(57)【要約】      （修正有）【課題】廃プラスチック類の再資源化を実用スケールで処理し、熱分解処理温度及び炉内圧力等を推定し、定量投入できる油化装置及びその方法を提供する。【解決手段】廃プラスチック類の油化装置は、溶融装置と気化装置とに分離され、分解容器の底板面を波型にして熱伝導を加速し、気化装置内に蒸発板を設置し、液化したプラスチックを蒸発板上でガス化し、さらに触媒に接触させ連鎖を切断し、炭化水素油を回収する。溶融装置１と気化装置３を分離させる事で気化ガスを微量にまでコントロールでき、気化装置内の内部圧力を低圧力化することができる。また、プラスチック廃棄物を液化するに当り、常温から５００℃程度までの温度範囲内において段階的に温度コントロールをする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解容器の底板面を波型にする事によって熱伝導を加速し、プラスチックの状態を問わず迅速に液化し、気化装置において炭化水素油を回収する装置。
【請求項２】
気化装置内に蒸発板を設置し、液化したプラスチックを蒸発板上でガス化し、さらに触媒に接触させ連鎖を切断し、炭化水素油を回収する装置。
【請求項３】
溶融装置と、気化装置を分離させる事で気化ガスを微量にまでコントロールする事が出来、気化装置内の内部圧力を低圧力化する事が出来る装置。
【請求項４】
プラスチック廃棄物を液化するに当り、常温から５００℃程度までの温度範囲内において段階的に温度コントロールをする方法。
【請求項５】
気化装置内に触媒装置を持ち、装置内圧力を上昇させる事なく、低圧にて冷却装置へ移送出来る機械装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、プラスチック廃棄物を熱分解処理し、炭化水素油として取り出し再利用する為の熱分解装置及び方法に関する。【０００２】本発明は、三大プラスチック（ＰＥ・ＰＰ・ＰＳ）の廃棄物を効果的に処理する為の熱分解、処理装置と方法に関する。【０００３】現在、プラスチック廃棄物より炭化水素油を再生利用する油化装置も実用化に向け鋭意研究がなされている。しかし、油化する原材料と油化後の炭化水素油の割合が低く、採算の面での問題もあったが、本発明により高い油化効率で油化を行う事が出来る再生炭化水素油は、原油と代替しうるものであり、無資源国の我が国において、廃棄物の処理及び環境対策及び教育の面ならず、代替エネルギー対策として重要な発明である。【０００４】過去廃棄物は、混在して処理、又は、処分されていたが、現在は、啓蒙活動等により選別化も進みリサイクルの行い易い環境にある。又、企業及び工場等から排出されるプラスチック類は、特に種類等明確である。ＰＥＴ等、処理温度が高く、又、リサイクルの環境が成立している今、あえて、本機で処理する事は、必要なく、三大プラスチックの処理に限り、本機の設計に当った。【０００５】本発明の第一特徴は、液化装置と気化装置との分離にある。分離する事により、電力の省力化を大幅に実現する事が出来た。【０００６】現在、油化装置も各種発明されているが、大まかに分離すると、連続投入式とバッチ方法に分類できると思う。しかし、各方式共に一長一短がある。連続式は、処理能力が多くない、バッチ方式は、装置コスト等に問題がある。
各方法の問題を解決する方法が本発明である。【０００７】大量のプラスチックを、熱分解する方法として大規模な分解炉に大量の熱量を加えれば液化はするが、効率的な問題解決は出来ない。まず、液化炉内部底板を波型にする事により、液化時間と省電力化する事が出来た。【０００８】プラスチック廃棄物の中で、量的に三種類の物が多い（ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等である。ポリプロピレンの融点は１６０℃〜１７０℃、ポリエチレン１１５℃、ポリスチレンの融点は、２４０℃である。
三大プラスチック廃棄物は、２７０℃程度で溶融状態に移行する。【０００９】溶融状態になったプラスチックを炭化水素油にする為には、ガス化させる必要がある。ガス化の温度は、プラスチック自体の特性で異なるが、３８０℃〜４５０℃の範囲でガス化する事は実験で証明した。【００１０】大型溶融炉の場合、大量のプラスチックのガス化が一斉に始まり、炭化水素ガスの連鎖をよく切る事が難しい。大量のガスをコントロールする技術が今まで油化装置の課題とされていた。
本発明により、炭化水素油がワックス化する事なく、油化出来る様になった。【００１１】本来、集荷されたプラスチック廃棄物を、そのままの状態で溶融する事が好ましい事であるが、炉自体の容積の問題等もあり、事前に破砕する必要がある。破砕されたプラスチックを溶融炉において前過熱する事において、液化プラスチックへ変化させる。一気に加熱するのでなく、第一段階で１２０℃、第二段階で１８０℃、第三段階で２７０℃とステップ加熱を行う事で、最終の油量が著しく異なってくる。【００１２】三大プラスチックの混合した物を油化させようとした時の問題を解決した。【００１３】溶融炉においてプラスチック全体が液化状態になれば気化装置へ移送する、移送用装置は、途中、空気等混入させない為に完全密閉型になっており、又、液化プラスチックを一定に途切れなく移送する為に、スクリュー式のコンベアーを使用、一定量を安全に溶融炉へ移送する事が重要である。【００１４】気化装置は、溶融炉から移送されて来た液化プラスチックを、再度高温にてガス化するものである。本機の特徴は、底板面において波型の加熱板を有する。この加熱板を使用する事で、従来より、多量の発熱が行われ、気化に要する時間を短縮する事が出来た。【００１５】気化装置内は、３００℃〜５００℃程度に加熱されており、溶融より移送された液化プラスチックは、１０秒〜７０秒程度でガス化する。液化からガス化する事で体積の膨張が激しくコントロールが難しい。【００１６】ガス化したプラスチックを、気化装置内上部に三層に設置触媒層を通過させる。触媒三種類と、接触する事において、炭素の連鎖を切断し炭化水素油へ変化させる。触媒に接触しないまま通過させると油化せずにワックス状になる為、気化装置上部全体に触媒を設置した。上部全体に設置する事により、気化装置内のガスのコントロールが良好となり、内部圧力の上昇をおさえる事が出来た。【００１７】触媒を通過した炭化水素ガスは、移送用パイプを通りコンデンサーへ送られる。その前に移送パイプ自体を冷却する一時冷却ジャケットを付けている。二次冷却された炭化水素ガスはコンデンサー内において、炭化水素油へ変化し、貯油タンク内へ入る。
【解決しようとする課題】
【００１８】バッチ式溶融炉は、大量にプラスチックを処理する事が課題だが、構造上、温度低下を待たなければ、次の作業に移行する事が出来ず、又、エネルギーの損失も大きく、実用的でない面もあった。
又、大量のプラスチックの処理を行う場合、一時期にガス化現象が始まり、炉内が高圧になり、危険性を伴う場合がある。
【００１９】本発明は、上記のような問題点を鑑みて、なされたものである。定量充填を行う事により、溶融炉内圧力を、低下させる事に成功した事により、原材料の投入から、液化、ガス化、冷却までを連続して行う事ができ、操作も簡単な油化装置を提供する事にある。
【考案の効果】
本発明の、プラスチック熱、溶融炉及び気化装置によれば、定量的に液化プラスチックを、溶融炉内に確実に移送する事ができる。よって、溶融炉自体に、大きな圧力がかかる事なく安全に作業が行える、又、定量で移送され液化プラスチックは、短時間で気化を行い、炉内に滞留する事なく、冷却装置へ送られる。気化装置内は、乾留状態となり、熱分解に好適な環境が形成される。
既存のバッチ式油化装置の問題点を克服し、装置の処理能力を大きくする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明に係る廃プラスチック油化装置の系統図である。
【図２】は、熱分解装置の断面図である。
【図１】
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【図２】
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