(57)【要約】  本発明は、連続工程における残留物のような炭化水素を含有する原料を解重合するための方法に関する。比較的単純な技術を用いて均等な動作を達成するために、液体またはパルプ状粘稠度に予熱された原料は、解重合温度に加熱された反応装置（４）内に加圧下で連続的に注入され、ガス状留分はさらなる処理のために反応装置から連続的に取り出される一方、底部留分は連続的にまたは周期的に取り出される。原料は予熱され、液化され、注入ポンプまたは押出し器スクリュによって注入されることが好ましい。高度の可用性は、反応装置の内壁の堆積物をジ周期的に取り除く混合器またはドクタヘッドに関連して保証される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留物のような炭化水素含有原料を連続運転プロセスで解重合するための方法であって、予熱された状態で液体またはスラリ状粘稠度の前記原料が加圧下で連続的に、熱分解温度に加熱された反応装置内に注入され、ガス状留分がさらなる処理のために反応装置から外に連続的に取り出され、かつサンプ留分も連続的にまたは周期的に反応装置から外部に移送されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記注入が、特にプラスチック射出成形に対して公知であるものと同様の注入ポンプまたは押出し機スクリュを用いて圧力下で実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
注入ポンプまたは押出し機スクリュ内の前記原料が１００から１バールの間、好ましくは１００から２バールの間の圧力に曝されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記予熱が約１００℃より高い温度、好ましくは約２５０℃より高い温度まで実行されることを特徴とする、請求項１ないし３の一項に記載の方法。
【請求項５】
前記予熱が２段階で実行され、第１段階で原料はガスおよび間隙空間の除去のために混練圧縮状態で約１００〜１５０℃の温度に達し、第２段階で同時に圧力を増大しながら約２００〜３００℃までの予熱が実行されることを特徴とする、請求項１ないし４の一項に記載の方法。
【請求項６】
水蒸気のようなガスを分離するための加圧膨張段階が最初に第１予熱段階に関連して実行されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記原料が少なくとも１つのプラスチックを含むことを特徴とする、請求項１ないし６の一項に記載の方法。
【請求項８】
前記原料が少なくとも１つの油を含むことを特徴とする、請求項１ないし７の一項に記載の方法。
【請求項９】
前記反応装置の加熱壁帯域が、壁に近接した反応装置内容物の攪拌を通して冷却されることを特徴とする、請求項１ないし５の一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記内壁の反応装置温度が解重合中に３００℃から４６０℃の間、好ましくは３４０℃から４４０℃の間、特に好ましくは３９０℃から４２０℃の間の温度に維持されることを特徴とする、請求項１ないし９の一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記原料が解重合を受ける流体に、前記反応装置壁から間隔を置いて、特に反応装置の中心領域に供給されることを特徴とする、請求項１ないし１０の一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応装置の加熱壁帯域が、解重合中に、壁の輪郭に適合する形状の掻取り器を用いて、それらの表面全体にわたって周期的に粘結堆積物を除去されることを特徴とする、請求項１ないし１１の一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記掻取り器に随時自己清掃が行なわれることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応装置をそのカバーから、かつ／またはさらなる処理段階から、例えば蒸留塔から分離し、それを下降させると共に、必要ならばそれを側方に移動させるか、あるいはそれを旋回させることによって、前記反応装置を交換することを特徴とする、請求項１ないし１３の一項に記載の方法。
【請求項１５】
特に請求項１ないし１３の一項に係る連続運転プロセスで残留物のような炭化水素含有原料を解重合するための装置であって、加熱される熱分解反応装置（４）と、液体、ペースト状、および／または固体の炭化水素含有原料を予熱するための装置（２）と、液体またはスラリ状粘稠度を持つ前記原料（１）を前記反応装置（４）内に供給するための装置（３）と、前記反応装置（４）のガス空間（４Ａ）と流体接続された蒸留塔（９）と、サンプ材料を外部に移送するための反応装置サンプ（４Ｂ）と、解重合プロセス中に少なくとも液体で被覆された反応装置内壁（４Ｃ）を周期的に清掃するための掻取り装置（１０）とから構成される装置。
【請求項１６】
前記予熱された原料を圧力下で前記熱分解反応装置内に注入するために、前記熱分解反応装置（４）の投入部に送込み装置（３）として接続される、予熱された原料（１）用の注入ポンプまたは押出し機スクリュのような加圧注入装置を特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
ポット形反応装置（４）を特徴とする、請求項１５または１８に記載の装置。
【請求項１８】
前記反応装置（４）が回転対称な内部輪郭を有することを特徴とする、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記反応装置（４）が略王冠状の内部輪郭を有することを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
アーム（８Ａ）およびブレード（８Ｂ）を持つマルチブレード、回転／回転自在の混合器、または攪拌器（８）を特徴とする、請求項１５ないし１９の一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記ブレード（８Ｂ）が少なくとも部分的に耐熱性セラミックまたは黒鉛材から構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記ブレード（８Ｂ）が前記反応装置（４）の内壁の輪郭を基本的に複製することを特徴とする、請求項１９または２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記掻取り装置（１０）の掻取り要素（１０Ｃ）が前記反応装置（４）の内壁の輪郭を基本的に複製することを特徴とする、請求項１５ないし２２の一項に記載の装置。
【請求項２４】
前記掻取り装置（１０）が、回転軸（１０Ｅ）と掻取り要素（１０Ｃ）を有する少なくとも２つのブレード（１０Ｂ）とから構成される、掻取りヘッド（１０Ｄ）を有することを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記掻取りヘッド１０Ｄがその自重で、かつ／または前記回転軸（１０Ｅ）によって維持される圧力によって、前記反応装置（４）の内壁（４Ｃ）に接触することを特徴とする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記回転軸（１０Ｅ）が特にプラグ差込み可能な回転駆動接続を有し、それにより掻取りヘッド（１０Ｄ）の運動が可能になり、磨耗遊びが均等になるように掻取り要素（１０Ｃ）の磨耗が増大することを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記掻取りヘッド（１０Ｄ）の前記ブレード（１０Ｂ）が、磨耗部として形成される掻取り要素（１０Ｃ）のための保持器を有することを特徴とする、請求項２３ないし２６の一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記ブレード（１０Ｂ）上の前記保持器（１０Ｆ）と前記掻取り要素（１０Ｃ）との間の接触を防止するための分離層（１２Ａ）を特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記掻取り要素（１０Ｃ）用の磨耗検出装置（１２）を特徴とする、請求項２３ないし２８の一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記掻取り要素１０Ｃの磨耗の進んだ状態の信号として、掻取り要素（１０Ｃ）と前記掻取り要素（１０Ｃ）の保持器またはアタッチメントとの間の導電性橋絡を検出する電気回路を特徴とする、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
特に連続解重合運転中に前記掻取り要素（１０Ｃ）を時々清掃するための前記掻取りヘッド（１０Ｄ）の自己清掃要素（１０Ｇ）を特徴とする、請求項２３ないし３０の一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記自己清掃要素（１０Ｇ）が、前記掻取り要素（１０Ｃ）に相互接触した状態で、前記掻取り要素（１０Ｃ）に対して移動することを特徴とする、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記回転軸（１０Ｅ）上または内を案内される駆動要素によって、前記自己清掃要素（１０Ｇ）を前記掻取り要素に沿って変位させることができることを特徴とする、請求項３１または３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記掻取り要素（１０Ｃ）の輪郭と基本的に一致する、前記自己清掃要素（１０Ｇ）の掻取り刃（１０Ｇ’）の輪郭を特徴とする、請求項３２または３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記自己清掃要素（１０Ｇ）が移動の方向に前記掻取り要素１０Ｃの前面側に配置されることを特徴とする、請求項３１ないし３４の一項に記載の装置。
【請求項３６】
前記掻取り要素１０Ｃの前記掻取り刃に沿って移動することのできる自己清掃ヘッド１０”を特徴とする、請求項３１ないし３３の一項に記載の装置。
【請求項３７】
前記掻取り要素（１０Ｃ）に沿って案内される弾性駆動要素（１０Ｈ）によって、前記自己清掃ヘッドを前記掻取り要素（１０Ｃ）に沿って移動させることができることを特徴とする、請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
前記反応装置（４）が好ましくはその加熱器（５）と共に反応装置カバー（４Ｄ）から分離され、下降させることによって前記蒸留塔（９）から分離させることができ、かつ新しいまたは解体検査された反応装置に交換することができることを特徴とする、請求項１５ないし３７の一項に記載の装置。
【請求項３９】
前記反応装置（４）を加熱ジャケット（５Ａ）内に深く設置することができることを特徴とする、請求項１５ないし３８の一項、特に請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記反応装置（４）と前記反応装置外壁（４Ｅ）を冷却または加熱する流体との間の熱接触を強化するために、前記反応装置がその外壁に導流要素を有することを特徴とする、請求項１５ないし３９の一項、特に請求項３８または３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記導流要素が前記反応装置（４）の少なくとも部分的外周面上に循環流体流動を生成することを特徴とする、請求項４０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の炭化水素含有残留物の解重合のための方法、特にディーゼル油および灯油の生産のための方法に関する。本発明はまた、請求項１５の前提部分に記載のこの方法を実行するための装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素含有残留物の解重合のために、特にディーゼル油を生成するために、プラスチック、油、グリース、乾燥生ごみ、電気ケーブル、木材、紙、消化スラッジ、農作物残渣、天然繊維、および多くの他の古材または廃棄物または残留物質が、最小可能な固体および気体転化生成物を得ることを目標に、触媒作用により解重合される。これらのプロセスは、処理される物質の３００℃から４５０℃の間のピーク温度で、多くの場合、４００℃の領域、すなわち３４０〜４４０℃で実行される。イオン交換触媒が存在する場合、解重合プロセス、すなわち長鎖炭化水素化合物の分子短縮化は、接触分解のため、比較的迅速に行なわれる。ここで、炭化水素分子は、残留物の種類によって異なる反応温度に達するまで触媒上に沈着し、分解性生物は蒸発する。一般的に流体／触媒混合は、蒸発温度と原料供給温度との間で周期的に行なわれる。原料を供給することにより、混合温度は低下する。周期に従って管形熱交換器のような加熱器で再び所望の低沸点留分の蒸発温度に達する。液体として残る成分は、原料供給部に還流される。この循環工程で触媒材料および原料の高沸点留分から形成される凝塊は、さらなる処理のために外部に移送される。循環から離れた蒸気留分は蒸留システムで精製され、例えばディーゼル油または灯油を生産する。ガス状成分は高温燃焼ガスの生産下で燃焼され、それは蒸発に必要な量の熱、および液体サイクルの処理温度（熱分解温度）を提供する。塩素、イオウ、リン、および／または生成物（ディーゼル油または灯油）に望ましくない他の成分が原料に含まれる場合、これらは循環工程で除去される。これは例えば、ケイ酸カルシウムアルミニウムまたはケイ酸ナトリウムアルミニウムをイオン交換触媒として使用することを通して、かつ原料から取り除くべき塩素、イオウ、またはリン成分の結合のために例えば石灰を添加することを通して行なわれる。
【０００３】
この公知の触媒解重合法を実行するために、様々な循環方法が例えばドイツ特許公開第DE100 49 377A1号およびドイツ特許公開第DE103 16 969A1号に記載されている。前者の場合、細断された微粒子状原料が計量スクリュを介して上から第１反応装置内に移送され、そこで再循環油、触媒、およびすでに循環に供給された原料が混合される。流体‐蒸気混合物は加熱器からこの反応装置に供給される。ガス状留分および固体形成留分がそこから排出される。液体とよく混合された原料がここで加温され、管路を介して流体混合物として加熱器に導かれる（ドイツ特許公開第DE100 49 377A1号)。
【特許文献１】ドイツ特許公開第DE100 49 377A1号
【特許文献２】ドイツ特許公開第DE103 16 969A1号
【０００４】
ドイツ特許公開第DE103 16 969A1号に係る触媒解重合もまた、循環する再循環油中の触媒の懸濁を導く。これは、解重合反応装置、ハイドロサイクロン、および沈殿物容器によって形成される。加熱は、独特のやり方で構成された反応装置で、電気的壁加熱を通して実現される。この反応装置は原料、新鮮な触媒、石灰、および再循環油用の中央供給管を有し、それらは供給スクリュにより下方に導かれ、そこで沈殿物容器から還流する循環流体と混合される。反応装置内で中央管は幾つかの立上り管によって包囲され、それらは反応装置のサンプに現われる混合物が、供給スクリュを介して上昇することを可能にする。立上り管の電気的壁加熱は、熱分解温度が達成されて、液体‐蒸気混合物が反応装置頂端から引き出されることを確実にする。
【０００５】
原料および原料を含む流体を熱分解温度まで加熱することは、非常に注意して加熱しなければ、液体混合物の局所的過熱、および反応装置壁上または反応装置バフル上、特に熱交換器表面上の炭素の粘結のため、混合物の成分の熱分解を防止することができないので、極めて危機的であることが明らかになった。特に管型反応装置の場合、管は閉塞し、プロセスが停止する結果を導いた。一般的にこの沈殿物は岩のように固いので、反応装置は二度と使用することができない。
【発明の開示】
【０００６】
このような状況から出発して、原料の供給および熱の供給を改善するための分類に係る解重合方法に対し、請求項１の特徴を持つ方法および請求項１５の特徴を持つ装置を提案する。本発明は、予熱して液体またはスラリ状粘稠度を持つ原料を加圧下で、熱分解温度に加熱された反応装置内に注入するという基本的概念に関係する。
【０００７】
本発明によって、一方では、様々な有機物質から特にディーゼル油／灯油を単純な方法でかつ高い収率で生産することが可能であり、他方では、廃物および残留物回収のこの方法により、ダイオキシン、メタン、およびその他のような副生物の生成を回避することが可能である。ガスの生産は極めて低く、原料の例えば約４．５％まで低減することができる。火格子下燃焼(under-grate firing)では、このガスはそれ以外の形でプロセスに再使用することができる。触媒の使用が可能である。しかし該方法は、触媒ならびにそれに伴う処理の問題点およびコストを回避することができ、有利である。
【０００８】
このようにして原料の取扱いは著しく簡素化され、移送中および供給システムにおける粘着の危険性のみならず、熱分解反応装置における粘結の危険性も著しく低減されることが指摘されてきた。別の利点は、プラスチックの射出成形技術から公知であるような、加圧注入用の標準的構成部品を使用できることにある。
【０００９】
本発明では、広範囲の様々な炭化水素含有原料（ここでは統合的に残留物とも呼ぶ）を処理して、特にディーゼル油のような液体生成物にすることができる。原料（残留物）は主として、プラスチック、油（廃油および排油も）、グリース、乾燥廃物、電気ケーブル、木材、紙、消化スラッジ、農作物残渣、天然繊維、および多くの他の古材または廃棄物または残留物質のような古材、再生材、および廃物、ならびに再生可能な材料およびゴムの類とすることができる。プラスチックおよび廃油の処理は特に有利である。このように熱分解または解重合のプロセスを使用して、高品質の市販用製品すなわち灯油またはディーゼル油を生産することができる。
【００１０】
プラスチックおよび廃油から生成された混合物を予熱することは特に好ましく、この予熱は２００℃より高い温度まで、特に約２５０℃から３００℃の間の温度まで行なうことが特に好ましい。ここで本質的な利点は、装入混合物の水分が蒸発し、反応装置内に導入されないことである。加えて、他の低沸点物質も全部排出され、したがってシステムによって外部に移送する必要が無い。熱分解反応装置の廃熱は、この目的に使用することができる。
【００１１】
導入されるプラスチックは、例えば伝熱加熱、蓄熱加熱、または摩擦加熱を通して予熱され、例えば押出し器の注入ノズルに供給され、そこから固定または設定圧力下で反応装置内に注入される。発生する圧力、および／または管路の開口によっても形成することのできる注入ノズルの適切な選択を通して、このプロセスは連続的に実行することができる。すなわち、原料は反応装置内に連続的に、かつ略一定に供給される。反応装置内の一定した充填状態を維持するには、当然、ガスならびに固体および液体成分を取り除くこと、および原料の供給が相互に合致するように適応させることが必要である。これは、一定した処理状態を導き、一定した製品品質を保証する。廃油は、同様の仕方で反応装置内に導入することができる。反応装置で原料はさらに加熱され、そこで長鎖炭化水素が短鎖分子に分解される。この温度で、これらの分子はガスとして浴から離れ、蒸留塔内を上昇する。それらの長さに応じて、分子は塔の異なるステージで捕獲される。塔の処理パラメータを公知の方法で適切に設定すると、製品すなわちディーゼル油または灯油が、例えば水冷により、アキュムレータ内に得られる。今まで、装入物質は特殊な措置無しで、微細分割状態で反応装置に供給された。
【００１２】
注入は、注意深い追加的加熱のために、反応装置の中心領域で実行される。
【００１３】
原料の加熱のさらなる最適化のために、反応装置を特に、例えば放物線状または双曲線状の内部輪郭を持ちその中でマルチブレード混合器が回転する回転対称ポットとして形成することを提案する。混合アームの端が耐熱セラミックまたは黒鉛材から作製され、かつ／または堆積を防止または排除するために、反応装置の内部輪郭が特に非常に小さい遊びつきで本質的に二重化されると、有利である。このようにして、分解した炭素は、廃棄物として形成された瀝青スラリ上に堆積し、反応装置の加熱壁上に粘結する代わりに、このスラリと共に処分される。
【００１４】
攪拌アーム付きポット形反応装置を使用する場合、熱伝達がより強くなり、液体に乱流が生じ、それは頂面の温度を降下させ、遊離炭素の形成の低減を導く。表面付近を攪拌し、あるいは掻き取ることでも、堆積および過熱が防止され、反応装置壁を介しての熱伝達が同時に改善される。
【００１５】
反応装置内壁の表面清掃も、単独で発明的な意義を持ちかつ反応装置内壁の輪郭に沿って周期的に誘導される周期的掻取り装置によって、好ましくは横方向の遊びを最小限または全く零にして、任意選択的に目標混合効果無しで、実行することができる。回転対称反応装置の内壁の輪郭は、この目的のために好ましい。この場合、掻取り装置の掻取りヘッドは、回転するように駆動される少なくとも２つの輪郭合致掻取り要素を担持する。これらは交換可能な閉鎖裏当てを具備することができ、そこで例えば電気的測定を通して、許容磨耗遊びの超過を検出することができる。掻取りヘッドが自重により、またはその回転軸を介して加えられる力の効果により、反応装置内壁と接触し、あるいはそれに押し付けられると、小さい凝塊でも反応装置内壁から除去して、例えば外部に移送するために反応装置サンプへ送り込むことができる。
【００１６】
そのような掻取り装置は状況によっては粘結の危険性に曝され、装置の効果が制限されるおそれがある。この目的のために、特に掻取りヘッドによる掻取り要素の掻取り清掃のために、随時作動させることのできる自己清掃要素によって、掻取り装置を保護することができる。２つのブレードを持つ回転掻取り装置の典型的な清掃周期は、毎時約１〜１０００回の清掃サイクルであり、好ましくは掻取りヘッドの回転速度は毎分１〜２０回転、好ましくは５〜１０回転である。反応装置の大きさおよび解重合される原料の粘結感受性に応じて、特定の接触圧力を生じる掻取り装置の重量は、数グラムないし数千キログラムまでとすることができる。容量が約１立方メートルの反応装置の場合、掻取りヘッドの典型的な重量は１０〜１０００ｋｇ程度、好ましくは５０ｋｇから２００ｋｇの間である。
【００１７】
混合効果をも持つことが好ましいそのような掻取り装置の影響下で、反応装置内で解重合される液体の平均希望温度と反応装置外壁との間の温度差は有利に低く維持することができ、例えば２０℃から８０℃程度に保持することができる。
【００１８】
本発明の別の態様は、解重合反応装置および類似物のための掻取り装置の改善である。この態様では、連続解重合運転中に掻取り要素を時折清掃するための掻取りヘッドの自己清掃要素を提案する。実際的実現の１つとして、自己清掃要素は、掻取り要素に相互接触した状態で掻取り装置に対して移動することができる。そのような移動は、掻取り刃と垂直にかつこの刃に沿って実行することができる。作動は好ましくは回転軸によって、特に伸縮運動を通して実行される。自己清掃用掻取り要素は、単独で発明的な意義を持つ。
【００１９】
本発明の別の態様は、解重合システムの連続的可用性をサポートする反応装置の構造である。これに関して、反応装置はその加熱器と共に下降させることにより、蒸留塔付きの反応装置カバーから分離することができ、新しいまたは解体検査された反応装置に交換することができる。反応装置が皿状に形成され、加熱ジャケット内に装入することができる場合、反応装置は例えば解体検査のために、素早く交換することができる。その外部表面上の導流要素は、加熱のため、温度を維持するため、かつ冷却のためにも、効果的な熱の案内を可能にする。本発明のこの態様もまた、単独で発明的な意義を持つ。
【００２０】
上で指定され、請求の範囲および実施形態に記載される、本発明に従って使用される構成部品は、それらの大きさ、形状、材料の選択、または技術的概念に関して、いかなる特殊な例外的条件にも縛られないので、適用の分野で公知の選択基準を無制限に使用することができる。
【００２１】
本発明の対象の追加的な詳細、特徴、および利点は、従属請求項から、かつ１例として触媒解重合の実施形態を示す添付の図面および表についての以下の説明からも、明瞭になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１のブロック回路図は、プラスチックおよび廃油から成る原料１が、予熱ステージ２で２５０℃に加熱され、次いで、プラスチックの射出成形で公知の圧力および供給ポンプのような加圧注入のための装置に供給される（注入３）ことを示す。このポンプにより原料を熱分解反応装置（反応装置４）内に直接注入することが可能になり、その液体成分は加熱器５（例えば、約８００℃の油またはガス、および廃ガス）によって約３００℃から４６０℃の間、好ましくは３４０℃から４４０℃の間、特に３９０℃から４２０℃の間の熱分解温度に維持され、その廃熱は予熱ステージ２、例えば伝熱加熱器で部分的に回収される。反応装置４からガス状留分が取り出され、精留のような対応する処理後、それが生成物８として得られる。公知の方法と同様に、反応装置で生成された固形物は反応装置４から取り出され、油から解放され、残留物７として得られ、任意選択的にさらに処理される。
【００２３】
反応装置４は様々な形で構築することができると理解される。同様に、加熱器５に対する幅の狭い制約は存在しない。
【００２４】
図２は、本発明に係る解重合システムの考えられる構造の基本的表現を提示する。原料１の予熱は、供給および圧縮スクリュで外部加熱および／または摩擦を通して実行される。ここで、プラスチック、油、特に廃油／排油、および任意選択的に添加物のような様々な原料が、様々な箇所で供給される。少なくとも部分的予熱後に、圧力は低下する。膨張ステージ２Ａで、例えば排気管路を介して、水蒸気および他のガスをフィルタに送ることができる。中間でほとんどまたはほぼ完全に液体またはスラリ状である原料は、任意選択的に追加的に加熱する状態および内部圧力も増大する状態で、供給スクリュの外端によって移送され、外部で加熱されるポット形解重合反応装置４の内部に注入される。反応装置カバー４Ｄは、外側をヘッド凝縮器および例えば灯油／ディーゼル用の生成物タンクに接続される蒸留塔９を担持する。サンプ生成物は４Ｂで、さらなる処理／再使用のために外部に移送される。ガス状熱分解性生物は、解重合反応装置からの出口の後、好ましくは、大型安全容器付き高速サイクロンを通して案内される。これは、いわゆるデミスタを用いてエアロゾルにより運ばれてきた粒子の蒸気を除去する。そこから所望の熱分解性生物が蒸留塔内に導かれる。反応装置４の充填状態を測定し、所望の値に調整することが好ましい。これは、ガス空間４Ａを開け放した状態で、公知の測定プローブにより実行される（図３参照）。
【００２５】
図３に示す混合／掻取りヘッドを通して、反応装置内壁４Ｃは連続的に清掃され、そこで固体成分は下方に、好ましくは渦巻き状に移動しながら反応装置サンプに送られる。反応装置サンプの固体成分の充填状態は、好ましくは非接触方法を用いて監視される。サンプ生成物を保持するリザーバ４Ｂは、定常流帯域における固体成分の捕集を可能にする。
【００２６】
図３は、少なくとも部分的にセラミックまたは黒鉛材から作製することのできる幾つかの攪拌アーム８Ａおよびブレード状混合要素８Ｂを持つ、例えばポット形の回転対称な反応装置４の原理図（中心縦断面図）を示す。混合要素８Ｂは、ドーム形内部輪郭、すなわち反応装置４の内壁４Ｃに適合され、そこに比較的小さい間隙Ｓを維持することができる。したがって、好ましくは外部から加熱される反応装置４の内部輪郭から粘結堆積物が絶えず除去される。加えて、反応装置の壁に近接した内容物の過熱は、反応内容物の完全な混合によって防止される。該実施形態では、反応装置外壁４Ｅは、加熱器５の風箱の一部を形成する。この目的のために、反応装置ポット４Ｇには、箱状過熱ジャケット５Ａのフランジ５Ａ’上に周囲開口フランジ４Ｇ’が設置される。加熱ジャケット５Ａ内には、穿孔を有する中間台５Ｂがあり、そこに例えば５６０℃の高温ガスが、混合器５Ｄから可撓管路５Ｃを介して供給される。これは、例えば室温（ＲＴ）の空気がファン５Ｅによって加えられるガス加熱火炎の排気を混合することによって発生する。高温排気は、出口５Ｆを介して加熱ジャケットから退出する。反応装置４は、開口フランジ４Ｇ’と接触する反応装置カバー４Ｄによって密閉される。このカバーは蒸留塔９を担持し、原料供給路４Ｈを保持する。それは適切なフレーム上に定置状態に保持される。清掃等の目的のために、反応装置ポット４Ｇは加熱ジャケット５Ａと共に、反応装置カバー４Ｄから切り離して、双頭矢印によって示すように下降させることができ、次いで例えば旋回することを通して（双頭矢印Ｒ）、反応容器カバー４Ｄの下の位置から取り出すことができる。このようにして、まだ説明していない攪拌器または掻取りヘッドを同時に取り外すことができる（図４）。残留物用の出口はそれに対応して可撓であり、あるいは残留物管路に着脱自在に接続される。該実施形態では、出口は、加熱ジャケットまたは風箱を介して外方に案内される断熱壁４Ｂ’が設けられた反応装置サンプ４Ｂから構成され、それは放出エアロック４Ｊにより断続的に閉鎖することができる。
【００２７】
図４から分かるように、図７および８に示した掻取りまたは混合ヘッドの回転軸４Ｅは、駆動モータＭが反応装置カバー４Ｄ上でその駆動軸に固定されたままで、ヘッドが垂直方向の遊びを持つことができるように、プラグ差込み可能な回転駆動接続によって切り離すことができる。
【００２８】
図７Ａ／７Ｂは、図１に係る実施形態における攪拌器として使用することのできる、掻取りヘッド１０Ｄの第１実施形態を示す。これらの図で、２つの側面図はそれぞれａ）およびｃ）と指定され、上面図はｂ）と指定されている。合わせて略半月形を形成し、半径方向外側が掻取り要素１０Ｃとして働きあるいは形成された、２つの略４分円ブレード１０Ｂを図７Ｂａ）から見ることができる。掻取り要素１０Ｃは、掻取りヘッド１０Ｄの重さにより、反応装置４の内壁４Ｃと接触することができる。解重合プロセス中に、同じく混合器として働く掻取りヘッド１０Ｄはゆっくりと、例えば毎分５〜１０回転の速度で回転する。このようにして、反応装置壁から堆積物が除去され続ける。経験または測定を通して決定することのできる特定の運転期間後に、掻取りヘッド１０Ｄは、連続回転状態で、または回転運動の中断中に、自己清掃要素１０Ｇによって清掃される。これは、鎌形のブレード１０Ｂの実施形態でも繰り返され、図７Ｂに示すように反応装置壁から間隔を置いた位置で、通常の掻取り動作中に配置される。自己清掃要素１０Ｇは、回転軸１０Ｅ内または上で伸縮自在に案内される駆動要素１０Ｈに接続される。駆動要素１０Ｈの伸縮運動を通して、自己清掃要素１０Ｄは垂直方向に変位する。ここで、その掻取り刃１０Ｇ’はブレード１０Ｂと接触し、粘結堆積物を前面側のブレード表面から、掻取り要素１０Ｃの掻取り刃に近接または当接するまで回転方向に掻き取るように除去する。この掻取り自己清掃ステップは、複数回の前後往復運動を通して実行することもできる。代替的に、自己清掃要素がその原位置を維持し、掻取り要素が適切な量だけ上昇し、次いで再び下降するように、自己清掃要素と掻取り要素との間の相対運動により、自己清掃を実行することも可能である。
【００２９】
図８Ａないし８Ｃに示す実施形態の場合、掻取り要素１０Ｃは、Ｃ字状断面を有しかつ回転軸１０Ｅの底端に接続されかつ各々が案内路内に駆動要素１０Ｈを保持する形材を備える。自己清掃ヘッド１０Ｇ”は掻取り要素１０Ｃに沿って案内することもでき、この要素上に相互接触して配置される。この自己清掃ヘッドは関連駆動要素１０Ａの１端に接続され、したがって駆動要素１０Ｈが回転軸１０Ｅに対して伸縮するように運動するときに、掻取り刃に沿って移動する。図は、自己清掃ヘッドの様々な中間位置を示す。図示した実施形態では、これは略Ｕ字形状を有し、Ｕ字の脚は掻取り要素１０Ｃの掻取り刃を超えて外側に突出しない。考えられる使用法は、図７Ａ〜７Ｃに係る実施形態と一致する。
【００３０】
ちなみに、掻取り要素は様々に形成することができる。図５の実施形態では、掻取り要素１０Ｃは、中間位置の分離層１２Ａを持つ保持器１０Ｆによって保持される材料形材から構成される。材料は所望の耐磨耗性または反応装置壁の保護に従って選択される。該実施形態では、磨耗はすでに、保持器１０Ｆが反応装置壁にほとんど接触しそうなほど、大きく進んでいる。そのような接触が発生するまで磨耗が進むと、保持器１０Ｆおよび掻取り要素１０Ｃは反応装置壁４Ｃによって導電的に橋絡する。そうすると評価回路が許容限界磨耗を決定し、掻取り要素１０Ｃを交換すべきであることを報告する。
【００３１】
図６から、反応装置ポット４Ｇがその外壁４Ｅに、効率的な加熱または冷却を促進する導流要素４Ｆを備えることを示す。特に、温風の循環流動を達成することができる。加熱器５の加熱ジャケット５Ａは、この目的のさらなる促進のためにそれに応じて形作ることができる。同様に、導流要素は加熱ジャケット５Ａの内部輪郭に適合させることができる。導流要素を反応装置外壁に固定接続することにより、反応装置ポットを加熱ジャケットから容易に切り離すことができるので、反応装置ポットの特に迅速な交換が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】解重合システムのブロック回路図。
【図２】解重合システムの実際的なセットアップの概観。
【図３】反応装置加熱器を含む解重合システムの反応装置の中心に沿って切った原理図としての略縦断面図。
【図４】図３に係る反応装置の回転軸と掻取りヘッドの結合の詳細図。
【図５】ホルダによって保持されかつ動かされる掻取り要素を示す、図３の同じ反応装置の断面図（線Ｖ−Ｖに沿った断面）。
【図６】図３の反応装置の外側の斜視図。
【図７Ａ】解重合反応装置用の掻取り位置の掻取りヘッド。
【図７Ｂ】自己清掃位置にある同じ掻取りヘッド。
【図８Ａ】掻取り位置にある掻取りヘッドの代替的実施形態。
【図８Ｂ】掻取りヘッドの自己清掃中の位置にある同じ掻取りヘッドの拡大断面図。
【図８Ｃ】（図８Ｂに係る位置にある）同じ掻取りヘッドの別の拡大詳細図。
【符号の説明】
【００３３】
１      原料
２      予熱ステージ
２Ａ    膨張ステージ
３      注入
４      反応装置
４Ａ    ガス空間
４Ｂ    サンプ
４Ｂ’  壁
４Ｃ    内壁
４Ｄ    反応装置カバー
４Ｅ    外壁
４Ｆ    導流要素
４Ｇ    反応装置ポット
４Ｇ’  開口フランジ
５      加熱器
５Ａ    加熱ジャケット
６      生成物
７      残留物
８      攪拌器
８Ａ    アーム
８Ｂ    混合要素
９      蒸留塔
１０    掻取り装置
１０Ａ    アーム
１０Ｂ    ブレード
１０Ｃ    掻取り要素
１０Ｄ    掻取りヘッド
１０Ｅ    回転軸
１０Ｆ    受容器
１０Ｇ    自己清掃要素
１０Ｇ’  掻取り刃
１０Ｇ”  自己清掃ヘッド
１０Ｈ    駆動要素
１２      磨耗検出装置
１２Ａ    分離層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ−８Ｃ】
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【国際調査報告】
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