(57)【要約】【課題】廃炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を、プラスチックとともに炭素繊維をも有効利用可能にするように、ガス化溶融するとともに、炭素繊維が飛散して炉外へ排出されることのない廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置及び方法を提供することを課題とする。さらには、ガス化溶融に際して、廃ＣＦＲＰを細かく粉砕しなくともガス化溶融を可能とすることも課題とする。【解決手段】廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉１と、ガス化溶融炉１からの排出ガスから捕集された炭素繊維にピッチを含浸させて炭素繊維含浸物を生成する含浸装置３とを有し、上記含浸装置３が炭素繊維含浸物をガス化溶融炉１へ供給するように該ガス化溶融炉１に接続されている。【選択図】図２
2018054241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、
廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、ガス化溶融炉からの排出ガスから捕集された炭素繊維にピッチを含浸させて炭素繊維含浸物を生成する含浸装置とを有し、上記含浸装置が炭素繊維含浸物をガス化溶融炉へ供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【請求項２】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、
廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成する含浸装置とを有し、上記含浸装置が含浸物をガス化溶融炉へ供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【請求項３】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、
廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成する含浸装置と、含浸物を空気存在下で加熱して不融化状態とする不融化装置とを有し、不融化装置が含浸装置とガス化溶融炉との間に配設されていて不融化状態とした含浸物をガス化溶融炉に供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【請求項４】
ピッチは、固定炭素比率が１質量％以上であることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【請求項５】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融炉にて熱分解、ガス化し、残渣を溶融し、ガス化溶融炉からの排出ガスから炭素繊維を捕集して該炭素繊維にピッチを含浸させて炭素繊維含浸物を生成し、上記炭素繊維含浸物をガス化溶融炉へ供給してガス化することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【請求項６】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、
廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成し、上記含浸物をガス化溶融炉へ供給し、含浸物を熱分解、ガス化し、残渣を溶融することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【請求項７】
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、
廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成し、含浸物を空気存在下で加熱して不融化状態とし、不融化された含浸物をガス化溶融炉に供給し、含浸物を熱分解、ガス化し、残渣を溶融することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【請求項８】
ピッチは、固定炭素比率が１質量％以上であることとする請求項５ないし請求項７のうちの一つに記載の廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、軽量かつ強度等の機械的特性が優れていることから、近年、種々用途で使用されており、用途が拡大するとともに、一方では、廃品から生ずる廃炭素繊維強化プラスチック（廃ＣＦＲＰという）も増加している。廃ＣＦＲＰは、適宜処分される必要があるが、その際、マトリックス（母材）であるプラスチック、そして強化材である炭素繊維を有効に利用したいという要請が高い。
【０００３】
廃ＣＦＲＰの処理としては、廃ＣＦＲＰを粉砕しセメントキルン炉に供給して燃焼処理する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１では、廃ＣＦＲＰをセメントキルンで燃焼処理した際に、燃焼により生じた排ガスの煤塵を捕集する電気集塵器での荷電異常により捕集効率の低下を防止することを課題としている。この荷電異常は、電気集塵器における含塵ガス中に導電性の高い炭素繊維が混入していると、電極に集められた粒子群が局部的に導電性を高め電気集塵器内の電解強度が不均一になる結果、生じる。そこで、特許文献１では、セメントキルン炉にて炭素繊維を完全燃焼させることにより、上記捕集効率の低下を防止せんとしている。特許文献１では、炭素繊維を完全燃焼させるために、廃ＣＦＲＰを平均粒径が３ｍｍ以下となるように粉砕し、セメントキルン炉の内部温度が１２００℃以上である位置に供給することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３１４６３
【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、特許文献１では、炭素繊維の有効利用のための方策に言及されていないのに加え、廃ＣＦＲＰの処理のために、廃ＣＦＲＰを平均粒径３ｍｍ以下となるように細かく粉砕しなくてはならず粉砕処理が困難であること、炉内で燃焼処理中に炭素繊維が飛散して炉外へ排出され後流の排ガスダクト等の装置で堆積して不具合を生じること等の問題がある。
【０００６】
廃ＣＦＲＰは、強化材として炭素繊維が用いられており、硬度が高い。したがって、これを粉砕することは困難であり、ましてや特許文献１におけるごとく３ｍｍ以下の径とするように細かく粉砕することは、粉砕作業に多大なエネルギー、時間、経費を要する。
【０００７】
一方、粉砕された廃ＣＦＲＰが燃焼処理されると、マトリックス（母材）であるプラスチックが耐熱性のある炭素繊維に先行して燃焼または熱分解され、耐熱性のある炭素繊維が残存する。炭素繊維は、その繊維同士を接着していたマトリックスとしてのプラスチックがその燃焼または熱分解によりなくなるため、ばらばらに分離される。炭素繊維は、直径が１０μｍ以下の小径繊維状でかつ軽量なので、炉内空間で飛散しやすく、排ガスに随伴して炉外へ排出されてしまう。炉外には、炉の後流位置に排ガスダクト、排ガス処理装置等の各種装置が設けられており、排ガスに随伴した炭素繊維はこれらの装置内で付着堆積して、装置内の圧力損失の増大、閉塞等の不具合が生じる。したがって、このような現状において、廃ＣＦＲＰは、燃焼処理せずに、埋立処理されることが多く、有効に利用されていない。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑み、廃ＣＦＲＰを、マトリックスのプラスチックとともに炭素繊維をも有効利用可能にするように、ガス化し残渣を溶融するとともに、炭素繊維が飛散して炉外へ排出されることのない廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置及び方法を提供することを課題とする。さらには、ガス化溶融に際して、廃ＣＦＲＰを特許文献１におけるごとく細かく粉砕しなくともガス化溶融を可能とすることも課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、上述の課題は、次の廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置そして方法により解決される。
【００１０】
＜廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置＞
本発明の廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置は、次の第一ないし第三発明のいずれかのごとく構成される。
【００１１】
＜第一発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、ガス化溶融炉からの排出ガスから捕集された炭素繊維にピッチを含浸させて炭素繊維含浸物を生成する含浸装置とを有し、上記含浸装置が炭素繊維含浸物をガス化溶融炉へ供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【００１２】
＜第二発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成する含浸装置とを有し、上記含浸装置が含浸物をガス化溶融炉へ供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【００１３】
＜第三発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する装置において、廃炭素繊維強化プラスチックを熱分解、ガス化し、残渣を溶融するガス化溶融炉と、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成する含浸装置と、含浸物を空気存在下で加熱して不融化状態とする不融化装置とを有し、不融化装置が含浸装置とガス化溶融炉との間に配設されていて不融化状態とした含浸物をガス化溶融炉に供給するように該ガス化溶融炉に接続されていることを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融装置。
【００１４】
第一発明ないし第三発明においては、ピッチは、固定炭素比率が１質量％以上であることが好ましい。
【００１５】
＜廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法＞
本発明の廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法は、次の第四ないし第六発明のいずれかのごとく構成される。
【００１６】
＜第四発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融炉にて熱分解、ガス化し、残渣を溶融し、ガス化溶融炉からの排出ガスから炭素繊維を捕集して該炭素繊維にピッチを含浸させて炭素繊維含浸物を生成し、上記炭素繊維含浸物をガス化溶融炉へ供給して熱分解、ガス化することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【００１７】
＜第五発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成し、上記含浸物をガス化溶融炉へ供給し、含浸物を熱分解、ガス化し、残渣を溶融することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【００１８】
＜第六発明＞
廃炭素繊維強化プラスチックをガス化溶融する方法において、廃炭素繊維強化プラスチックにピッチを含浸させて含浸物を生成し、含浸物を空気存在下で加熱して不融化状態とし、不融化された含浸物をガス化溶融炉に供給し、含浸物を熱分解、ガス化し、残渣を溶融することを特徴とする廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融方法。
【００１９】
第四ないし第六発明においては、ピッチは、固定炭素比率が１質量％以上であることが好ましい。
【００２０】
上述の第一そして第四発明では、ガス化溶融炉からの排出ガスから捕集された炭素繊維に含浸装置にてピッチが含浸される。ピッチが含浸された炭素繊維は、ガス化溶融炉内にて、ピッチが短時間で熱分解ガス化されることがないので、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維は飛散せずに熱分解してガス化するのに十分な時間だけガス化溶融炉内に滞留する。そのため、炭素繊維はガス化溶融炉内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。炭素繊維からガス化された成分はガス化溶融炉から排出されるガスの一部となり、有効利用可能となる。かくして、炭素繊維はガス化されることで炭素繊維として飛散そしてガス化溶融外へ排出されないので、ガス化溶融炉の後流側の諸装置での閉塞等の不具合の発生が防止される。
【００２１】
第二そして第五発明では、廃炭素繊維強化プラスチックに含浸装置にてピッチが含浸される。ピッチが含浸された廃炭素繊維強化プラスチックは、ガス化溶融炉内にて、ピッチが短時間で熱分解ガス化されることがないので、廃炭素繊維強化プラスチックのマトリックスであるプラスチック分が熱分解ガス化しても、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維は飛散せずに熱分解してガス化するのに十分な時間だけガス化溶融炉内に滞留する。そのため、炭素繊維はガス化溶融炉内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。炭素繊維からガス化された成分はガス化溶融炉から排出されるガスの一部となり、有効利用可能となる。かくして、炭素繊維はガス化されることで炭素繊維として飛散そしてガス化溶融外へ排出されないので、ガス化溶融炉の後流側の諸装置での閉塞等の不具合の発生が防止される。
【００２２】
第三そして第六発明では、廃炭素繊維強化プラスチックに含浸装置にてピッチが含浸され、ピッチが含浸された廃炭素繊維強化プラスチックの含浸物は、空気存在下で加熱されピッチに含まれる炭化水素成分が揮発または酸素と反応して炭化水素成分比率が減少する結果、固定炭素比率が高まり含浸物は不融化状態となり、不融化状態の含浸物のピッチは、固定炭素比率が高いため炉内で短時間では熱分解ガス化されずに存在するため、廃炭素繊維強化プラスチックのマトリックスであるプラスチック分が熱分解ガス化しても、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維は飛散せずに熱分解してガス化するのに十分な時間だけガス化溶融炉内に滞留する。そのため、炭素繊維はガス化溶融炉内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。炭素繊維からガス化された成分はガス化溶融炉から排出されるガスの一部となり、有効利用可能となる。かくして、炭素繊維はガス化されることで炭素繊維として飛散そしてガス化溶融外へ排出されないので、ガス化溶融炉の後流側の諸装置での閉塞等の不具合の発生が防止される。
【００２３】
本発明において、ピッチは粘弾性を有する樹脂であって、石油蒸留により得られるアスファルトを加熱して得られる主に芳香族成分の高分子化したものであって、歴青ともいい、石炭の乾留により得られる石炭ピッチも含む。ピッチは、固定炭素を含むこととすることによりガス化溶融炉内にて、短時間で熱分解ガス化されることがなく、廃炭素繊維強化プラスチックのマトリックスであるプラスチック分が熱分解ガス化しても、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維が飛散せずに熱分解してガス化するのに十分な時間だけガス化溶融炉内に滞留するようにして、炭素繊維がガス化溶融炉内でガス化されることとなり、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。
【００２４】
このような作用を奏するためにピッチは固定炭素比率が１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であればより確実に作用を奏することができるのでより好ましい。ピッチの固定炭素比率が高いほど、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持する効果が高いが、固定炭素比率が高くなるとピッチの溶融温度が高くなり、炭素繊維や廃炭素繊維強化プラスチックに含浸させるためにピッチをより高温に加熱する必要が生じ、含浸処理を容易に行うことができないため、固定炭素比率は３０質量％以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、廃炭素繊維強化プラスチックのガス化溶融に際し、排ガスから捕集された炭素繊維あるいは廃炭素繊維強化プラスチックがピッチで含浸されているので、炉内で該ピッチが炭素繊維同士を接着するため、炭素繊維が炉内で飛散することもなく炭素繊維は熱分解してガス化するのに十分な時間だけ炉内に滞留し確実にガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる、そのため、炉の後流に配された諸装置内で炭素繊維が付着、堆積して圧力損失増大や閉塞といった不具合をもたらすことがなくなる。また、上述のごとく、炭素繊維が炭素繊維のガス化に十分な時間だけ炉内に滞留するので、廃炭素繊維強化プラスチックは、従来のように細かく粉砕することなく、比較的粗大に破砕すれば十分であり、粉砕装置が不要であり、また処理効率を向上させる効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の各実施形態で用いられるガス化溶融炉の概要構成図である。
【図２】本発明の第一実施形態装置の概要構成図である。
【図３】本発明の第二実施形態装置の概要構成図である。
【図４】本発明の第三実施形態装置の概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面にもとづき、本発明の各実施形態を説明する。
【００２８】
先ず、各実施形態で用いられるガス化溶融炉について説明する。
【００２９】
＜ガス化溶融炉＞
図１は、各実施形態に用いられる廃炭素繊維強化プラスチック（以下、廃ＣＦＲＰという）のガス化溶融のためのガス化溶融炉の構成を示す。ガス化溶融炉１は、廃ＣＦＲＰを熱分解してガス化し、熱分解残渣を溶融するための装置である。該ガス化溶融炉１では、廃ＣＦＲＰをブロック化し、ガス化溶融炉の炉本体１０内に形成される熱分解部に順次供給する。該熱分解部では、酸素含有ガスが導入され、廃ＣＦＲＰブロックは熱分解、ガス化、ガス改質され、この結果、廃ＣＦＲＰの有機物成分が可燃ガスとして有効利用可能に取り出される。
【００３０】
図１では、ガス化溶融炉１には、炉本体１０、廃ＣＦＲＰ投入装置２０、圧縮装置３０、トンネル式の加熱炉４０が設けられている。廃ＣＦＲＰ投入装置２０は、圧縮装置３０内へ上方から廃ＣＦＲＰを投入するものであり、該廃ＣＦＲＰ投入装置２０は、廃ＣＦＲＰを受け入れるホッパ２１と、該ホッパ２１の底部をなし開閉自在な蓋部２２とを有している。該廃ＣＦＲＰ投入装置２０は、蓋部２２が開位置にあるときに圧縮装置３０と連通し、廃ＣＦＲＰを圧縮装置３０内へ投入する。廃ＣＦＲＰは、廃ＣＦＲＰ品が破砕されてばらけた状態で、又は後述の含浸装置でピッチが含浸された状態となっており、クレーンなどにより廃ＣＦＲＰ投入装置２０に投入される。
【００３１】
上記廃ＣＦＲＰ投入装置２０の下方には、破砕された廃ＣＦＲＰを圧縮して廃ＣＦＲＰブロックＰを成形し、さらには、該廃ＣＦＲＰブロックＰを加熱炉４０へ向けて前方に押して送り出す圧縮装置３０が設けられている。該圧縮装置３０は、ホッパ２１の下方位置で水平方向に延びる筒状部３１と、該筒状部３１内を前後方向（図１にて左右方向）で往復動する圧縮手段としての圧縮ヘッド３２と、該ホッパ２１よりも下流位置（図１にて右方側）で上下方向に往復動して筒状部３１の下流側開口を開閉する板状の圧縮支持盤３３とを有している。圧縮支持盤３３は後述する加熱炉４０の上流側開口を開閉するゲートを兼ねている。上記筒状部３１は、その内壁断面が、後述する加熱炉４０の内壁断面と同形かつ同一寸法で形成されている。
【００３２】
上記圧縮装置３０は、圧縮支持盤３３が下降位置にて筒状部３１の下流側開口を塞いだ閉状態で、圧縮ヘッド３２が圧縮支持盤３３へ向けて近づくように前方（図にて右方）へ移動することにより、該圧縮ヘッド３２と圧縮支持盤３３とで、ホッパ２１から投入された廃ＣＦＲＰを圧縮して廃ＣＦＲＰブロックＰを成形する。廃ＣＦＲＰブロックＰの成形は、回分的（バッチ的）に行われる。上記圧縮ヘッド３２は、圧縮支持盤３３が上昇位置にあって開状態となっているときには、廃ＣＦＲＰブロックＰを押して、上記圧縮支持盤３３の位置よりも前方にまで、送り出す機能をも有している。
【００３３】
上記圧縮装置３０の下流側には、該圧縮装置３０の筒状部３１に接続されトンネル式の加熱炉４０（以下、「加熱炉４０」という）が水平方向に延びて設けられている。該加熱炉４０は外部から加熱されており、上記圧縮装置３０から供給された廃ＣＦＲＰブロックＰが炉本体１０内へ投入される前に該加熱炉４０内で予熱されるようになっている。該加熱炉４０の下流側端部は、ガス炉本体１０の装入口１１と接続されており、予熱後の上記廃ＣＦＲＰブロックＰを該装入口１１から炉本体１０内へ供給可能となっている。
【００３４】
炉本体１０は、上下方向に延びる鉛直部分と、該鉛直部分の下部から水平方向に延びる水平部分とを有している。上記鉛直部分は、その略下半部が熱分解部１２として形成されており、略上半部がガス改質部１３として形成されている。また、上記水平部分は溶融部１４として形成されている。
【００３５】
上記熱分解部１２では、廃ＣＦＲＰブロックＰが堆積して廃ＣＦＲＰ堆積層Ｑが形成され、該廃ＣＦＲＰ堆積層Ｑの廃ＣＦＲＰが熱分解によりガス化されるとともに廃ＣＦＲＰに含まれている不燃分と熱分解残渣（灰分）が溶融されて溶融物とされるようになっている。炉本体１０の側壁の下部には、上記廃ＣＦＲＰ堆積層Ｑ内に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス第一供給口１５が設けられている。
【００３６】
上記ガス改質部１３では、後述するように、上記熱分解部１２で廃ＣＦＲＰ堆積層Ｑから発生したガスが改質されて改質ガスが生成される。炉本体１０の側壁の上部側には、ガス改質部１３内に、ガス改質のための酸素含有ガスを供給する複数の酸素含有ガス第二供給口１６が設けられている。
【００３７】
上記溶融部１４では、上記熱分解部１２で生成された熱分解残渣が加熱されて溶融物とされる。炉本体１０の水平部分の上壁には、上記溶融部１４に燃料ガスを供給し燃料ガスの燃焼熱により溶融物を加熱して排出可能な状態とする燃料ガス供給口１７が設けられている。また、該溶融部１４には、上記溶融物を外部へ排出するための溶融物排出口１８が下方へ延びて設けられている。
【００３８】
炉体１０の頂部には、該頂部に形成された改質ガス排出口１９から延びガス改質部１３で生成された改質ガスを炉外へ排出するためのガスダクト１９Ａが設けられている。ガスダクト１９Ａの下流側には、上記ガス化溶融炉１とは別装置として形成された、上記改質ガスに含まれるダスト等を除塵する集塵装置（図示せず）、除塵後の改質ガスを冷却するとともに酸洗浄そしてアルカリ洗浄する冷却洗浄装置（図示せず）、冷却そして洗浄された改質ガスに脱硫処理を施す脱硫処理装置（図示せず）、そして改質ガスの除湿を行う除湿装置（図示せず）等の諸ガス精製装置が設けられている。かくして、改質ガスは洗浄、脱硫、除湿等の精製処理を施されて、燃料ガスとして利用可能とされる。
【００３９】
＜第一実施形態＞
図２に示される第一実施形態にあっては、図１にもとづき既述したガス化溶融炉１のガスダクト１９Ａがその後流位置に配設された集塵装置２に接続されている。該集塵装置２は上記ガス化溶融炉１から排出されガスダクト１９Ａを経て送られてきた上記改質ガスに含まれるダストを捕集して除塵し、除塵後の改質ガスをガス精製するために設けられたさらに後流の諸装置（図示せず）に送るようになっている。集塵装置２で捕集されるダストには後述するように廃ＣＦＲＰの炭素繊維が含まれている。
【００４０】
上記集塵装置２には、炭素繊維を含むダスト受け、これにピッチを含浸させる含浸装置３が接続されている。該含浸装置３は、上記集塵装置２からのダストに溶融温度以上に加熱されて溶融状態のピッチを供給して混合すること、又はダストにピッチを供給して混合しピッチの溶融温度以上に加熱することにより、ピッチを炭素繊維に含浸させ、ピッチにより炭素繊維同士を接着する。かくして、ピッチで接着された炭素繊維を含むダストで形成される含浸物は、ガス化溶融炉１の廃ＣＦＲＰ投入装置２０へ送り込まれる。該廃ＣＦＲＰ投入装置２０には、廃ＣＦＲＰ品を適宜サイズに破砕した廃ＣＦＲＰが投入されるようになっており、上記含浸物と一緒に圧縮装置３０へ装入される。上記廃ＣＦＲＰの破砕サイズは、従来のように細かく粉砕されるサイズに比べ粗大でよい。
【００４１】
このように構成される本実施形態では、廃ＣＦＲＰが上記ガス化溶融炉１の圧縮装置３０で廃ＣＦＲＰブロックＰとされ、廃ＣＦＲＰブロックＰが加熱炉４０で予熱された後に炉本体１０内へ投入される。廃ＣＦＲＰブロックＰは炉本体１０で加熱されると、廃ＣＦＲＰのマトリックス（母材）であるプラスチックが短時間で熱分解されガス化され、ガスがガス改質部１３で改質ガスとされて排出される。マトリックスが熱分解されることによりばらばらになって炉内に飛散する炭素繊維は、排出される改質ガスに随伴して排出されガスダクト１９Ａを経て集塵装置２へ送られる。
【００４２】
上記集塵装置２では、既述のように改質ガスから炭素繊維を含むダストが捕集、除塵され、除塵後の改質ガスがガス精製のために後流側に配された諸装置へ送られ、炭素繊維を含むダストが含浸装置３へ送られる。
【００４３】
炭素繊維を含むダストは、含浸装置３で溶融状態のピッチが含浸され、炭素繊維含浸物を形成する。該炭素繊維含浸物は、廃ＣＦＲＰ投入装置２０で廃ＣＦＲＰとともに圧縮装置３０へ投入される。
【００４４】
含浸装置３から送り出される炭素繊維含浸物は、上記廃ＣＦＲＰ投入装置２０で投入された廃ＣＦＲＰとともに圧縮装置３０へ投入されて該廃ＣＦＲＰと一体化した廃ＣＦＲＰブロックＰを形成する。該廃ＣＦＲＰブロックＰは炭素繊維含浸物にピッチを含んでいて、炉本体１０内へ投入されても、ピッチが短時間で熱分解ガス化されることがないので、ピッチにより炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維は飛散せずに熱分解してガス化するのに十分な時間だけ炉本体１０内に滞留する。そのため、炭素繊維は炉本体１０内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。炭素繊維からガス化された成分は改質ガスの一部となる。かくして、炭素繊維がガス化されることで炭素繊維として飛散そして炉本体１０外へ排出されないので、ガス化溶融炉１の後流側の諸装置での閉塞等の不具合の発生が防止される。
【００４５】
＜第二実施形態＞
図２に示された第一実施形態では、集塵装置で捕集そして除塵されたダストに含まれる炭素繊維にピッチを含浸させたが、図３に示される第二実施形態では、破砕後に廃ＣＦＲＰ投入装置２０へ投入される該廃ＣＦＲＰを、廃ＣＦＲＰ投入装置２０への投入前に、含浸装置３でピッチが含浸された含浸物とする点で特徴がある。
【００４６】
図３の本実施形態では、破砕後の廃ＣＦＲＰが含浸装置３へ送られ、廃ＣＦＲＰに溶融温度以上に加熱されて溶融状態のピッチを供給して混合すること、又は廃ＣＦＲＰにピッチを供給して混合しピッチの溶融温度以上に加熱することにより、該廃ＣＦＲＰにピッチが含浸され含浸物を形成するようになっている。
【００４７】
かかる含浸物は、上記廃ＣＦＲＰ投入装置２０へもたらされ、該廃ＣＦＲＰ投入装置２０から圧縮装置３０へ投入されて廃ＣＦＲＰブロックＰを形成する。該廃ＣＦＲＰブロックＰは含浸物にピッチを含んでいて、炉本体１０内へ投入されると、ピッチが短時間で熱分解ガス化されることがないので、廃ＣＦＲＰのマトリックス（母材）であるプラスチック分がガス化しても、ピッチにより含浸物の炭素繊維同士が接着している状態を維持して、炭素繊維は飛散せずに、熱分解してガス化するのに十分な時間だけ炉本体１０内に滞留する。そのため、炭素繊維は炉本体１０内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることがなくなる。炭素繊維からガス化された成分は改質ガスの一部となる。
【００４８】
かくして、第一実施形態の場合と同様に、炭素繊維がガス化されることで炭素繊維として飛散そして炉本体１０外へ排出されないので、ガス化溶融炉１の後流側の諸装置での閉塞等の不具合の発生が防止される。
【００４９】
＜第三実施形態＞
図４に示される第三実施形態では、図３に示された第二実施形態装置に対して、含浸装置３とガス化溶融炉１との間に不融化装置４を配したことに特徴がある。
【００５０】
不融化装置４は、含浸装置３から受けた含浸物を空気中で、１５０〜２５０℃に加熱するようになっている。
【００５１】
本実施形態で、ピッチが含浸された含浸物が空気存在下で上記温度に加熱されると、ピッチに含まれる炭化水素成分が揮発し、また炭化水素成分が酸素と反応して炭化水素成分比率が減少する結果、固定炭素比率が高まり含浸物は不融化状態となり、不融化状態の含浸物のピッチは、固定炭素比率が高いためガス化溶融炉内で短時間ではガス化されずに存在するため、プラスチック成分がガス化された後でも、ピッチにより炭素繊維同士の接着がより長い時間維持され、炭素繊維は熱分解してガス化するのに十分な時間だけ炉内に滞留する。この炭素繊維のガス化のための炉内滞留時間が、第二実施形態の場合に比し、より確実に得られ、炭素繊維が炉内でガス化され、飛散して炉外へ排出されることが確実になくなる。
【００５２】
上記の第一乃至第三実施形態では、廃ＣＦＲＰ、廃ＣＦＲＰにピッチを含浸した含浸物又は不融化した含浸物をガス化溶融炉に投入してガス化溶融することとしているが、廃ＣＦＲＰを含む廃プラスチックを投入すること、廃ＣＦＲＰと他の廃プラスチックを投入すること、又は廃ＣＦＲＰと他の廃棄物を投入することとして、廃ＣＦＲＰをガス化溶融処理するようにしてもよい。
【００５３】
また、廃ＣＦＲＰ又は捕集した炭素繊維を含むダストにピッチを含浸することとしているが、ピッチに代えてＣＦＲＰのマトリックスのプラスチックに比べて熱分解温度が高く加熱されて溶融状態となり含浸可能となる溶融性有機物を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  ガス化溶融炉
３  含浸装置
４  不融化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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