(57)【要約】  粒状有機物質を、熱分解炉１の下部側面に設けられた吹き込み口２を通じて流動層３の下部領域に対して斜め下向きに吹き込む。（i）流動層の下部領域での流動媒体の流動状態が活性化され、流動層の下部領域に粒径の大きい流動媒体が滞留することを防止できるので、流動層全体で流動媒体が十分に機能する、（ii）流動層の下部領域に吹き込まれた粒状有機物質は、流動層の下部領域から上部領域まで移動（浮上）するので、その過程で熱分解ガス化反応を生じさせることができ、流動層の全領域を熱分解ガス化反応に有効に用いることができる、（iii）粒状有機物質は一定の固気比で流動層内に高速で装入されるため、溶融した樹脂類などにより原料装入口が閉塞することがない、という作用効果が複合的に得られることにより、樹脂類などの有機物質を効率的に熱分解処理することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことを特徴とする有機物質の熱分解方法。
【請求項２】
流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする請求項１に記載の有機物質の熱分解方法。
【請求項３】
粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機物質の熱分解方法。
【請求項４】
熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機物質の熱分解方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【請求項５】
流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機物質の熱分解方法。
【請求項６】
流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解し、有機物質の熱分解生成物を製造する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項７】
流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする請求項６に記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項８】
粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする請求項６又は７に記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項９】
熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【請求項１０】
流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項１１】
有機物質を熱分解するための流動層式の熱分解炉であって、
炉体の下部側面に、炉内に形成される流動層の下部領域に対して粒状有機物質を斜め下向きに吹き込む吹き込み口（２）を有することを特徴とする有機物質の熱分解炉。
【請求項１２】
吹き込み口（２）からの流動層の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする請求項１１に記載の有機物質の熱分解炉。
【請求項１３】
吹込み口（２）に吹込み管（８）が接続され、該吹込み管（８）に粒状有機物質の気体搬送用の供給管（９）が接続されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の有機物質の熱分解炉。
【請求項１４】
吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層の下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の有機物質の熱分解炉。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂類などの有機物質を効率的に熱分解し、高発熱量のガスや油分を製造するための方法および熱分解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー問題が大きな課題となっており、これを解決するための一つのアプローチとして、有機物質が有する潜熱を有効に活用する方法が考えられている。特に、廃プラスチックを初めとする樹脂系廃棄物は発熱量が高く、化石燃料代替の燃料として有効に活用できる可能性がある。しかしながら、樹脂系廃棄物は熱伝導性が悪く昇温に時間がかかるため、燃焼速度が非常に遅く、固体のままでは燃料代替として用いることが難しい。そこで、樹脂類を分解し、ガスや油分に変換してから燃料として用いる手法が考えられている。【０００３】
例えば、特許文献１には、プラスチックを含むカーシュレッダーダストをキルンによって熱分解する方法が示されている。この方法では、溶融プラスチックのキルン内部への付着・固化を防止するために、燃焼溶融炉で生成した溶融スラグを、カーシュレッダーダストとともにキルンに投入している。
しかし、特許文献１の方法で用いるキルン方式は、伝熱効率が低く、また原料を安定して搬送するためには炉内の固体占積率を低くする必要がある。さらに、固体中にはスラグが含まれるため、シュレッダーダスト自体の占積率はさらに低くなり、十分な処理速度を得ようとすると装置を大型化しなければならない問題がある。【０００４】
一方、特許文献２には、流動層型反応炉を用いて有機物質を熱分解によりガス化し、流動媒体に付着した炭素分を燃焼炉で燃焼させて、流動媒体を熱媒として流動層へ戻すプロセスが示されている。この特許文献２の方法では、流動層を用いることにより、有機物質への伝熱速度が向上し、低温で効率よくガス化を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２３７５４９号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／１０７９２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２の方法において廃プラスチック等の樹脂類を熱分解の対象とした場合、樹脂類の熱分解に流動層全体が効率的に利用できない、溶融した樹脂により流動層の原料装入口が閉塞しやすい、などの問題があり、樹脂類の効率的な熱分解処理が難しいことが判った。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、流動層式の熱分解炉を用い、樹脂類などの有機物質を効率的に熱分解処理することができる熱分解方法、熱分解生成物の製造方法及び熱分解炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、流動層式の熱分解炉で樹脂類を熱分解する場合の問題点について詳細な検討を行った結果、効率的な熱分解処理が阻害される要因が以下のような点にあることを突き止めた。
（i）流動層に用いられる流動媒体には、その種類によって多少の違いはあるものの一定の粒度分布（粒度の幅）があり、そのなかで粒径の大きい流動媒体は流動性が悪く、流動層の下部領域に滞留しやすい。このため、流動層全体として流動媒体が十分に機能していない。
（ii）樹脂類は流動媒体（通常、珪砂などが用いられる）よりも比重が小さく、装入された後に流動層上部に浮上して分離されやすいため、流動層上部のみで熱分解ガス化反応が進行し、流動層下部が熱分解ガス化反応に有効に利用されていない。
（iii）溶融した樹脂類により流動層の原料装入口が閉塞しやすい。【０００８】
本発明者らは、上記のような問題点を解消し、樹脂類の効率的な熱分解処理を可能とする方法について検討を行った。その結果、熱分解すべき樹脂類を造粒や粉砕・分級などで粒状化し、この粒状樹脂類を、流動層式の熱分解炉に設けられた吹込み口を通じて流動層の下部領域に対して斜め下向きに吹き込む方法が有効であることを見出した。すなわち、この方法によれば、上記（i）〜（iii）の問題に対して下記（1）〜（3）のような作用効果が得られ、このため樹脂類の効率的な熱分解処理が可能となることが判った。【０００９】
（1）粒状樹脂類を流動層の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことにより、流動
層の下部領域での流動媒体の流動状態が活性化され、流動層の下部領域に粒径の大きい流動媒体が滞留することを防止できる。このため、流動層全体で流動媒体が十分に機能し、樹脂類への伝熱速度や熱分解の反応速度を大幅に改善することができる。
（2）流動層の下部領域に吹き込まれた粒状樹脂類は、流動層の下部領域から上部領域
まで移動（浮上）するので、その過程で熱分解ガス化反応を生じさせることができ、このため、流動層の全領域を熱分解ガス化反応に有効に用いることができ、ガス化率が大幅に向上する。
（3）樹脂類は一定の固気比で流動層内に高速で装入されるため、溶融した樹脂類により原料装入口が閉塞する恐れがほとんどない。【００１０】
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
［1］流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことを特徴とする有機物質の熱分解方法。
［2］上記［1］の熱分解方法において、流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする有機物質の熱分解方法。【００１１】
［3］上記［1］又は［2］の熱分解方法において、粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全
部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする有機物質の熱分解方法。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの熱分解方法において、熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
［5］上記［1］〜［4］のいずれかの熱分解方法において、流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする有機物質の熱分解方法。
［6］流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解し、有機物質の熱分解生成物を製造する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
［7］上記［6］の製造方法において、流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
［8］上記［6］又は［7］の製造方法において、粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
［9］上記［6］〜［8］のいずれかの製造方法において、熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
［10］上記［6］〜［9］のいずれかの製造方法において、流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
［11］有機物質を熱分解するための流動層式の熱分解炉であって、
炉体の下部側面に、炉内に形成される流動層の下部領域に対して粒状有機物質を斜め下向きに吹き込む吹き込み口（２）を有することを特徴とする有機物質の熱分解炉。
［12］上記［11］の熱分解炉において、吹き込み口（２）からの流動層の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有することを特徴とする有機物質の熱分解炉。
［13］上記［11］又は［12］の熱分解炉において、吹込み口（２）に吹込み管（８）が接続され、該吹込み管（８）に粒状有機物質の気体搬送用の供給管（９）が接続されていることを特徴とする有機物質の熱分解炉。
［14］上記［11］〜［13］のいずれかの熱分解炉において、吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層の下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解炉。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、流動層式の熱分解炉を用いた有機物質の熱分解において、下記（1）〜（3）の作用効果が複合的に得られることにより、樹脂類などの有機物質を効率的に熱分解処理することができる。
（1）粒状有機物質を流動層の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことにより、流動層の下部領域での流動媒体の流動状態が活性化され、流動層の下部領域に粒径の大きい流動媒体が滞留することを防止できる。このため、流動層全体で流動媒体が十分に機能し、有機物質への伝熱速度や熱分解の反応速度を大幅に改善することができる。
（2）流動層の下部領域に吹き込まれた粒状有機物質は、流動層の下部領域から上部領域まで移動（浮上）するので、その過程で熱分解ガス化反応を生じさせることができ、このため、流動層の全領域を熱分解ガス化反応に有効に用いることができ、ガス化率が大幅に向上する。
（3）粒状有機物質は一定の固気比で流動層内に高速で装入されるため、溶融した樹脂類などにより原料装入口が閉塞するような恐れはほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明で使用する流動層式の熱分解炉の一例と、これを用いた本発明法の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図２は、図１の熱分解炉の下部領域の部分拡大図である。
【図３】図３は、実施例で用いた流動層式ガス化試験装置の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明において、熱分解の対象となる有機物質（固体）に特別な制限はないが、高分子量の有機物質が好適であり、例えば、樹脂類（通常、廃プラスチック）、バイオマスなどが挙げられ、これらの１種以上を対象とすることができる。
樹脂類としては、例えば、ＰＥ(Poly Ethylene)やＰＰ(Polypropylene)などのポリオレフィン類、ＰＡ(Polyamide)やＰＥＴ(Poly Ethylene Terephthalate)などの熱可塑性ポリエステル類、ＰＳ(Poly Styrene)などのエラストマー類、熱硬化性樹脂類、合成ゴム類や発砲スチロールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、バイオマスとしては、例えば、下水汚泥、紙、木材（例えば、建設廃木材、梱包・運送廃木材、間伐材など）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの有機物質は、気体搬送して流動層に吹き込むために粒状のものを用いる。有機物質を粒状化するため、造粒、粉砕・分級などの事前処理が適宜行われる。
【００１５】
図１は、本発明で使用する熱分解炉の一例とこれを用いた本発明法の一実施形態を示す説明図、図２は図１の熱分解炉の下部領域の部分拡大図であり、１は流動層式の熱分解炉、３は流動層である。
この熱分解炉１では、ガス供給管４を通じて分散板５の下側の風箱部６に流動ガス（ガス化剤）が導入され、この流動ガスが分散板５から吹き出すことにより、分散板５の上方に流動媒体による流動層３が形成される。熱分解炉１に投入された有機物質は、この流動層３内で熱分解され、気体生成物となる。この気体生成物を含むガスは、排出管７を通じて排出された後、集塵機（図示せす）でガス中に飛散した流動媒体や有機物質の灰分が捕集される。
熱分解炉１の下部側面には、気体搬送された粒状有機物質を炉内に吹き込むための吹込み口２が設けられており、本発明では、この吹込み口２を通じて、気体搬送された粒状有機物質を流動層３の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むものである。
【００１６】
以下、本発明の原理を、熱分解すべき粒状有機物質が樹脂類である場合を例に説明する。樹脂類は基本的に比重が小さいため、流動層３に装入した際に浮上しやすい。そこで本発明者らは、樹脂類を流動層３の下部領域に供給することにより、浮上の過程で効率よく反応を進めることが可能であると考えた。しかしながら、流動層３の下部領域は樹脂の熱分解温度以上とする必要があるため、フィーダー等を用いた通常の装入方法の適用は、装入口で閉塞する可能性が高いため困難である。そこで本発明では、粒状の樹脂類を流動層３の下部領域に搬送ガスで吹き込むようにした。吹き込まれた粒状樹脂類は流動層３の下部領域から上部領域まで移動（浮上）するので、その過程で熱分解ガス化反応を生じさせることができ、このため、流動層３の全領域を熱分解ガス化反応に有効に用いることができる。流動層３は、基本的に流動媒体が流動状態にあり、空隙率が高いため、充填層に吹き込む場合よりも低い吹き込み用ガス流速で粒状樹脂類を吹き込むことが可能である。
【００１７】
さらに、流動層に用いられる流動媒体には、その種類によって多少の違いはあるものの一定の粒度分布（粒度の幅）があり、そのなかで粒径の大きい流動媒体は流動性が悪く、流動層の下部領域に滞留しやすいため、流動層全体として流動媒体が十分に機能しない問題があるが、この問題に対して本発明では、粒状樹脂類を流動層３の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことにより、流動層３の下部領域での流動媒体の流動状態が活性化され、流動層３の下部領域に粒径の大きい流動媒体が滞留することを防止できる。このため、流動層全体で流動媒体が十分に機能し、樹脂類への伝熱速度や熱分解の反応速度を大幅に改善することができる。また、溶融した樹脂類により流動層の原料装入口が閉塞してしまうという問題に対しては、本発明では、樹脂類は一定の固気比で流動層内に高速で装入されるため、溶融した樹脂類により原料装入口（吹き込み口２）が閉塞するような恐れはほとんどない。
以上により、本発明では、樹脂類などの有機物質の熱分解を効率的に行うことができる。
【００１８】
図１において、吹込み口２には吹込み管８（吹込み用ランス）が接続され、供給管９で気体搬送されてきた粒状有機物質が、吹込み管８を経て吹込み口２から流動層３内に吹き込まれる。なお、吹込み口２は炉周方向の複数個所に設けてもよい。
本発明において、吹込み口２からの粒状有機物質の吹込み角度（下向きの吹込み角度）は０度（水平）以上であれば特に制限はないが、発明の作用効果や吹込み口２の詰まり防止などの観点から２５〜４５°程度が好ましい。すなわち、粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角θを有することが好ましい。傾斜角θが２５°未満では、粒状有機物質を流動層３の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むことによる効果が小さくなるとともに、粒状有機物質の吹込み停止時に、吹込み管８内に流動媒体が入り込みやすくなり、吹込み口２や吹込み管８が詰まりを生じる場合がある。一方、傾斜角θが４５°超では、吹込み管８の先端（吹き込み口２）での搬送ガス流速が低下し、粒状有機物質の搬送性が低下しやすい。
【００１９】
吹込み口２を設ける高さ位置に特に制限はないが、吹込み口２を通じて、粒状有機物質を流動層３の下部領域に対して斜め下向きに吹き込むために、吹込み口２の内径Ｄと、流動層３下端位置から吹込み口２の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬ（流動ガスを供給していない静止状態での流動媒体の高さＬ）が、下記（1）式を満足することが好ましい。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
ｈ＞Ｌ／３では、吹込み口２の位置が高すぎるため、粒状有機物質を流動層３の下部領域に対して吹き込みにくくなる。一方、３Ｄ＞ｈでは、吹込み口２の位置が低すぎるため、吹込みガスが流動層下端のガス分散部まで届き、吹込みガスが分解ガス流入口に逆流するおそれがある。
【００２０】
流動層３に供給する流動ガス（ガス化剤）の種類は特に制限はなく、公知の流動ガス（ガス化剤）、例えば、特開２０１４−３７５２４号に示される混合ガス（冶金炉で発生した一酸化炭素を含有する排ガスに過剰の水蒸気を添加してシフト反応を行わせることで、シフト反応で生成した水素および炭酸ガスと、シフト反応に消費されなかった水蒸気とを含む混合ガス）などを用いることができる。
粒状有機物質の搬送ガス（吹き込み用ガス）の種類は特に制限はなく、例えば、Ｎ２、ＣＯ２などの1種以上を含むガスを用いることができる。流動層３での粒状有機物質の熱分解反応を促進するという観点からは、搬送ガスの一部又は全部は、流動層３内で粒状有機物質のガス化剤となるガス（有機物質と反応し、その分解を促進するガス）からなることが好ましい。そのようなガス化剤となるガスとしてはＣＯ２が挙げられる。したがって、搬送ガスとしては、ＣＯ２含有ガス、特にＣＯ２濃度が比較的高いガスが好ましい。例えば、高炉用熱風炉の燃焼排ガスはＣＯ２を２５％程度含んでおり、搬送ガスとして適している。
【００２１】
搬送ガスは、有機物質の搬送性を確保するためガス温度を５０℃以下とし、酸素を含まないことが好ましい。
搬送ガスは、その吹込みにより流動層３内にレースウェーと呼ばれる空間ができるような流速にする必要がある。レースウェーができないと、粒状有機物質が流動層内部に侵入できず、吹込み管８内で詰まりを生じる可能性がある。レースウェー生成の限界流速は吹込み口２の内径、流動媒体の粒度、形状、空隙率、流動状態によって大きく影響を受けるため、内部観測が可能な模型実験で予め求めておくことが好ましい。
【００２２】
流動媒体は、有機物質分解触媒としても機能する金属系粉粒体が好ましい。そのような粉粒体としては、公知のＮｉ系改質触媒やＮｉ系水素化触媒などを用いることができる。鉄分を多く含むため触媒活性が高いこと、微細粒子であるため流動媒体として好適であること、大量入手可能で且つ安価であること、などの理由から、製鉄所の各工程で発生するダスト類、すなわち製鉄所発生ダストが好ましい。製鉄所発生ダストの代表例としては、転炉ダストが挙げられるが、これに限定されない。製鉄所発生ダストのなかでも、転炉ダストは鉄の成分比率が高く、熱伝導率が非常に高いため、触媒機能を有する流動媒体として最も適している。転炉ダストとは、転炉を用いて行われる製鋼工程で発生する鉄含有ダストである。製鋼工程としては、例えば、脱燐工程、脱炭工程、ステンレス鋼の精錬工程などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
図３に示す流動層ガス化試験装置を用い、廃プラスチック粒を６００℃にてガス化するガス化試験を行った。流動層３（流動層ガス化炉）の管径は６６ｍｍとし、流動媒体としては転炉ダストを使用した。流動媒体の静止時の高さＬは１９８ｍｍとした。流動ガス（ガス化剤）としては、Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏの混合ガスを４Ｌ／ｍｉｎ供給した。粒状の廃プラスチックとしては、リングダイ成型機によって約６ｍｍφ×１５ｍｍに成型された廃プラスチック粒を冷凍粉砕し、目開き２．０ｍｍの篩で篩分けした後篩下を回収したものを使用した。定方向最大径の平均径は約１ｍｍであった。【００２４】
本発明例では、ホッパー１０ａに入れた廃プラスチック粒をテーブルフィーダー１１ａで切り出し（切り出し速度３００ｇ／ｈ）、この定量で切り出された廃プラスチック粒をＣＯ２：２５vol％、Ｎ２：７５vol％からなる搬送ガス（ガスボンベ１２，１３からガス供給管１４により供給される搬送ガス）により気送搬送し、流動層３の下端（分散板５）から高さｈ：３０ｍｍの位置に設けられた吹込み口２（内径Ｄ：１０ｍｍ）から、傾斜角θ：３０°で流動層３内に吹き込み装入した。【００２５】
装置上部から廃プラスチックを供給する場合と比較するため、流動層３の上部にもホッパー１０ｂを設け、廃プラスチック粒をテーブルフィーダー１１ｂで定量的に切り出し、流動層３の上部から供給できるようにした。比較例では、ホッパー１０ｂに入れた廃プラスチック粒をテーブルフィーダー１１ｂで切り出し（切り出し速度３００ｇ／ｈ）、この定量で切り出された廃プラスチック粒を流動層３内に落下させることで装入した。
流動層３内のガスは、排出管７を通じて取り出し、ガス冷却機１５で冷却した後（１８はガストラップ）、マスフローメーター１６でガス流量を連続的に測定し、さらに、ガスクロマトグラフィー１７でガス組成を測定した。【００２６】
本発明例と比較例について、ガス発生量とガス組成からガス低位発熱量、ガス化率を算出した結果を表１に示す。なお、ガス化率は下式で求められるものであり、「ガス化原料」とは廃プラスチック粒である。
Ｆ＝（Ｇ×Ｃ２）／（Ｍ×Ｃ１）×１００
ここで  Ｆ：ガス化率（％）
Ｍ：ガス化原料供給量（ｋｇ／ｈ）
Ｇ：生成ガス量（ｋｇ／ｈ）
Ｃ１：ガス化原料中カーボン濃度（％）
Ｃ２：生成ガス中カーボン濃度（％）【００２７】
廃プラスチック粒を流動層の下部領域に吹き込む本発明例では、問題なく廃プラスチック粒の連続供給が可能であったが、廃プラスチック粒を流動層上部から供給する比較例では、供給口付近の温度が上昇し、溶融した廃プラスチックが供給口を閉塞したため、上部フランジの廃プラスチック供給口付近をブロワーで空冷した結果、連続供給が可能となった。
比較例では、生成ガスの発熱量は３８７０ｋｃａｌ／Ｎｍ３、ガス化率は４１％であったが、本発明例では、生成ガスの発熱量、ガス化率ともに上昇し、発熱量４９５０ｋｃａｌ／Ｎｍ３、ガス化率６８％であった。【００２８】
【表１】
2016075912.tif 000003
【符号の説明】
【００２９】
１  熱分解炉
２  吹込み口
３  流動層
４  ガス供給管
５  分散板
６  風箱部
７  排出管
８  吹込み管
９  供給管
１０ａ  ホッパー
１０ｂ  ホッパー
１１ａ  テーブルフィーダー
１１ｂ  テーブルフィーダー
１２  ガスボンベ
１３  ガスボンベ
１４  ガス供給管
１５  ガス冷却機
１６  マスフローメーター
１７  ガスクロマトグラフィー
１８  ガストラップ
【図１】
2016075912.tif 000004
【図２】
2016075912.tif 000005
【図３】
2016075912.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月5日(2016.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込み、
流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有し、
熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【請求項２】
粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする請求項１に記載の有機物質の熱分解方法。
【請求項３】
流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機物質の熱分解方法。
【請求項４】
流動層式の熱分解炉において粒状の有機物質を熱分解し、有機物質の熱分解生成物を製造する方法であって、
熱分解すべき粒状有機物質を、熱分解炉（１）の下部側面に設けられた吹き込み口（２）を通じて、流動層（３）の下部領域に対して斜め下向きに吹き込み、
流動層（３）の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有し、
熱分解炉に設けられた吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層（３）下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解生成物の製造方法。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【請求項５】
粒状有機物質の搬送ガスの一部又は全部は、流動層（３）内で粒状有機物質のガス化剤となるガスからなることを特徴とする請求項４に記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項６】
流動媒体が製鉄所発生ダストからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の有機物質の熱分解生成物の製造方法。
【請求項７】
有機物質を熱分解するための流動層式の熱分解炉であって、
炉体の下部側面に、炉内に形成される流動層の下部領域に対して粒状有機物質を斜め下向きに吹き込む吹き込み口（２）を有し、
吹き込み口（２）からの流動層の下部領域に対する粒状有機物質の吹き込み方向は、水平方向に対して下向きに２５〜４５°の傾斜角を有し、
吹き込み口（２）の内径Ｄと、流動層の下端位置から吹き込み口（２）の下端位置までの高さｈと、流動媒体静止高さＬが、下記（1）式を満足することを特徴とする有機物質の熱分解炉。
３Ｄ≦ｈ≦Ｌ／３    …（1）
【請求項８】
吹込み口（２）に吹込み管（８）が接続され、該吹込み管（８）に粒状有機物質の気体搬送用の供給管（９）が接続されていることを特徴とする請求項７に記載の有機物質の熱分解炉。
【国際調査報告】
2016075912.tif 000007
2016075912.tif 000008
2016075912.tif 000009
2016075912.tif 000010