(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ならしレベラーを備えるコークス炉炭化室への石炭装入末期または石炭装入後、ならしレベラーに廃プラスチックまたは廃プラスチックと戻り炭とを混合したものを供給し、廃プラスチックを処理することを特徴とする廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法。
【請求項２】
廃プラスチックの投入量がコークス炉炭化室への石炭装入高さの調整によって制御されることを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済みプラスチック（以下、廃プラスチックともいう）のコークス炉炭化室での処理方法に関し、特にコークス炉の生産性を低下させることなく、しかもコークス強度の低下を抑制できる廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の環境問題の一つとして廃棄物の埋め立て処分場の確保が困難となってきていることが挙げられる。廃プラスチックの排出量は増加の一途をたどっているにも関わらず、有効利用されているものは少なく、大部分は埋め立て処分もしくは焼却処分されている。
【０００３】
ところが、廃プラスチックの焼却処分はダイオキシン問題の顕在化から、現在削減の方向に向かっており、環境への悪影響を回避できる廃プラスチックの処理方法または有効利用方法の開発が急がれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような背景のもと、廃プラスチックをコークス炉炭化室に装入して熱分解し、生成したガス等の副生物を再利用する方法が多数提案されている。ここで、廃プラスチックとは、使用済み熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを総称したものである。
【０００５】
廃プラスチックを原料石炭に添加することにより、コークス炉炭化室より生成するタール、軽油、ガス等の収率を増加させる利点がある反面、製品コークスの強度が低下するという問題点があることが広く知られている。その低下の原因は、石炭の乾留過程において、揮発性の高い廃プラスチックが揮発し、その揮発痕跡としての気孔が製品コークス内に生成し、その気孔が多く存在すると、コークス内に亀裂が生じやすくなるためと推定される。
【０００６】
そこで、廃プラスチックの添加によるコークスの強度低下を抑制し、より多量の廃プラスチックを処理できる方法として、コークス炉炭化室上部（装入された石炭の上面）に廃プラスチックを投入する方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特開平8-157834号公報には、廃プラスチックをコークス炉炭化室上部に供給するために、原料炭装入口（以下、単に装入口ともいう）を使用することが提案されている。しかしながら、装入口毎に新たな廃プラスチックの専用供給装置を設ける必要が生じ、多大な設備費を要する。また、装入口から廃プラスチックを投入する場合、落下距離が約１ｍ以上あり、投入時に炉内に廃プラスチックが飛散しやすく、場合によっては投入された廃プラスチックが上昇管からガス精製設備へ流れ込むことがおきる可能性がある。
【０００８】
また、特開平4-41588号公報または特開平11-263980号公報には、石炭の乾留終了後に、廃プラスチックをコークス炉炭化室上部に装入する方法が提案されている。この方法では、同様に装炭車に廃プラスチックの専用ホッパーを新設することに加えて、大気から遮断して廃プラスチックを投入する設備に装炭車を改造する必要があり、多大な設備改造費を要する。
【０００９】
また、大気から遮断できたとしても、乾留終了後は炭化室上部の温度が上昇しているため、廃プラスチックがガス化しやすく、炭化室内のガス圧が上がり、炉蓋からのガス漏れ等がおきやすくなる。さらに、装入口から廃プラスチックを投入することになるので、投入時の飛散によりガス精製設備へ廃プラスチックが流れ込むおそれがある。
【００１０】
さらに、既存の装炭作業に加えて、各装入口から廃プラスチックを投入する作業が追加され、しかも廃プラスチックは各装入口から投入されるため、廃プラスチックの凹凸が形成され易く、投入された廃プラスチックのならし作業をさらに追加する必要がある。
【００１１】
このように、作業時間が従来に比べて大幅に延長されるため、コークス炉の生産性を大きく低下させるという問題がある。
本発明の目的は、コークス炉の生産性を低下させることなく、しかもコークス強度の低下を抑制できる廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、コークス炉の炭化室上部に廃プラスチックを投入する方法について検討したところ、以下の知見を得た。
【００１３】
（Ａ）廃プラスチックと石炭とを混合して乾留すると、廃プラスチックが揮発した痕跡である気孔がコークス中にできやすくなるが、石炭と廃プラスチックとを別々に投入すれば、コークス中の気孔生成を少なくすることができる。
【００１４】
（Ｂ）そこで、石炭と廃プラスチックとを別々に投入する方法として、装入された石炭（以下、装入炭ともいう）の上部をならすためのならし装置を利用することを着想した。すなわち、ならし装置の機能は、装入炭上部に戻り炭をならしレベラーによって投入することにより、装入炭上部の凹凸を均一にならすものであるが、この戻り炭の代わりに廃プラスチックまたは廃プラスチックと戻り炭との混合物を使用すれば、ならし装置を利用して装入炭上部に廃プラスチックを投入することが可能となると着想した。
【００１５】
（Ｃ）このならし装置を利用して廃プラスチックを装入炭上部へ投入する方法は、ならし装置に廃プラスチック専用ホッパーの新設等を行えば可能となり、しかも、通常作業である装入炭上部への戻り炭投入に合わせて行うことが、可能となるため、コークス炉の生産性を低下させることがない。
【００１６】
（Ｄ）また、上記戻り炭を装入炭上部へ投入した後に、廃プラスチックの投入を行えば、戻り炭と廃プラスチックとの接触が主体となり、装入炭と廃プラスチックとの直接接触が大幅に低減できるため、コークス強度の低下を大幅に抑制できる。
【００１７】
本発明は、以上の知見に基づいてなされたもので、その要旨は、下記のとおりである。
（１）ならしレベラーを備えるコークス炉炭化室への石炭装入末期または石炭装入後、ならしレベラーに廃プラスチックまたは廃プラスチックと戻り炭とを混合したものを供給し、廃プラスチックを処理することを特徴とする廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法。
（２）廃プラスチックの投入量がコークス炉炭化室への石炭装入高さの調整によって制御されることを特徴とする上記（１）に記載の廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】
装入炭のならし作業を概念図に基づき説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、装入炭上部のならし作業を示す概念図であり、図１（ａ）は、ならしレベラー１が前進しているときの状態を、図１（ｂ）は、ならしレベラー１が後進しているときの状態をそれぞれ示す。
【００１９】
なお、ならしレベラー１は仕切り板１０に仕切られた底板の無い複数のボックス１１から構成されている。
また、石炭は、各装入口１２から装炭車（図示せず）により装入され装入炭８となる。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、戻り炭用ホッパー４から切り出された戻り炭９は、戻り炭コンベアー２によって搬送され、ならしレベラー1のボックス１１内に供給され、ならしレベラー1を炭化室７内へ前進させることにより、装入炭８上部の凹凸状況に応じて落下し、装入炭８上部をならす作業が行われる。なお、ボックス１１内の戻り炭９は、前記の通りボックス１１に底板が無いため、装入炭８上部の凹凸状態に応じて下方に落下し凹凸を埋める。また、戻り炭コンベアー２は、垂直方向に戻り炭９を運搬することが可能である、例えば桟付きコンベアーやバケットコンベアー等が使用される。
【００２１】
次に、図１（ｂ）に示すように、ならしレベラー１が後進時には、余分な装入炭および戻り炭がならしレベラーのボックス１１内に移動し、シュート３を介して戻り炭用ホッパー４に貯められ、次のチャージで戻り炭９として再利用される。
【００２２】
そこで、凹凸を埋める材料として、この戻り炭９の代わりに廃プラスチックを使用すれば、既存の設備を活用して、装入炭上部に廃プラスチックを投入することが可能となる。
【００２３】
図２は、廃プラスチックを装入炭上部に投入するための方法例を示す概念図である。
同図に示すように、新設された廃プラスチックを貯蔵する廃プラスチック用ホッパー５から貯蔵された廃プラスチック１３を廃プラスチック用供給コンベアー６に供給して、戻り炭用ホッパー４に一旦貯めることにより、廃プラスチックは戻り炭用ホッパー４内で戻り炭と混合され混合物（以下、混合戻り炭ともいう）となる。この混合戻り炭１４は、戻り炭コンベアー２により搬送され、ならしレベラー１のボックス１１に落とされ、ならしレベラー１を前進させることにより、装入炭上部に投入され堆積される。
【００２４】
また、図示していないが、廃プラスチックを、廃プラスチック用ホッパー５から戻り炭コンベアー２に直接供給し、ならしレベラー１のボックス１１に落とし、ならしレベラー１を前進させることにより、廃プラスチック単体をコークス炉炭化室上部に投入し堆積させることもできる。
【００２５】
なお、廃プラスチック用ホッパー５への廃プラスチックの供給方法は、図示していないが、例えば、フレキシブルコンテナーバック（以下、フレコンバックともいう）による積み込みや気流搬送等が利用できる。
【００２６】
また、図示していないが、廃プラスチック用ホッパー５を、ならしレベラー１のボックス１１に接近させた位置に置き、廃プラスチックを直接ボックス１１に投入するようにしてもよいし、ボックス１１直前の位置に置き、戻り炭コンベアー２を介して廃プラスチックを投入するようにしてもよい。
【００２７】
廃プラスチックの形態は、これまで多く提案された方法に準じたものであれば、特に問題なく、本発明においても制限されない。例えば、廃プラスチックを加工したものや、化学原料として再利用できるものも含まれる。
【００２８】
ところで、廃プラスチック用ホッパー５は無くてもよく、フレコンバックや気流搬送等の手段を使用して、ならしレベラー１のボックス１１またはボックス１１直前の戻り炭コンベアー２を介して廃プラスチックを投入してもよい。
【００２９】
廃プラスチック単体または混合戻り炭の炭化室７内への投入時期は、石炭の装入末期のならし作業時（以下、単に石炭装入末期ともいう）またはならし作業後（以下、単に石炭装入後ともいう）である。この石炭装入末期または石炭装入後に、ならし装置を利用して廃プラスチックを単体で投入してもよいし、混合戻り炭で投入してもよい。
【００３０】
混合戻り炭の廃プラスチック含有量は、特に制限されない。
石炭装入末期の廃プラスチック単体または混合戻り炭の投入は、通常操業時間内に投入されるため、コークス炉の生産性が低下することはない。
【００３１】
一方、石炭装入後に、ならし装置を利用して行う廃プラスチック単体または混合戻り炭の炭化室内への投入は、作業時間が従来の操業に比較して延長されるが、廃プラスチック単体または混合戻り炭の炭化室内への投入作業とならし作業を同時に行うため、延長時間を最少に抑えられる。
【００３２】
すなわち、各装入口から廃プラスチック単体を装入した場合には、各装入口の下部に堆積層が形成され、凹凸が形成されているため、ならし作業が必要であるが、本発明では、ならしレベラー１で廃プラスチック等を投入でき、同時にならし作業が実施できるため、あらためてならし作業をする必要がない。また、廃プラスチック単体または混合戻り炭の装入炭上部への落下距離は、装入口から投入する場合と比べて大幅に短くなるため、廃プラスチックの飛散を装入口から投入する場合に比べて抑制できる。さらに、操業条件を変更する必要がなく、生産性を阻害することはない。
【００３３】
ところで、石炭装入後に廃プラスチック単体または混合戻り炭を投入する場合には、石炭を通常の装入レベルより下げて装入し、ならし装置を利用して、戻り炭と装入炭との混合物（以下、混合装入炭ともいう）の上面に廃プラスチック単体または混合戻り炭が投入される。この場合に、混合装入炭の上面に廃プラスチック単体または混合戻り炭が上積みされるため、混合装入炭と廃プラスチックとの混合は起こらないため、コークス中の気孔生成を抑制でき、コークス強度の低下を大幅に抑制できる。実験結果によれば、廃プラスチックを添加しない場合には、コークス強度が８４．４％（ドラム強度：１５０回転後の１５ｍｍふるい上質量の百分率）であったが、単純に廃プラスチックを装入炭に５質量％の割合で均一混合した場合には、コークス強度が７６．０％に低下した。一方、ならし装置を利用して装入炭上部に廃プラスチックを５質量％上積みした場合には、コークス強度が８４．２％と廃プラスチックを添加しない場合と同等のものが得られた。
【００３４】
また、装入炭の装入レベルを石炭装入高さの調整によって制御することで、廃プラスチック単体または混合戻り炭の投入量をコントロールできる。廃プラスチックは、例えば、石炭装入１回当たり２質量トンと比較的多量に投入できる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の廃プラスチックのコークス炉炭化室での処理方法によって、コークス炉の生産性を低下させることなく、しかもコークス強度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装入炭上部のならし作業を示す概念図であり、図１（ａ）はならしレベラーが前進しているときの状態を、図１（ｂ）はならしレベラーが後進しているときの状態をそれぞれ示す。
【図２】廃プラスチックを装入炭上部に投入するための方法例を示す概念図である。
【符号の説明】
１：ならしレベラー、
２：戻り炭コンベアー、
３：シュート、
４：戻り炭用ホッパー、
５：廃プラスチック用ホッパー、
６：廃プラスチック用供給コンベアー、
７：炭化室、
８：装入炭、
９：戻り炭、
１０：仕切り板、
１１：ボックス、
１２：装入口、
１３：廃プラスチック、
１４：混合戻り炭。
【図１】
0003705160.tif 000002
【図２】
0003705160.tif 000003