲＰ片を加熱しながら円筒２内にある空気等を円筒２の孔２ａを介して炉３の排出口３ｃから排出する。円筒２内の空気等が排出されると、回転用動力８を駆動して遠心力と重力との変化を廃ＦＲＰ片にあたえながら加熱ガス供給源４から熱分解温度に達した加熱ガス１１を中空軸１に連続供給する。加熱ガス１１は中空軸１の孔１ａから円筒２の中心部、そして中心部から円周方向への流れを作り円筒２内の温度を均一化して加熱ガス１１で廃ＦＲＰ片を熱分解する。こうして非分解成分（残さ心材）及び熱分解生成物であるガス化成分や液状成分などに分離する。
【００２２】
この場合、回転用動力８の操作によって廃ＦＲＰ片への回転数を調整し遠心力を重力以上に作用させ、重力による落下を防止することによって、廃ＦＲＰ片の残さ心材をほぼそのまま再利用しやすい形状で分離させる。また、廃ＦＲＰ片への回転数を回転用動力８の操作によって調整し、遠心力と重力との変動及び廃ＦＲＰ片の弾力を相乗させて振動させ（例えば、回転半径２５センチメートルで毎分６０回転させる廃ＦＲＰ片は、毎回ほぼ無重力と２倍の重力を受けることになる。）、加熱ガス１１を廃ＦＲＰ片間にまんべんなく浸透させる。その結果、熱伝達が向上し廃ＦＲＰ片を効率良く熱分解することが出来る。一方、ガス化成分等１１ａは円筒２外周部の孔２ａから炉３内に排出し、炉３の排出口３ｃから排出される。なお、このガス化成分等１１ａには加熱ガス１１と熱分解生成物とが含まれており、またこの熱分解生成物は液状成分とガス化成分とが含まれている。
【００２３】
一方、円筒２内に残るガラス繊維等の非分解成分（残さ心材）は、再び前壁３ａ及び脱着軸受９を取り除き、円筒２を炉３外に取り出し前板２ｂを取り外して円筒２内の非分解成分（残さ心材）をほぼそのままの形状でかつ強度の劣化を少なくして取り出す。この取り出された非分解成分（残さ心材）すなわちガラス繊維等はＦＲＰの心材として再利用される。また、セメント等に混入して、引っ張り強度の強いコンクリートを得ること等により再利用される。
円筒２内から非分解成分（残さ心材）を取り出したら、再び上記の作業を繰り返す。
【００２４】
次に本発明の実施の形態−２乃至実施の形態−４を、図２及び図３を用いて説明する。
図２は実施の形態−２乃至実施の形態−４の横断面図、図３はその III−III 矢視断面図である。なお、図２及び図３中の符合が図１の符合と同一のものは、均等物なので説明を省略する。
図２及び図３において、水平軸回りに回転する回転容器としての円筒２の外周側には、円筒２と同心軸に外筒２Ａが設けられている。９ａは外筒２Ａの内側と回転駆動軸１０との間に設けられた脱着軸受である。１２ａは円筒２と外筒２Ａとの間を通過するガス化成分等１１ａを誘導する誘導管で、同誘導管１２ａは炉３の排出口３ｃを貫通する。１３は誘導管１２ａの途中に設けられた液状成分等の貯留槽、１２ｂは貯留槽１３から一次冷却分留装置１４への誘導管で、同一次冷却分留装置１４は誘導管１２ｂを流れるガス化成分等１１ｂを冷却し分留されたものを貯留する一次冷却分留装置、１５は一次冷却分留装置１４の後流側に設けられ一次冷却分留装置１４から誘導管１２ｃを流れるガス化成分等１１ｃを冷却し分留されたものを貯留する二次冷却分留装置である。なお、１２ｄは二次冷却分留装置１５からのガス化成分等１１ｄを流す誘導管で、同誘導管１２ｄは循環ポンプ１６の吸入側に連結されガス化成分等１１ｅを流す誘導管１２ｅに連通している。また、１７はガス化成分等１１ｅの排気管で誘導管１２ｅに分岐して設けられている。１７ａは同排気管１７に介装された排気バルブで、循環ポンプ１６の吐出側のガス化成分等１１ｅを流す誘導管１２ｅに連結している。１８は流量調整バルブで排気管１７の分岐点よりも後流側に介装され、１９は流量調整バルブ１８の後流側に誘導管１２ｆに分岐して設けられた給気管で、同給気管１９には給気バルブ１９ａが介装されている。誘導管１２ｆは加熱ガス１１のガス加熱管５ａに連結されている。また、２０は燃焼室で、２０ａは燃焼室上床、２０ｂは燃焼室上床２０ａに設けられた複数の燃焼ガス排出口、２１は燃焼室２０に設置された燃焼装置である。２２は燃焼室上床２０ａと外筒２Ａとの間に設けられた加熱室である。この加熱室２２には炉３を貫通したガス加熱管５ａが燃焼ガス排出口２０ｂの上部に配設されており、同ガス加熱管５ａは上方に曲げられ加熱ガス供給パイプ５に連通している。
【００２５】
この様に構成された実施の形態において、上記実施の形態−１で示した要領で、廃ＦＲＰ片の熱処理を加熱ガス１１に水蒸気を用いて熱分解を行なう。先ず、廃ＦＲＰ片を円筒２内に充填しハッチ機構３Ａで密閉し流量調整バルブ１８を閉、排気バルブ１７ａを開とし、給気管１９から水蒸気を加熱ガスの循環系内に充填しながら円筒２を回転用動力８で回転起動する。また、燃焼装置２１を起動し燃料に着火して燃焼室２０内で燃焼を開始する。次に、空気が排気管１７から排気されたら、給気管１９からの水蒸気の供給を止め、循環ポンプ１６を起動し、流量調整バルブ１８と排気バルブ１７ａとの開度を調整して、加熱ガス１１循環系内の圧力と流量とを調整する。また、燃焼装置２１の調整によって加熱室２２内のガス加熱管５ａに当たる燃焼ガス排出口２０ｂから噴出する燃焼ガスの温度と噴出量とを調整する。この様にして、加熱ガス１１の温度をコントロールして熱処理を開始する。
【００２６】
この熱分解によって廃ＦＲＰ片のガス化成分等１１ａは、円筒２外周の孔２ａから排出され円筒２と外筒２Ａとの空間路を通って誘導管１２ａに導かれ、液状成分は液体貯留槽１３で分離される。そして、誘導管１２ｂのガス化成分等１１ｂは一次冷却分留装置１４で冷却され、ガス化成分等１１ｂが１９０℃程度に冷却されるとフタル酸等が分留される。ついで、一次冷却分留装置１４で分留されないガス化成分等１１ｃは誘導管１２ｃを介し、二次冷却分留装置１５に導かれる。ここでガス化成分等１１ｃが１４０℃程度に冷却されるとスチレン等が分留される。更に、二次冷却分留装置１５で分留されないガス化成分等１１ｄは誘導管１２ｄに導かれて循環ポンプ１６で加圧される。そして、誘導管１２ｅに導かれたガス化成分等１１ｅの圧力を排気バルブ１７ａの開度で調整する。一方、再循環するガス化成分等１１ｅは流量調整バルブ１８の開度で流量調整して、再び水蒸気（加熱ガス１１）と未留ガス（冷却分留されなかったガス化成分を以後未留ガスと言う。）とを加熱ガス１１ｆとしてガス加熱管５ａへ誘導し、熱処理が終了するまで加熱ガス１１として再送気する。
【００２７】
ついで、熱処理が終了したら燃焼装置２１を止め加熱ガス１１の温度を下げながら流量調整バルブ１８を閉める。そして、給気管１９から水蒸気を供給しながら水蒸気と未留ガスとを排気管１７から放出して円筒２内に新しい水蒸気を充填する。次に、給気管１９から水蒸気の供給を止め、循環ポンプ１６を止め、回転用動力８を停止して円筒２の回転を止める。更に、炉３の冷却と共に給気管１９から円筒２内を空気と置換してハッチ機構３Ａを開放する。
この場合、未留ガス放出が環境上問題であれば、図示省略のガス処理装置で水蒸気と未留ガスとを分離貯留し、本実施の形態の再操作時の加熱ガスの加熱熱源として燃焼させる。
【００２８】
本発明の実施の形態−３について説明する。
図３において、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・は円筒２の外周面にその円周方向に適宜な間隔で設けられた複数個の案内羽根である。円周方向に適宜な間隔で設けられた各案内羽根２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・は、円筒２の軸方向に延設されている。
この案内羽根２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・によって、円筒２Ａの孔２ａから放出されたガス化成分等１１ａは強制的な流れを作られながら外筒２Ａ内を回転するので外筒２Ａと円筒２との熱交換ができ、外筒２Ａ内の温度を均一化する。その結果、廃ＦＲＰ片の熱分解効率を高くすることが出来る。
【００２９】
本発明の実施の形態−４について説明する。
図３において、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、・・・は円筒２の内側に軸方向に複数個の放射状に設けられた仕切板である。この仕切板２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、・・・によって円筒２は補強され、複数個の隔室２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、・・・に分割されるので廃ＦＲＰ片を均等に充填でき、回転起動時の偏りを制限できる。また、廃ＦＲＰ片に当たる加熱ガス１１の温度むらが少なくなり廃ＦＲＰ片の再利用をさらに効率的にするものである。
なお、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、・・・間の加熱ガス１１の交流を良くするために、仕切板２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、・・・に複数の孔を設けても良い。
【００３０】
ついで、本発明の実施の形態−５及び実施の形態−６を図４及び図５用いて説明する。
図４は、実施の形態−５及び実施の形態−６の横断面図である。
図５は、そのＶ−Ｖ矢視断面図である。
図４及び図５中の符合が、図１乃至図３の符合と同一なものは、均等物なので説明を省略する。
２６は一次冷却分留装置の噴霧ノズルである。２７は二次冷却分留装置の噴霧ノズルである。２８は二次冷却分留装置１５からのガス化成分等１１ｄを流す誘導管１２ｄの後流側に設けられた気液分離器及びガス化成分等１１ｄの凝縮器（以後、気液分離器と略記する。）である、２８ａは気液分離器２８内の凝縮器でガス化成分等１１ｄの熱交換装置であり、２８ｂはガス化成分等１１ｄの液化した飽和液である。更に、１２ｇは気液分離器２８で分離されたガス化成分等１１ｇの誘導管で循環ポンプ１６の吸入側に連結している。１２ｈは循環ポンプ１６で加圧されたガス化成分等１１ｈの誘導管で循環ポンプ１６の吐出側に連結されている。２９は誘導管１２ｈに分岐し、排気バルブ１７ａを介装した排気管１７と連結した未留ガスと加熱ガスとの主凝縮器である。
【００３１】
この様に構成された実施の形態において、上記実施の形態−２で示した要領で、一次冷却分留装置の噴霧ノズル２６から噴出量を調整した噴霧水（水の蒸発の潜熱と熱分解ガスの凝縮の潜熱との熱交換をさせる。）をガス化成分等１１ｂに直接噴霧して冷却分留する。また、誘導管１２ｃを介し二次冷却分留装置１５に導かれたガス化成分等１１ｃは、二次冷却分留装置の噴霧ノズル２７から同様に噴霧水を直接噴霧して冷却分留する。更に、二次冷却分留装置１５で分留されないガス化成分等１１ｄは誘導管１２ｄを介し気液分離器２８でガス化成分等１１ｇと液状成分とに再度分離される。また、噴霧され蒸発した水蒸気は気液分離器２８内に設置された熱交換装置２８ａで冷却され飽和水２８ｂとして回収し、再度噴霧水として利用しながら気液分離器２８内に一定量貯留（飽和液は圧力が低下すると蒸発して器内の圧力を安定させる。）する。更に、ガス化成分等１１ｇは誘導管１２ｇに導かれて循環ポンプ１６で加圧され、誘導管１２ｈに導かれたガス化成分等１１ｈの圧力を排気バルブ１７ａの開度で調整し、排気管１７から排気させる。このガス化成分等１１ｈの一部は適宜主凝縮器２９で凝縮分離する。一方、誘導管１２ｉの再循環するガス化成分等１１ｉは流量調整バルブ１８の開度で流量を調整して、再び加熱ガス（水蒸気と未留ガス）１１ｉとしてガス加熱管５ａへ誘導されて再送気させる。
【００３２】
熱処理が終了したら、流量調整バルブ１８を閉め、給気管１９から新しい水蒸気を供給し、新しく供給した水蒸気を含むガス化成分等１１ｇを循環ポンプ１６を用いて、ガス化成分等１１ｈを排気管１７を介して主凝縮器２９に注入し、水蒸気を液化して未留ガスを分離する。このようにして未留ガスも分離貯留して、加熱源として再利用する。
【００３３】
本発明の実施の形態−６について説明する。
図４及び図５において、３０は複数個の空気噴出孔３０ａを有する空気供給管で、同空気供給管３０は加熱室２２内でガス加熱管５ａの下方に設けられており、一部が加熱室２２を貫通し炉３外で空気供給装置３１に連結されている。
また、円筒２の内側に電磁波を照射する電磁波照射装置３２が中空軸１の外周面にその円周方向に適宜の間隔で複数設けられている。更に、円筒２の内周面の全域には均等間隔で複数のバネ３３が設けられている。バネ３３には例えば板バネが使用されている。
【００３４】
このような構成において、加熱ガス１１の温度をコントロールするため、燃焼ガスにより加熱されているガス加熱管５ａに、空気供給装置３１から供給された空気を空気供給管３０の空気噴出孔３０ａから噴出させて当て、空気噴出孔３０ａから噴出される空気の量を調節することによって、より高度にガス加熱管５ａ内の加熱ガス１１の温度をコントロールすることが出来る。このように、加熱ガス１１の温度や流量を調節することによって、加熱ガス１１が廃ＦＲＰ片に与える熱量を調節でき、熱分解ガス化反応速度を調整することが可能となる。また、廃ＦＲＰ片の熱分解生成物に有害物質が生成される可能性のある場合には加熱ガス１１の種類や化学的性状を変えることによって、熱分解生成物の分解生成段階での性状を調整し無害化することが出来る。
【００３５】
更に、電磁波照射装置３２から照射される電磁波によって円筒２の内側の廃ＦＲＰ片は加熱されるため、熱分解を早めることができる。また、バネ３３は遠心力と重力との変動によって微小振動してバネ３３に張り付いた廃ＦＲＰ片を微小振動させて熱分解を早めることができる。
【００３６】
〔実施の形態の効果〕
１）横置円筒２の回転数を調整し、廃ＦＲＰ片に遠心力を与え、一回転毎の（遠心力＋重力）と（遠心力−重力）との変動により振動させ、廃ＦＲＰ片間に加熱ガス１１を均等に浸透させるので、廃ＦＲＰ片の熱分解を効率良く行なうことができる。
２）廃ＦＲＰ片の熱分解に必要な熱量を加熱ガス１１の温度と流量とを調整することによって廃ＦＲＰ片の熱分解の分解速度を調整できる。
３）廃ＦＲＰ片の熱分解が低温一定温度で処理できるため、熱分解生成物の成分が安定していて再生利用が容易になる。
４）円筒２の回転により廃ＦＲＰ片の非分解成分のガラス繊維が膨張せず、低温処理のため強度の劣化が少なく再利用することが容易になる。
５）廃ＦＲＰ片のガス化成分等を冷却分留し、廃ＦＲＰ片の熱分解用加熱ガス１１の加熱用熱源として未留ガスやスチレン等は再利用できるので、リサイクル効率が良い。
６）廃ＦＲＰ片の熱分解生成物を分離分留し、加熱ガス等の凝縮分離により加熱処理がほぼ閉鎖された循環系内で処理され、更に加熱ガス１１の種類や化学的性状を変えて熱分解するため有害物質を外部に排出することがない。
７）円筒２の回転により廃ＦＲＰ片を振動させるため、振動装置が単純で騒音が少ない。また、回転運動のため動力消費を少なくすることができる。
８）円筒２に案内羽根２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・により廃ＦＲＰ片のガス化成分等１１ａの流れを強制することができ、外筒２Ａ内の温度を均一化して廃ＦＲＰ片の熱分解効率を高くすることができる。
９）円筒２内に隔室２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、・・・を設けたことにより廃ＦＲＰ片を均等に充填することができ、円筒２を補強でき、回転起動時の偏りを制限できる。また、廃ＦＲＰ片の温度むらをなくし均一に廃ＦＲＰ片を熱分解できる。
１０）加熱ガス１１に水蒸気を用いてガス化成分等１１ｂ、１１ｃを分留する冷却方法に、水を直接噴霧して熱交換させることによって熱交換効率を良くすることができる。また、冷却分留装置１４及び二次冷却分留装置１５を単純化でき、熱交換の速度が早く、噴霧量の調整によって廃ＦＲＰ片のガス化成分の分留温度のコントロールが容易になる。
１１）炉３内に燃焼室２０を設け、炉３が外筒２Ａを内包することにより外筒２Ａを外側から加熱保温ができる。また、未留ガス等不要残さ物を燃焼室２０で高温焼却して完全燃焼させ、加熱ガス１１の加熱源として利用することができる。
１２）気液分離器２８を設けることにより循環ポンプ１６に液状成分（水など）の流入を制限でき、また気液分離器２８内に飽和水２８ｂなど飽和状態の液体が存在することによって系内の圧力変動を緩和することができる。
【００３７】
【発明の効果】
１）横置円筒の回転数を調整し廃プラスチック片に遠心力を与え、一回転毎の（遠心力＋重力）と（遠心力−重力）との変動により振動させ、廃プラスチック片に加熱ガスを均等に浸透させることにより熱伝達が向上し、廃プラスチック片の熱分解可能な低温の一定温度で効率良く熱分解させることができる。
２）廃プラスチック片の熱分解に必要な熱量を、加熱ガスの温度と流量とを加減することによって熱分解の分解速度を調整することが出来る。
３）廃プラスチック片の熱分解生成物に有害物質が生成される可能性のある場合などに、加熱ガスの種類や化学的性状を変えて供給し、熱分解生成物の性状を調整し無害化することが可能となる。
４）廃プラスチック片の熱分解が一定温度で処理できるため、熱分解生成物の成分が安定していて、液状成分やガス化成分が冷却分留された物質の再生利用が容易になる。
５）円筒の回転数調整により、廃プラスチック片の非分解成分のガラス繊維等が膨張せず、低温処理のため強度の劣化が少なく再利用することが容易になる。
６）廃プラスチック片の熱分解生成物を分離分留、加熱ガス等の凝縮分離により加熱処理がほぼ閉鎖された循環系内で処理されるため有害物質を排出することがない。
７）円筒の回転により廃プラスチック片を振動させるため、振動装置が単純で騒音が少ない。また、回転運動のため動力消費を少なくすることができる。
８）円筒に案内羽根をつけることにより廃プラスチック片の熱分解生成物の流れを強制することができ、回転系内の温度を均一化して廃プラスチック片の熱分解効率を高くすることができる。
９）円筒内に隔室を設けたことにより廃プラスチック片を均等に充填することができ、円筒を補強し、回転起動時の偏りを制限できる。また、廃プラスチック片の温度むらをなくし、均一に廃プラスチック片を熱分解できる。
１０）円筒の内側に電磁波を照射する電磁波照射装置を設けたことにより廃プラスチック片の熱分解を早めることができる。
１１）円筒の内周面に適宜な間隔でバネを設けたことにより、バネは遠心力と重力との変動によって微小振動してバネに張り付いた廃プラスチック片を微小振動させて熱分解を早めることができる。
１２）加熱ガスに水蒸気等不活性なガスを用いることにより、熱分解生成物の酸化や燃焼及び爆発を防止することができる。
１３）ほぼ大気圧の下で加熱処理できるため装置の構造が簡単で製造コストを低減できる。
以上述べたような、本発明によって廃プラスチック片を効率良く加熱処理することができる。
また、本発明によって得られた処理物を効率良く再生利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態−１の横断面図である。
【図２】本発明の実施の形態−２乃至実施の形態−４の横断面図である。
【図３】図２の III−III 矢視断面図である。
【図４】本発明の実施の形態−５及び実施の形態−６の横断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【符号の説明】
１：中空軸、１ａ：孔
２：円筒、２Ａ：外筒
２ａ：孔、２ｂ：前板、２ｃ：後板
３：炉、３ａ：前壁、３ｂ：後壁、３ｃ：排出口
３Ａ：ハッチ機構
４：加熱ガス供給源
５：加熱ガス供給パイプ、５ａ：ガス加熱管
６：中空回転軸
７：回転軸
８：回転用動力
９、９ａ：脱着軸受
１０：回転駆動軸
１１：加熱ガス
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ、１１ｉ：ガス化成分等
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ：誘導管
１３：貯留槽
１４：一次冷却分留装置
１５：二次冷却分留装置
１６：循環ポンプ
１７：排気管、１７ａ：排気バルブ
１８：流量調整バルブ
１９：給気管、１９ａ：給気バルブ
２０：燃焼室、２０ａ：燃焼室上床、２０ｂ：燃焼ガス排出口
２１：燃焼装置
２２：加熱室
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ：案内羽根
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ：仕切板
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ：隔室
２６：一次冷却分留装置の噴霧ノズル
２７：二次冷却分留装置の噴霧ノズル
２８：気液分離器、２８ａ：熱交換装置、２８ｂ：飽和液
２９：主凝縮器
３０：空気供給管、３０ａ：空気噴出孔
３１：空気供給装置
３２：電磁波照射装置
３３：バネ

Claims

炉内に横置された回転容器に廃ＦＲＰ片を適当量充填して水平軸回りに回転させながら加熱ガスを供給すると共に、回転初期においては回転容器を低速で回転して同容器内の上記廃ＦＲＰ片を自由落下させて加熱ガスを同容器内の廃ＦＲＰ片全体に均等に浸透させ、熱分解温度に達した後は廃ＦＲＰ片が自由落下しないように回転容器の回転を高めてその遠心力で廃ＦＲＰ片を回転容器の内周面に張り付けて廃ＦＲＰ片が自転するのを防ぐと共に、遠心力と重力の変動を利用して回転容器の内周面に張り付けた廃ＦＲＰ片を内部振動させ、加熱ガスや熱分解生成物などの熱媒体との熱伝達を向上させて熱分解することを特徴とする横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
上記廃ＦＲＰ片の熱分解生成物を炉外に取り出し再生利用物として分離分留する請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
熱分解生成物や加熱ガスを排出する開口部にパイプを設け、上記パイプがガス化成分をそれぞれの凝縮温度で冷却分留する冷却装置を通過する請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
回転容器としての円筒の外周に適宜の隙間をあけて外筒を設けると共に、上記円筒外周面にその円周方向に適宜な間隔で廃ＦＲＰ片の熱分解生成物の流れを強制する複数個の案内羽根を設けた請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
回転容器としての円筒の内側に、軸方向に複数個の仕切板を放射状に設けた請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
回転容器としての円筒の内側に熱分解を早める電磁波を照射する電磁波照射装置を設けた請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
回転容器としての円筒の内周面に適宜な間隔で張り付いた廃ＦＲＰ片を微小振動させて熱分解を早めるバネを設けた請求項１記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。
上記冷却装置の冷却分留に噴霧水を熱分解生成物のガス化成分に直接噴霧して冷却する噴霧ノズルを設けた請求項３記載の横置円筒回転式廃ＦＲＰの熱分解方法。