(57)【要約】【課題】連続運転を行うことにより小型化が可能な廃プラスチック油化装置を提供する。【解決手段】廃プラスチック２６とガス化用触媒５２とを加熱しながら攪拌させる溶解蒸発槽７を備える。溶解蒸発槽７内で生じたガスを冷却し液化させる分解油生成装置４を備える。溶解蒸発槽７の上端部から上方に延びる投入用スクリューコンベア２５を有する投入装置２４を備える。分解油生成装置４によって生成された分解油および分解油生成装置４内の沈殿物を含む添加剤を投入用スクリューコンベア２５内に供給する添加剤供給装置３１を備えている。【選択図】  図１
2014139263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕された廃プラスチックとガス化用触媒とを加熱しながら攪拌させる溶解蒸発槽と、
前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却し液化させる分解油生成装置と、
前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる投入用スクリューコンベアによって前記廃プラスチックを前記溶解蒸発槽内に供給する投入装置と、
前記分解油生成装置によって生成された分解油および前記分解油生成装置内の沈殿物を含む添加剤を前記投入用スクリューコンベア内に供給する添加剤供給装置とを備えていることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
【請求項２】
請求項１記載の廃プラスチック油化装置において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却して液化された分解油が送られる沈殿槽を備え、
前記添加剤供給装置は、前記沈殿槽の底部の分解油と沈殿物とを含む内容物を前記添加剤として前記投入用スクリューコンベアに送るものであることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の廃プラスチック油化装置において、
前記投入用スクリューコンベアと前記溶解蒸発槽との間には開閉弁が設けられ、
前記投入用スクリューコンベアの中間部には、前記粉砕された廃プラスチックを前記投入用スクリューコンベアに供給する移送用スクリューコンベアが接続されていることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の廃プラスチック油化装置において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる連通路を介して前記溶解蒸発槽に接続され、
前記連通路は、前記投入用スクリューコンベアより高い位置まで前記溶解蒸発槽から上方に延びるガス導入部を備えていることをことを特徴とする廃プラスチック油化装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載の廃プラスチック油化装置において、前記溶解蒸発槽の下端部は、下方に向かうにしたがって次第に内径が小さくなるテーパー状の傾斜壁と、この傾斜壁の下端から下方へ延びる円筒とを備え、
前記円筒の下端部は、残渣排出用開閉弁を介して下方の残渣回収部に接続され、
前記溶解蒸発槽の内部には、上下方向の軸線を中心として回転して前記廃プラスチックと前記触媒とを攪拌させる攪拌部が設けられ、
前記攪拌部は、前記円筒と協働して溶解蒸発槽内でスクリューコンベアを構成するスクリューを備え、
前記スクリューは、廃プラスチックをガス化する運転時に前記溶解蒸発槽内のスクリューコンベアの搬送方向が上方となるように回転し、かつ前記溶解蒸発槽から残渣を排出する場合に前記運転時とは逆方向に回転するものであることを特徴とする廃プラスチック油化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破砕した廃プラスチックをガス化用触媒とともに加熱してガス化し、このガスを冷却して分解油を生成する廃プラスチック油化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、廃プラスチックをガス化した後に冷却して分解油を生成する廃プラスチック油化装置としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された廃プラスチック油化装置は、廃プラスチックのガス化を行うために溶解蒸発槽を備えている。
【０００３】
前記溶解蒸発槽は、破砕された廃プラスチックが上方から投入され、処理後の残渣が底部から排出されるものである。溶解蒸発槽内に前記廃プラスチックを投入するにあたっては、溶解蒸発槽の上壁部分に形成された廃プラスチック投入口に廃プラスチックをスクリューコンベアによって送る構成が採られている。前記スクリューコンベアは、前記廃プラスチック投入口から上方に延びている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３３０５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、廃プラスチックがスクリューコンベアによって投入される廃プラスチック油化装置では、スクリューコンベアで廃プラスチックを投入しながら連続的に運転することは困難であった。連続運転が困難になる理由は、高温な廃プラスチック投入口に廃プラスチックが送られることに起因して廃プラスチックが廃プラスチック投入口に詰まるからである。
【０００６】
高温な廃プラスチック投入口に廃プラスチックが送られると、廃プラスチック投入口の壁面に廃プラスチックが溶けて付着し易い。廃プラスチック中に発泡スチロールが含まれている場合は、この発泡スチロールの小片が廃プラスチック投入口の壁面に静電気によって付着し、さらに、熱で溶けて融着する。すなわち、廃プラスチック投入口は、略全域にわたって廃プラスチックで覆われるようになる。
【０００７】
このように廃プラスチック投入口の壁面に付着した廃プラスチックに次の廃プラスチックが押し付けられて積層され、廃プラスチック投入口内が廃プラスチック塊で満たされてしまう。この結果、上述したように廃プラスチックが廃プラスチック投入口に詰まってしまう。
【０００８】
このため、従来では、連続運転を行うことができず、いわゆるバッチ処理で廃プラスチックの油化を行わざるを得なかった。すなわち、従来の廃プラスチック油化装置では、溶解蒸発槽内に一定量だけ廃プラスチックを投入する投入行程と、この廃プラスチックのガス化を行うガス化行程とが繰り返されるように運転しなければならない。
このようなバッチ処理では、一度のガス化行程で大量の分解油が得られるように、大型の溶解蒸発槽が必要になり、施設規模が大きくなってしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、連続運転を行うことにより小型化が可能な廃プラスチック油化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明に係る廃プラスチック油化装置は、粉砕された廃プラスチックとガス化用触媒とを加熱しながら攪拌させる溶解蒸発槽と、前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却し液化させる分解油生成装置と、前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる投入用スクリューコンベアによって前記廃プラスチックを前記溶解蒸発槽内に供給する投入装置と、前記分解油生成装置によって生成された分解油および前記分解油生成装置内の沈殿物を含む添加剤を前記投入用スクリューコンベア内に供給する添加剤供給装置とを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、前記発明において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽内で生じたガスを冷却して液化された分解油が送られる沈殿槽を備え、前記添加剤供給装置は、前記沈殿槽の底部の分解油と沈殿物とを含む内容物を前記添加剤として前記投入用スクリューコンベアに送るものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、前記発明において、前記投入用スクリューコンベアと前記溶解蒸発槽との間には開閉弁が設けられ、前記投入用スクリューコンベアの中間部には、前記粉砕された廃プラスチックを前記投入用スクリューコンベアに供給する移送用スクリューコンベアが接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記発明において、前記分解油生成装置は、前記溶解蒸発槽の上端部から上方に延びる連通路を介して前記溶解蒸発槽に接続され、前記連通路は、前記投入用スクリューコンベアより高い位置まで前記溶解蒸発槽から上方に延びるガス導入部を備えていることをことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、前記発明において、前記溶解蒸発槽の下端部は、下方に向かうにしたがって次第に内径が小さくなるテーパー状の傾斜壁と、この傾斜壁の下端から下方へ延びる円筒とを備え、前記円筒の下端部は、残渣排出用開閉弁を介して下方の残渣回収部に接続され、前記溶解蒸発槽の内部には、上下方向の軸線を中心として回転して前記廃プラスチックと前記触媒とを攪拌させる攪拌部が設けられ、前記攪拌部は、前記円筒と協働して溶解蒸発槽内でスクリューコンベアを構成するスクリューを備え、前記スクリューは、廃プラスチックをガス化する運転時に前記溶解蒸発槽内のスクリューコンベアの搬送方向が上方となるように回転し、かつ前記溶解蒸発槽から残渣を排出する場合に前記運転時とは逆方向に回転するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、添加剤は、投入用スクリューコンベアの内周面を伝って流れ下りるか、廃プラスチックに付着した状態で投入口まで送られる。このため、投入口の壁面には、廃プラスチックが添加剤とともに接触するようになる。廃プラスチックは、高温の投入口の壁面に接触すると、熱で溶けて前記壁面に付着し易い。しかし、この実施の形態においては、廃プラスチックの溶融部分に添加剤が混入し、この溶融部分が化学的にも溶けることになると考えられる。すなわち、廃プラスチックの前記付着部分の粘性は、廃プラスチックが添加剤によって溶かされることにより低下する。
【００１６】
このため、廃プラスチックは、投入口の壁面に付着してそこに留まるようなことがなく、投入口から溶解蒸発槽内に円滑に投入される。
したがって、本発明によれば、廃プラスチックが投入口に詰まることがないから、連続運転を行うことが可能で、小型化が可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る廃プラスチック油化装置の構成を示す側面図で、同図においては、スクリューコンベア部分を破断して描いてある。
【図２】本発明に係る廃プラスチック油化装置の構成を示す断面図である。同図は、攪拌部を破断することなく描いてある。
【図３】軸受部材を拡大して示す断面図である。
【図４】軸受部材を拡大して示す平面図である。
【図５】溶解蒸発槽の下端部を拡大して示す断面図である。
【図６】攪拌部の斜視図である。
【図７】本発明に係る廃プラスチック油化装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る廃プラスチック油化装置の一実施の形態を図１〜図７によって詳細に説明する。
図１に示す廃プラスチック油化装置１は、加熱炉２を有するガス化部３と、分解油生成装置４を有する液化部５とによって構成されている。
前記ガス化部３は、加熱炉２の中に熱媒槽６と後述する溶解蒸発槽７とを設けた構成が採られている。この実施の形態によるガス化部３は、前記加熱炉２と、熱媒槽６および溶解蒸発槽７と、この溶解蒸発槽７に設けられた攪拌装置８（図２参照）と、前記加熱炉２の下方に位置する残渣回収部９とを備えている。
【００１９】
前記熱媒槽６は、溶解蒸発槽７との間にオイルなどからなる熱媒体１０（図２参照）を封入するためのもので、図２に示すように、溶解蒸発槽７を側方と下方とから覆う形状に形成されている。この熱媒槽６の上端部には、熱媒体１０の温度を測定するための温度計１１が設けられている。このように熱媒体１０の温度を測定することにより、加熱炉２で加熱するときの温度制御を容易に行うことができる。この理由は、熱媒体１０の温度は、実質的に溶解蒸発槽７の平均温度と略等しいからである。
【００２０】
加熱炉２は、図２に示すように、バーナー１２を熱源として前記熱媒槽６を所定の温度に加熱するものである。この実施の形態による加熱炉２は、前記熱媒槽６および溶解蒸発槽７を囲む円筒状の周壁１３と、この周壁１３の下端に接続された底壁１４と、前記周壁１３の上端を閉塞する上壁１５と、熱媒槽６との間に架け渡された隔壁１６と、上端部の排気口１７を備えている。前記バーナー１２は、火炎が水平方向を指向する状態で加熱炉２の底部に配置されている。
【００２１】
前記隔壁１６は、熱媒槽６の周囲に上下方向へ延びる螺旋状の煙道１８を形成するためのもので、熱媒槽６の外周面に沿って螺旋状に形成されている。前記排気口１７は、前記煙道１８の上端部に開口している。この排気口１７には、図示してはいないが、排気用の煙突が連通されている。
この加熱炉２で生じる熱は、熱媒槽６内の熱媒体１０を介して溶解蒸発槽７の全域に略均等に伝達される。このため、加熱炉２の熱が溶解蒸発槽７の一部に集中することはなく、溶解蒸発槽７の全体が略均等に加熱される。このように熱媒体１０を用いることにより、溶解蒸発槽７に対する熱衝撃を緩和し、溶解蒸発槽７が損傷することを防ぐことができる。また、熱媒体１０の温度を温度計１１によって測定することにより、バーナー１２で加熱するときの温度制御を容易に行うことができる。
【００２２】
前記液化部５は、前記溶解蒸発槽７で生じたガスを液化させてから貯留する分解油生成装置４を備えている。この分解油生成装置４は、図１に示すように、溶解蒸発槽７によって生成されたガスを冷却して液化するためのガス冷却装置２１と、分解油を貯留するための沈殿分離装置２２とを備えている。
ガス冷却装置２１は、連通管２３を介して後述する溶解蒸発槽７に接続されており、溶解蒸発槽７で発生したガスが連通管２３を通して送られる。この実施の形態においては、この連通管２３によって、請求項４記載の発明でいう「連通路」が構成されている。
【００２３】
連通管２３は、溶解蒸発槽７の上端部から上方に延びるガス導入部２３ａと、このガス導入部２３ａの上端から水平方向に延びるガス移送部２３ｂとによって構成されている。ガス導入部２３ａは、溶解蒸発槽７の上端部に設けられている投入装置２４の投入用スクリューコンベア２５より高い位置まで溶解蒸発槽７から上方に延びるように形成されている。投入装置２４は、詳細は後述するが、廃プラスチック２６を溶解蒸発槽７内に投入するためのものである。
【００２４】
前記ガス冷却装置２１は、前記ガスを例えば熱交換器（図示せず）に通して冷却し、液化させるものである。ガス冷却装置２１で生成された分解油は、沈殿分離装置２２に設けられている第１、第２の沈殿槽２７，２８に送られる。
第１、第２の沈殿槽２７，２８は、ガス冷却装置２１によって生成された分解油中の水分や未分解の廃プラスチック粉などを沈殿させて分解油から分離させるためのものである。前記水分は、廃プラスチック２６がガス化してなるガスが大気中の酸素および水素と結合して生成されたものである。前記未分解の廃プラスチック粉は、溶解蒸発槽７内を漂う微細な廃プラスチック粒がガスとともにガス冷却装置２１に混入したものである。
【００２５】
第１、第２の沈殿槽２７，２８は、図２に示すように、ガス冷却装置２１から分解油が送られるオイルセパレータ部２７ａ，２８ａと、このオイルセパレータ部２７ａ，２８ａと隣接する貯留部２７ｂ，２８ｂと、前記オイルセパレータ部２７ａ，２８ｂに接続された排出用パイプ２７ｃ，２８ｃなどを備えている。分解油は、オイルセパレータ部２７ａ，２８ａで前記水分や廃プラスチック粉などが分離され、オイルセパレータ部２７ａ，２８ｂから溢れて貯留部２７ｂ，２８ｂに流れ込む。
【００２６】
第１の沈殿槽２７は、溶解蒸発槽７の温度が相対的に低いときに生じるガスから得られた分解油を貯留するためのものである。第２の沈殿槽２８は、溶解蒸発槽７の温度が相対的に高いときに生じるガスから得られた分解油を貯留するためのものである。これらの第１、第２の沈殿槽２７，２８にガス冷却装置２１から分解油を導く管路２９には、図示してはいないが、溶解蒸発槽７の温度に対応して動作する切換弁が設けられている。
【００２７】
前記排出用パイプ２７ｃ，２８ｃは、各オイルセパレータ部２７ａ，２８ａ内に沈殿した水分や未分解の廃プラスチック粉を排出するためのものである。これらの排出用パイプ２７ｃ，２８ｃは、添加剤供給装置３１の一部を構成する再処理用パイプ３２に接続されている。
添加剤供給装置３１は、前記再処理用パイプ３２と、このパイプ３２の途中に設けられたポンプ３３とによって構成されている。前記再処理用パイプ３２は、前記排出用パイプ２７ｃ，２８ｃと、前記投入装置２４の投入用スクリューコンベア２５とを接続している。このパイプ３２には、流量計３４が設けられている。
前記ポンプ３３は、前記オイルセパレータ部２７ａ，２８ａの底部の内容物を吸い上げて添加剤として投入用スクリューコンベア２５に送る。この内容物は、前記分解油と、水分と、未分解の廃プラスチック粉などである。この実施の形態においては、前記未分解の廃プラスチック粉が請求項１記載の発明でいう「分解油生成装置内の沈殿物」に相当する。
【００２８】
前記溶解蒸発槽７は、図２に示すように、円筒状に形成された筒壁３５と、この筒壁３５の下端から下方に延びる傾斜壁３６と、前記筒壁３５の上端を閉塞する蓋体３７とを備えている。前記蓋体３７は、前記溶解蒸発槽７の上端部を構成している。
前記筒壁３５は、軸線が上下方向を指向するように形成されている。
前記傾斜壁３６は、下方に向かうにしたがって次第に内径が小さくなるテーパー状に形成されている。この傾斜壁３６の下端には、下方へ延びる円筒３８が設けられている。
【００２９】
前記傾斜壁３６によって形成されるテーパーの軸線と、円筒３８の軸線は、前記筒壁３５の軸線と一致している。前記傾斜壁３６と円筒３８は、溶解蒸発槽７の下端部を構成している。
前記円筒３８は、前記熱媒槽６と加熱炉２とを上下方向に貫通し、加熱炉２の下方に突出している。この円筒３８の下端部には、図１に示すように、ボール弁からなる開閉弁３９を介して残渣回収部９が接続されている。
残渣回収部９は、前記開閉弁３９の下端部に接続された残渣移送用スクリューコンベア４１と、このスクリューコンベア４１の終端部に接続された残渣貯留用タンク４２とを備えている。残渣移送用スクリューコンベア４１は、前記開閉弁３９の下方で水平方向に延びるように配置されている。残渣貯留用タンク４２は、上方から見て加熱炉２の側方に位置するように位置付けられている。
【００３０】
前記溶解蒸発槽７の蓋体３７には、攪拌装置８の動力源になる駆動用モータ４３と、投入装置２４とが設けられているとともに、前記連通管２３が設けられている。
前記攪拌装置８は、前記溶解蒸発槽７の中に挿入された攪拌部４４を上下方向の軸線を中心として回転させるものである。
前記投入装置２４は、前記蓋体３７に形成された投入口４５から上方に延びる投入用スクリューコンベア２５と、この投入用スクリューコンベア２５の中間部に接続された移送用スクリューコンベア４６とを備えている。
【００３１】
これらのスクリューコンベア２５，４６は、それぞれ筒体２５ａ，４６ａの内部に搬送用スクリュー２５ｂ，４６ｂが回転自在に挿入された構造のものである。これらのスクリューコンベア２５，４６の各搬送用スクリュー２５ｂ，４６ｂは、送り方向の上流側端部に接続さたモータ４７，４８による駆動によって回転させられる。また、各搬送用スクリュー２５ｂ，４６ｂは、このスクリューの前記上流側端部のみを支える軸受（図示せず）によって筒体２５ａ，４６ａに回転自在に支持されている。すなわち、これらのスクリューコンベア２５，４６の送り方向下流側の端部には、搬送用スクリュー２５ｂ，４６ｂを支持する軸受は設けられていない。このため、これらのスクリューコンベア２５，４６は、廃プラスチック２６を軸受によって遮られることなく円滑に送ることができるものである。
【００３２】
前記投入用スクリューコンベア２５は、開閉弁４９を介して溶解蒸発槽７に接続されている。投入用スクリューコンベア２５の上部には、上述した添加剤供給装置３１の再処理用パイプ３２が接続されている。すなわち、前記添加剤は、投入用スクリューコンベア２５の上部内に送られる。
なお、再処理用パイプ３２は、図２中に二点鎖線で示すように、投入用スクリューコンベア２５の下部であって、移送用スクリューコンベア４６より下側の部位に接続することができる。投入される廃プラスチック２６が発泡スチロールである場合は、投入用スクリューコンベア２５の前記下部に前記パイプ２７から添加剤を送ることが好ましい。
前記開閉弁４９は、溶解蒸発槽７内のガスが投入口４５から投入用スクリューコンベア２５側に漏洩することを防ぐためのものである。この実施の形態による開閉弁４９は、仕切弁によって構成されている。
【００３３】
前記移送用スクリューコンベア４６の上流部には投入用シュート５１が設けられている。この投入用シュート５１には、破砕された廃プラスチック２６と、ガス化用触媒５２とが投入される。このガス化用触媒５２とは、石油の流動接触分解プロセスで用いられる微粒子状に造粒された固体酸触媒である。この実施の形態による廃プラスチック油化装置１は、前記石油の流動接触分解プロセスで使用された後の触媒、すなわち使用済みの触媒をガス化用触媒５２として使用することができるものである。
【００３４】
前記移送用スクリューコンベア４６のスクリュー４６ｂは、前記廃プラスチック２６とともに混入した空気（酸素）が下流側へ送られることを防ぐために、廃プラスチック２６を圧縮しながら送る構成が採られている。この実施の形態においては、これを実現するために、前記スクリュー４６ｂの回転軸４６ｃ（図２参照）としてテーパ状に形成されたものを使用している。この回転軸４６ｃは、上流側端部（図２において右側の端部）から下流側端部に向かうにしたがって次第に外径が大きくなるように形成されている。
【００３５】
廃プラスチック２６とガス化用触媒５２は、前記投入用シュート５１に投入された後に移送用スクリューコンベア４６によって投入用スクリューコンベア２５に送られ、さらに、投入用スクリューコンベア２５によって前記開閉弁４９および前記投入口４５を通して溶解蒸発槽７内に上方から投入される。
【００３６】
前記攪拌装置８の攪拌部４４は、前記蓋体３７を貫通して上下方向に延びる回転軸５３と、この回転軸５３に設けられた攪拌用羽根５４およびスクリュー５５などによって構成されている。前記回転軸５３は、上端部と下端部との２箇所において溶解蒸発槽７に支持されている。回転軸５３の上端部は、前記蓋体３７に上部軸受部材５６によって水平方向への移動が規制される状態で回転自在に支持されている。この回転軸５３の上端部には、前記モータ４３が接続されている。回転軸５３は、前記モータ４３による駆動によって上下方向の軸線を中心として回転する。回転軸５３は、溶解蒸発槽７と同一軸線上に位置付けられている。
【００３７】
モータ４３は、溶解蒸発槽７で廃プラスチック２６のガス化が行われるときは予め定めた方向（以下においては、この回転方向を正転方向という）に回転軸５３を回転させる。また、モータ４３は、後述する残渣を排出するときには前記正転方向とは逆方向（以下、この回転方向を逆転方向という）に回転させる。
回転軸５３の下端部は、溶解蒸発槽７の下端部に設けられた軸受部材５７によって支持されている。この軸受部材５７は、図３および図４に示すように、溶解蒸発槽７の前記傾斜壁３６から回転軸５３に向けて斜め上方に延びる複数の支柱５８と、これらの支柱５８に支持されたすべり軸受５９とを備えている。
【００３８】
複数の支柱５８は、図４に示すように、上方から見て回転軸５３が中心に位置する放射状に配置されている。この実施の形態による軸受部材５７は、３本の支柱５８を備えている。しかし、支柱５８の本数は適宜変更することができる。このように支柱５８が放射状に配置されることによって、支柱５８どうしの間には空間Ｓ１（図４参照）が形成される。この空間Ｓ１には、廃プラスチック２６およびガス化用触媒５２や、処理後に溶解蒸発槽７内に残された残渣（図示せず）などを通すことが可能である。
【００３９】
前記すべり軸受５９は、回転軸５３が嵌合する円環状に形成されている。詳述すると、このすべり軸受５９は、回転軸５３に設けられている円板状のフランジ６０（図３参照）を下方から支える第１の軸受部５９ａと、回転軸５３における前記フランジ６０の下方の部位が嵌合する第２の軸受部５９ｂとを備えている。すなわち、回転軸５３の下端部は、前記軸受部材５７に回転自在かつ上下方向および水平方向への移動が規制されるように支持される。また、回転軸５３の下端部は、図３に示すように、前記円筒３８の中に上方から挿入されている。
【００４０】
前記攪拌用羽根５４は、溶解蒸発槽７内で廃プラスチック２６やガス化用触媒５２を攪拌するためのものである。この実施の形態による攪拌用羽根５４は、図２および図６に示すように、螺旋状に延びる第１、第２の羽根５４ａ，５４ｂを備えている。第１の羽根５４ａは、第２の羽根５４ｂとは回転軸５３の回転方向において１８０°位相が異なる位置に配置されている。
これらの第１、第２の羽根５４ａ，５４ｂは、それぞれフレーム６１に取付けられており、フレーム６１を介して前記回転軸５３に一体に回転するように支持されている。各羽根５４ａ，５４ｂの螺旋の方向は、回転軸５３が前記正転方向に回転することによって廃プラスチック２６やガス化用触媒５２が上方に送られるように設定されている。
【００４１】
第１、第２の羽根５４ａ，５４ｂの径方向の大きさは、溶解蒸発槽７の内面との間に対流用の空間Ｓ２（図２参照）が形成される大きさに設定されている。すなわち、回転軸５３が正転方向に回転し、この回転軸５３と一体に攪拌用羽根５４が回転することにより、溶解蒸発槽７の中央部内の物質（廃プラスチック２６とガス化用触媒５２など）が溶解蒸発槽７の底部から上部に送られる。攪拌用羽根５４の上端まで送られた前記物質は、羽根上から前記対流用の空間Ｓ２に落下する。
【００４２】
前記スクリュー５５は、回転軸５３の周囲に位置する物質を上方または下方に送るためのものである。このスクリュー５５は、回転軸５３を利用して構成されている。すなわち、このスクリュー５５は、回転軸５３と、この回転軸５３の外周部に設けられた螺旋状の羽根６２とによって構成されている。
この実施の形態によるスクリュー５５は、図２に示すように、回転軸５３の下端部から上部に至る範囲に設けられている。ここでいう回転軸５３の上部とは、攪拌用羽根５４の上端と同じ高さとなるような上部である。
【００４３】
スクリュー５５の前記羽根６２は、回転軸５３が前記正転方向に回転することによって回転軸５３の周囲の物質が上に送られるように形成されている。すなわち、このスクリュー５５の羽根６２と、前記攪拌用羽根５４とは、回転することにより前記物質が同方向に送られるように形成されている。
【００４４】
スクリュー５５の下端部は、図５に示すように、溶解蒸発槽７の円筒３８の中に位置付けられている。このスクリュー５５の下端部は、前記円筒３８と協働してスクリューコンベア６３を構成している。このスクリューコンベア６３は、スクリュー５５が前記正転方向に回転することにより円筒３８内の前記物質を上方に送る。また、スクリューコンベア６３は、スクリュー５５が前記逆転方向に回転することにより円筒３８内の物質を下方に送る。
【００４５】
次に、この実施の形態による廃プラスチック油化装置１の動作を図７に示すタイムチャートを用いて説明する。先ず、図７に示すＴ１時において、バーナー１２に点火する。そして、Ｔ２時において、溶解蒸発槽７内にガス化用触媒５２を投入する。触媒５２の投入は、開閉弁４９を開いた状態で投入装置２４を用いて行う。触媒５２が予め定めた量だけ投入された後、Ｔ３時において、投入装置２４を停止させるとともに、開閉弁４９を閉じる。
【００４６】
溶解蒸発槽７内の温度は、バーナー１２の点火後に徐々に上昇し、Ｔ４時において予め定めた運転開始温度に達する。この運転開始温度とは、廃プラスチック２６のガス化が可能になる最低温度である。このように溶解蒸発槽７の温度が運転開始温度に達した状態で開閉弁４９を開き、投入装置２４を始動させて廃プラスチック２６を溶解蒸発槽７内に投入する。
【００４７】
廃プラスチック２６は、前記移送用スクリューコンベア４６によって投入用スクリューコンベア２５に送られ、この投入用スクリューコンベア２５によって投入口４５から溶解蒸発槽７内に投入される。移送用スクリューコンベア４６内が廃プラスチック２６で満たされることによって、投入口４５と大気（シュート５１）との間の廃プラスチック供給路が閉塞されるようになる。
【００４８】
また、Ｔ４時においては、添加剤供給装置３１と攪拌装置も始動させる。添加剤供給装置３１が動作することにより、前記添加剤が投入用スクリューコンベア２５内に供給される。また、攪拌装置８を動作させるにあたっては、モータ４３によって回転軸５３を前記正転方向に回転させる。すなわち、廃プラスチック２６とガス化用触媒５２は、攪拌用羽根５４とスクリュー５５とによって発生させられる上昇流に乗って溶解蒸発槽７の中央部内から上に送られ、対流用空間Ｓ２を通って下方に落下する。このようにスクリュー５５が正転方向に回転することにより、溶解蒸発槽７の最下部の円筒３８内に廃プラスチック２６やガス化用触媒５２が溜まることを防ぐことができる。
【００４９】
溶解蒸発槽７内でガス化用触媒５２とともに攪拌されて加熱された廃プラスチック２６は、昇温とともに蒸発し、ガスとしてガス冷却装置２１に移動する。このガスは、ガス冷却装置２１で液化され、分解油として沈殿分離装置２２の第１、第２の沈殿槽２７，２８に流れ下りる。
【００５０】
この実施の形態による廃プラスチック油化装置１においては、溶解蒸発槽７の温度が低温域にあるときに生じたガスから得られた分解油が第１の沈殿槽２７に溜められる。また、このときに分解油内に混入していた未分解の廃プラスチック粉は、オイルセパレータ部２７ａに溜められる。
廃プラスチック２６が溶解蒸発槽７内に連続的に投入されている状態で熱媒体１０の温度を上昇させると、溶解蒸発槽７内の温度を上昇させることができる。
【００５１】
溶解蒸発槽７の温度が高温域にあるときに発生したガスから得られた分解油は、第２の沈殿槽２８に溜められる。すなわち、この実施の形態による廃プラスチック油化装置１によれば、熱媒体１０の温度管理により、低温域の油分と、高温域の油分とを選択的に取り出すことができる。第１、第２の沈殿槽２７，２８は、それぞれオイルセパレータ部２７ａ，２８ａを備えているから、高い純度の分解油を得ることができる。溶解蒸発槽７の温度が高温度域にあるときに生じた分解油内に含まれる未分解の廃プラスチック粉は、前記オイルセパレータ部２８ａに溜められる。
前記オイルセパレータ部２７ａ，２８ａの底部の内容物は、添加剤供給装置３１によって添加剤として前記投入用スクリューコンベア２５に送られる。
【００５２】
投入用スクリューコンベア２５に供給された添加剤は、投入用スクリューコンベア２５の筒体２５ａの内周面を伝って流れ下りるか、投入用スクリューコンベア２５内の廃プラスチック２６に付着した状態で投入口４５まで送られる。このため、投入口４５の壁面には、廃プラスチック２６が添加剤とともに接触するようになる。
廃プラスチック２６は、高温の投入口４５の壁面に接触すると、熱で溶けて前記壁面に付着し易い。しかし、この実施の形態においては、廃プラスチック２６の溶融部分に添加剤が混入し、この溶融部分が化学的にも溶けることになると考えられる。すなわち、廃プラスチック２６の前記付着部分の粘性は、廃プラスチック２６が添加剤によって溶かされることにより低下する。
【００５３】
このため、廃プラスチック２６は、投入口４５の壁面に付着してそこに留まるようなことがなく、投入口４５から溶解蒸発槽７内に円滑に投入される。
この実施の形態による廃プラスチック油化装置１において、廃プラスチック２６は、予め定めた処理量だけ溶解蒸発槽７内に投入される。この処理量は、例えばガス化用触媒５２の総量の約３倍程度とすることが望ましい。この理由は、触媒５２の表面にカーボン等の不純物が固着して触媒５２の機能が損なわれるようになるからである。
【００５４】
廃プラスチック２６が前記処理量だけ投入された後、図７中のＴ５時において、投入装置２４と添加剤供給装置３１とを停止させるとともに、開閉弁４９を閉じる。投入装置２４が停止した後も廃プラスチック２６と触媒５２とが溶解蒸発槽７内で加熱されながら攪拌されることによって、溶解蒸発槽７内に残存している廃プラスチック２６が徐々に減少する。廃プラスチック２６の残量が低下すると、これに伴って攪拌装置８の負荷が減少し、モータ４３を流れる電流の値が低下する。この実施の形態による廃プラスチック油化装置１においては、モータ４３を流れる電流の値が予め定めた電流値を下回ったＴ６時において、モータ４３を停止させるとともにバーナー１２を消火させる。
【００５５】
その後、溶解蒸発槽７が冷却された時間Ｔ７において、溶解蒸発槽７内に残留している処理後の残渣を後述する手順によって下方に排出する。
前記溶解蒸発槽７の底は、槽内が下方に向かうにしたがって次第に狭くなるテーパー状の傾斜壁３６によって形成されている。このため、処理後の残渣は、溶解蒸発槽７の底に溜まるようになる。
【００５６】
この残渣を溶解蒸発槽７から排出するためには、開閉弁３９を開き、攪拌装置８の回転軸５３を逆転方向（廃プラスチック２６をガス化する運転時とは逆方向）に回転させる。すなわち、このときは、前記スクリュー５５をスクリューコンベア６３の搬送方向が下方となるように回転させる。このように回転するスクリュー５５は、溶解蒸発槽７の底に溜まった残渣を溶解蒸発槽７内から下方に送る。このため、残渣は、溶解蒸発槽７から開閉弁３９を通って下方の残渣排出用スクリューコンベア４１に排出され、このスクリューコンベア４１によって残渣貯留用タンク４２に送られる。
【００５７】
したがって、この実施の形態によれば、前記添加剤の作用により廃プラスチック２６が投入口４５に詰まることがないから、連続運転を行うことが可能で、小型化が可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
この実施の形態による前記分解油生成装置４は、前記溶解蒸発槽７内で生じたガスを冷却して液化された分解油が送られる第１、第２の沈殿槽２７，２８を備えている。前記添加剤供給装置３１は、前記第１、第２の沈殿槽２７，２８の底部の内容物を添加剤として前記投入用スクリューコンベア２５に送るものである。
【００５８】
第１、第２の沈殿槽２７，２８の底部には、廃プラスチック２６から生成された分解油に含まれる未分解の廃プラスチック粉や水分が沈殿する。この実施の形態においては、これらの廃プラスチック粉や水分を添加剤に含ませて溶解蒸発槽７に戻し、再処理することができる。
したがって、この実施の形態によれば、廃プラスチック２６を効率よく油化することが可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
【００５９】
この実施の形態においては、前記投入用スクリューコンベア２５と前記溶解蒸発槽７との間には開閉弁４９が設けられている。前記投入用スクリューコンベア２５の中間部には、粉砕された廃プラスチック２６を前記投入用スクリューコンベア２５に供給する移送用スクリューコンベア４６が接続されている。
前記開閉弁４９を閉じた状態においては、溶解蒸発槽７の投入口４５と廃プラスチック供給路とが遮断される。このため、溶解蒸発槽７を所定の反応温度まで昇温させるときに槽内の熱が廃プラスチック供給路を通過して漏洩することがないから、溶解蒸発槽７を反応可能な温度まで昇温させるための時間が短く、経済的である。
【００６０】
移送用スクリューコンベア４６内が廃プラスチック２６で満たされることによって、投入口４５と大気との間の廃プラスチック供給路が閉塞されるようになる。
このため、この溶解蒸発槽７の運転中に廃プラスチック２６を投入するときに溶解蒸発槽７内のガスが廃プラスチック供給路を遡って大気中に放出されることはない。
したがって、この実施の形態によれば、ガスの漏洩を防ぎながら連続運転が可能な廃プラスチック油化装置を提供できる。
【００６１】
この実施の形態による前記分解油生成装置４は、前記溶解蒸発槽７の上端部から上方に延びる連通管２３（連通路）を介して前記溶解蒸発槽７に接続されている。前記連通管２３は、前記投入用スクリューコンベア２５より高い位置まで前記溶解蒸発槽７から上方に延びるガス導入部２３ａを備えている。
【００６２】
溶解蒸発槽７内のガスは、ガス導入部２３ａに生じる煙突効果によってガス導入部２３ａ内に流入し、分解油生成装置４に導かれる。
このため、この実施の形態によれば、溶解蒸発槽７内で生じたガスを効率よく分解油生成装置４に送ることができるから、廃プラスチック２６の油化をより一層効率よく行うことが可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
【００６３】
この実施の形態において、廃プラスチック２６の油化が終了した後に溶解蒸発槽７内の残渣を溶解蒸発槽７から排出するためには、残渣排出用開閉弁３９を開き、攪拌装置８のスクリュー５５を搬送方向が下方となるように回転させる。スクリュー５５は、溶解蒸発槽７の底に溜まった残渣を溶解蒸発槽７内から下方に送る。このため、残渣は、溶解蒸発槽７から開閉弁３９を通って下方の残渣回収部９に排出される。
したがって、この実施の形態によれば、残渣を簡単に排出可能な廃プラスチック油化装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１…廃プラスチック油化装置、４…分解油生成装置、７…溶解蒸発槽、９…残渣回収部、２３…連通管（連通路）、２３ａ…ガス導入部、２４…投入装置、２５…投入用スクリューコンベア、２６…廃プラスチック、２７…第１の沈殿槽、２８…第２の沈殿槽、３１…添加剤供給装置、３６…傾斜壁、３８…円筒、３９…残渣排出用開閉弁、４４…攪拌部、４６…移送用スクリューコンベア、４９…開閉弁、５２…ガス化用触媒、５５…スクリュー。
【図１】
2014139263.tif 000003
【図２】
2014139263.tif 000004
【図３】
2014139263.tif 000005
【図４】
2014139263.tif 000006
【図５】
2014139263.tif 000007
【図６】
2014139263.tif 000008
【図７】
2014139263.tif 000009