JP3998776B2 - 廃プラスチック油化処理方法 - Google Patents
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを油化して再利用できるようにする廃プラスチック油化処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃プラスチックの処理方法として、廃プラスチックを油化して再利用できるようにする環境にやさしい廃プラスチック油化処理方法が注目されている。
【０００３】
図２は、従来の廃プラスチック油化処理方法の一例を示す説明図であり、以下にこの廃プラスチック油化処理方法について説明する。
【０００４】
粉砕機１０１により粉砕された廃プラスチックと触媒フィーダ１０２より供給される熱分解触媒とが押出機１０４のホッパ１０３へ投入され、Ｎ2 ガスを導入することにより酸素濃度を下げたのち押出機１０４の溶融ゾーン１０４ａに供給される。そして、スクリュ１０５によって溶融ゾーン１０４ａ中を熱分解ゾーン１０４ｂへ向けて移送される間に２００〜４００℃に加熱されて溶融されたのち、熱分解ゾーン１０４ｂ中を吐出管路１０６へ向けて移送される間に４００〜４５０℃に加熱されて熱分解によりガス化される。この生成ガスは吐出管路１０６を介して受けドラム１０７へ送られ、ジャケット１０８に通される冷却水により冷却されてその一部が液化されるが、大部分の生成ガスは凝縮器１０９で液化されて生成油となって受けドラム１０７へ戻される。受けドラム１０７の生成油は、逐次排出管路１０７ａを通してスケールとともに排出され、その途上に設けたスクリーンでスケールが除去される（特開平９−７１７８４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、廃プラスチックが溶融あるいは熱分解した際に生成された塩化水素ガスを除去することができない。また、一台の押出機内において廃プラスチックの溶融および熱分解を行なっているために熱分解触媒を用いなければならず、この熱分解触媒が生成油に混入してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、有害な塩化水素ガスを効率的に除去することができ、また、熱分解触媒が混入しない良質の生成油を得ることができる廃プラスチック油化処理方法を実現することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の廃プラスチック油化処理方法は、廃プラスチックを破砕したフラフをベント式二軸スクリュ押出機へ供給して溶融させるとともに生成された塩化水素ガスをベント口より除去したのち溶融廃プラスチックを押し出す溶融・脱塩化水素ガス工程と、押し出された前記溶融廃プラスチックを単軸スクリュ押出機へ導入して加熱することによって熱分解により油化する温度に昇温させた高温溶融廃プラスチックを押し出す昇温工程と、押し出された前記高温溶融廃プラスチックを分流させてその一方を前記ベント式二軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させるとともに他方を熱分解槽へ導入して熱分解させることにより油化ガスを生成させる熱分解工程と、生成された前記油化ガスを分溜装置へ導入して分溜する分流工程を備え、前記熱分解槽中の前記高温溶融廃プラスチックの一部を前記単軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させることを特徴とする。
【０００８】
また、溶融・脱塩化水素ガス工程により除去された塩化水素ガスを塩酸吸収設備へ導入して回収する。
【０００９】
さらに、分溜装置において、油化ガスを灯油相当成分、軽油相当成分および重油相当成分に分溜する。
【００１０】
加えて、塩酸吸収設備および分溜装置からそれぞれ排出される排ガスを排ガス処理設備へ導入して排ガス中の有害成分の除去を行なう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る廃プラスチック油化処理方法の実施に用いられる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。以下、この図１に示す廃プラスチック油化処理装置を用いた場合を例に挙げて、本発明の廃プラスチック油化処理方法の一実施の形態について説明する。
【００１２】
（１） 溶融、脱塩化水素ガス工程
図示しない定量供給装置を用い、廃プラスチックを破砕したフラフを所定の供給量でベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 のホッパ４へ投入して溶融させるとともに生成された塩化水素ガスをベント口５より除去したのち溶融廃プラスチックを押し出す。
【００１３】
ベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 は、加熱シリンダ１内に配設された２本のスクリュ２が回転駆動手段３により同方向または逆方向へ回転されるものであって、ホッパ４より供給口１ａを経て加熱シリンダ１内へ供給された前記フラフが効率良く喰い込まれる。また、後述する昇温工程において単軸スクリュ押出機Ｅ2 よりその吐出管路１４へ押し出された熱分解により油化する温度に昇温された高温溶融廃プラスチックが、吐出管路１４の先端に配設された分流弁１５により二つの流れに分流されて、そのうちの一方が返戻管路１６を介して加熱シリンダ１におけるフラフ溶融開始位置とベント口５との間の適宜部位へ返戻される。
【００１４】
このため、前記フラフは、ベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 の加熱シリンダ１の壁面からの伝熱およびスクリュ２によるせん断発熱に加え、返戻された熱分解により油化する温度に昇温された高温溶融廃プラスチックが混練されるため、急速に溶融され、塩化水素ガスを効率的に除去することができる。
【００１５】
（２） 昇温工程
上記（１）の溶融・脱塩化水素ガス工程に続き、押し出された溶融廃プラスチックを吐出管路６を介して単軸スクリュ押出機Ｅ2 へ導入して加熱することにより、熱分解により油化する温度に昇温させた高温溶融廃プラスチックにして吐出管路１４へ押し出す。
【００１６】
単軸スクリュ押出機Ｅ2 は、加熱シリンダ１１内に回転駆動手段１３により回転される一本のスクリュ１２が配設されたものであって、供給口１１ａより加熱シリンダ１１内へ導入された溶融廃プラスチックと、循環管路２３を介して供給口１１ａの近傍部位へ返戻された熱分解槽１８中の高温溶融廃プラスチックの一部とを混練して加熱することにより、均一に昇温させることができる。
【００１７】
（３） 熱分解工程
上記（２）の昇温工程により吐出管路１４へ押し出された前記高温溶融廃プラスチックは、吐出管路１４の先端に配設された分流弁１５により二つの流れに分流され、その一方が返戻管路１６を介してベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 へ返戻されるとともに、他方が分岐管路１７を介して熱分解槽１８へ導入されて熱分解による油化ガスが生成される。
【００１８】
ここで、熱分解槽１８へ導入される前記高温溶融廃プラスチックの流量は、分流弁１５によって、返戻管路１６を介してベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 へ返戻される高温溶融廃プラスチックの流量を変化させることで制御する。その結果、熱分解槽１８中における熱分解による油化ガス生成速度を制御することができる。
【００１９】
また、熱分解槽１８の底部近傍と単軸スクリュ押出機Ｅ2 における加熱シリンダ１１の供給口１１ａの近傍とを接続する循環管路２３により、熱分解槽１８中の高温溶融廃プラスチックの一部が単軸スクリュ押出機Ｅ2 へ返戻される。
【００２０】
このため、熱分解槽１８内において回転駆動手段２０によって回転される撹拌機１９の撹拌翼１９ａによる撹拌作用と、上述した循環管路２３による返戻とにより、単軸スクリュ押出機Ｅ2 と熱分解槽１８との間に前記高温溶融廃プラスチックが循環する積極的な流れが発生し、熱分解による油化ガスが効率良く生成される。
【００２１】
なお、熱分解槽１８から循環管路２３を介して単軸スクリュ押出機Ｅ2 における加熱シリンダ１１の供給口１１ａの近傍へ返戻される高温溶融廃プラスチックの流量は、熱分解槽１８の循環管路２４の連通部と前記供給口１１ａとの高さの差（ヘッド差）によって決定される。
【００２２】
（４） 油化ガスの分溜工程
上記（３）の工程により生成された油化ガスは、油化ガス管路２２を介して分溜装置２４へ導入され、灯油相当成分２６、軽油相当成分２７および重油相当成分２８に分溜して回収される。
【００２３】
一方、熱分解槽１８中の残渣は排出口１８ａを介して残渣排出装置２１へ逐次排出される。
【００２４】
（５） 塩酸の回収工程
上記（１）の工程により除去された塩化水素ガスは、ベント管路７を介して塩酸吸収設備８に導入され、水に吸収させて塩酸として回収される。
【００２５】
（６） 上記（４）の工程による分溜装置２４から出る廃ガスは廃ガス管路２５を介し、また、上記（５）の工程による塩酸吸収設備８から出る廃ガスは廃ガス管路９を介して廃ガス処理設備１０へ導入され、有害成分を除去したのち大気へ放出される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００２７】
廃プラスチックのフラフが急速に溶融され、効率的に塩化水素ガスを除去することができるとともに、熱分解による油化ガスの生成効率が良くなり、廃プラスチック油化処理能力が著しく向上する。
【００２８】
さらに、熱分解触媒を用いる必要がないため、熱分解触媒が混入しない良質の生成油を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃プラスチック油化処理方法の実施に用いる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。
【図２】従来の廃プラスチック油化処理方法の実施に用いる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，３１ 加熱シリンダ
１ａ，１１ａ 供給口
２，１２ スクリュ
３，１３，２０ 回転駆動手段
４ ホッパ
５ ベント口
６，１４ 吐出管路
７ ベント管路
８ 塩酸吸収設備
９，２５ 廃ガス管路
１０ 廃ガス処理設備
１５ 分流弁
１６ 返戻管路
１７ 分岐管路
１８ 熱分解槽
１８ａ 排出口
１９ 撹拌機
１９ａ 撹拌翼
２１ 残渣排出装置
２２ 油化ガス管路
２３ 循環管路
２４ 分溜装置
２６ 灯油相当成分
２７ 軽油相当成分
２８ 重油相当成分
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを油化して再利用できるようにする廃プラスチック油化処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃プラスチックの処理方法として、廃プラスチックを油化して再利用できるようにする環境にやさしい廃プラスチック油化処理方法が注目されている。
【０００３】
図２は、従来の廃プラスチック油化処理方法の一例を示す説明図であり、以下にこの廃プラスチック油化処理方法について説明する。
【０００４】
粉砕機１０１により粉砕された廃プラスチックと触媒フィーダ１０２より供給される熱分解触媒とが押出機１０４のホッパ１０３へ投入され、Ｎ2 ガスを導入することにより酸素濃度を下げたのち押出機１０４の溶融ゾーン１０４ａに供給される。そして、スクリュ１０５によって溶融ゾーン１０４ａ中を熱分解ゾーン１０４ｂへ向けて移送される間に２００〜４００℃に加熱されて溶融されたのち、熱分解ゾーン１０４ｂ中を吐出管路１０６へ向けて移送される間に４００〜４５０℃に加熱されて熱分解によりガス化される。この生成ガスは吐出管路１０６を介して受けドラム１０７へ送られ、ジャケット１０８に通される冷却水により冷却されてその一部が液化されるが、大部分の生成ガスは凝縮器１０９で液化されて生成油となって受けドラム１０７へ戻される。受けドラム１０７の生成油は、逐次排出管路１０７ａを通してスケールとともに排出され、その途上に設けたスクリーンでスケールが除去される（特開平９−７１７８４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、廃プラスチックが溶融あるいは熱分解した際に生成された塩化水素ガスを除去することができない。また、一台の押出機内において廃プラスチックの溶融および熱分解を行なっているために熱分解触媒を用いなければならず、この熱分解触媒が生成油に混入してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、有害な塩化水素ガスを効率的に除去することができ、また、熱分解触媒が混入しない良質の生成油を得ることができる廃プラスチック油化処理方法を実現することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の廃プラスチック油化処理方法は、廃プラスチックを破砕したフラフをベント式二軸スクリュ押出機へ供給して溶融させるとともに生成された塩化水素ガスをベント口より除去したのち溶融廃プラスチックを押し出す溶融・脱塩化水素ガス工程と、押し出された前記溶融廃プラスチックを単軸スクリュ押出機へ導入して加熱することによって熱分解により油化する温度に昇温させた高温溶融廃プラスチックを押し出す昇温工程と、押し出された前記高温溶融廃プラスチックを分流させてその一方を前記ベント式二軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させるとともに他方を熱分解槽へ導入して熱分解させることにより油化ガスを生成させる熱分解工程と、生成された前記油化ガスを分溜装置へ導入して分溜する分流工程を備え、前記熱分解槽中の前記高温溶融廃プラスチックの一部を前記単軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させることを特徴とする。
【０００８】
また、溶融・脱塩化水素ガス工程により除去された塩化水素ガスを塩酸吸収設備へ導入して回収する。
【０００９】
さらに、分溜装置において、油化ガスを灯油相当成分、軽油相当成分および重油相当成分に分溜する。
【００１０】
加えて、塩酸吸収設備および分溜装置からそれぞれ排出される排ガスを排ガス処理設備へ導入して排ガス中の有害成分の除去を行なう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る廃プラスチック油化処理方法の実施に用いられる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。以下、この図１に示す廃プラスチック油化処理装置を用いた場合を例に挙げて、本発明の廃プラスチック油化処理方法の一実施の形態について説明する。
【００１２】
（１） 溶融、脱塩化水素ガス工程
図示しない定量供給装置を用い、廃プラスチックを破砕したフラフを所定の供給量でベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 のホッパ４へ投入して溶融させるとともに生成された塩化水素ガスをベント口５より除去したのち溶融廃プラスチックを押し出す。
【００１３】
ベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 は、加熱シリンダ１内に配設された２本のスクリュ２が回転駆動手段３により同方向または逆方向へ回転されるものであって、ホッパ４より供給口１ａを経て加熱シリンダ１内へ供給された前記フラフが効率良く喰い込まれる。また、後述する昇温工程において単軸スクリュ押出機Ｅ2 よりその吐出管路１４へ押し出された熱分解により油化する温度に昇温された高温溶融廃プラスチックが、吐出管路１４の先端に配設された分流弁１５により二つの流れに分流されて、そのうちの一方が返戻管路１６を介して加熱シリンダ１におけるフラフ溶融開始位置とベント口５との間の適宜部位へ返戻される。
【００１４】
このため、前記フラフは、ベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 の加熱シリンダ１の壁面からの伝熱およびスクリュ２によるせん断発熱に加え、返戻された熱分解により油化する温度に昇温された高温溶融廃プラスチックが混練されるため、急速に溶融され、塩化水素ガスを効率的に除去することができる。
【００１５】
（２） 昇温工程
上記（１）の溶融・脱塩化水素ガス工程に続き、押し出された溶融廃プラスチックを吐出管路６を介して単軸スクリュ押出機Ｅ2 へ導入して加熱することにより、熱分解により油化する温度に昇温させた高温溶融廃プラスチックにして吐出管路１４へ押し出す。
【００１６】
単軸スクリュ押出機Ｅ2 は、加熱シリンダ１１内に回転駆動手段１３により回転される一本のスクリュ１２が配設されたものであって、供給口１１ａより加熱シリンダ１１内へ導入された溶融廃プラスチックと、循環管路２３を介して供給口１１ａの近傍部位へ返戻された熱分解槽１８中の高温溶融廃プラスチックの一部とを混練して加熱することにより、均一に昇温させることができる。
【００１７】
（３） 熱分解工程
上記（２）の昇温工程により吐出管路１４へ押し出された前記高温溶融廃プラスチックは、吐出管路１４の先端に配設された分流弁１５により二つの流れに分流され、その一方が返戻管路１６を介してベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 へ返戻されるとともに、他方が分岐管路１７を介して熱分解槽１８へ導入されて熱分解による油化ガスが生成される。
【００１８】
ここで、熱分解槽１８へ導入される前記高温溶融廃プラスチックの流量は、分流弁１５によって、返戻管路１６を介してベント式二軸スクリュ押出機Ｅ1 へ返戻される高温溶融廃プラスチックの流量を変化させることで制御する。その結果、熱分解槽１８中における熱分解による油化ガス生成速度を制御することができる。
【００１９】
また、熱分解槽１８の底部近傍と単軸スクリュ押出機Ｅ2 における加熱シリンダ１１の供給口１１ａの近傍とを接続する循環管路２３により、熱分解槽１８中の高温溶融廃プラスチックの一部が単軸スクリュ押出機Ｅ2 へ返戻される。
【００２０】
このため、熱分解槽１８内において回転駆動手段２０によって回転される撹拌機１９の撹拌翼１９ａによる撹拌作用と、上述した循環管路２３による返戻とにより、単軸スクリュ押出機Ｅ2 と熱分解槽１８との間に前記高温溶融廃プラスチックが循環する積極的な流れが発生し、熱分解による油化ガスが効率良く生成される。
【００２１】
なお、熱分解槽１８から循環管路２３を介して単軸スクリュ押出機Ｅ2 における加熱シリンダ１１の供給口１１ａの近傍へ返戻される高温溶融廃プラスチックの流量は、熱分解槽１８の循環管路２４の連通部と前記供給口１１ａとの高さの差（ヘッド差）によって決定される。
【００２２】
（４） 油化ガスの分溜工程
上記（３）の工程により生成された油化ガスは、油化ガス管路２２を介して分溜装置２４へ導入され、灯油相当成分２６、軽油相当成分２７および重油相当成分２８に分溜して回収される。
【００２３】
一方、熱分解槽１８中の残渣は排出口１８ａを介して残渣排出装置２１へ逐次排出される。
【００２４】
（５） 塩酸の回収工程
上記（１）の工程により除去された塩化水素ガスは、ベント管路７を介して塩酸吸収設備８に導入され、水に吸収させて塩酸として回収される。
【００２５】
（６） 上記（４）の工程による分溜装置２４から出る廃ガスは廃ガス管路２５を介し、また、上記（５）の工程による塩酸吸収設備８から出る廃ガスは廃ガス管路９を介して廃ガス処理設備１０へ導入され、有害成分を除去したのち大気へ放出される。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００２７】
廃プラスチックのフラフが急速に溶融され、効率的に塩化水素ガスを除去することができるとともに、熱分解による油化ガスの生成効率が良くなり、廃プラスチック油化処理能力が著しく向上する。
【００２８】
さらに、熱分解触媒を用いる必要がないため、熱分解触媒が混入しない良質の生成油を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る廃プラスチック油化処理方法の実施に用いる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。
【図２】従来の廃プラスチック油化処理方法の実施に用いる廃プラスチック油化処理装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，３１ 加熱シリンダ
１ａ，１１ａ 供給口
２，１２ スクリュ
３，１３，２０ 回転駆動手段
４ ホッパ
５ ベント口
６，１４ 吐出管路
７ ベント管路
８ 塩酸吸収設備
９，２５ 廃ガス管路
１０ 廃ガス処理設備
１５ 分流弁
１６ 返戻管路
１７ 分岐管路
１８ 熱分解槽
１８ａ 排出口
１９ 撹拌機
１９ａ 撹拌翼
２１ 残渣排出装置
２２ 油化ガス管路
２３ 循環管路
２４ 分溜装置
２６ 灯油相当成分
２７ 軽油相当成分
２８ 重油相当成分
Claims (4)
- 廃プラスチックを破砕したフラフをベント式二軸スクリュ押出機へ供給して溶融させるとともに生成された塩化水素ガスをベント口より除去したのち溶融廃プラスチックを押し出す溶融・脱塩化水素ガス工程と、押し出された前記溶融廃プラスチックを単軸スクリュ押出機へ導入して加熱することによって熱分解により油化する温度に昇温させた高温溶融廃プラスチックを押し出す昇温工程と、押し出された前記高温溶融廃プラスチックを分流させてその一方を前記ベント式二軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させるとともに他方を熱分解槽へ導入して熱分解させることにより油化ガスを生成させる熱分解工程と、生成された前記油化ガスを分溜装置へ導入して分溜する分流工程を備え、前記熱分解槽中の前記高温溶融廃プラスチックの一部を前記単軸スクリュ押出機の加熱シリンダ内へ返戻させることを特徴とする廃プラスチック油化処理方法。
- 溶融・脱塩化水素ガス工程により除去された塩化水素ガスを塩酸吸収設備へ導入して回収することを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック油化処理方法。
- 分溜装置において、油化ガスを灯油相当成分、軽油相当成分および重油相当成分に分溜することを特徴とする請求項１または２記載の廃プラスチック油化処理方法。
- 塩酸吸収設備および分溜装置からそれぞれ排出される排ガスを排ガス処理設備へ導入して排ガス中の有害成分の除去を行なうことを特徴とする請求項２または３記載の廃プラスチック油化処理方法。
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|---|---|---|---|
| JP29158697A JP3998776B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 廃プラスチック油化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP29158697A JP3998776B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 廃プラスチック油化処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106758A JPH11106758A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3998776B2 true JP3998776B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=17770864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29158697A Expired - Fee Related JP3998776B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | 廃プラスチック油化処理方法 |
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| IT1396562B1 (it) * | 2009-03-24 | 2012-12-14 | Rebai | Metodo e reattore chimico per la produzione di idrocarburi gassosi derivanti da materie plastiche. |
| EP3145649B1 (en) * | 2014-03-25 | 2019-11-27 | Gelencser, Gabor | Method and apparatus for utilization of plastic and other waste materials |
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-
1997
- 1997-10-08 JP JP29158697A patent/JP3998776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH11106758A (ja) | 1999-04-20 |
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