(57)【要約】  廃プラスチックをリサイクルするためのシステムおよび方法が、この廃プラスチックを、１つまたは複数の有機分子種を含み、酸および金属などの不純物のないまたは実質的にない精製済み粗製油の形に変えることが可能である。いくつかのシステムおよび方法では、このプラスチックは、真空条件下で加熱されて、蒸気を産出するプラスチックの解重合をもたらし、次いで、蒸気は、蒸気処理システムにおいてｐＨ調整済み溶液と直接接触される。いくつかのシステムおよび方法では、連続したバッチプロセスが用いられる。
2013523944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックをリサイクルする方法であって、
プラスチック原料を含む容器を加熱して、前記プラスチック原料の解重合をもたらすステップと、
前記加熱済み容器から蒸気を取り除くステップであって、前記蒸気が気体状有機種および気体状無機種を含む、ステップと、
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させて、前記有機種を凝縮するステップと、
前記凝縮済み有機種を前記無機種から分離するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記無機種を前記溶液内に吸収させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記凝縮済み有機種が、水よりも低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記無機種から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記無機種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通のタンクの中で保持するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記凝縮済み有機種を前記無機種から分離するステップが、前記無機種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液を前記タンク内で保持しながら、前記凝縮済み有機種の少なくとも一部を前記タンクの上部縁を越えて流れ出すことを可能にするステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記無機種から分離された前記凝縮済み有機種の少なくとも一部を沈殿タンク内に導入して、さらに追加のｐＨ調整済み溶液を前記凝縮済み有機種から分離することを可能にするステップをさらに含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記凝縮済み有機種から分離されたｐＨ調整済み溶液を前記タンクへと元に戻すステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させる前記ステップが、前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液の中で泡立てるステップを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させる前記ステップが、前記ｐＨ調整済み溶液を用いて前記蒸気をスプレーするステップを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記凝縮済み有機種が、水よりも低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記無機種から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記無機種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通のタンクの中で保持するステップを含み、前記無機種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液を使用して、加熱済み容器から取り除かれた追加の蒸気をスプレーするステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記有機種が、ある分類の非極性有機分子を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分類の非極性有機分子が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、または芳香族化合物である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記蒸気が、前記ｐＨ調整済み溶液中に少なくとも部分的に分配されるある種の極性有機分子をさらに含み、前記非極性有機分子を前記ｐＨ調整済み溶液中に分配された前記極性有機分子の前記一部から分離するステップをさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記極性有機分子が、アルコール、ケトン、エーテル、フェノール、カルボン酸のうちの１つまたは複数を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記有機種がある分類の極性有機分子を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記蒸気が、同伴された金属種および同伴された半金属種のうちの１つまたは複数をさらに含み、前記凝縮済み有機種を前記１つまたは複数の同伴種から分離するステップをさらに含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記１つまたは複数の同伴種を前記溶液内に吸収させ、前記凝縮済み有機種が、水より低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記１つまたは複数の同伴種から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記１つまたは複数の同伴種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通のタンクの中で保持するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記蒸気が、１つまたは複数の酸性分子種をさらに含み、前記凝縮済み有機種を前記１つまたは複数の酸性分子種から分離するステップをさらに含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記１つまたは複数の酸性分子種を前記溶液内に吸収させ、前記凝縮済み有機種が、水よりも低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記１つまたは複数の酸性分子種から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記１つまたは複数の酸性分子種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通のタンクの中で保持するステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つまたは複数の酸性分子種が、無機酸性分子および有機酸性分子のうちの少なくとも１つを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つまたは複数の酸性分子種が、塩酸、臭化水素酸、およびテレフタル酸のうちの少なくとも１つを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ｐＨ調整済み溶液が、酸を含む、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ｐＨ調整済み溶液によって直接接触される前記蒸気の少なくとも一部が、凝縮されないままであり、前記蒸気の前記非凝縮部分を苛性スクラバに送るステップをさらに含む、請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
連続したバッチモードで、追加の容器から追加の蒸気を取り除くステップと、
前記追加の蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップと
をさらに含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記容器を加熱するステップが、前記プラスチック原料から前記蒸気への複数の分子種の移行の間、定常温度で加熱済み空気を前記容器の外側に供給するステップを含み、前記複数の分子種がそれぞれ所与の圧力において異なる蒸発温度を有する、請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
プラスチック原料を負圧下で加熱して、前記プラスチック原料の解重合をもたらし、第１の構成要素および第２の構成要素を含む蒸気を生成するステップであって、前記第１の構成要素が気体状有機種を含み、前記第２の構成要素が原子種および分子種のうちの１つまたは複数を含む、ステップと、
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させて、前記第１の構成要素の前記有機種を凝縮するステップと、
前記凝縮済み有機種を前記第２の構成要素から分離するステップと
を含む、プラスチックをリサイクルする方法。
【請求項２６】
前記蒸気の前記第２の構成要素の少なくとも一部は、前記蒸気が前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触する前に気体状態である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記第２の構成要素の少なくとも一部を凝縮する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記蒸気の前記第２の構成要素が、金属種、極性有機種、有機酸種、および無機酸種のうちの１つまたは複数を含む、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記蒸気の前記第１の構成要素の前記有機種が、１つまたは複数の非極性有機分子種を含む、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記第２の構成要素の少なくとも一部を前記溶液内に吸収させ、前記第１の構成要素の前記凝縮済み有機種が、水よりも低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記第２の構成要素から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記第２の構成要素の少なくとも一部が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通の貯槽の中で保持するステップを含む、請求項２５から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記凝縮済み有機種を前記第２の構成要素から分離するステップが、前記第２の構成要素の少なくとも一部が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液を前記貯槽の別個の部分内に保持しながら、前記凝縮済み有機種の少なくとも一部が前記貯槽の上部縁から流れ出すことを可能にするステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させる前記ステップが、前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液の中で泡立てるステップを含む、請求項２５から３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させる前記ステップが、前記ｐＨ調整済み溶液を用いて前記蒸気をスプレーするステップを含む、請求項２５から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記第２の構成要素の少なくとも一部を前記溶液内に吸収させ、前記凝縮済み有機種が、水より低密度であり、疎水性であり、前記凝縮済み有機種を前記第２の構成要素から分離するステップが、前記凝縮済み有機種と、前記第２の構成要素の少なくとも一部が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液とを共通の貯槽の中で保持するステップを含み、前記第２の種が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液を用いて前記プラスチック原料から得られた追加の蒸気をスプレーするステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
プラスチック原料を負圧下で加熱して、前記プラスチック原料の解重合をもたらし、第１の構成要素および第２の構成要素を含む蒸気を生成するステップであって、前記第１の構成要素が気体状有機種を含み、前記第２の構成要素が原子種および分子種のうちの１つまたは複数を含む、ステップと、
前記蒸気を第１の温度でｐＨ調整済み溶液と直接接触させて、前記蒸気の前記第２の構成要素の少なくとも一部を吸収するステップと、
前記蒸気の前記第１の構成要素を凝縮するステップと
を含む、プラスチックをリサイクルする方法。
【請求項３６】
前記蒸気の前記第１の構成要素を凝縮した後、前記凝縮済み有機種を前記第２の構成要素から分離するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記蒸気の前記凝縮済み第１の構成要素と、前記蒸気の前記第２の構成要素の少なくとも一部が吸収された前記ｐＨ調整済み溶液の一部とがともに、乳剤の中に含まれており、前記凝縮済み有機種を前記ｐＨ調整済み溶液から分離するステップをさらに含む、請求項３５または３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記蒸気の前記第１の構成要素を凝縮するステップが、前記蒸気の前記第１の構成要素を第２の温度でｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップを含み、前記第１の温度が、前記第２の温度よりも高い、請求項３５から３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記蒸気の前記第２の構成要素の少なくとも一部を吸収するために使用される前記ｐＨ調整済み溶液の組成と、前記蒸気の前記第１の構成要素を凝縮するために使用される前記ｐＨ調整済み溶液の組成とが同一である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記蒸気をｐＨ調整済み溶液と直接接触させるステップが、前記蒸気をスプレーするステップを含む、請求項３５から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
プラスチック原料を負圧下で加熱して、前記プラスチック原料の解重合をもたらし、第１の構成要素および第２の構成要素を含む蒸気を生成するステップであって、前記第１の構成要素が気体状有機種を含み、前記第２の構成要素が原子種および分子種のうちの１つまたは複数を含む、ステップと、
前記蒸気を第１の温度でｐＨ調整済み溶液と直接接触させて、前記蒸気の前記第２の構成要素の少なくとも一部を吸収するステップと、
前記蒸気を第２の温度で凝縮液体と直接接触させて、前記蒸気の前記第１の構成要素を凝縮するステップと
を含むプラスチックをリサイクルする方法。
【請求項４２】
前記ｐＨ調整済み溶液の組成と、前記凝縮液体の組成とが同一である、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記蒸気の前記凝縮済み第１の構成要素と前記凝縮液体とがともに、乳剤の中に含まれており、前記凝縮済み有機種を前記凝縮液体から分離するステップをさらに含む、請求項４１または４２に記載の方法。
【請求項４４】
第１の量のプラスチック原料を含んでいる第１のカートリッジを第１の加熱プレナム内に導入するステップと、
第２の量のプラスチック原料を含んでいる第２のカートリッジを第２の加熱プレナム内に導入するステップと、
前記第１および第２のカートリッジの両方を加熱するステップであって、それにより、前記第１の量のプラスチック原料が第１の蒸気を産出し、前記第２の量のプラスチック原料が第２の蒸気を産出することになる、ステップと、
前記第１および第２の蒸気を蒸気処理システム内に導入するステップと、
前記第１および第２の蒸気を同時にｐＨ調整済み溶液と接触させるステップと
を含むプラスチックをリサイクルする方法。
【請求項４５】
前記第１および第２の蒸気を前記蒸気処理システム内に導入する前に、前記第１および第２の蒸気の少なくとも一部を気体移送ライン内で合成するステップをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１および第２のカートリッジの両方を加熱するステップが、第１のバーナーから前記第１の加熱プレナムに加熱済み液体を供給するステップと、前記第１のバーナーから独立している第２のバーナーから前記第２の加熱プレナムに加熱済み液体を供給するステップとを含む、請求項４４または４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１のカートリッジを前記第１の加熱プレナムから取り除くステップと、
第３の量のプラスチック原料を含む第３のカートリッジを前記第１の加熱プレナム内に導入するステップと、
前記第３のカートリッジを加熱するステップであって、それにより、前記第３の量のプラスチック原料が第３の蒸気を産出することになる、ステップと
をさらに含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記第３の蒸気の少なくとも一部、および前記第２の蒸気の少なくとも一部を気体移送ライン内で合成するステップと、
前記第３および第２の蒸気の前記合成済み部分を前記蒸気処理システム内に導入するステップと
をさらに含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記第２のバーナーの稼働を維持して、前記第２の容器を加熱するとともに、前記第１の加熱プレナムから前記第１のカートリッジを取り除き、前記第３のカートリッジを前記第１の加熱プレナム内に導入するステップをさらに含む、請求項４７または４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１および第２の蒸気をｐＨ調整済み溶液と接触させるステップが、前記第１および第２の蒸気が前記蒸気処理システム内に導入された後に行われる、請求項４４から４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
プラスチック原料を含み、ポートを備える密封可能な容器と、
前記容器を受け、前記プラスチック原料の解重合をもたらすのに十分な量で前記容器に熱を印加するように構成されている加熱システムと、
前記容器の前記ポートと接続されて、蒸気を前記容器から前記ポートを通って気体移送システム内に移動させる気体移送システムと、
前記気体移送システムと流体連通しており、ｐＨ調整済み溶液を含む蒸気処理システムであって、前記ｐＨ調整済み溶液と、前記気体移送システムから当該蒸気処理システム内に受け取られる蒸気との間に直接接触をもたらすように構成され、前記蒸気から有機分子種を凝縮するように構成されている、蒸気処理システムと
を備えるプラスチックリサイクリングシステム。
【請求項５２】
前記蒸気処理システムが、前記ｐＨ調整済み溶液の少なくとも一部を含んでいる貯槽をさらに備え、前記貯槽が、前記凝縮済み有機分子種を受け取るように構成されている、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記貯槽が堰を備え、それにより、前記凝縮済み有機分子種の少なくとも一部が、前記堰の端から流れ出て、前記ｐＨ調整済み溶液から分離されることが可能になる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記蒸気処理システムが、前記ｐＨ調整済み溶液を用いて第１の温度で前記蒸気をスプレーするように構成されている第１の噴霧器を備える、請求項５１から５３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５５】
前記蒸気処理システムが、前記ｐＨ調整済み溶液を用いて第２の温度で前記蒸気をスプレーするように構成されている第２の噴霧器をさらに備え、前記第１の温度が前記第２の温度よりも高い、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記第１の噴霧器が前記第２の噴霧器よりも下側に配置され、それにより、前記蒸気の一部が、前記第１の噴霧器によってスプレーされた後、前記第２の噴霧器に向かって上昇することになる、請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記蒸気と直接接触するために使用される前記ｐＨ調整済み溶液を前記蒸気の温度よりも低い温度で維持するように構成されている冷却システムをさらに備える、請求項５１から５６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５８】
前記容器が密封されると、前記容器と流体連通し、前記容器を加熱中、前記容器内を負圧に維持するように構成されている真空システムをさらに備える、請求項５１から５７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５９】
前記真空システムが、前記蒸気処理システムおよび前記気体移送システムと流体連通しており、前記プラスチックリサイクリングシステムの稼働中、前記蒸気処理システムおよび前記気体移送システム内を負圧に維持するように構成されている、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
制御システムと、
前記制御システムと通信し、前記蒸気の測定値を得るように配置されている温度センサおよび圧力センサのうちの１つまたは複数と
をさらに備え、
前記制御システムが、前記測定値に応答して、前記加熱システムによって前記容器に送られる熱量を調整または終了するように構成されている、
請求項５１から５９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６１】
沈殿タンクと、前記蒸気処理システムと流体連通しているポンプとをさらに備え、前記ポンプが、前記凝縮済み有機分子種の少なくとも一部を前記沈殿タンクに移送するように構成されている、請求項５１から６０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６２】
環境制御装置をさらに備え、前記蒸気の非凝縮性構成要素が、凝縮器システムから前記環境制御装置に送られる、請求項５１から６１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６３】
前記環境制御装置が、前記加熱システムの一部に、加熱された排気を供給する、請求項６２に記載のシステム。
【請求項６４】
プラスチック原料を含み、ポートを備える密封可能な容器と、
前記容器を受け、前記プラスチック原料の解重合をもたらすのに十分な量で前記容器に熱を印加するように構成されている加熱システムと、
前記容器の前記ポートと接続されて、蒸気を前記容器から前記ポートを通って気体移送システム内に移動させる気体移送システムと、
前記気体移送システムと流体連通しており、ｐＨ調整済み溶液を含む洗浄システムであって、前記蒸気と前記ｐＨ調整済み溶液との間の直接接触をもたらして、前記蒸気から不純物を吸収するように構成されている、洗浄システムと、
前記洗浄システムから前記蒸気の一部を受け取るように構成され、前記蒸気から有機分子種を凝縮するように構成されている蒸気処理システムと
を備えるプラスチックリサイクリングシステム。
【請求項６５】
プラスチック原料を受け取るように構成されており、真空ポートを備える密封可能な容器と、
前記容器の少なくとも一部を受けるような大きさのプレナムと、
前記プレナムと流体連通しているバーナーであって、前記容器が前記プレナム内で受けられると、前記容器に熱を印加して、前記プラスチック原料の少なくとも一部を蒸気に変えるように構成されている、バーナーと、
ｐＨ調整済み溶液を含む蒸気処理システムと、
前記容器の前記真空ポートと流体連通している真空システムと
を備え、
前記真空システムが、前記容器の加熱中、前記容器内を真空に維持するように構成され、前記容器から前記蒸気を取り除き、前記蒸気を前記蒸気処理システム内に導入するようにさらに構成され、前記蒸気処理システムが、前記蒸気を前記ｐＨ調整済み溶液と直接接触させて、前記蒸気の成分構成要素を互いに分離するように構成されている、
プラスチックをリサイクルするためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、プラスチックのリサイクルに関する。より詳細には、特定の実施形態は、プラスチックを蒸発させ、結果生じる蒸気から有機分子を回収するためのシステムおよび方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本明細書における本開示は、限定的でも包括的でもない例示的実施形態について説明する。図に示すそのような例示的実施形態のいくつかを参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】プラスチックリサイクリングシステムの実施形態の概略的流れ図である。
【図２】プラスチックリサイクリングシステムの別の実施形態の概略的流れ図である。
【図３】プラスチックリサイクリングシステムの別の実施形態の概略的流れ図である。
【図４】図３のシステムにおいて使用可能な凝縮器の実施形態と適合するバッフルの実施形態の横断面図である。
【図５】図３のプラスチックリサイクリングシステムと適合する真空システムの実施形態の概略的流れ図である。
【図６】容器が気体移送ラインに共通して連結されている一連の加熱システムおよび容器の実施形態の概略的流れ図であり、ここで、容器内のプラスチック原料が、連続したバッチプロセスで容器から蒸発し、取り除かれている、図である。
【図７】プラスチックリサイクリングシステムの別の実施形態の概略的流れ図である。
【図８】プラスチックリサイクリングシステムの別の実施形態の概略的流れ図である。
【図９】図３のリサイクリングシステムなどのプラスチックリサイクリングシステムの別の実施形態において使用可能な清浄システムと貯槽との概略的流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本明細書に説明するシステムおよび方法の特定の実施形態は、プラスチックを効率的にリサイクルするように構成されている。いくつかのシステムおよび方法により、廃プラスチックを、粗製炭化水素材料または粗製油と見なす場合がある１つまたは複数の精製有機分子種へと迅速にかつ簡単に変えることができる。粗製油は、容易に貯蔵し、移送し、および／または燃料もしくは他の商用の関連材料に精製することができる。
【０００５】
いくつかの実施形態において、一定量の廃プラスチック原料が、密封可能なカートリッジまたは容器内に導入され得る。容器は、真空条件下で加熱され得、それにより、プラスチック原料は、蒸気（例えば、１つまたは複数の気体）に移行し、それをカートリッジから取り除き、さらに処理することが可能になる。例えば、蒸気を凝縮器内に導入し、いくつかの例では、蒸気の一部を吸収し、蒸気の別の部分を凝縮することが可能なｐＨ調整済み溶液と直接接触させることができる。凝縮された材料は、１つまたは複数の有機分子種を含み得、本明細書では粗製油と呼ぶ場合がある。粗製油は、ｐＨ調整済み溶液に吸収される蒸気の他の部分から分離可能であり、したがって、粗製油は、その粗製状態から容易に精製可能になるような純粋または精製された品質のものになり得る。
【０００６】
次に、発明的システムおよび方法の様々な例示的実施形態を説明することとする。このシステムおよび方法、ならびにその特徴およびステップの利点はそれぞれ、続く本開示から明らかになるであろう。
【０００７】
図１は、プラスチックリサイクリングシステム１００の実施形態のプロセス流れ図を示している。プラスチックリサイクリングシステム１００は、熱１０４をプラスチック原料１０６に送るように構成されている加熱システム１０２を含む。加熱システム１０２は、例えば、燃焼バーナー、流動床式バーナー、レトルト、または任意の他のそのような加熱システムなど、任意の適切な加熱機構を備えることが可能である。いくつかの適用例では、加熱システム１０２は、高温で、かつ定常温度で動作する。
【０００８】
プラスチック原料１０６は、１つまたは複数の種類の廃プラスチック（例えば、合成プラスチック）を含む場合があり、微量のプラスチックでない汚染物質または不純物を含んでいる場合がある。例えば、不純物は、外面的性質（例えば、水、食品、ラベル付け、土壌、紙、またはセルロース廃棄物）である場合も、あるいは内面的変更（例えば、ガラス、金属、鉄、臭素、および／または塩素）から生じる場合もある。プラスチック原料１０６は、それへの熱伝達を促進することが可能な粉に挽いた形、細断した形、または他の形で用意されてもよい。
【０００９】
加熱システム１０２によって生成される熱１０４は、プラスチック原料１０６を熱分解または解重合し、少なくともその一部を蒸気１０８に変えるのに十分であり得る。蒸気１０８は、１つまたは複数の気体状有機種、１つまたは複数の気体状無機種、および／または１つまたは複数の種類の同伴粒子を含み得る。具体的には、蒸気１０８は、解重合された非極性有機気体を含んでいる場合があり、それは、捕集および精製に望ましい場合があり、不純物との混合が可能である。有機気体には、例えば、１つまたは複数のパラフィン、オレフィン、ナフタン、芳香族化合物、および／または他の分類の炭化水素材料が含まれ得る。混合不純物には、例えば、無機酸（例えば、塩酸、臭化水素酸）、同伴された金属もしくは半金属（例えば、カドミウム、鉄、アンチモン）、および／または有機酸（例えば、テレフタル酸）が含まれ得る。いくつかの実施形態において、蒸気１０８は、極性有機分子など、非極性有機分子とともに捕集されることもまたは捕集されないこともある追加の分子種を含み得る。例えば、蒸気１０８には、１つまたは複数のアルコール、ケトン、エーテル、フェノール、カルボン酸、または他の極性有機分子が含まれ得る。
【００１０】
いくつかの実施形態において、プラスチック原料１０６は、真空条件下でまたは負圧下で加熱可能である。他の実施形態において、プラスチック原料１０６は、正圧下で加熱されてもよい。さらに他のまたはさらなる実施形態において、プラスチック原料１０６は、大気圧条件下で、または上述の任意の適切な組合せの下で加熱されてもよい（例えば、圧力を加熱イベント中に変更してもよい）。
【００１１】
蒸気１０８は、一部の分子が気体状態から液体状態に移行することになるように、蒸気１０８の少なくとも一部の相変化をもたらす蒸気処理システム１１０に送られることができる。蒸気処理システム１１０はまた、蒸気処理ユニットまたは蒸気処理槽と呼ぶ場合がある。図示の蒸気処理システム１１０は、凝縮をもたらすために使用されるｐＨ調整済み溶液１１２を含む。さらに、ｐＨ調整済み溶液１１２は、蒸気１０８からの不純物の少なくとも一部を吸収するように構成可能である。溶液１１２の実施形態は、有機酸、無機酸、金属、半金属、および／または一部の極性有機分子を容易に吸収することが可能である。用語「ｐＨ調整済み溶液」は、広範な意味に使用され、ｐＨが中性ではない溶液、および本明細書に説明する任意のまたはすべての様々な特性を呈する溶液を含む。例えば、ｐＨ調整済み溶液は、蒸気１０８から不純物を取り除くために調製され得、さらなる実施形態においては、凝縮された油と混和せず、それとの分離が容易にできる。例えば、いくつかの実施形態において、ｐＨ調整済み溶液１１２は、いくつかの例では強酸性であってもよい酸性溶液を含み得る。さらなる実施形態において、ｐＨ調整済み溶液１１２は、所望のｐＨ値に調整された緩衝水溶液を含み得る。様々な実施形態において、ｐＨ調整済み溶液１１２は、ｐＨ値が７未満であっても、約６．５未満であっても、約６未満であっても、約５．５未満であっても、約５未満であっても、約４未満であっても、または約３未満であってもよい。
【００１２】
ｐＨ調整済み溶液１１２は、溶液の所望の特性を達成するために、任意の適切な種類の１つまたは複数の化学的改善を含むことが可能である。そのような特性には、例えば、１つまたは複数の不純物を蒸気１０８から取り除く能力、および／または油との高い非混和性を挙げることができる。上述の特性のうちの１つまた複数の調整あるいは最適化は、ｐＨ調整済み溶液１１２内の１つまたは複数の化学的改善のうちの濃度を変更することによって達成され得る。例えば、ｐＨ調整済み溶液１１２内の１つまたは複数の材料の存在、組合せ、および／または濃度は、蒸気１０８がｐＨ調整済み溶液１１２と相互作用すると、蒸気１０８からの汚染物質の除去を最適化することが可能である。様々な実施形態において、ｐＨ調整済み溶液には、無機強酸および／または無機弱酸（例えば塩酸、酢酸）、１つまたは複数のｐＨ緩衝溶液（例えば、酢酸＋酢酸ナトリウム）、１つまたは複数のキレート剤（例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ））、ならびに／あるいは１つまたは複数の凝固剤および／または凝集剤（例えば、水酸化カルシウム、ポリアクリルアミド）を挙げることができる。
【００１３】
蒸気処理システム１１０は、破線矢印１１４で示すように、その中で受け取られた蒸気１０８と、ｐＨ調整済み溶液１１２との間に直接的な接触をもたらすように構成可能である。例えば、さらに後述するように、いくつかの実施形態において、ｐＨ調整済み溶液１１２を噴霧して蒸気１０８と接触させてもよいが、他の実施形態においては、蒸気１０８を溶液１１２の中で泡立ててもよい。ｐＨ調整済み溶液１１２は、蒸気１０８の一部（例えば、有機酸、無機酸、金属、半金属、および／または一部の極性有機分子）を吸収または溶解することができる。ｐＨ調整済み溶液１１２が、その中の混和性でない蒸気１０８の少なくともそれらの一部（例えば、非極性有機分子）を凝縮するように、溶液１１２はまた、蒸気１０８の温度よりも低い温度で用意され得る。
【００１４】
ｐＨ調整済み溶液１１２中の混和性でない凝縮済み蒸気１０８のそれらの一部（すなわち、疎水性部分）は、破線矢印１１６で示すように、溶液１１２とは容易に分離可能である。いくつかの実施形態において、この分離は（あるいは少なくとも１つまたは複数のその段階）は、蒸気処理システム１１０内で行われるが、他の実施形態においては、この分離（あるいは少なくとも１つまたは複数のその段階）は、蒸気処理システム１１０から独立している分離器内で行われる（例えば、図２を参照のこと）。
【００１５】
いくつかの実施形態において、混和性でない部分が、粗製油１１８の形として蒸気処理システム１１０から取り除かれる。したがって、粗製油１１８は、プラスチック原料１０６中に存在していた不純物がｐＨ調整済み溶液１１２内に溶解または吸収されると、ほとんどまたは全く不純物を含まない場合がある。いくつかの実施形態において、少なくとも一部の溶解または吸収された不純物は、蒸気処理システム１１０内のｐＨ調整済み溶液１１２中に残存する場合がある。例えば、いくつかの例では、ｐＨ調整済み溶液１１２は、不純物を蓄積した後、蒸気処理システム１１０内で引き続き使用可能であり、それにより、不純物は、蒸気処理システム１１０から（少なくともすぐには）取り除かれなくなる。他のまたはさらなる実施形態において、溶解または吸収された不純物は、矢印１２０で示すように、油１１８とは別に蒸気処理システム１１０から取り除かれる。
【００１６】
特定の分類の極性有機分子は、ｐＨ調整済み溶液１１２内に部分的にのみ（または少なくとも部分的に）分配することができる。例えば、ある種のアルコール、ケトン、エーテル、フェノール、カルボン酸、および／または他の極性有機分子の一部は、ｐＨ調整済み溶液１１２内に分配することができ、それらの別の部分は、粗製油１１８内に分配することができる。したがって、いくつかの実施形態において、ある種の極性有機分子の一部を含む粗製油１１８は、その種の極性有機分子の別の部分を含有するｐＨ調整済み溶液１１２と分離可能になる。
【００１７】
蒸気１０８は、蒸気処理システム１１０内で凝縮しない部分、およびｐＨ調整済み溶液１１２によって吸収されない部分を含み得る。そのような非凝縮性気体１２１を蒸気処理システム１１０から別に取り除くことが可能であり、任意の他の適切なやり方で燃焼または処理可能である。
【００１８】
様々な実施形態において、蒸気処理システム１１０は、真空条件下でまたは負圧下で動作することが可能である。他の実施形態において、蒸気処理システム１１０は、正圧下で動作してもよい。さらに他のまたはさらなる実施形態において、蒸気処理システム１１０は、大気圧条件下で、または上述の任意の適切な組合せの下で動作することが可能である（例えば、圧力を凝縮イベント中に変更してもよい）。
【００１９】
システム１００は、プラスチック原料１０６を急速に熱分解または解重合するのによく適している場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、プラスチック原料１０６の加熱および蒸気１０８へのその変化は、様々な異なる分子種が同時に気体化可能な高温で行われてもよい。そのような異なる分子種は、所与の圧力において異なる蒸発温度を有し得、プラスチック原料１０６が加熱される温度は、分子種の一部またはすべてについてこの温度を上回る場合がある。そのとき、上述のように、蒸気１０８が蒸気処理システム１１０に送られると、分子種は互いに分離可能である。したがって、システム１００は、個々の分子種を連続的に気体化することを可能にする過程で様々な別々の温度レベルにおいて、ゆっくりと加熱し、時には定常を保ちながら、加熱システム１０２を用いずに動作することが可能である。しかし、システム１００はまた、加熱システム１０２およびプラスチック原料１０６が、説明したばかりのように、一連の連続的な加熱ステップまたはレベルを進む動作モードにおいても使用可能であることを理解されたい。
【００２０】
図２は、プラスチックリサイクリングシステム１００’の別の実施形態のプロセス流れ図を示し、システム１００と似ている。システム１００’は、プラスチック原料１０６への熱１０４を生成する加熱システム１０２を含む。プラスチックリサイクリングシステム１００’は、加熱中、プラスチック原料１０６を保持する密封可能な容器１２２をさらに備える。容器１２２は、その中の負圧を保つように構成可能である。
【００２１】
システム１００’は、容器１２２内および蒸気処理システム１１０内を負圧に維持するように構成されている真空システム１２４を含むことが可能である。真空システム１２４は、容器１２２から気体を継続的に抜くことが可能であり、それにより、プラスチック原料１０６の解重合が、酸素が薄いまたは酸素がない環境の中で起きることになる。真空システム１２４は、蒸気１０８を蒸気処理システム１１０に取り込み、ここで、蒸気１０８は、ｐＨ調整済み溶液１１２に接触する。真空システム１２４は、蒸気処理システム１１０から非凝縮性気体１２１を取り込み、この気体を燃焼ユニットまたは他の適切な処分装置に与えることが可能である。
【００２２】
システム１００’は、蒸気処理システム１１０から凝縮された材料の乳剤１２６を受け取る分離器１２８を含む。乳剤１２６は、同伴された少量のｐＨ調整済み溶液１１２をその中に含む粗製油１１８を含み得る。分離器１２８は、これらの材料間の相対密度の差に基づいて、粗製油１１８をｐＨ調整済み溶液１１２から分離するように構成可能である。例えば、分離器１２８は、溶液１１２の粗製油１１８との重力分離を可能にする沈殿タンクを備えることが可能である。他の実施形態において、分離器１２８は、遠心分離機を備えることが可能である。
【００２３】
図３は、プラスチックリサイクリングシステム２００の別の実施形態を示し、特定の点から上述したプラスチックリサイクリングシステム１００、１００’と似ている場合がある。したがって、最初の桁を「２」に増やして同様の特徴を同様の参照符号で表す。例えば、プラスチックリサイクリングシステム２００は、加熱システム２０２、密封可能な容器２２２、蒸気処理システム２１０、真空システム２２４、および分離器２２８を含む。同様に、蒸気処理システム２１０は、上述のｐＨ調整済み溶液１１２などのｐＨ調整済み溶液２１２を含む。したがって、同様に識別される特徴に関して上述した関連の開示については、以降、繰り返さない場合がある。
【００２４】
図示の加熱システム２０２は、バーナー２３０、および加熱プレナム２３２を含む。バーナー２３０は、任意の適切な燃焼バーナーを含むことが可能であり、それは、任意の適切な燃料で動作するように構成可能である。燃料は、天然ガスまたはプロパンの配管など、燃料トレーン２３４によって供給可能である。燃料トレーン２３４は、所望の量の燃料をバーナー２３０に送ることを可能にする流量スイッチおよび弁（図示せず）の任意の適切な組合せを含むことが可能である。燃料トレーン２３４からの燃料は、導管または配管など、任意の適切な燃料送出ライン２３５を介して送ることができる。
【００２５】
バーナー２３０は、燃焼送風機２３６および循環ファン２３７と流体連通していることが可能であり、そのそれぞれは、変速性能を有することができる。燃焼送風機２３６は、新鮮な空気をバーナー２３０に供給し、一方、循環ファン２３７は、加熱された排気を加熱プレナム２３２からバーナー２３０に還流する。循環ファン２３７はまた、新鮮な空気を選択的に取り込んで、所望の排気／空気の混合物をバーナー２３０に供給することが可能である。加熱システム２０２は、加熱システム２０２の一部から別の部分に空気を移送するためのダクト２３８の任意の適切な構成体を備えることが可能である。
【００２６】
加熱プレナム２３２は、カートリッジとも呼ぶ場合がある密封可能な容器２２２をその中に選択的に受けるように構成されている。容器２２２は、加熱プレナム２３２内に配置される場合、プレナムを密封または実質的に密封することが可能であり、それにより、加熱された空気は、加熱されたプレナム内を循環することができるが、周囲の外気に漏れることはない。プラスチックリサイクリングシステム２００とともに使用可能な加熱プレナム２３２および容器２２２の例示的な例は、「ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＲＥＣＹＣＬＩＮＧ  ＰＬＡＳＴＩＣ」という名称の２０１０年３月３１日出願の米国特許出願第１２／７５１９１１号に開示されている。
【００２７】
容器２２２は、一定量のプラスチック原料２０６をその中に保持することができ、さらに後述するように、プラスチック原料２０６は、熱が加熱プレナム２３２によってそれに送られる結果として、融解および蒸発可能である。図示の実施形態において、加熱プレナム２３２は、側壁２４０、および側壁２４０の内部において上向きに立つ内部導管２４２を含む。側壁２４０は、加熱された空気がその中を内向きに（例えば、内部導管２４２に向かって）送られ得る一連のポート（図示せず）を含むことができ、内部導管２４２は、加熱された空気がその中を外向きに（例えば、側壁２４０に向かって）送られ得る一連のポート２４３を含むことができる。
【００２８】
側壁２４０は、バーナー２３０から第１のダクトライン２３８と流体連通していることが可能であり、内部導管２４２は、バーナー２３０から第２のダクトライン２３８と流体連通していることが可能である。ダンパ２４４を第１および第２のダクトライン２３８に対して配置して、側壁２４０および内部導管２４２に送られる加熱済み空気の相対量を制御することが可能である。
【００２９】
容器２２２を加熱するために使用された加熱済みの排気は、別個のダクトライン２３８を介して加熱プレナム２３２から取り除かれ、ファン２３７によってバーナー２３０に循環可能である。弁２４６を開放し、通気ファン２４９を稼働させることによって、加熱された排気の少なくとも一部を熱交換機２４８に迂回し、送ることができる。熱交換機２４８は、さらに後述する。
【００３０】
加熱システム２０２の図示の実施形態は、容器２２２およびその内容物を加熱するために加熱された空気を使用するが、容器２２２およびその内容物を加熱するための任意の他のまたはさらに適切な機構もまた可能であることを理解されたい。例えば、空気以外の加熱された流体（例えば加熱された液体）が加熱プレナム２３２の中を循環可能である。他のまたはさらなる実施形態において、加熱機構には、電気的直接接触加熱、誘導加熱、または放射加熱を挙げることができる。
【００３１】
加熱システム２０２は、種々のセンサおよび制御構成要素をさらに含むことが可能である。例えば、加熱システム２０２は、バーナー２３０の動作および容器２２２に送られている熱の量に関する様々なデータをサブシステムコントローラ２５４に提供することが可能な１つまたは複数の圧力センサ２５０および／または温度センサ２５２を含むことができる。センサ２５０、２５２は、例えば、有線または無線接続によって、任意の適切なやり方でサブシステムコントローラ２５４と通信することが可能である。図示の実施形態において、通信ライン（例えば、電線）が、センサ２５０、２５２をサブシステムコントローラ２５４に接続している。同様に、通信ラインは、加熱システム２０２の他の構成要素（例えば、送風機２３６およびファン２３７）をサブシステムコントローラ２５４に接続することが可能である。図面を不明瞭にしないため、通信ラインを図３には示していない。
【００３２】
サブシステムコントローラ２５４は、センサ２５０、２５２から受け取ったデータに応答して、および／または他のプログラミングの結果として、加熱システム２０２の動作パラメータを変更することが可能である。例えば、内部導管２４２および側壁２４０と関連付けられる温度センサ２５２から、容器２２２の内部部分に送られている加熱済み空気の温度が不十分であると判定された場合、制御システム２５４は、内部導管２４２により多くの熱が送られ、側壁２４０にほとんど送られないようにダンパ２４４の設定を変更することによって補償することが可能である。いくつかの適用例では、加熱サイクルにわたって、容器２２２の周辺部分および中央部分に送られる熱の相対量を選択的に変更することが望ましい場合がある。いくつかの例では、加熱プレナム２３２全体にわたってすべての温度があまりに低いと判定された場合、制御システム２５４は、送風機２３６および／またはファン２３７の速度を上げることが可能である。他のまたはさらなる実施形態において、加熱システム２０２の動作パラメータに対する任意の所望の変更を手動で行ってもよい。
【００３３】
マスター制御システム２５５は、（例えば、有線または無線にかかわらず、イーサネット（登録商標）ケーブルまたは他の適切な通信デバイスを介して）サブシステムコントローラ２５４と通信するように構成可能であり、またそれぞれがプラスチックリサイクリングシステム２００の他のサブシステムに専用の追加のサブシステムコントローラ２５６、２５８などと通信するように構成可能である。例えば、別個のサブシステムコントローラ２５６、２５８は、真空処理システム２１０および真空システム２２４それぞれに専用であってもよい。いくつかの実施形態において、サブシステムコントローラ２５４、２５６、２５８は、局所的に（例えば、それらが関連付けられる様々なサブシステム付近に）配置されているが、マスター制御システム２５５は、監視局の中に配置されてもよく、ここで、操作者がシステム２００の複数のサブシステムの瞬間状況をモニタリングすることが可能であり、オンサイトまたはオフサイトにかかわらず、必要に応じてそれへの変更を行うことが可能である。
【００３４】
便宜上、個々の構成要素と関連付けられるサブシステムコントローラ２５４、２５６、２５８を以降、識別しない場合があり、また個々のサブシステムコントローラ２５４、２５６、２５８および／またはマスター制御システム２５５が、プラスチックリサイクリングシステム２００の特定の構成要素の動作をモニタリングおよび／または制御できるということを明確に述べはしないが、そのようなことは理解されよう。また、コントローラ２５４、２５６、２５８および／またはマスター制御システム２５５にもたらすことが可能な本明細書で論じるステップまたは制御イベントが、汎用または専用のコンピュータ（あるいは他の電子デバイス）によって実行されるべき機械実行可能命令において実施され得ることにも留意されたい。別法として、ステップまたは制御イベントは、ステップまたは制御イベントを実行するために特別な論理を含むハードウェア構成要素によって、あるいはハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの組合せによって実行または推進可能である。いくつかのまたはすべてのステップは、（例えば、サブシステムコントローラを介して）局所的に、または（例えば、マスター制御システム２５５を介して）遠隔に実行可能である。
【００３５】
上述したように、密封可能な容器２２２は、選択的に加熱プレナム２３２と接続されても、加熱プレナム２３２から取り外されてもよい。いくつかの実施形態において、容器２２２は、加熱プレナム２３２の外部に配置されて、補填される。蓋２６０を取り外すか、またはその他の形で開放することにより、プラスチック原料２０６を入れることが可能になる。容器２２２が補填されると、蓋２６０を閉鎖することができ、容器２２２を加熱プレナム２３２へと（例えば、クレーンによって）持ち上げることができる。容器２２２は、加熱プレナム２３２と協働して、容器２２２と加熱プレナム２３２との間の接続接合部において、加熱プレナム２３２から加熱済み排気気体が出ることを防止することが可能である。
【００３６】
容器２２２の排出ポート２６１が気体移送ライン２６２に接続可能である。気体移送ライン２６２は、蒸気処理システム２１０と流体連通していることが可能であり、蒸気処理システム２１０は、真空システム２２４と液体連通していることが可能である。したがって、気体移送ライン２６２を排出ポート２６１に接続することにより、容器２２２の内容物を真空下に置くことが可能になり、したがって、内容物の加熱を酸素が薄いまたは酸素がない環境の中で行うことが可能である。
【００３７】
容器２２２が加熱されると、プラスチック原料２０６は、融解し、最終的には気化または蒸発することが可能である。結果生じる蒸気２０８は、容器２２２から排出ポート２６１を通って、気体移送ライン２６２を通って、次いで蒸気処理システム２１０に取り込まれる。特定の実施形態において、気体移送ライン２６２は、図３に概略的に示したものよりも大きい容量を有することが可能なノックアウトタンク２６４を含む。ノックアウトタンク２６４は、容器２２２の内容物が急速に排出ポート２６１から押し出されるイベントにおいてフェイルセーフとして作用する容器を備えることが可能であり、このイベントは、（例えば、望ましくない気体の発火に起因して）容器２２２内の大きい圧力変動によりもたらされる可能性がある。そのような放出された内容物は、ノックアウトタンク２６４内に捕集可能であり、蒸気処理システム２１０への侵入を防止することが可能である。他の実施形態において、ノックアウトタンク２６４は、省略される（図７を参照のこと）。
【００３８】
圧力センサ２６６および温度センサ２６８を気体移送ライン２６２に配置して、蒸気２０８が容器２２２を出るとき、その圧力と温度をモニタリングすることが可能である。いくつかの実施形態において、温度および圧力の読取り値のうちの１つまたは複数は、プラスチック原料２０６の蒸発が完了したとき、または完了に近いときを判定するために使用可能であり、それにより、容器２２２を加熱プレナム２３２から取り外し、補填された容器２２２と交換するための用意がなされる。例えば、いくつかの実施形態において、加熱プレナム２３２内の加熱温度は、実質的に一定レベルまたは設定ポイント値（例えば、いくつかの実施形態においては、華氏約１１００度（摂氏約５９３度））に維持され得る。蒸気２０８の温度は、加熱中、最大レベル（例えば、時間平均最大レベル）まで上昇することがあり得、蒸発が継続するとき、最大レベル付近で定常に保つことが可能である（例えば、小さい変動しか認めることができない）。プロセスが完了に近づき、ほとんど気体が生成されないと、容器２２２を出る蒸気２０８の温度は降下し得る。この降下の大きさにより、容器２２２を交換すべきであることを信号伝達することが可能になる。様々な実施形態において、交換イベントは、蒸気２０８の温度が最大レベルの約１０パーセントから約３０パーセントの範囲内で降下した場合、または最大レベルの約１５パーセントから約２５パーセントの範囲内で降下した場合、信号伝達され得る。いくつかの実施形態において、交換イベントは、その温度が約１５パーセント、２０パーセント、２５パーセント、または３０パーセント以上の量降下した場合、信号伝達され得る。他のまたはさらなる実施形態において、交換イベントは、その温度が最大レベルから華氏約８０度（摂氏約２６．７度）、９０度（摂氏約３２．２度）、または１００度（摂氏約３７．８度）以上降下した場合、信号伝達され得る。さらに他のまたはさらなる実施形態において、交換イベントは、最大レベルに到達後、約１／２時間、３／４時間、または１時間以上の経過ごとに信号伝達され得る。
【００３９】
図３および図４を参照して、蒸気２０８は、任意の適切なやり方で蒸気処理システム２１０内に導入され得る。図示の実施形態において、蒸気処理システム２１０は、凝縮器２７０および貯槽２８６を含む。図３に示すように、いくつかの実施形態において、蒸気２０８は、蒸気２０８の軌道を実質的に変更することなく、凝縮器２７０の凝縮タワー２７１内に導入される。図４に示すように、他の実施形態において、蒸気２０８は、凝縮タワー２７１に入ると、バッフル２７２にぶつかる。蒸気２０８は最初、保護板２７４に当たることが可能であり、次いで、バッフル２７２の底縁２７６の周りを下向きにかつ外向きに向けられ得る。バッフル２７２は、蒸気２０８に一様な流れパターンをもたらすように構成可能である。具体的には、バッフル２７２は、蒸気２０８を底縁２７６の周辺を均一に分布して上昇させ得る。
【００４０】
図４はまた、気体移送ライン２６２が凝縮タワー２７１に向かって上向きに角度付け可能であることを示している。そのような構成により、気体移送ライン２６２内に集まることが可能ないずれの凝縮済み材料もライン２６２を流れ出て、ノックアウトタンク２６４（図３）に流れ込むことを可能にすることができる。このことは、プラスチックリサイクリングシステム２００が停止され、高温蒸気２０８が気体移送ライン２６２の中をもはや流れず、このラインを空の状態に保つ場合、特に利益をもたらすものであり得る。ノックアウトタンク２６４を含んでいない実施形態の場合、凝縮済み材料は、その代わりに、任意の適切な流体捕集箇所にライン２６２から流れ出る場合がある。
【００４１】
続けて図３を参照すると、凝縮器２７０は、カラム充填剤２８４の１つまたは複数の区分によって互いに分離されている下部噴霧器２８０と上部噴霧器２８２とを含むことが可能である。例えば、カラム充填剤２８４の３つの区分は、上部噴霧器２８２と下部噴霧器２８０とを分離することが可能である。上部噴霧器２８２と下部噴霧器２８０はそれぞれ、ｐＨ調整済み溶液２１２のスプレーまたはシャワーを実施するが、異なる温度においてである。下部噴霧器２８０は、より高温（例えば華氏約１２０度（摂氏約４８．９度）から華氏約１５０度（摂氏約６５．６度）の範囲内などの、例えば高めの温度）でスプレーを実施することが可能であり、一方、上部噴霧器２８２は、より低温（例えば華氏約７０度（摂氏約２１．１度）から華氏約８０度（摂氏約２６．７度）の範囲内などの、例えば低めの温度）でスプレーを実施することが可能である。
【００４２】
下部噴霧器２８２は、蒸気２０８からの不純物を取り除くための清浄装置として主に使用され得る。下部噴霧器２８２の温度は、ｐＨ調整済み溶液２１２が、蒸気２０８の一部を、その他のいずれの部分も実質的に凝縮せずに、溶解または吸収することを可能にするには十分に高いものであり得る。スプレーされたｐＨ調整済み溶液２１２は、貯槽２８６内に滴下することが可能であり、それについてはさらに後述する。したがって、下部噴霧器２８２および／または貯槽２８６は、蒸気２０８から不純物を分離するために使用され得、したがって、本明細書では、個別にまたはまとめて洗浄システムまたは清浄システム２８７と呼ぶ場合がある。
【００４３】
下部噴霧器２８２を通過した後、蒸気２０８の残りの部分は、カラム充填剤２８４の中を上方へ通過し、それに対するエネルギーを損失する。次いで、蒸気２０８は、上部噴霧器２８２からスプレーされるより低い温度のｐＨ調整済み溶液２１２と出会う。したがって、残りの蒸気２０８の少なくとも一部は、凝縮され、貯槽２８６へと滴下する。したがって、上部噴霧器２８２からスプレーされるｐＨ調整済み溶液２１２をまた、凝縮液体と呼ぶ場合がある。
【００４４】
次いで、凝縮されない蒸気２０８のそれらの部分（すなわち、非凝縮性気体）は苛性スクラバ２９０に送られ、苛性スクラバ２９０は、残りの蒸気２０８を苛性溶液に通して、化学的にその蒸気をスクラブし（例えば、その蒸気からメルカプタン硫黄種を取り除き）、微量レベルの遊離無機酸に中和させる。蒸気２０８の残りは、苛性スクラバ２９０から真空システム２２４の中を通過し、次いで、環境制御装置２９２へと押し出される。
【００４５】
任意の適切な真空システム２２４は、プラスチックリサイクリングシステム２００とともに使用可能である。１つの例示的な実施形態を図５に示す。真空システム２２４は、互いに並行である第１の送風機２９４と第２の送風機２９６とを含む。１つまたは複数の弁２９８が、送風機２９４、２９６と並行に含まれてもよい。そのような配置で、送風機２９４、２９６はともに、蒸気処理システム２１０および容器２２２を真空下に置くために、プラスチックリサイクリングシステム２００の運転開始時に使用され得るが、リサイクリングシステム２００が稼働可能になると、一方の送風機２９４、２９６しか使用され得ない。真空システム２２４は、送風機２９４の使用と送風機２９６の使用との間で循環させて、それらの使用回数をほぼ等しく保つことが可能である。さらに、弁２９８は、わずかに開放または通気した構成で維持され得、この構成は結果的に、送風機２９４、２９６間の移行中、ならびに送風機２９４、２９６のいずれかの持続稼働中、比較的均一な真空をもたらすことが可能である。
【００４６】
いくつかの例では、システム２００の動作中、容器２２２、蒸気処理システム２１０、および苛性スクラバ２９０の中の真空を維持することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、（より概略的に、圧力システムと呼ぶ場合がある）真空システム２２４は、たとえプラスチック原料２０６が蒸発しているときに、正圧スパイクが生じても、容器２２２、ならびに流体連通しているシステム２００の他の部分の中の真空を維持するのに十分大きい大きさの負圧をもたらす。いくつかの実施形態において、真空システム２２４は、負圧を維持し、それは、約８インチ（約２０．３２センチメートル）、約１０インチ（約２５．４センチメートル）、または約１２インチ（約３０．４８センチメートル）以上の大きさの水柱を含む。
【００４７】
他の実施形態において、圧力システムが、容器２２２、蒸気処理システム２１０、および苛性スクラバ２９０内に正圧をもたらすことが可能である。さらに他の実施形態において、圧力システム（例えば、真空システム２２４）が、プラスチックリサイクリングシステム２００から省略されても、または使用されなくてもよい。例えば、気圧条件は、容器２２２、蒸気処理システム２１０、および苛性スクラバ２９０内で維持可能である。より高い圧力をプラスチックリサイクリングシステム２００に与えることにより、蒸気２０８がより長い期間、容器２２２内で加熱されることになり得、それにより、結果的に蒸気２０８内のより大きい熱分解と、より軽い有機分子とが生じることになり得る。そのような条件下では、システム２１０の中を通過するのに十分なエネルギーを蒸気２０８に与えるために、燃料トレーン２３４からの燃料がより多く消費される場合がある。
【００４８】
任意の適切な環境制御装置２９２は、プラスチックリサイクリングシステム２００とともに使用可能である。いくつかの実施形態において、環境制御装置２９２は、バーナー、または他の燃焼装置を備えることが可能である。例えば、いくつかの実施形態において、環境制御装置２９２は、Ｂｅｌｇｉｕｍ、ＫｏｒｔｒｉｊｋのＮ．Ｖ．  Ｂｅｋａｅｒｔ  Ｓ．Ａ．により入手可能なｃｌｅａｎ  ｅｎｃｌｏｓｅｄ  ｂｕｒｎｅｒ（ＣＥＢ：登録商標）を備えることが可能である。図示の実施形態において、環境制御装置２９２からの排気は、大気へ通気されているように示されている。他の実施形態においては、そうではなく、高温の排気は、プラスチックリサイクリングシステム２００の他の部分に移送可能である。例えば、いくつかの実施形態において、環境制御装置２９２からの排気を加熱システム２０２に送ることが可能であり、それを使用して、容器２２２を加熱することが可能である。
【００４９】
再度、貯槽２８６を参照すると、蒸気２０８の吸収され凝縮された部分がタンク３００内に滴下し、このタンク３００は、その上部縁に堰３０２を含む。吸収された不純物を保持するｐＨ調整済み溶液２１２は、凝縮された粗製油材料よりも大きい相対密度を有し、タンク３００の底に沈殿する可能性があるいくつかの汚染物質の凝結を容易にし得る。したがって、凝縮された粗製油は、タンク３００の上部まで上昇し、堰３０２を越えて一時的格納部分３０４へと流れ出る。この段階で、粗製油は、ｐＨ調整済み溶液２１２を用いてわずかに乳化され得（例えば、その中に、同伴されたわずかな量のｐＨ調整済み溶液２１２を有することが可能であり）、したがって、主に粗製油から成るこの材料を乳剤２２６と呼ぶ場合がある。さらに後述するように、乳剤２２６を格納部分３０４から取り除き、分離器または沈殿タンク２２８に送ることが可能である。
【００５０】
タンク３００内のｐＨ調整済み溶液２１２は、下部噴霧器２８０および上部噴霧器２８２へと循環可能である。具体的には、循環ポンプ３１０が、溶液２１２をタンク３００から流体ライン３１２を通って噴霧器２８０、２８２のそれぞれに移動させることが可能である。下部噴霧器２８０と上部噴霧器２８２における圧力および温度は、別個の圧力センサ３１４、３１８と、別個の温度センサ３１６、３２０とによってそれぞれモニタリング可能である。流体ライン３１２の一部が、熱交換機３２２の中を通過することができ、この熱交換機３２２は、冷却ループ３２６によって冷却システム３２４に接続されている。冷却システム３２４は、任意の適切な種類のものであってもよく、冷却タワーおよび／またはチラーを含むことが可能である。冷却ラインポンプ３２８が冷却ループ３２６によって冷却流体の流量を制御することが可能である。噴霧器２８０、２８２のそれぞれにおける圧力および温度は、循環ポンプ３１０、冷却ラインポンプ３２８、冷却システム３２４、および／または下部噴霧器２８０に関連する弁３３０と、上部噴霧器２８２に関連する弁３３２のうちの１つまたは複数の設定を調整することによって制御可能である。
【００５１】
上述したように、いくつかの実施形態において、下部噴霧器２８０を華氏約１２０度（摂氏約４８．９度）から華氏約１５０度（摂氏約６５．６度）の範囲内にある温度で維持することが望ましい。そのような温度範囲はあまりにも高すぎて、蒸気２０８内にある有機分子種を凝縮することができない場合があり、また蒸気２０８からの不純物の吸収を容易にすることが可能である。さらに、タンク３００および格納部分３０４内に捕集する粗製油は、そのような温度範囲内にある場合、またはそのような範囲をわずかに上回る温度である場合、液体または遊離流れ状態であり得る。さらに、下部噴霧器２８０から排出される溶液２１２がそのような温度範囲内にある場合、貯槽２８６内にある溶液２１２および乳剤２２６は、入ってくる蒸気２０８から熱を吸収することに起因して、この温度範囲内にある温度、またはこの範囲よりも高い温度に維持され得る。
【００５２】
いくつかの実施形態において、上部噴霧器２８２を華氏約７０度（摂氏約２１．１度）から華氏約８０度（摂氏約２６．７度）の範囲内にある温度で維持することが望ましい。例えば、そのような温度範囲は、有機分子を凝縮するのによく適している場合がある。さらに、蒸気処理システム２１０に存在する特定の気体（例えば、メタン、エタン、プロパン、および／またはブタン）が、環境制御装置２９２において、より容易に燃えることが可能になるような気体状態にあることが望ましい場合がある。したがって、蒸気処理システム２１０の出口ポートにある温度センサ３４０によって得られるデータは、上部噴霧器２８２の温度を所望の値に調整する際に使用され得る。
【００５３】
他の実施形態において、蒸気処理システム２１０は、上部噴霧器２８２など、単一の噴霧器を含んでもよい。単一噴霧器２８２は、不純物の吸収と粗製油の凝縮との両方に同時に効果をもたらす場合がある。そのような実施形態のいくつかにおいて、結果生じる乳剤２２６は、（例えば、ｐＨ調整済み溶液２１２の同伴および／または粗製油２１８内の溶解不純物もしくは遊離不純物の同伴の程度がより大きいことに起因して）多数の不純物を含んでいる場合があるので、後述する特定の分離ステップに加える、またはそれらを変更することが望ましい場合がある。例えば、乳剤２２６がより長い時間期間、沈殿タンク２２８内に沈殿することを可能にすることが望ましい場合がある。
【００５４】
ｐＨ調整済み溶液２１２が蒸気２０８から不純物を吸収すると、この溶液の組成が変化する場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、ｐＨ調整済み溶液２１２は、多かれ少なかれ酸性になり得る。したがって、いくつかの実施形態において、ｐＨセンサ３４２が、溶液２１２の組成をモニタリングするためにタンク３００内に含まれてもよい。流体ライン３１２は、ｐＨ調整ポート３４４を含むことが可能であり、それを通して、酸または他の適切な材料を貯槽２８６から循環する溶液２１２に加えることができる。例えば、溶液２１２の酸性度が降下したとｐＨセンサ３４２から判定された場合、酸がｐＨ調整ポート３４４を通って流体ライン内に導入可能である。補給水源３４５からの水を流体ライン３１２に加えることが可能である。例えば、貯槽２８６内にあるｐＨ調整済み溶液２１２の酸性レベルが上位閾値を超えて上昇した場合、補給水源３４５からの水を流体ライン３１２に加えることができる。
【００５５】
いくつかの実施形態において、温度センサ３５０が、（例えば、タンク３００内の）貯槽２８６内に含められて、貯槽２８６の温度が所望のレベルより下に降下しないことを確実にする。例えば、上述のように、貯槽２８６内の温度を、油または乳剤２２６が液体または流れ可能状態にあるレベルで維持することが望ましい場合がある。加熱素子３５２を温度センサ３５０とともに使用して、稼働停止の期間中など、貯槽２８６内の油および水を温かく保つことが可能である。
【００５６】
特定の実施形態において、貯槽２８６は、レベルセンサ３５４を含んで、油および乳剤２２６のレベルをモニタリングし、別のレベルセンサ３５６を含んで、ｐＨ調整済みの溶液２１２のレベルをモニタリングする。レベルセンサ３５４から得られるデータは、ポンプ３６０を制御する際に使用可能であり、このポンプ３６０は、乳剤２２６を一時的捕集部３５４から沈殿タンク２２８に注入するように構成されている。ポンプ３６０は、任意の適切な種類のポンプを備えてもよく、粘度が高い可能性がある材料を注入するのによく適している場合がある。例えば、ポンプ３６０は、容積移送式ポンプを備えることが可能である。
【００５７】
乳剤２２６は、熱トレースライン３６１を通して沈殿タンク２２８内に含まれている分離タンク３６２の中にポンプで注入することが可能である。分離タンク３６２は、傾斜した側壁３６３および入口バッフル３６４を含むことが可能である。分離タンク３６２は、例えば相対密度による分離などによって、粗製油２１８のｐＨ調整済み溶液２１２からの分離をさらに促進することが可能である。粗製油２１８は、分離タンク３６２の上部縁から保持域３６６へと流れ出ることが可能である。粗製油２１８を保持域３６６から取り除き、必要に応じて貯蔵または移送することが可能である。例えば、油２１８を貯蔵タンクに移動する、または（例えば、オイルタンカーによって）精製所に移送することが可能である。
【００５８】
粗製油２１８は、室温で比較的蝋状であり、固体であり得る。したがって、溶液２１２を粗製油２１８から分離し易くするために、およびその油２１８を沈殿タンク２２８から取り除き易くするために、粗製油２１８を液体の形で維持することが望ましい場合がある。したがって、沈殿タンクは、温度センサ３６９を含み得、それは、熱交換機２４８と連通している加熱流体ループ３７０を選択的にアクティブにするために使用可能である。加熱ラインポンプ３７２は、加熱流体ループ３７０の中の加熱流体の流量を制御することが可能である。
【００５９】
粗製油２１８の沈殿タンク２２８からの除去は、矢印３７４によって示されている。同様に、ｐＨ調整済み溶液２１２は、矢印３７６によって示すように、沈殿タンク２２８から取り除くことが可能である。いくつかの実施形態において、ｐＨ調整済み溶液２１２は、貯槽２８６に戻され、その後、噴霧器２８０、２８２を介して循環可能である。
【００６０】
引き続き図３を参照して、加熱システム２０２および容器２２２の動作中、加熱された空気は、加熱プレナム２３２内を循環して、プラスチック原料２０６を溶解し、それを蒸気２０８内の１つまたは複数の気体に変えることに再度留意されたい。排出ポート２６１を介して真空を印加して、蒸気２０８を容器２２２から取り除く。次いで、取り除かれた気体は、必要に応じて処理され得る。
【００６１】
容器２２２の所望の気体のすべてまたは実質的にすべてが取り除かれると、容器２２２を加熱プレナム２３２から取り外し、一定量のプラスチック原料２０６が充填済みの追加の容器２２２と交換することができる。次いで、上述の蒸気を加熱して除去するプロセスを繰り返すことが可能であり、取り外された容器２２２は、清浄して、将来使用するためにプラスチック原料２０６を充填することが可能である。単一の加熱プレナム２３２に対する一連の充填済み容器２２２の連続した連結、加熱、除去、および交換は、バッチプロセスと呼ぶ場合がある。
【００６２】
図６は、プラスチックリサイクリングシステム２００の別の実施形態を示し、ここで、プラスチック原料は、連続したバッチプロセスと本明細書で呼ぶやり方で蒸発および処理可能である。プラスチックリサイクリングシステム２００は、このシステム２００が４つの別個の加熱システム２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄを含み、そのそれぞれが別個の加熱プレナム２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ、２３２Ｄを加熱するように構成されている別個のバーナー２３０Ａ、２３０Ｂ、２３０Ｃ、２３０Ｄを含んでいることを除いて、図３に関して上述した実施形態と同一であり得る。図６に示してはいないが、加熱プレナム２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ、２３２Ｄのそれぞれから任意選択の排出経路が、加熱交換機２４８まで設けられてもよい（図３を参照のこと）。
【００６３】
各加熱プレナム２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ、２３２Ｄは、その中に別個の容器２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄを受けるように構成されており、各容器は、別個の一定量のプラスチック原料２０６Ａ、２０６Ｂ、２０６Ｃ、２０６Ｄで満たされ得る。図６に示すように、第１の容器２２２Ａは、第１の加熱プレナム２３２Ａ内に挿入され、第１の時間期間、加熱され得、第２の容器２２２Ｂは、第１の期間の終了時に第２の加熱プレナム２３２Ｂ内に挿入され得、第１の容器２２２Ａと第２の容器２２２Ｂの両方は、第２の期間、加熱され得、第３の容器２２２Ｃは、第２の期間の終了時に第３の加熱プレナム２３２Ｃ内に挿入され得、第１の容器２２２Ａ、第２の容器２２２Ｂ、および第３の容器２２２Ｃは、第３の期間、加熱され得、第４の容器２２２Ｄは、第３の期間の終了時に第４の加熱プレナム２３２Ｄ内に挿入され得、第１の容器２２２Ａ、第２の容器２２２Ｂ、第３の容器２２２Ｃ、および第４の容器２２２Ｄは、第４の期間、加熱され得る。
【００６４】
図６は、第４の加熱時間期間の終了時のある時点を示している。図示のように、ほとんどすべてのプラスチック原料２０６Ａが容器２２２Ａから蒸発し、取り除かれており、それにより、固体炭素材料（例えば、非炭化水素生成物）のみが残存することになる。比較すると、プラスチック原料２０６Ｂはすべてが第２の容器２２２Ｂ内に溶解し、その一部が蒸発し、取り除かれており、プラスチック原料２０６Ｃはすべてが第３の容器２２２Ｃ内に溶解しているが、比較的わずかしか蒸発し、取り除かれておらず、プラスチック原料２０６Ｄは一部が第４の容器２２２Ｄ内に溶解しているだけである。
【００６５】
この時点で、充填された第５の容器２２２Ｅが、第１の加熱プレナム２３２Ａの近くに配置され得る。次いで、第１の容器２２２Ａを第１の加熱プレナム２３２Ａから取り外すことができ、第５の容器２２２Ｅをその定位置に第１の加熱プレナム２３２Ａ内に導入することができる。次いで、第５の容器２２２Ｅ、第２の容器２２２Ｂ、第３の容器２２２Ｃ、および第４の容器２２２Ｄは、第５の時間期間、加熱され得る。加熱期間の終了時に、単一の容器２２２の交換を第２の容器２２２Ｂ、第３の容器２２２Ｃ、および第４の容器２２２Ｄごとにそれぞれ連続して継続することができ、第５の加熱プレナム２２２Ｅまで循環することができる。
【００６６】
図６に示すように、容器２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄはそれぞれ、上述したように、真空システム２２４（図３）を介して負圧を供給することが可能な気体移送ライン２６２に接続可能である。したがって、蒸気２０８Ｃ、２０８Ｄなど、蒸気は、蒸気処理システム２１０に送られると、気体移送ライン２６２内で混合され得る。したがって、そのような構成体は、任意の所与の容器２２２からの蒸気２０８内に含まれる分子種に比較的感じにくい可能性がある。分子種に対するこの非感受性は、この蒸発プロセスが様々な加熱システム２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ、２０２Ｄの中で注意深く調整がなされなくても確実に単一の分子種しか容器２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ、２２２Ｄから同時に取り込まれないように進むことができるので、連続したバッチモード動作には特に有用であり得る。特に明記しなければ、リサイクリングシステム２００は、様々な異なる分子種が任意の所与の容器２２２の蒸気２０８内に導入される場合でも、および／または様々な異なる分子種が複数の容器２２２から共通の気体移送ライン２６２内に導入される場合でも適切に動作することが可能である。
【００６７】
気体移送ライン２６２は、上述したように、容器２２２の交換の用意がなされているかどうかを判定する際に使用可能な一連の圧力センサ２６６Ａ、２６６Ｂ、２６６Ｃ、２６６Ｄおよび／または温度センサ２６８Ａ、２６８Ｂ、２６８Ｃ、２６８Ｄを含むことが可能である。他のまたはさらなる実施形態において、気体移送ライン２６２は、一連の弁３８４を含むことが可能であり、弁３８４は、残りの容器２２２からの蒸気捕集を妨げることなく容器２２２を取り外すことを可能にするように操作され得る。いくつかの実施形態において、リサイクリングシステム２００は、気体移送ライン２６２のいずれの部分も洗い流すために使用可能な不活性気体パージシステム３８０を含む。不活性気体パージシステム３８０は、所望の場所に不活性気体を導入するように適切に操作可能な一連の弁３８２を含むことが可能である。いくつかの例では、窒素または何らかの他の不活性気体が、使用済みの容器２２２を取り外す前に、プロセス気体から気体移送ライン２６２の全区画をパージするために使用可能であり、および／または新規カートリッジ２２２が気体移送ライン２６２に接続された後、気体移送ライン２６２の一部から酸素をパージするために（またはその中の酸素を薄めるために）使用可能である。
【００６８】
容器２２２がそのそれぞれのプレナム２３２から取り外され、交換されるときの熱損失を防ぐまたは減らす対策が取られる場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、容器２２２が、関連する加熱プレナム２３２から取り外される直前に、バーナー２３０がオフにされ、容器２２２が取り外され、交換されるとき、空気が加熱プレナム２３２内に取り込まれ得る。次いで、新規容器２２２が定位置に置かれると、バーナー２３０は、再びアクティブにされ得る。
【００６９】
リサイクリングシステム２００の図示の実施形態は、４つの加熱プレナム２３２を含む。いくつかの例では、いくつかの使用済み容器が清浄および充填可能であると同時に、残りの容器が使用中であるとき、合計８つの容器２２２がそのようなシステムとともに効果的に使用可能である。しかし、より多くのまたはより少ない容器が、そのようなシステムとともに使用されてもよい。同様に、より多くのまたはより少ない加熱プレナムが連続したバッチプロセスにおいて使用されてもよい。
【００７０】
図７は、図３に示すシステム２００に類似するプラスチックリサイクリングシステム２００’の別の実施形態を示している。システム２００と同様に、システム２００’は、真空システム２２４および苛性スクラバ２９０を含む。しかし、真空システム２２４は、スクラバ２９０と環境制御装置２９２との間ではなく、蒸気処理システム２１０とスクラバ２９０との間にスクラバ２９０との線上に置かれている。したがって、スクラバ２９０の出力は、環境制御装置２９２に直接送ることが可能である。
【００７１】
システム２００および２００’の他の実施形態はそれぞれ、複数の蒸気処理システム２１０を有することが可能であり、その蒸気処理システム２１０はそれぞれ、１つまたは複数の加熱システム２０２内の１つまたは複数の容器２２２から蒸気２０８を受け取ることが可能である。図７に示す構成体に似ている構成体において、複数の蒸気処理システム２１０の出力は、真空システム２２４の入力端に送ることが可能であり、真空２２４の単一の出力は、スクラバ２９０に送ることが可能である。図３に示す構成体と類似する構成体において、複数の蒸気処理システム２１０の出力はそれぞれ、別個のスクラバ２９０の入力端に送ることが可能であり、それにより、プラスチックリサイクリングシステム２００は、複数のスクラバ２９０を備えることになる。複数のスクラバ２９０の出力は、単一の真空システム２２４に送ることが可能であり、真空システム２２４は、環境制御装置２９２と流体連通している単一の出力を有することが可能である。さらに別の実施形態において、単一のプラスチックリサイクリングシステム２００または２００’は、複数の真空システム２２４および複数のスクラバ２９０を含むことが可能である。
【００７２】
図８は、多くの点で、プラスチックリサイクリングシステム２００、２００’に似ている場合があるプラスチックリサイクリングシステム４００の別の実施形態を示している。したがって、同様の特徴は、同様の参照符号を用いて識別される。さらに、リサイクリングシステム４００の具体的な特徴を図面の参照符号によって識別することも、または続く本明細書に具体的に論じることもできない。しかし、そのような特徴は、他の実施形態に示す、および／またはそのような実施形態に関して説明する特徴と明らかに同じあるいは実質的に同じものであり得る。したがって、そのような特徴の関連する説明は、リサイクリングシステム４００の特徴に同様に適用される。リサイクリングシステム２００に関して説明したものと同様の特徴および変形形態の任意の適切な組合せは、リサイクリングシステム４００とともに利用可能であり、逆もまた同様である。本開示のこの様式は、後に続く図に示し、以降説明するさらなる実施形態に同様に適用される。
【００７３】
リサイクリングシステム４００は、連続したやり方でプラスチック原料２０６を解重合するように構成されている加熱システム４０２を含む。図示の実施形態において、加熱システム４０２は、プラスチック原料２０６の急速な解重合をもたらすように構成されている流動床式バーナー４３２など、任意の適切な種類の加熱ユニット４３１を備える。他の適切な加熱装置もまた可能である。プラスチック原料２０６は、重力供給ホッパー４３３、または流動床式バーナー４３２にプラスチック原料２０６を連続的に供給することが可能な任意の他の適切な供給機構によって、加熱ユニット４３１に供給可能である。必要に応じて、プラスチック原料は、真空または不活性気体の条件下で供給可能である。
【００７４】
図９は、図３、図７、および図８（例えば、リサイクリングシステム２００、２００’、４００）に関して説明したプラスチックリサイクリングシステムなどのプラスチックリサイクリングシステムに使用可能なプラスチックリサイクリングシステム５００の別の実施形態の一部を示している。したがって、同様の特徴は、同様の参照符号を用いて識別される。システム５００は、洗浄システムすなわち清浄システム５８７、および凝縮器５７０を含む蒸気処理システム５１０を含む。清浄システム５８７は、一定量のｐＨ調整済み溶液２１２をその中に含む清浄タンク５８５を含む。凝縮器５７０は、上述の貯槽２８６に類似し、凝縮液体２１３を含んでいる貯槽５８６を有する。
【００７５】
蒸気２０８が、気体移送ライン２６２から清浄システム５８７内に導入され得る。蒸気２０８は、清浄タンク５８５内にｐＨ調整済み溶液２１２と直接接触して入れられる。例えば、蒸気２０８をｐＨ調整済み溶液２１２の中で泡立ててもよい。このプロセスでは、不純物を蒸気２０８から吸収して、そこから抽出することができる。溶液２１２は、有機分子がその中で凝縮することを防ぐのに十分に高い温度で保持され得る。
【００７６】
溶液２１２の中で泡立てた後、残りの蒸気２０８を清浄タンク５８５から取り除き、貯槽５８６に送ることが可能である。凝縮液体２１３は、比較的低い温度で維持され得、蒸気２０８から有機分子を凝縮することができ得る。したがって、蒸気２０８を凝縮液体２１３の中で泡立てることができ、凝縮された有機分子は、粗製油乳剤２２６として凝縮液体２１３の上方にまとまることが可能である。非凝縮性の気体は、貯槽５８６から苛性スクラバ２９０を通って真空システム２２４を経由して抜くことが可能である。堰３０２から溢れ出た乳剤２２６は、ポンプ２６０によって貯槽から取り出され、さらに分離するために沈殿タンク２２８（図３を参照のこと）に送られ得る。
【００７７】
凝縮液体２１３は、ｐＨ調整済み溶液２１２の温度より低い温度で維持され得る。いくつかの実施形態において、凝縮液体２１３およびｐＨ調整済み溶液２１２の組成は、同じである（例えば、凝縮液体２１３は、一定量のｐＨ調整済み溶液２１２を含む）。しかし、他の実施形態において、凝縮液体２１３は、別の組成を有することもある。例えば、凝縮液体２１３は、中性水を含む場合がある。
【００７８】
本明細書に提示した根本的な原理から逸脱することなく、上述の実施形態の詳細に対して変更がなされ得ることは当業者には理解されよう。例えば、様々な実施形態またはその特徴の任意の適切な組合せが企図される。例えば、様々な実施形態は、バッチモード、連続したバッチモード、もしくは連続したモードのうちの１つまたは複数で動作するように構成可能である。他のまたはさらなる実施形態は、真空条件、大気圧条件、もしくは正圧条件のうちの１つまたは複数の下で動作するように構成されている凝縮器システムおよび／または他の構成要素（例えば、容器）を含むことが可能である。
【００７９】
本明細書に開示されるいずれの方法も、説明した方法を実行するための１つまたは複数のステップあるいは動作を含む。この方法のステップおよび／または動作は、互いに交換可能である。言い換えれば、ステップまたは動作の特別な順序が実施形態の適切な動作に必要でない場合、特別なステップおよび／または動作の順序および／または使用が修正可能である。
【００８０】
本明細書全体を通じて、「１つの実施形態」「ある実施形態」または「実施形態」に対するいずれの参照も、その実施形態と関連して説明した具体的な特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態の中に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて挙げた引用句またはその変形形態が、必ずしも同様の実施形態をすべて示しているとは限らない。
【００８１】
同様に、実施形態の上述の説明において、様々な特徴が、本開示を簡素化する目的で単独の実施形態、図、またはその説明の中に一つにまとめられている場合があることを理解されたい。しかし、この開示の方法は、いずれの請求項もその請求項の中に明示したものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているものと解釈すべきではない。むしろ、発明的な態様は、任意の上述した単独の開示の実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴の組合せである。本明細書に説明した根本的原理から逸脱することなく、上述の実施形態の詳細に対して変更がなされ得ることは当業者には明らかであろう。
【００８２】
発明を実施するための形態に続く特許請求の範囲は、本明細書によって、発明を実施するための形態の中に明示的に組み込まれており、それぞれの請求項が、別個の実施形態としてそれ自体を主張している。本開示は、独立請求項の従属請求項とのすべての置換形態を含む。特徴または要素に関する用語「第１の」の特許請求項における記述は、第２のまたは追加のそのような特徴または要素の存在を必ずしも意味するわけではない。ミーンズプラスファンクション形式で具体的に挙げられた要素は、もしあるならば、米国特許法第１１２条第６段落により解釈すべきものと意図される。独占的な権利または特権が主張される本発明の実施形態は以下のように定められる。
【図１】
2013523944.tif 000003
【図２】
2013523944.tif 000004
【図３】
2013523944.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2013523944.tif 000012
2013523944.tif 000013
2013523944.tif 000014
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