(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューフィーダで加熱されて脱塩化水素処理された廃プラスチックを加熱して油化する熱分解装置において、
廃プラスチックを収納するとともに上端にフランジを有する内容器と、
フランジに固定された蓋体と、
内容器を囲むとともに、熱媒体の流入口と流出口を有する外容器と、
外容器の流入口に接続された熱媒体供給源とを備え、
外容器内に、外容器内を内容器側の流路と外容器側の流路とに区画する区画壁を設け、
熱媒体の流入口は外容器の外容器側の流路に導入ダクトを介して連通し、
外容器の流入口および導入ダクトを内容器に対して略直交して配置し、
外容器の上部にフランジと蓋体とを冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする廃プラスチック熱分解装置。
【請求項２】
内容器の外面に棒状ヒータを巻付けたことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック熱分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃プラスチック、例えば塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣと称する）を含む廃プラスチック等を加熱して油化する廃プラスチック熱分解装置に係り、特に効率良く熱分解することができる廃プラスチック熱分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチックの利用が増加するにつれ、廃棄されるプラスチックの量も膨大になり、埋立て処分場の不足、償却による有害ガスの発生等、環境問題の一因になっている。そこで、廃プラスチックの再生処理として、熱分解油化や固形燃料化する方法が提案されている。特に、廃プラスチックを熱分解して燃料油として再資源化する技術は、再生品の価値が高いことなどから注目されている。
【０００３】
廃プラスチックを加熱して油化する熱分解装置は、廃プラスチックを収納する内容器と、内容器を囲む外容器とを備え、外容器内に熱媒体を流入させて、内容器内の廃プラスチックを加熱して油化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、熱分解装置として内容器と外容器とからなるものが知られているが、外容器に流入する熱媒体が必要以上に大きい熱エネルギをもつと、内容器内の廃プラスチックが焼き付いてしまうことがある。
【０００５】
他方、外容器内の熱媒体がすばやく外容器から流出してしまい、内容器を十分に加熱することができないことがある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、熱媒体のエネルギを有効に活用して内容器内の廃プラスチックを効率良く加熱することができ、かつ廃プラスチックの焼き付きを防止することができる廃プラスチック熱分解装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スクリューフィーダで加熱されて脱塩化水素処理された廃プラスチックを加熱して油化する熱分解装置において、廃プラスチックを収納するとともに上端にフランジを有する内容器と、フランジに固定された蓋体と、内容器を囲むとともに、熱媒体の流入口と流出口を有する外容器と、外容器の流入口に接続された熱媒体供給源とを備え、外容器内に、外容器内を内容器側の流路と外容器側の流路とに区画する区画壁を設け、熱媒体の流入口は外容器の外容器側の流路に導入ダクトを介して連通し、外容器の流入口および導入ダクトを内容器に対して略直交して配置し、外容器の上部にフランジと蓋体とを冷却する冷却装置を設けたことを特徴とする廃プラスチック熱分解装置である。
【０００９】
本発明は、内容器の外面に棒状ヒータを巻付けたことを特徴とする廃プラスチック熱分解装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明による廃プラスチック熱分解装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、廃プラスチック熱分解装置１０は廃プラスチックを収納する内容器１１と、内容器１１を囲むとともに熱媒体の流入口１５と流出口１６を有する外容器１２とを備えている。
【００１７】
このうち内容器１１は上端にフランジ２０を有し、このフランジ２０には廃プラスチック投入口２５を有する蓋体２１が固着されている。またこの蓋体２１には油蒸気排出口２９が取付けられている。
【００１８】
ＰＶＣ等を含む廃プラスチックは、予め図示しない破砕装置およびスクリューフィーダを経て脱塩化水素処理され、脱塩化水素処理された廃プラスチックが廃プラスチック熱分解装置１０の投入口２５から内容器１１内に投入されるようになっている。そして内容器１１内で廃プラスチックが加熱して油化されると、油蒸気が発生し、この油蒸気は蓋体２１の油蒸気排出口２９から排出され、図示しない油回収塔へ送られる。一方、内容器１１内で加熱して油化された廃プラスチックは残渣となってプラスチック排出口２８から排出される。
【００１９】
また、上述のように外容器１２は熱媒体の流入口１５と流出口１６とを有し、このうち流入口１５には熱媒体供給源３０から熱媒体が供給される。この場合、熱媒体供給源３０からの熱媒体は、調整機構３１を通って、流量および温度が調整される。そして調整機構３１は、内容器１１に設けられた温度計３４からの信号に基づいて制御装置３２により制御されるようになっている。
【００２０】
また、外容器１２内には、外容器１２内を内容器１１側の流路Ａと外容器１２側の流路Ｂとに区画する区画壁１３が設けられている。さらに内容器１１外面には、熱媒体を案内するらせん状の突起１４が設けられている。このらせん状の突起１４は棒状ヒータからなり、このヒータにより内容器１１を効果的に加熱することができる。
【００２１】
また、外容器１２上部には、フランジ２０と蓋体２１とを冷却する冷却装置２２が設けられている。冷却装置２２はフランジ２０と蓋体２１の熱変形を防止し、フランジ２０と蓋体２１の密封性を向上させるものである。この冷却装置２２には、冷却水入口２３および冷却水出口２４が接続されている。
【００２２】
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
図１において、破砕装置で破砕され、スクリューフィーダで加熱されて脱塩化水素処理された廃プラスチックが投入口２５から内容器１１内に投入される。その後、内容器１１内の廃プラスチックは、内容器１１内の混合機槽（図示せず）により混合される。
【００２４】
この間、熱媒体供給源３０から調整機構３１を経てきた熱媒体が流入口１５から外容器１２内に流入し、外容器１２内に流入する熱媒体によって内容器１１内に収納された廃プラスチックが加熱して油化される。
【００２５】
廃プラスチックから油化された油蒸気は、その後油蒸気排出口２９から排出されて油回収塔へ送られる。他方、加熱されて油化された廃プラスチックは、残渣となってプラスチック排出口２８から排出される。
【００２６】
次に熱媒体の流れについて詳述する。熱媒体としては、油回収塔から脱臭装置を経て排出される排ガスを用いることができ、この場合熱媒体供給源３０としては脱臭装置が考えられる。熱媒体供給源３０からの熱媒体は、調整機構３１を経て流入口１５から外容器１２内に流入する。流入口１５は内容器１１の外面に対して略直交するよう配置されており、さらに流入口１５には区画壁１３まで延びる導入ダクト３６が連結されている。このため流入口１５から流入する熱媒体は導入ダクト３６を経て内容器１１に対して略直交して当接し、これにより内容器１１を効果的に加熱することができる。
【００２７】
内容器１１に当接した熱媒体は、その後区画壁１３の内側に形成された流路Ａを送ってさらに内容器１１を加熱した後、区画壁１３の外側の流路Ｂへ送られ、その後流出口１６から外方へ排出される。
【００２８】
この間、熱媒体は内容器１１に設けられた温度計３４からの信号に基づいて、調整機構３１においてその流量および温度が調整される。このため、内容器１１の温度を適切な温度となるよう調製して、内容器１１内でのプラスチックの焼き付けを防止することができる。
【００２９】
また、外容器１２の流入口１５から流路Ａ内に入った熱媒体は、らせん状の突起１４に沿って案内されて流路Ａ内をらせん状に上方に向って流れる。このため、流路Ａ内における熱媒体がショートパスを起こすことはなく、効率良く内容器１１を加熱することができる。またらせん状の突起１４は棒状ヒータからなっているので、必要によりこの突起１４により内容器１１を加熱することもできる。また外容器１２の上部に設けられた冷却装置２２内には冷却水入口２３から冷却水が流入して冷却水出口２４から流出する。このため、冷却装置２２により、フランジ２０と蓋体２１の熱変形を確実に防止してフランジ２０と蓋体２１との密封性を向上させることができる。さらに、外容器１２の上部を冷却装置２２により冷却することにより、内容器１１内に油蒸気の還流を生じさせることができ、油蒸気を油蒸気排出口２９から外方へすみやかに排出することができる。
【００３０】
このように本実施の形態によれば、内容器１１を過加熱することを防止することができ、これにより廃プラスチックの焼き付きを防止することができる。また熱媒体のエネルギを有効に利用して内容器１１を効率良く加熱することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態において外容器１２内に区画壁１３を設けた例を示したが、この区画壁１３は必ずしも設ける必要はない。
【００３２】
区画壁１３を設けない場合、外容器１２内に熱媒体の撹拌装置１９を設けて熱媒体のショートパスを防止することができる。あるいは外容器１２内にセラミックホール等からなる伝熱促進剤２７を充てんするとともに、内容器１１外面に伝熱促進用フィンを設けて内容器１１に対する熱媒体の伝熱効率を高めてもよい。
第２の実施の形態
次に図２により本発明による廃プラスチック熱分解装置の第２の実施の形態について説明する。
【００３３】
図２に示す第２の実施の形態は、外容器１２の流入口１５からの導入ダクト３６に、熱媒体の一部を外容器１２の流路Ｂ内へショートパスさせるショートパス制御弁３５を設けるとともに、流出口１６に循環制御弁１８を設け、流出口１６から放出される熱媒体の一部を循環ダクト１７を通して追加流入口１５ａから外容器１２内へ循環させたものである。
【００３４】
図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２において、熱媒体供給源３０から調整機構３１を経て流入口１５から外容器１２内へ流入する熱媒体は、導入ダクト３６から流路Ａ内に導入される。この場合、温度計３４からの信号に基づいて制御装置３２によりショートパス制御弁３５を作動させて、導入ダクト３６内の一部の熱媒体をショートパス制御弁３５を介して流路Ｂへショートパスさせる。このようにして内容器１１の過加熱を防止することができる。
【００３６】
また流出口１６から放出される熱媒体の一部を循環制御弁１８を介して循環ダクト１７へ送り、さらに循環ダクト１７内の熱媒体を追加流入口１５ａから流路Ａ内へ戻すことができる。
【００３７】
この場合、循環制御弁１８を温度計３４からの信号に基づいて制御装置３２により制御することにより、内容器１１をより適切に熱媒体により加熱することができる。さらにまた、循環ダクト１７に必要に応じて、冷風供給装置３３から冷風を供給し、追加流入口１５から流路Ａ内へ戻される熱媒体の温度を調整することができる。この冷風供給装置３３も温度計３４からの信号に基づいて制御装置３２により制御することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態において、循環ダクト１７内の熱媒体を追加流入口１５ａへ導く例を示したが、循環ダクト１７と流入口１５とを接続して循環ダクト１７内の熱媒体を流入口１５から外容器１２内へ導入してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、内容器の過加熱を未然に防止することができ、これにより廃プラスチックの焼き付きを防止することができる。また熱媒体のエネルギを有効に利用して内容器を効率良く加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃プラスチック熱分解装置の第１の実施の形態を示す図。
【図２】本発明による廃プラスチック熱分解装置の第２の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０  熱分解装置
１１  内容器
１２  外容器
１３  区画壁
１４  らせん状の突起
１５  流入口
１６  流出口
１７  循環ダクト
１８  循環制御弁
１９  撹拌装置
２２  冷却装置
３０  熱媒体供給源
３１  調整機構
３２  制御装置
３３  冷風供給装置
３４  温度計
３５  ショートパス制御弁
３６  導入ダクト
【図１】
0003615067.tif 000002
【図２】
0003615067.tif 000003