(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、処理するプラスチック材の投入口を備えた投入室と、投入室の下方に設けられ、加熱手段による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室と、投入室に対する熱分解室の遮断及び連通を行うためのゲートと、ハウジング内における熱分解室の側部上方に設けられて熱分解室で生成されたガスを冷却するための冷却室とが備えられ、前記ゲートには、熱分解室から冷却室に向かって斜め上方に傾斜して熱分解室で生成されたガスを冷却室に案内するためのガイド面が備わっていることを特徴とするプラスチック材の油化処理装置。
【請求項２】
冷却室が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック材の油化処理装置。
【請求項３】
投入室には、不活性ガスの注入口が開口していることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック材の油化処理装置。
【請求項４】
冷却室の下方には、主として生成された油を排出するための排出口が設けられていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のプラスチック材の油化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として廃棄プラスチック材を油化処理するための油化処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄されるプラスチック材の量は年々増加して来ており、大部分がゴミとして埋め立て処理されているのが現状であるが、最近では、廃棄物の埋め立て場所の確保が困難になり、大きな社会問題となっているのが現状である。
【０００３】
ところで廃棄されるプラスチック材には、大量のエネルギーを含んでおり、近年では、プラスチック廃棄物から油成分を抽出して資源の再利用を図るために、たとえば特開平８−１７００８１号公報にも示されるようなプラスチック材の油化処理装置が開発されている。
【０００４】
この特開平８−１７００８１号公報に開示された処理装置は、加熱炉と、この加熱炉内に組みつけられた熱分解槽と、この熱分解槽に設けた投入口からその内部に装填するようにした内釜とを備えている。
【０００５】
この処理装置により、プラスチック材を油化処理するには、熱分解槽の投入口を開放して内釜を外部に取り出し、この内釜に廃棄プラスチック材を投入した後、再度この内釜を熱分解槽内に装填し、加熱炉により熱分解槽を加熱して、内釜内のプラスチックを熱分解し、プラスチック材から生成される分解ガスを熱分解槽内から吐出管を介して冷却器に導いて冷却し、液化させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の油化処理装置はバッチ式のものであって、一時的に油化装置の運転を停止する必要があるのは勿論のこと、内釜などを冷却するのに一定時間を要することから、油化処理が非効率であるという不具合があるし、しかも装置全体も非常に大型となるプラント式のものであって、製造コストが高くなるのは勿論のこと、設置スペースも充分確保しなければならないなどの不具合もある。
【０００７】
本発明は、以上の事情に鑑みて開発したものであって、目的とするところは、コンパクト且つ安価に提供できながらしかも連続運転が可能なプラスチック材の油化処理装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ハウジング内に、処理するプラスチック材の投入口を備えた投入室と、投入室の下方に設けられ、加熱手段による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室と、投入室に対する熱分解室の遮断及び連通を行うためのゲートと、ハウジング内における熱分解室の側部上方に設けられて熱分解室で生成されたガスを冷却するための冷却室とを備え、前記ゲートに、熱分解室から冷却室に向かって斜め上方に傾斜して熱分解室で生成されたガスを冷却室に案内するためのガイド面を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷却室を複数設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の油化処理装置における投入室に、不活性ガスの注入口を開口させていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２または３に記載の油化処理装置における冷却室の下方に、主として生成された油を排出するための排出口を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明にかかる油化処理装置の一実施形態を示す構成図、また図２は、同油化処理装置のシステムフロー図である。
【００１４】
この油化処理装置は、主としてポリプロピレン,ポリエチレン、ポリスチレン製の廃棄プラスチック材を油化処理するためのものであって、基本的には、ハウジング１内に、処理するプラスチック材を投入する投入室２と、投入室２の下方に設けられ、加熱手段としての加熱装置３による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室４と、主として投入室２に対する熱分解室４の遮断及び連通を行うための下部ゲート５ａ及び上部ゲート５ｂと、ハウジング１内における熱分解室４の側部上方に設けられて熱分解室４で生成されたガスを冷却するための下部冷却室６ａ及び上部冷却室６ｂとを設けてなるものである。
【００１５】
投入室２１は、図１に示すように、ハウジング１内の最上方位置に設けられており、この投入室２の天井部位には、プラスチック材の投入口２１が開設され、この投入口２１は、開閉蓋２２により開閉されるようになっている。
【００１６】
またこの投入室２には、不活性ガス注入口２３と、後記の連通路４０から投入室２に漏れたガスの取り出し口２４とが開設されている。
【００１７】
熱分解室４は、その上部に設けた連通路４０を介して前記投入室２に連通しているのであって、この熱分解室４の下面下方には加熱装置３を構成するバーナー３１が配設されている。
【００１８】
加熱装置３は、図２に示すように、バーナー３１と、バーナー３１に燃料を送るためのポンプ３２と、燃料を加熱するためのヒーター３３と、燃料を貯留するための燃料タンク３４とから構成されている。
【００１９】
下部冷却室６ａは、熱分解室４の側部上方、具体的には連通路４０の途中の外側方に設けられており、また上部冷却室６ｂは、熱分解室４の側部上方で且つ下部冷却室６ａよりも上方、具体的には、連通路４０と投入室２との境界の外側方に設けられている。
【００２０】
これら両冷却室６ａ・６ｂ内には、冷却装置７を構成する冷却配管７１が配設されている。
【００２１】
冷却装置７は、図２にも示すように、前記した冷却配管７１と、冷水を貯留する貯水タンク７２と、貯水タンク内の冷水を冷却配管７１に供給するためのポンプ７３と、貯水タンク７２の貯留水を冷却するためのチラー７４とを備えている。
【００２２】
また両冷却室６ａ・６ｂの下部は漏斗状に形成され、その中央には、冷却室６ａ・６ｂで生成される油の排出口６１ａ・６１ｂが設けられている。
【００２３】
油の排出口６１ａ・６１ｂは、図２にも示すように、油排出管６２を介して油貯留タンク６３に連通している。
【００２４】
一方、図１に示すように下部ゲート５ａは連通路４０の途中に配設され、また上部ゲート５ｂは連通路４０と投入室２との境界に配設されている。、下部ゲート５ａは、連通路４０の途中を遮断する位置（図１において実線で示す位置）と下部冷却室６ａ内に退避する位置（図１において２点鎖線で示す位置）との間で往復移動するようにし、また上部ゲート５ｂは、連通路４０の入口を遮断する位置（図１において実線で示す位置）と上部冷却室６ａ内に退避する位置（図１において２点鎖線で示す位置）との間で往復移動するようにしている。
【００２５】
そして下部ゲート５ａは、図１に示すように、熱分解室４の連通路４０から下部冷却室６ａに向かって斜め上方に移動可能なように傾斜して配置されており、下部ゲート５ａの下面には、熱分解室４の連通路４０から下部冷却室６ａに向かって斜め上方に傾斜して熱分解室４で生成されたガスを下部冷却室６ａに案内するためのガイド面５１ａが設けられている。
【００２６】
また上部ゲート５ｂにあっても、図１に示すように、熱分解室４の連通路４０から上部冷却室６ｂに向かって斜め上方に移動可能なように傾斜して配置されており、上部ゲート５ｂの下面にも、熱分解室４の連通路４０から上部冷却室６ｂに向かって斜め上方に傾斜して熱分解室４で生成されたガスを上部冷却室６ｂに案内するためのガイド面５１ｂが設けられている。
【００２７】
下部ゲート６ａ及び上部ゲート６ｂの往復移動は、作業者の手動操作により行うようにしてもよいし、あるいは駆動装置による自動操作により行うようにしてもよい。図２に示す実施形態では、下部ゲート６ａ及び上部ゲート６ｂの往復動を作業者の手動操作により行うようにしている。
【００２８】
尚、図２において、４１は、熱分解室４に設けた点検用作業口であって、熱分解室４に残留する残渣を排出する際などに用いるものである。
【００２９】
次に以上の油化処理装置の使用例を説明する。まず上部ゲート５ｂ及び下部ゲート５ａは、図１において実線で示す位置に位置させて、投入室２に対して熱分解室４を遮断した上で、開閉蓋２２を開放して投入口２１からプラスチック材を触媒と共に投入室２内に投入するのであって、投入されたプラスチック材は、上部ゲート５ｂ上に載る。
【００３０】
尚、この時、不活性ガス注入口２３より投入室２内に不活性ガスを注入しておいてもよく、不活性ガスの注入により、投入口２１から投入室２内への酸素の侵入並びに熱分解室４で熱分解した気化ガスの投入室２内への侵入を抑制することが出来る。
【００３１】
そして投入室２内に所定量のプラスチック材を投入したならば、次に開閉蓋２２により投入口２１を閉じた上で、下部ゲート５ａ及び上部ゲート５ｂを開いて、プラスチック材を熱分解室４に投下させた上で、再度両ゲート５ａ・５ｂを閉じる。
尚、下部ゲート５ａ及び上部ゲート５ｂの開放動作は、両ゲート５ａ・５ｂを同時に開いて、上部ゲート５ｂ上に乗ったプラスチック材をダイレクトに熱分解室４に投下させてもよいし、あるいはまず上部ゲート５ｂのみ開いて、上部ゲート５ｂ上のプラスチック材を一旦下部ゲート５ａ上に投下させた後、上部ゲート５ｂを閉じて、下部ゲート５ａを開くことで、下部ゲート５ａ上のプラスチック材を熱分解室４内に投下させるようにしてもよい。
【００３２】
しかして加熱装置３により高温雰囲気となっている熱分解室４内に投下されたプラスチック材は、時間の経過と共に熱分解してガス化し、その気化ガスは連通路４０内を上昇して、下部ゲート５ａで受け止められた後、下部ゲート５ａのガイド面５１ａによる案内で、下部冷却室６ａにスムーズに案内される。
【００３３】
そして下部冷却室６ａ内に流れ込む気化ガスは下部冷却室６ａで冷却されて液化し、液化により生成された油及び気化ガスの一部は排出口６１ａから油排出管６２を解して油貯留タンク６３に回収される。
【００３４】
また下部ゲート５ａとケーシング１の隙間から下部ゲート５ａよりも上方の連通路４０内に流れ込んだ気化ガスは、上部ゲート５ｂで受け止められ、上部ゲート５ｂのガイド面５１ｂによる案内で、上部冷却室６ｂにスムーズに案内される。
【００３５】
そして上部冷却室６ｂ内に流れ込んだ気化ガスは上部冷却室６ｂで冷却されて液化し、液化により生成された油及び気化ガスの一部は排出口６１ｂから油排出管６２を解して油貯留タンク６３に回収される。
【００３６】
尚、以上の実施形態の油化処理装置では、熱分解室４での熱分解処理状況にあわせて、前記した手順によりプラスチック材を投入室２から熱分解室４に順次投入することで、連続運転が行えるのであり、また運転途中において、プラスチック材を投入室２に投入するに際しても、投入室２と熱分解室４とは、上部ゲート５ｂ及びに下部ゲート５ａにより遮断されているので、熱分解室４で熱分解した気化ガスが投入口２１から外部に漏れ出るのが抑制されるのである。
【００３７】
従って、投入室２への不活性ガスの充填量も少なくてもよいし、運転状況によっては不活性ガスを投入室２に充填しなくても油化処理が行なえる。
【００３８】
尚、プラスチック材の加熱処理に伴い、熱分解室４内に発生する残渣は、定期的に排出するのが好ましい。
【００３９】
斯くして以上の実施形態の油化処理装置によれば、連通路４０に２つのゲート５ａ・５ｂを上下に設けると共に、各ゲート５ａ・５ｂに対応して連通路４５の側方に２つの冷却室６ａ・６ｂを上下に設けたことにより、特に加熱源に近いことからシール材によるシール性を充分確保することが困難な下部ゲート５ａとケーシング１との間のシールを厳密に行わなくともよく、換言すれば、下部ゲート５ａとケーシング１との間の隙間から漏れ出る気化ガスを再度上部冷却室６ｂで冷却して油化処理することが出来るのである。
【００４０】
従って以上の油化装置によれば、シール性を確保することが困難な高温となる部位でのシール機能を確保する必要がないので、製作コストをそれだけ低減することが出来、それでいながら気化ガスの油化処理が確実に行なえるのである。
【００４１】
また以上の実施形態の油化処理装置では、２つの冷却室を上下に二段に設けたことにより、高さの異なる各冷却室６ａ・６ｂに流れ込む気化ガスの性質が異なり、各冷却室６ａ・６ｂで異なる品質の油が得られる。
【００４２】
また以上の実施形態の油化処理装置によれば、上部ゲート５ｂが斜めに傾斜した状態で設置されているので、上部ゲート５ｂを開動作させて上部ゲート５ｂ上に投入されたプラスチック材を熱分解室４に投入する際、上部ゲート５ｂ上に投入されたプラスチック材の熱分解室４への投入がスムーズ且つ確実に行える。
【００４３】
以上の実施形態では、不活性ガス注入口２３を設けて、投入室２に不活性ガスを注入するようにしているが、油化処理装置の運転状況によっては、必ずしも不活性ガスを投入室２に導入する必要がない。
【００４４】
また以上の実施形態では、連通路４０にゲート５ａ・５ｂを上下二段に設けると共に、これら各ゲート５ａ・５ｂに対応して連通路の側方に冷却室６ａ・６ｂを上下に二段に設けたが、これに限定されるものではなく、例えばゲート及び冷却室を上下３段若しくは上下４段に設けてもよいし、あるいは一段だけ設けてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、ハウジング内に、処理するプラスチック材の投入口を備えた投入室と、投入室の下方に設けられ、加熱手段による加熱でプラスチック材を熱分解させてガス化させるための熱分解室と、投入室に対する熱分解室の遮断及び連通を行うためのゲートと、ハウジング内における熱分解室の側部上方に設けられて熱分解室で生成されたガスを冷却するための冷却室とを備え、ゲートに、熱分解室から冷却室に向かって斜め上方に傾斜して熱分解室で生成されたガスを冷却室に案内するためのガイド面を設けたことにより、油化処理装置をコンパクト且つ安価とすることが出来るのは勿論のこと、熱分解室でのプラスチック材の熱分解処理中でも順次投入室にプラスチックを投入して連続運転を行うことが出来、プラスチック材の油化処理が効率よく行なえるし、しかも熱分解室にて生成される気化ガスをゲートのガイド面による案内で冷却室にスムーズに導入することが出来る。
【００４６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷却室を複数設けたことにより、請求項１に記載の発明の効果に加え、各冷却室に流れ込む気化ガスの性質を異にして、各冷却室で異なる品質の油を得ることが可能となる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の油化処理装置における投入室に、不活性ガスの注入口を開口させたことにより、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、注入口より投入室に不活性ガスを注入することで、投入室内への酸素の侵入並びに熱分解室で熱分解した気化ガスの投入室内への侵入を抑制することが出来て、より一層プラスチック材の油化処理が効率よく行なえる。
【００４９】
請求項４に記載の発明によれば、、請求項１、２または３に記載の油化処理装置における冷却室の下方に、主として生成された油を排出するための排出口を設けたことにより、請求項１、２または３に記載の発明の効果に加え、生成された油の回収がスムーズに行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる油回収処理装置の１実施形態を示す構成図。
【図２】 本発明にかかる油回収処理装置の１実施形態を示すシステムフロー図。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ 投入室
２１ 投入口
２２ 開閉蓋
３ 加熱装置（加熱手段）
４ 熱分解室
５ａ 下部ゲート
５ｂ 上部ゲート
５１ａ ガイド面
５１ｂ ガイド面
６ａ 下部冷却室
６ｂ 上部冷却室
６１ａ 排出口
６１ｂ 排出口
【図１】
0003654867.tif 000002
【図２】
0003654867.tif 000003