(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを加熱処理することにより塩化水素を除去して溶融プラスチックを得るスクリュー式脱塩化水素装置と、
スクリュー式脱塩化水素装置からの溶融プラスチックを加熱処理することにより塩化水素を除去する溶融槽と、
スクリュー式脱塩化水素装置および溶融槽により除去された塩化水素を水に吸収させて塩酸として回収する塩化水素吸収塔と、
溶融槽からの溶融プラスチックを熱分解油化処理して油蒸気を生成させる熱分解装置と、
熱分解装置からの油蒸気を導びいて蒸留するとともに生成ガスを生じさせる生成油回収塔と、
塩化水素吸収塔において塩酸として回収されないガス成分および生成油回収塔からの生成ガスを導びいて燃焼させる加熱装置とを備え、
加熱装置にヘッダーを介して排ガスダクトにより熱分解装置および生成油回収塔を直列的に接続し、かつ、加熱装置にヘッダーを介してバイパスダクトにより生成油回収塔を直接接続して、加熱装置の燃焼排ガスを熱分解装置および生成油回収塔に導くことを特徴とする廃プラスチック処理装置。
【請求項２】
熱分解装置の上流側に廃プラスチックの乾燥設備を設け、
加熱装置と乾燥装置を排ガスダクトで接続し、加熱装置の燃焼排ガスを乾燥装置に導くことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項３】
温水発生装置を更に備え、
加熱装置と温水発生装置とを排ガスダクトで接続し、加熱装置の燃焼排ガスを温水発生装置に導くことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項４】
加熱装置からの排ガスダクトに、燃焼排ガスを加熱する助燃バーナを設けたことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項５】
加熱装置からの排ガスダクトに、燃焼排ガスを冷却するため冷風を供給する冷風供給装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の廃プラスチック処理装置。
【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）を含む混合廃プラスチック等を加熱処理する廃プラスチック処理装置に係り、特に廃プラスチックから生成される生成ガスを有効利用することができる廃プラスチック処理装置に関する。
【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、焼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】
このような廃プラスチック処理装置において、廃プラスチック材料は、スクリュー式脱塩素装置にて３００℃付近に加熱処理され、ポリ塩化ビニルから塩化水素が除去される。脱塩化水素された溶融プラスチックは溶融槽に導かれ、溶融槽内で３５０℃付近まで加熱・攪拌されることによりさらに脱塩化水素が継続され、９８〜９９％の塩化水素分が除去される。スクリューフィーダおよび溶解槽から除去された塩化水素分は、塩酸吸収塔に導かれ、水に吸収されて塩酸として回収される。
【０００４】
溶融槽から分解槽に移された溶融プラスチックは、４００℃付近まで加熱・昇温され、分解して油蒸気を発生する。油蒸気は生成油回収塔に導かれ、沸点範囲の異なる油として分けられて、重油相当油、軽油相当油、灯油相当油として生成油回収タンクに回収される。
【０００５】
また、生成油回収塔で油として回収されなかった低沸点のガス成分は、排ガス処理の為のスクラバーを経て、生成ガスとして脱臭炉に送られる。次にこれらのガス成分は脱臭炉にて８００〜８５０℃程度で燃焼処理され、高温燃焼排ガスとして無害化処理した後、大気に放出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この廃プラスチック処理装置において、処理装置内の加熱を必要とする装置、即ち、スクリューフィーダ、溶融槽、分解槽および生成油回収塔については、当該装置を電気ヒーター、燃料バーナー等により加熱し、各加熱を必要とする箇所が最適な温度になるよう制御している。
【０００７】
一方、従来の廃プラスチック処理装置では、廃プラスチックを連続的に処理する際に、廃プラスチックから排出される生成ガスを脱臭炉で高温燃焼させ、高温燃焼排ガスとして無害化処理した後、そのまま大気に放出している。このため、廃プラスチック処理装置から熱を外部に放出しており、廃プラスチック処理装置全体のエネルギ効率が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、廃プラスチックからの生成ガスを燃焼してなる燃焼排ガスを有効利用して、装置全体のエネルギ効率を高めることができる廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、廃プラスチックを加熱処理することにより塩化水素を除去して溶融プラスチックを得るスクリュー式脱塩化水素装置と、スクリュー式脱塩化水素装置からの溶融プラスチックを加熱処理することにより塩化水素を除去する溶融槽と、スクリュー式脱塩化水素装置および溶融槽により除去された塩化水素を水に吸収させて塩酸として回収する塩化水素吸収塔と、溶融槽からの溶融プラスチックを熱分解油化処理して油蒸気を生成させる熱分解装置と、熱分解装置からの油蒸気を導びいて蒸留するとともに生成ガスを生じさせる生成油回収塔と、塩化水素吸収塔において塩酸として回収されないガス成分および生成油回収塔からの生成ガスを導びいて燃焼させる加熱装置とを備え、加熱装置にヘッダーを介して排ガスダクトにより熱分解装置および生成油回収塔を直列的に接続し、かつ、加熱装置にヘッダーを介してバイパスダクトにより生成油回収塔を直接接続して、加熱装置の燃焼排ガスを熱分解装置および生成油回収塔に導くことを特徴とする廃プラスチック処理装置である。
【００１０】
本発明によれば、加熱装置で生じる燃焼排ガスを熱分解装置または生成油回収塔に導くことにより、これら分解装置または生成油回収塔を加熱する電気ヒーターおよび燃料バーナー等の熱エネルギーを減少させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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処理装置の第１の実施の形態を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、廃プラスチック処理装置はポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）を含む廃プラスチックを破砕、細断する破砕機１と、廃プラスチックを乾燥させる乾燥装置２と、乾燥装置２から投入された廃プラスチックを加熱処理して廃プラスチックから塩化水素を除去するスクリュー式脱塩化水素装置（スクリューフィーダ）３と、廃プラスチックを更に加熱して廃プラスチックから塩化水素を除去する溶融槽４と、廃プラスチックを熱分解油化処理して油蒸気を生成する３台の第１段分解槽３ａと、廃プラスチックを更に熱分解油化処理して油蒸気を生成する３台の第２段分解槽３ｂとを備えている。
【００１３】
この場合、破砕機１で破砕、細断された廃プラスチック材料は、乾燥装置２を経て乾燥されてスクリュー式脱塩化水素装置３にて３００℃付近まで加熱処理され、ポリ塩化ビニルから塩化水素が除去される。塩化水素が除去された溶融プラスチックは溶融槽４に導かれ、溶融槽４内で３５０℃付近まで加熱・攪拌されることによりさらに脱塩化水素が継続され、９８〜９９％の塩化水素分が除去される。スクリューフィーダ３および溶解槽４から除去された塩化水素分は、塩化水素吸収塔５に導かれ、水に吸収されて塩酸として回収される。
【００１４】
また溶融槽４から第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂに移された溶融プラスチックは、４００℃付近まで加熱・昇温され、分解して油蒸気を発生する。第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂからの油蒸気は生成油回収塔７に導かれ、沸点範囲の異なる油として分けられて、重油相当油、軽油相当油、灯油相当油として生成油回収タンク（図示せず）に回収される。一方第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂで分解されずに残った残渣物は、第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂから連続的に排出され、残渣排出装置（図示せず）において固形の残渣として処理される。この残渣は、低品位の石炭と同程度の燃焼カロリーの固形燃料として利用可能である。
【００１５】
また、塩化水素吸収塔５で塩酸として回収されなかったガス成分と、生成油回収塔７で油として回収されなかった低沸点のガス成分は、排ガス処理の為のスクラバー１１を経て、脱臭炉（加熱装置）１２に送られる。次にこれらのガス成分は脱臭炉（加熱装置）１２にて８００〜８５０℃程度で燃焼処理され、高温燃焼排ガスとして無害化処理した後、大気に放出される。
【００１６】
また図１に示すように、脱臭炉（加熱装置）１２にて８００〜８５０℃程度で燃焼処理された高温燃焼排ガスはヘッダー１４により３つに分岐され、高温燃焼排ガスダクト１３を通って、３台の第２段分解槽６ｂ側へ送られるようになっている。さらにまた、第２段分解槽６ｂからの燃焼排ガスは、第１段分解槽６ａおよび生成油回収塔７へ送られて、これら第１段分解槽６ａおよび生成油回収塔７を加熱する。さらに、生成油回収塔７からの燃焼排ガスは、蒸気を生成するための温水発生装置１７に送られて、給水から蒸気を生成させた後、乾燥装置２へ送られてた廃プラスチックを乾燥させる。温水発生装置１７により生成された蒸気は、廃プラスチック処理装置のプラント内で消費される。
【００１７】
この間、第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂ内の溶融プラスチックは、４００℃付近に加熱・昇温され、分解して油蒸気を発生させ、この油蒸気は上述のように生成油回収塔７に送られる。このように脱臭炉（加熱装置）１２からの高温燃焼排ガスによって第１段分解槽６ａ、第２段分解槽６ｂ、生成油回収塔７、温水発生装置１７および乾燥装置２を加熱する方式により、従来第１段分解槽６ａ、第２段分解槽６ｂ、生成油回収塔７、温水発生装置１７および乾燥装置２の加熱源としていた電気ヒーター、燃料バーナ等を設置する必要がなくなる。
【００１８】
ところで、図１に示すように、第１段分解槽６ａの前後に設けられた排ガスダクト１３間には、循環ダクト１５が設けられ、この循環ダクト１５により第１段分解槽６ａ内へ供給する燃焼排ガスの量を調整して第１段分解槽６ａの加熱の程度を調整することができるようになっている。
【００１９】
また第２段分解槽６ｂの前後に設けられた排ガスダクト１３間にも、循環ダクト１６が設けられ、第２段分解槽６ｂの加熱の程度を調整することができる。
【００２０】
さらにヘッダー１４には、ヘッダー１４からの燃焼排ガスを第１段分解槽６ａおよび第２段分解槽６ｂを通さずに直接、生成油回収塔７へ導くバイパスダクト１８が設けられ、さらにバイパスダクト１８にはヘッダー１４からの燃焼排ガスを直接乾燥装置２へ導くバイパスダクト１９が接続されている。またバイパスダクト１８には、ヘッダー１４からの燃焼排ガスをプラント外へ放出する放出ダクト２０が接続されている。
【００２１】
さらにまた、脱臭炉（加熱装置）とヘッダー１４との間の排ガスダクト１３には、脱臭炉１２からの燃焼排ガスを所定温度まで冷却するため冷風を供給する冷風供給装置２４が接続されている。また第１段分解槽６ａと第２段分解槽６ｂとの間、および第２段分解槽６ｂとヘッダー１４との間には、各々燃焼排ガスを加熱する助燃バーナ２２，２３が設けられている。そしてこれら冷風供給装置２４と助燃バーナ２２，２３とによって、脱臭炉１２から排出される燃焼排ガスの温度を適切な値に設定することができるようになっている。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、加熱を必要とする第１段分解槽６ａ、第２段分解槽６ｂ、生成油回収塔７、温水発生装置１７および乾燥装置２に脱臭炉１２から出る高温燃焼排ガスを排ガスダクト１３で導いて加熱することにより、これらの装置を加熱する電気ヒーター、燃焼バーナー等の熱エネルギーを減少させることができ、このため廃プラスチック処理装置全体のエネルギー効率の向上を図ることができる。また循環ダクト１５，１６およびバイパスダクト１８，１９，２０を用いて燃焼排ガスを循環させ、かつバイパスすることにより、加熱すべき第１段分解槽６ａ、第２段分解槽６ｂ、生成油回収塔７、温水発生装置１７および乾燥装置２の加熱温度を適切に調整することができる。さらに冷風供給装置２４および助燃バーナ２２，２３を用いて、燃焼排ガスの温度自体を調整することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、加熱装置からの燃焼排ガスを熱分解装置または生成油回収塔に導くことにより、熱分解装置および生成油回収塔を加熱するヒータまたはバーナ等の加熱エネルギーを減少させることができる。このため、廃プラスチック処理装置の全体のエネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃プラスチック処理装置の一実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１  破砕機
２  乾燥装置
３  スクリューフィーダ
４  溶解槽
５  塩化水素吸収塔
６  熱分解槽
６ａ  第１段分解槽
６ｂ  第２段分解槽
７  生成油吸収塔
１２  脱臭炉
１３  排ガスダクト
１４  ヘッダー
１５，１６  循環ダクト
１７  温水発生装置
１８，１９，２０  バイパスダクト
２２，２３  助燃バーナ
２４  冷風供給装置
【図１】
0003604295.tif 000002