(57)【要約】【課題】加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することを防止することができるロータリーキルンを提供することである。【解決手段】軸心を中心として回転する円筒状の炉本体１０と、炉本体１０の外側に配置される加熱器１１とを有し、炉本体１０の内部に該炉本体１０の入口端から投入された被処理物２を該炉本体１０の出口端に向けて移送しつつ加熱するロータリーキルン１であって、炉本体１０の入口端側に設けられ、被処理物２から発生したガスを排出するガス排出口１７と、炉本体１０の出口端側に設けられ、該出口端から前記炉本体１０の内部に置換ガスＧを注入する置換ガス注入部１６と、炉本体１０の内部の加熱器１１による加熱領域と該炉本体１０の出口端との間に設けられ、被処理物２と置換ガスＧが通過する隙間を形成しつつ炉本体１０の内部を軸方向に仕切る仕切板３１と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心を中心として回転する円筒状の炉本体と、前記炉本体の外側に配置される加熱器とを有し、前記炉本体の内部に該炉本体の入口端から投入された被処理物を該炉本体の出口端に向けて移送しつつ加熱するロータリーキルンであって、
前記炉本体の入口端側に設けられ、前記被処理物から発生したガスを排出するガス排出口と、
前記炉本体の出口端側に設けられ、該出口端から前記炉本体の内部に置換ガスを注入する置換ガス注入部と、
前記炉本体の内部の前記加熱器による加熱領域と該炉本体の出口端との間に設けられ、前記被処理物と前記置換ガスが通過する隙間を形成しつつ前記炉本体の内部を軸方向に仕切る仕切板と、を有することを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
前記仕切板が、前記炉本体の内部の前記加熱器による加熱領域の終端部分に設けられている、請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項３】
前記炉本体の軸方向から見て、前記仕切板により前記炉本体の内部全体が塞がれている、請求項１または２に記載のロータリーキルン。
【請求項４】
前記仕切板が、前記炉本体の軸心を中心とした螺旋形状に形成されている、請求項３に記載のロータリーキルン。
【請求項５】
複数の前記仕切板が軸方向に並べて設けられている、請求項４に記載のロータリーキルン。
【請求項６】
前記仕切板の螺旋の軸方向ピッチが、前記炉本体の回転による被処理物の送り量よりも大きい、請求項５に記載のロータリーキルン。
【請求項７】
前記被処理物として投入される廃タイヤからカーボンブラックを回収するものである、請求項１〜６の何れか１項に記載のロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃タイヤや産業廃棄物等の被処理物を加熱して熱分解処理や乾燥処理を行うロータリーキルンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、廃タイヤを熱分解処理してタイヤ用カーボンブラックを回収する際には、１回毎に単発で所定量の廃タイヤを処理するバッチ炉に対し、廃タイヤを連続的に処理することができるために事業効率が高い、ロータリーキルン（回転式炉）が多く用いられている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１１５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
廃タイヤを熱分解処理してタイヤ用カーボンブラックを回収するためには、廃タイヤのゴム中に含まれる油分を熱分解処理によって可能な限り除去する必要がある。しかしながら、ロータリーキルンは、その構造上、炉の入口端側と出口端側にヒーター（加熱器）に加熱されない非加熱領域があり、製品であるカーボンブラックはヒーターによる加熱領域と出口端との間の非加熱領域を通って外部に取り出されることになるので、加熱された廃タイヤ（材料）から発生した分解ガスが炉の非加熱領域に流れ込むと、当該分解ガスが非加熱領域において冷やされて凝縮し、製品であるカーボンブラックに付着して製品の品質に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
これに対して、炉の入口端側にガスの排出口を設けるとともに出口端から炉内に窒素ガス等の置換ガスを注入し、この置換ガスにより加熱により発生した分解ガスを出口端側に移動させることなく入口端側に置換して、排出口から外部に排出させる方法が考えられる。しかしながら、この方法では、炉の通路断面積が広いために、炉内で渦流や脈動等によって分解ガスの圧力が置換ガスの圧力よりも高い部分が生じ、分解ガスが出口端側へ移動する場合があるなど、炉内に発生した全ての分解ガスを、出口端側に移動させることなく確実に入口端側に置換して排出口から外部に排出させることは困難である。
【０００６】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することを防止することができるロータリーキルンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のロータリーキルンは、軸心を中心として回転する円筒状の炉本体と、前記炉本体の外側に配置される加熱器とを有し、前記炉本体の内部に該炉本体の入口端から投入された被処理物を該炉本体の出口端に向けて移送しつつ加熱するロータリーキルンであって、前記炉本体の入口端側に設けられ、前記被処理物から発生したガスを排出するガス排出口と、前記炉本体の出口端側に設けられ、該出口端から前記炉本体の内部に置換ガスを注入する置換ガス注入部と、前記炉本体の内部の前記加熱器による加熱領域と該炉本体の出口端との間に設けられ、前記被処理物と前記置換ガスが通過する隙間を形成しつつ前記炉本体の内部を軸方向に仕切る仕切板と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、炉本体の内部の加熱器による加熱領域と出口端との間に仕切板を設け、この仕切板が設けられた部分における炉本体内の通路面積を、仕切板が設けられない場合に比べて小さくしたことにより、出口端側から入口端側に向けて仕切板を通過する際の置換ガスの圧力を、渦流や脈動等の有無に拘わらず常に、被処理物から発生したガスの圧力よりも大きい状態に維持することを可能として、被処理物から発生したガスの出口端側への移動を防止することができる。これにより、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側に移動し、当該出口端側において凝縮して製品に付着することを防止することができる。
【０００８】
本発明のロータリーキルンでは、前記仕切板が、前記炉本体の内部の前記加熱器による加熱領域の終端部分に設けられているのが好ましい。
この構成によれば、被処理物から発生したガスの加熱領域よりも出口端側への移動を防止することにより、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することをさらに確実に防止することができる。
【０００９】
本発明のロータリーキルンでは、前記炉本体の軸方向から見て、前記仕切板により前記炉本体の内部全体が塞がれているのが好ましい。
この構成によれば、被処理物から発生したガスの、仕切板を超えた出口端側への移動をしづらくすることにより、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することをさらに確実に防止することができる。
【００１０】
本発明のロータリーキルンでは、前記仕切板が、前記炉本体の軸心を中心とした螺旋形状に形成されているのが好ましい。
この構成によれば、炉本体の内部における被処理物の出口端側への移動を妨げることなく、仕切板が設けられた部分における炉本体内の通路面積を極力小さくしてすることにより、被処理物から発生したガスの出口端側への移動を確実に防止することができる。これにより、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することをさらに確実に防止することができる。
【００１１】
本発明のロータリーキルンでは、複数の前記仕切板が軸方向に並べて設けられているのが好ましい。
この構成によれば、複数の仕切板によって、被処理物の出口端側への移動を妨げることなく被処理物から発生したガスの出口端側への移動をより確実に防止することができる。これにより、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することをさらに確実に防止することができる。
【００１２】
本発明のロータリーキルンでは、前記仕切板の螺旋の軸方向ピッチが、前記炉本体の回転による被処理物の送り量よりも大きいのが好ましい。
この構成によれば、隣り合う螺旋形状の仕切板の間において、被処理物の炉本体内における充填高さを局所的に低くすることができ、これにより被処理物の材料粒と材料粒との間に溜まるガスを排除し易くして、被処理物を確実に処理することができる。
なお、被処理物の送り量とは炉本体の１回転当たりの被処理物の移動量のことである。
【００１３】
本発明のロータリーキルンは、前記被処理物として投入される廃タイヤからカーボンブラックを回収するものであるのが好ましい。
この構成のロータリーキルンにより、廃タイヤから油分を確実に除去して高品質のカーボンブラックを回収することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加熱により被処理物から気化した成分が炉本体の出口端側において凝縮して製品に付着することを防止することができるロータリーキルンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の一実施の形態であるロータリーキルンの断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）に示す仕切板の斜視図である。
【図２】図１に示すロータリーキルンの変形例であって、３枚の仕切板を軸方向に並べて設けた場合を示す断面図である。
【図３】（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、Ｄ形状の仕切板を炉本体の出口端に設けた場合を示す断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、仕切板を炉本体の内径よりも小さい外径の円板状とした場合を示す断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、炉本体の入口端側にガス排出管を設けた場合を示す断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿う加熱器を除いた断面図であり、（ｃ）は同図（ａ）に示す仕切板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について例示説明する。
【００１７】
図１に示す本発明の一実施の形態であるロータリーキルン１は、廃タイヤを細かく切断した被処理物としてのゴムチップ２を加熱して熱分解処理し、その油分等を除去して、タイヤ製造時にゴム材料に補強材として添加されるカーボンブラック（炭化物）３を製品として回収するために用いられるものである。
【００１８】
このロータリーキルン１は、例えば鋼材等の伝熱性が高い金属材料により横長の円筒状に形成される炉本体１０を有している。炉本体１０は、例えばタイヤやローラ等で構成される支持装置（不図示）によりその軸心を中心として回転自在に支持され、電動モータ等の駆動装置（不図示）により駆動されて一定の速度で回転するように構成される。また、炉本体１０は、その軸方向を水平方向に対して僅かに傾斜させて配置されており、例えば、本実施の形態においては、炉本体１０は０．９％の勾配を付けて設置されている。炉本体１０の高い方の軸方向端（図１中において左側端）は材料であるゴムチップ２が投入される入口端となり、低い方の軸方向端（図１中において右側端）はゴムチップ２を熱分解処理して得られたカーボンブラック３が取り出される出口端となる。
【００１９】
炉本体１０の外側には加熱器（ヒーター）１１が設けられ、この加熱器１１により炉本体１０が加熱されるようになっている。炉本体１０の加熱器１１により覆われる部分の内部領域は加熱領域となっており、炉本体１０は加熱器１１によりこの加熱領域における炉内温度が、例えば４５０℃〜６００℃程度となるように加熱される。なお、炉本体１０の入口端側と出口端側の両側における加熱器１１に覆われない部分の内部領域は非加熱領域となっており、これらの非加熱領域における炉内温度は、例えば２００℃から３６０℃程度と加熱領域よりも低くなっている。
【００２０】
加熱器１１は、例えば炉本体１０の外周の入口端側の所定範囲と出口端側の所定の範囲を除いた中間部分を所定の範囲で覆う円筒状に形成され、炉本体１０をその外周面側から加熱する構成のものとすることができる。この場合、加熱器１１は、炉本体１０の外周面に固定される構成とすることができるが、支持装置や駆動装置等とともに土台ないし地面等に固定され、回転する炉本体１０に対して相対回転自在に装着される構成とすることもできる。
【００２１】
炉本体１０は、その加熱領域が、炉本体１０の軸方向に沿って互いに温度が相違する３つ以上のゾーンに分割された構成とすることができる。図１には、加熱器１１を炉本体１０の軸方向に沿って３系統の加熱ユニット１１ａ〜１１ｃを備えた構成とすることにより、炉本体１０の内部の加熱領域を、各加熱ユニット１１ａ〜１１ｃに対応した３つのゾーンに分けた場合を示す。この場合、各加熱ユニット１１ａ〜１１ｃにより、それぞれのゾーンにおける炉内温度を互いに相違するように個別に設定し、ゴムチップ２を温度が相違する各ゾーンを通過させることで、当該ゴムチップ２を効果的に熱分解処理させることができる。
【００２２】
上記のように、炉本体１０の加熱領域を互いに温度が相違する３つ以上のゾーンに分割した構成とした場合には、加熱領域の温度別の各ゾーンを合計した熱量を２５００以下とするのが好ましい。
ここで、上記の熱量は、熱分解炉（炉本体１０）に装入される高分子系化合物（例えば、廃タイヤ（ゴムチップ２））を含む原料の活性化エネルギー（Ｊ／ｍｏｌ）を、示差熱−熱重量同時測定器（ＴＧ−ＤＴＡ）によって測定し、この測定された原料の活性化エネルギーの値と、気体定数と、熱分解時の温度プログラムを用いて算出することができる。また、この熱量は、熱分解時の加熱温度（℃）と加熱時間（分）との積に相当する値である。
【００２３】
炉本体１０の入口端は入口側フード１２により気密状態に覆われ、炉本体１０の出口端は出口側フード１３により気密状態に覆われている。これらのフード１２、１３は、例えば鋼材等の金属材料により一端が閉塞された円筒状に形成され、図示しない支持装置や駆動装置等とともに土台ないし地面等に固定された状態となって、回転する炉本体１０に相対回転自在に装着されている。
【００２４】
炉本体１０の入口端側には材料供給部１４が設けられ、この材料供給部１４により炉本体１０の入口端からその内部にカーボンブラックの材料となるゴムチップ２が投入されるようになっている。材料供給部１４は円筒状のフィーダパイプ１４ａを備え、このフィーダパイプ１４ａは入口側フード１２を貫通し、その先端が入口端から炉本体１０の内部に挿入されている。材料供給部１４は、例えば、フィーダパイプ１４ａの内部にゴムチップ２を移送するためのスクリューを備えた構成とすることができ、フィーダパイプ１４ａの先端から単位時間当たり決められた量のゴムチップ２を吐出する。
【００２５】
材料供給部１４から炉本体１０の内部に投入されたゴムチップ２は、炉本体１０が傾斜した状態で回転することにより、入口端から出口端に向けてその加熱領域内を所定速度で移送される。これにより、ゴムチップ２は炉本体１０内における加熱領域において所定の温度にまで加熱され、熱分解処理される。
【００２６】
炉本体１０の出口端に設けられた出口側フード１３には下向きに開口する取出口１５が設けられている。この取出口１５は炉本体１０の出口端の直下に設けられており、ゴムチップ２が熱分解処理されて得られたカーボンブラック３は、炉本体１０の出口端から取出口１５に向けて落下し、この取出口１５から回収される。
【００２７】
このように、本発明のロータリーキルン１は、材料供給部１４から炉本体１０の内部に入口端から投入されたゴムチップ２を、出口端に向けて移送しつつ炉本体１０の内部の加熱領域において加熱して熱分解処理し、カーボンブラック３として取出口１５から回収することができる。
【００２８】
炉本体１０の内部で加熱されたゴムチップ２が熱分解すると、その油分が気化して分解ガスが発生する。この分解ガスが、炉本体１０の出口端側における非加熱領域において冷やされて凝縮すると、製品であるカーボンブラック３に油分が付着してその品質が低下することになる。そこで、このロータリーキルン１では、出口端から炉本体１０の内部に置換ガスＧを注入し、この置換ガスＧにより加熱されたゴムチップ２から発生した分解ガスを炉本体１０内の入口端の側に置換し、当該入口端から炉本体１０の外部に排出するようにしている。
【００２９】
出口端から炉本体１０の内部に置換ガスＧを注入するために、出口側フード１３には置換ガス注入部１６が設けられている。この置換ガス注入部１６は、例えば、出口側フード１３を貫通して炉本体１０の出口端に向けられ、置換ガスＧを炉本体１０の内部に向けて吐出するノズルに構成することができる。置換ガス注入部１６は、その出口側フード１３の内部を含む炉本体１０の出口端の側における圧力が、炉本体１０の加熱領域における内部圧力よりも高くなるように、所定の流量で置換ガスＧを吐出する。置換ガス注入部１６により出口端から炉本体１０の内部に置換ガスＧが注入されると、加熱されたゴムチップ２から発生した分解ガスが置換ガスＧにより炉本体１０の入口端側に押されて移動する。
【００３０】
置換ガス注入部１６から炉本体１０の内部に注入される置換ガスＧとしては窒素ガスを用いるのが好適であるが、窒素ガス以外の不活性ガスや無酸素ガス等を用いることもできる。また、置換ガスＧは、常温のまま炉本体１０の内部に注入することもできるが、置換ガスＧを加熱した高温状態で炉本体１０の内部に注入するのが好ましい。例えば、置換ガスＧを４５０℃〜７５０℃程度に加熱した状態で炉本体１０の内部に注入することで、置換ガスＧの注入による炉本体１０の内部温度の低下を抑制することができるとともに、置換ガスＧの体積を増加させることでその圧力を高めて、より効果的に分解ガスを入口端側へ置換させることができる。
【００３１】
一方、入口側フード１２にはガス排出口１７が設けられている。このガス排出口１７は入口側フード１２から上方に突出する煙突状に形成され、炉本体１０の内部の気体を外部に排出することができる。したがって、出口端から炉本体１０の内部に置換ガスＧが注入され、加熱されたゴムチップ２から発生した分解ガスが置換ガスＧにより炉本体１０の入口端側に置換されると、当該分解ガスはガス排出口１７から外部に排出される。
【００３２】
炉本体１０の内部の加熱領域の終端部分つまり加熱領域の出口側の非加熱領域との境界部分には仕切板３１が設けられている。
【００３３】
図１（ｃ）に示すように、この仕切板３１は、鋼板等の金属板により形成された円板部材を、その半径に沿った切り込み部分を軸方向に互い違いにずらすことにより、炉本体１０の軸心と一致する軸心を有する螺旋形状に形成されている。仕切板３１は、その外周縁の全周において炉本体１０の内周面に溶接等によって固定されている。これにより、図１（ｂ）に示すように、仕切板３１は、炉本体１０の軸方向から見て、炉本体１０の内部全体を塞いだ状態となって、炉本体１０の内部を軸方向に仕切っている。
なお、仕切板３１は、切り込み部分を有する円板部材を加工することにより螺旋形状に形成されたものに限らず、例えば、鋳造やプレス加工等の他の加工方法によって螺旋形状に形成されたものとすることもできる。
【００３４】
仕切板３１は、その外周縁が炉本体１０の内周面に固定されることにより炉本体１０とともに回転するようになっている。仕切板３１の、切り込み部分を軸方向にずらして形成された隙間３１ａは、この仕切板３１の螺旋の軸方向ピッチに相当しており、この軸方向ピッチは炉本体１０の回転によるゴムチップ２の送り量（炉本体１０の１回転当たりのゴムチップ２の移動量）と一致するように設定されている。
【００３５】
このような構成の仕切板３１は、炉本体１０とともに回転することでその隙間３１ａからゴムチップ２をその送り量を変化させることなく出口側に向けて通過させることができる。また、仕切板３１の隙間３１ａは炉本体１０の内部通路の断面積よりも小さくされており、つまり、この仕切板３１が設けられた部分における炉本体１０の通路面積は、仕切板３１が設けられない場合に比べて小さくされている。これにより、炉本体１０の内部に注入された置換ガスＧが、出口端側から入口端側に向けて仕切板３１の隙間３１ａを通過する際の圧力は、渦流や脈動等の有無に拘わらず常に、加熱領域においてゴムチップ２から発生した分解ガスの圧力よりも大きい状態に維持される。したがって、加熱領域において発生した分解ガスを、仕切板３１の隙間３１ａにおいて置換ガスＧの圧力により入口端の側へ押し戻して、当該分解ガスが仕切板３１の隙間３１ａを介して炉本体１０の出口端側へ移動することを確実に防止することができる。
【００３６】
このように、仕切板３１は、ゴムチップ２の出口端側への移送を妨げることなく、当該ゴムチップ２から発生した分解ガスの出口端側への移動を防止することができる。特に、仕切板３１を、その軸方向から見て、炉本体１０の内部全体を塞ぐ形状としたことにより、分解ガスの仕切板３１を超えての出口端側への移動をしづらくして、分解ガスの出口端側への移動を確実に防止することができる。つまり、炉本体１０の出口端から置換ガスＧを注入するたけでなく、加熱領域と出口端との間に仕切板３１を設けることで、加熱領域においてゴムチップ２から発生した分解ガスが炉本体１０の出口端側へ移動することを防止して、製品であるカーボンブラック３に分解ガスが凝縮した油分が付着することを確実に防止することができる。
【００３７】
仕切板３１は、炉本体１０の内部の加熱器１１による加熱領域と出口端との間の任意の位置に設けることもできるが、本実施の形態のように、仕切板３１を加熱領域の終端部分に設けることにより、ゴムチップ２から発生した分解ガスの加熱領域よりも出口端側への移動をより確実に防止することができる。
ここで、上記のように、炉本体１０の加熱領域を互いに温度が相違する３つ以上のゾーンに分割した構成とした場合には、仕切板３１は、分割された３つ以上の加熱領域のゾーンのうち、最も出口側となるゾーンにおける温度が３６０℃以上となる位置に設置されるのが好ましい。これにより、ゴムチップ２から発生した分解ガスの加熱領域よりも出口端側への移動をより確実に防止しつつ、当該加熱領域の出口側付近において分解ガスが凝縮することを防止して、製品として排出されるカーボンブラック３に分解ガスが凝縮した油分が付着することを確実に防止することができる。
【００３８】
図２は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、３枚の仕切板を軸方向に並べて設けた場合を示す断面図である。本実施の形態においては、炉本体の内部に１枚の螺旋形状の仕切板を設けるようにしているが、炉本体の内部に複数枚の仕切板を軸方向に並べて設けることもできる。例えば、図２には、３枚の螺旋形状の仕切板３１を軸方向に並べて設けた場合を示す。このように、炉本体１０の内部に複数枚の螺旋形状の仕切板３１を設けることにより、ゴムチップ２の出口端側への移動を妨げることなく、ゴムチップ２から発生した分解ガスの出口端側への移動をより確実に防止することができる。
【００３９】
また、この場合、各仕切板３１の螺旋の軸方向ピッチを、炉本体１０の回転によるゴムチップ２の送り量よりも大きくすることにより、隣り合う螺旋形状の仕切板３１の間において、同一量のゴムチップ２をより広い面積に広げて配置させて、その炉本体１０の内部における充填高さを局所的に低くすることができる。これにより、隣り合う仕切板３１の間においてゴムチップ２はより満遍なく広げられることになるので、その材料粒と材料粒との間に溜まる分解ガスを効率よく排除させて、熱分解処理においてゴムチップ２から油分を確実に除去させることができる。
【００４０】
図２に示す場合では、３枚の螺旋形状の仕切板３１を軸方向に並べて設けるようにしているが、その炉本体１０の大きさや置換ガスＧの圧力等に応じて、例えば２枚〜７枚程度の任意の枚数の仕切板３１を設けることもできる。また、これら複数枚の仕切板３１は、それぞれ個別に形成されたものを並べて配置する構成に限らず、これらを一体に形成した構成とすることもできる。この場合、仕切板３１を鋳造等の他の方法により形成することもできる。
【００４１】
図３（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、Ｄ形状の仕切板を炉本体の出口端に設けた場合を示す断面図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う断面図である。また、図４（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、仕切板を炉本体の内径よりも小さい外径の円板状とした場合を示す断面図であり、図４（ｂ）は同図（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１に示す場合では、仕切板３１を螺旋形状に形成するようにしているが、仕切板３１の形状としては、炉本体１０の内部を、ゴムチップ２と置換ガスＧが通過する隙間３１ａを形成しつつ軸方向に仕切ることができるものであれば、種々の形状を採用することができる。
【００４２】
例えば図３に示すように、仕切板３１を、円板の一部をその弦３１ｂに沿って切り欠いたＤ形状のものとすることもできる。この場合、仕切板３１は図示しない支持脚等により出口側フード１３に固定され、炉本体１０と一体に回転しない状態で当該炉本体１０の出口端に配置される。また、仕切板３１は、その弦３１ｂの方向を水平方向に対して僅かに傾けて配置される。この弦３１ｂの水平方向に対する傾斜角度は、炉本体１０の回転により炉本体１０の内部で回転方向に僅かに偏りながら移送されてくるカーボンブラック３の傾斜角度と一致するように調整されている。これにより、炉本体１０により移送されてくるカーボンブラック３を、仕切板３１の切り欠き部分による隙間３１ａを通して仕切板３１を通過させつつ、仕切板３１とカーボンブラック３との間隔を最小限として、分解ガスの出口端側への移動をより効果的に防止することができる。
【００４３】
また、例えば図４に示すように、仕切板３１を、炉本体１０の内径よりも小さい外径の円板状のものとすることもできる。この場合、仕切板３１は、その軸心を炉本体１０の軸心と一致させた状態で当該軸方向に垂直に配置され、図示しない支持脚等を介して炉本体１０の内周面に固定されて炉本体１０と一体に回転するようにされている。また、仕切板３１の外径は炉本体１０の内部で移送されるゴムチップ２と接触しない程度の値に設定されている。したがって、ゴムチップ２は仕切板３１の外周縁と炉本体１０の内周面との間に形成される環状の隙間３１ａを通して出口端の側へ移動することができる。また、置換ガスＧも同様に、仕切板３１の外周縁と炉本体１０の内周面との間に形成される環状の隙間３１ａを通して入口端の側へ移動することができる。
【００４４】
図２〜図４に記載される各変形例の仕切板３１によっても、図１に示す場合と同様に、加熱領域においてゴムチップ２から発生した分解ガスが炉本体１０の出口端側へ移動することを防止して、製品であるカーボンブラック３に分解ガスが凝縮した油分が付着することを防止することができる。
【００４５】
図５（ａ）は図１に示すロータリーキルンの変形例であって、炉本体の入口端側にガス排出管を設けた場合を示す断面図であり、図５（ｂ）は同図（ａ）に示すＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図５（ｃ）は同図（ａ）に示す仕切板の斜視図である。図１に示す場合では、加熱されたゴムチップ２から発生した分解ガスを、入口側フード１２に設けられたガス排出口１７から外部に排出するようにしているが、このガス排出口１７としてガス排出管４１を設けた構成とすることもできる。
【００４６】
ガス排出管４１は、例えば、鉄パイプ等の断面円形のパイプ材により形成され、入口側フード１２を貫通して炉本体１０の内部と外部とに跨って配置されている。このガス排出管４１は炉本体１０に対して十分に細く形成され、例えばこのガス排出管４１の外径は炉本体１０の内径の１０分の１程度とすることができる。ガス排出管４１は、炉本体１０の入口端から炉本体１０の内部に挿通され、その先端は加熱器１１により加熱される炉本体１０の内部の加熱領域に配置されている。一方、ガス排出管４１の基端は入口側フード１２の外側に配置されている。このような構成のガス排出管４１は、その炉本体１０の内部の加熱領域に配置された先端から分解ガスを取り込み、これを炉本体１０の外部に配置された基端から外部に排出することができる。つまり、ガス排出管４１は、炉本体１０の内部の加熱領域においてゴムチップ２が加熱されることにより発生した分解ガスを、その加熱領域において先端から取り込んで外部に排出することができる。このように、分解ガスを炉本体１０の入口端の側の非加熱領域を通過させることなく、直接、加熱領域においてガス排出管４１に取り込んで外部に排出することができるので、炉本体１０の非加熱領域において分解ガスが冷やされ凝縮してゴムチップ２に付着することを防止することができる。そして、分解ガスが凝縮した油分がゴムチップ２に付着し、ゴムチップ２の熱分解処理に必要な熱量が変化することを防止することにより、ロータリーキルン１の加熱量による品質コントロール性を高め、ゴムチップ２の過過熱や加熱不足を防止することができる。
【００４７】
このガス排出管４１は、その先端から分解ガス等の気体を強制的に吸入する構成とすることもできるが、気体を自然吸引するだけの構成とすることもできる。また、ガス排出管４１の基端または途中に、例えばコンデンサ装置を設けることで、ガス排出管４１から取り込んだ分解ガスを液化して回収する構成とすることもできる。この場合、ゴムチップ２の熱分解処理により生じた油分の回収を容易に行うことができる。
【００４８】
ガス排出管４１は、図示するように、その先端側よりも基端側が漸次低くなるように勾配が付けられた勾配部４１ａを有する構成とすることができる。
ガス排出管４１は、炉本体１０の非加熱領域を通して入口側フード１２の外側に延びているので、その先端から取り込んだ分解ガスがガス排出管４１の内部で凝縮するおそれがあるが、ガス排出管４１に勾配が付された勾配部４１ａを設けたことにより、分解ガスがガス排出管４１の内部で凝縮したとしても、その凝縮により生じた油分はガス排出管４１の勾配部４１ａにおいてその基端つまり炉本体１０の外部に向けて流れることになる。このように、ガス排出管４１に勾配を付けた勾配部４１ａを設けることにより、ガス排出管４１の内部で分解ガスが凝縮したとしても、その凝縮した油分を炉本体１０の外部に流すことで、炉本体１０の内部へ逆流してゴムチップ２に付着することを防止することができる。
【００４９】
ガス排出管４１により分解ガスをより効率よく外部に排出させるために、炉本体１０の内部の加熱器１１による加熱領域の始端部分つまり加熱領域の入口側の非加熱領域との境界部分に仕切板４２を設けることもできる。
【００５０】
図５（ｃ）に示すように、この仕切板４２は、鋼板等の金属板により形成された円板部材を、その半径に沿った切り込み部分を軸方向に互い違いにずらすことにより、炉本体１０の軸心と一致する軸心を有する螺旋形状に形成されている。仕切板４２は、その外周縁の全周において炉本体１０の内周面に溶接等によって固定されている。これにより、図５（ｂ）に示すように、仕切板４２は、炉本体１０の軸方向から見て、炉本体１０の内部全体を塞いだ状態となって、炉本体１０の内部を軸方向に仕切っている。
なお、仕切板４２は、切り込み部分を有する円板部材を加工することにより螺旋形状に形成されたものに限らず、例えば、鋳造やプレス加工等の他の加工方法によって螺旋形状に形成されたものとすることもできる。
【００５１】
仕切板４２は、その外周縁が炉本体１０の内周面に固定されることにより炉本体１０とともに回転するようになっている。仕切板４２の、切り込み部分を軸方向にずらして形成された隙間４２ａは、この仕切板４２の螺旋の軸方向ピッチに相当しており、この軸方向ピッチは炉本体１０の回転によるゴムチップ２の送り量（炉本体１０の１回転当たりのゴムチップ２の移動量）と一致するように設定されている。このような構成の仕切板４２は、炉本体１０とともに回転することでその隙間４２ａからゴムチップ２をその送り量を変化させることなく出口側に向けて通過させることができる。
【００５２】
ガス排出管４１の先端部分４１ｂは炉本体１０の軸心に沿って延びる直線状に形成されている。仕切板４２の軸心には貫通孔４２ｂが設けられ、ガス排出管４１の先端部分４１ｂはこの貫通孔４２ｂに挿通されて仕切板４２から加熱領域の側に突出した状態となって、仕切板４２に相対回転自在に支持されている。
【００５３】
このような仕切板４２を設けることにより、炉本体１０の内部でゴムチップ２を入口端側から出口端側へ移送させつつ、炉本体１０の内部の加熱領域においてゴムチップ２から発生した分解ガスの、炉本体１０の入口端側への移動を抑制して、当該分解ガスを効率よくガス排出管４１に取り込ませ、外部に排出させることができる。
【００５４】
仕切板４２は、炉本体１０の内部の加熱器１１による加熱領域と入口端との間の任意の位置に設けることもできるが、本実施の形態のように、仕切板４２を加熱領域の始端部分に設けることにより、ゴムチップ２から発生した分解ガスの加熱領域よりも入口端側への移動をより確実に防止することができる。
【００５５】
本発明は前記実施の形態または実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、前記実施の形態においては、本発明を、被処理物として廃タイヤから形成したゴムチップ２を熱分解処理してカーボンブラック３を回収するためのロータリーキルン１に適用した場合を示したが、これに限らず、被処理物として廃プラスチック等の他の炭化水素を含む廃棄物を熱分解処理するためのロータリーキルンや、粉体等の被処理物を乾燥処理するためのロータリーキルンなど、他の用途に用いられるロータリーキルンに本発明を適用することもできる。
【００５７】
また、仕切板３１は上記形状のものに限らず、炉本体１０の内部を、ゴムチップ２と置換ガスＧが通過する隙間３１ａを形成しつつ軸方向に仕切ることができるものであれば、種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１    ロータリーキルン
２    ゴムチップ（被処理物）
１０    炉本体
１１    加熱器
１６    置換ガス注入部
１７    ガス排出口
３１    仕切板
３１ａ  隙間
Ｇ    置換ガス
【図１】
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【図２】
2015129624.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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