(57)【要約】【課題】プラスチックス廃棄物を粉砕等の前処理なしに一定寸法まで容易に自動供給でき、熱分解装置内の金属片やガラス片等の残渣が一定量に到達するまで停止することなく連続運転でき、残渣が一定量まで到達したら容易に排出でき、且つ、ガス冷却液化装置のスケール除去作業等による停止時間を大幅縮減した高性能プラスチックス油化装置を提案する。【解決手段】原料供給装置と、プラスチックスを熱分解する熱分解装置と、前記熱分解装置から発生するガスを改質するガス改質装置と、ガスを冷却液化するガス冷却液化装置と、ガス中に含まれる有害ガスを処理する排ガス洗浄装置と、ガス中に含まれる未燃焼ガスを燃焼する排ガス燃焼装置とで構成するプラスチックス油化装置において、前記熱分解装置に計重装置を設けて、残渣量が所定量に到達したときにのみ熱分解を停止し前記残渣を自動排出することによって、熱分解装置の停止時間を短縮し油化効率を高める。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉または加減圧された容器への原料供給装置（２）と、前記原料供給装置（２）と直接連結してプラスチックスを熱分解する熱分解装置（３）と、前記熱分解装置（３）と配管接続して前記熱分解装置（３）から発生するガスを改質するガス改質装置（５）（６）と、前記ガス改質装置（５）（６）と配管接続して前記ガスを冷却液化するガス冷却液化装置（７）と、前記ガス冷却液化装置（７）と配管接続して前記ガス中に含まれる有害ガスを処理する排ガス洗浄装置（９）と、前記排ガス洗浄装置（９）と配管接続して前記ガス中に含まれる未燃焼ガスを燃焼する排ガス燃焼装置（１０）とで構成するプラスチックス油化装置（１）において、前記熱分解装置（３）に計重装置（４）を設けて前記熱分解装置（３）内の残渣量を常時計重・監視し、前記熱分解装置（３）内の残渣量が所定量に到達したときにのみ熱分解を停止し前記残渣を自動排出することによって、熱分解装置（３）の停止時間を短縮しプラスチックス油化効率を高めることを特徴とする高性能プラスチックス油化装置。
【請求項２】
ガス冷却液化装置（７）を多管円筒式熱交換器とし、プラスチックス油化装置（１）稼働中に前記多管円筒式熱交換器の管内にスケールが付着したとき、前記熱交換器（７）を停止又は解体せずに管内スケールを除去することによって熱分解装置（３）の停止時間を皆無にし、プラスチックス油化効率を高めることを特徴とする請求項１記載の高性能プラスチックス油化装置。
【請求項３】
ガス冷却液化装置を複数段（７）（８）にして、低沸点物質と高沸点物質とに分留することを特徴とする請求項１乃至２記載の高性能プラスチックス油化装置。
【請求項４】
熱分解装置（３）の筐体を被う加熱手段（３ａ）用の断熱材（３ｂ）の一部又は全部を開閉することによって、熱分解装置（３）移動することなくその場で転倒することによって、前記熱分解装置（３）内の残渣の形状や大小を問わずスムーズに排出することを特徴とする請求項１乃至３記載の高性能プラスチックス油化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、不法投棄などで社会的問題となっている廃プラスチックスをエネルギーリサイクルするためのプラスチックス油化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特許出願２０００−３３４６００号公報
【特許文献２】特許出願２０００−３２７８０５号公報
【特許文献３】特許出願２０００−３２３１６５号公報
【特許文献４】特許出願平１１−３３１５０７号公報
【特許文献５】特許出願平９−３４６９５３号公報
【特許文献６】特許出願平９−３４６９５４号公報
【特許文献７】特許出願平９−３２００１９号公報
【特許文献８】特許出願平９−１４４２１３号公報
【特許文献９】特許出願平８−０８９４５９号公報
【非特許文献１０】実用新案登録第３１１６９０６号公報
【０００３】（特許文献１）特許出願２０００−３３４６００号公報は、廃プラスチックス熱分解油化方法及び同装置とあるものの、取り扱う物質はスラリー状態或いは液状であり、ブロー或いは射出成型物あり、シート及びフィルム状あり或いはペレット状ありの一般プラスチックス廃棄物の熱分解油化装置として使用するには原料形態に制約があるところに難点がある。【０００４】（特許文献２）特許出願２０００−３２７８０５号公報は、ロータリーキルン型連続式プラスチックス熱分解装置であり、砂とともにプラスチックスを撹拌・分解反応させるところに特徴があるものの、砂が介在するため当該砂のリサイクルシステムを必要とし、且つ、ロータリーキルン特有のショートパスが起こるところに難点がある。【０００５】（特許文献３）特許出願２０００−３２３１６５号公報は、上述の（特許文献２）を縦型にしたものであり、砂とともにプラスチックスを撹拌・分解反応させるところは全く同様の形態で、砂が介在するため当該砂のリサイクルシステムを必要とし、且つ、プラスチックスに金属片或いはガラス片等の混入物があると、たちどころに砂リサイクルシステムが機能しないおそれのあるところに難点がある。【０００６】（特許文献４）特許出願平１１−３３１５０７号公報は、上述の（特許文献２）と同様で、砂の代替物質として二酸化珪素と酸化アルミニウム及び多孔質土を触媒として用いるところに特徴があるものの、触媒のリサイクルシステムが必要となり、且つ、プラスチックスの投入方法と熱分解行程における発生ガスのシール方法という対立する課題が明確に説明されていないところに難点がある。【０００７】（特許文献５）特許出願平９−３４６９５３号公報及び（特許文献６）特許出願平９−３４６９５４号公報は、プラスチックス中に含まれるハロゲン物質を金属塩として回収するところに特徴があるものの、プラスチックス油化装置の生産性向上や環境安全性向上について具体的記述のないところに難点がある。【０００８】（特許文献７）特許出願平９−３２００１９号公報は、発生電磁波による電磁場のエネルギーによってプラスチックスを構成する原子を励起させ分解・ガス化する方法が提案されているが、この方法はきわめて生産性が低く且つ大型化が困難なところに難点がある。【０００９】（特許文献８）特許出願平９−１４４２１３号公報は、超臨界域又は超臨界域近傍の水を反応媒体とする反応によりプラスチックス廃棄物を分解して油化する方法であって、塩素を含有するプラスチックス廃棄物の場合には、予めプラスチックス廃棄物を加熱分解して塩化水素を除去した後、前記反応を行わなければならず、行程が二段階になるところに難点がある。【００１０】（特許文献９）特許出願平８−０８９４５９号公報は、これまでの特許文献中もっとも現実的且つ具体的態様を提案していて評価できるが、原料供給装置がスクリューフィーダー方式であり不定型なプラスチックス廃棄物の供給に不適であることと、熱分解装置にプラスチックス廃棄物中に含まれる金属片或いはガラス片等の残渣を排出するための具体的態様が説明されていないところに難点がある。【００１１】（非特許文献１０）実用新案登録第３１１６９０６号公報は、プラスチックス油化装置をコンパクト化する手段のみの提供であり、プラスチックス油化装置の生産性向上や環境安全性向上について具体的記述のないところに難点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】本発明が解決しようとする課題は、プラスチックス廃棄物を粉砕等の前処理なしに一定寸法まで容易に自動供給でき、熱分解装置内の前記廃棄物に含まれる金属片やガラス片等の残渣が一定量に到達するまで熱分解装置を停止することなく連続運転でき、前記廃棄物に含まれる金属片やガラス片等の残渣が一定量まで到達したら熱分解装置から容易に自動排出でき、且つ、ガス冷却液化装置のスケール除去作業等による油化装置停止時間を大幅縮減した高性能プラスチックス油化装置を提案することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本発明の課題解決手段について説明する。
請求項１の発明においては、密閉または加減圧された容器への原料供給装置（２）と、前記原料供給装置（２）と直接連結してプラスチックスを熱分解する熱分解装置（３）と、前記熱分解装置（３）と配管接続して前記熱分解装置（３）から発生するガスを改質するガス改質装置（５）（６）と、前記ガス改質装置（５）（６）と配管接続して前記ガスを冷却液化するガス冷却液化装置（７）と、前記ガス冷却液化装置（７）と配管接続して前記ガス中に含まれる有害ガスを処理する排ガス洗浄装置（９）と、前記排ガス洗浄装置（９）と配管接続して前記ガス中に含まれる未燃焼ガスを燃焼する排ガス燃焼装置（１０）とで構成するプラスチックス油化装置（１）において、前記熱分解装置（３）に計重装置（４）を設けて前記熱分解装置（３）内の残渣量を常時計重・監視し、前記熱分解装置（３）内の残渣量が所定量に到達したときにのみ熱分解を停止し前記残渣を自動排出することによって、熱分解装置（３）の停止時間を短縮しプラスチックス油化効率を高める高性能プラスチックス油化装置であることを特徴とする。【００１４】請求項２の発明においては、ガス冷却液化装置（７）を多管円筒式熱交換器とし、プラスチックス油化装置（１）稼働中に前記多管円筒式熱交換器の管内にスケールが付着したとき、前記熱交換器（７）を停止又は解体せずに管内スケールを除去することによって熱分解装置（３）の停止時間を皆無にし、プラスチックス油化効率を高める請求項１記載の高性能プラスチックス油化装置であることを特徴とする。【００１５】請求項３の発明においては、ガス冷却液化装置を複数段（７）（８）にして、低沸点物質と高沸点物質とに分留する請求項１乃至２記載の高性能プラスチックス油化装置であることを特徴とする。【００１６】請求項４の発明においては、熱分解装置（３）の筐体を被う加熱手段（３ａ）用の断熱材（３ｂ）の一部又は全部を開閉することによって、熱分解装置（３）移動することなくその場で転倒することによって、前記熱分解装置（３）内の残渣の形状や大小を問わずスムーズに排出する請求項１乃至３記載の高性能プラスチックス油化装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】本発明によって、プラスチックス廃棄物を粉砕等の前処理なしに一定寸法まで容易に自動供給でき、熱分解装置内の前記廃棄物に含まれる金属片やガラス片等の残渣が一定量に到達するまで熱分解装置を停止することなく連続運転でき、前記廃棄物に含まれる金属片やガラス片等の残渣が一定量まで到達したら熱分解装置から容易に自動排出でき、且つ、ガス冷却液化装置のスケール除去作業等による油化装置停止時間を大幅縮減した高性能プラスチックス油化装置が実現した。【００１８】地方自治体の抱えるプラスチックス廃棄物の処分問題は、本発明によって地産地消すなわち地域で生産しその地域で消費するというビジネスモデルが完成し、プラスチックス廃棄物を収集運搬した瞬間にコスト割れを来してしまうという問題は解消する。この高性能プラスチックス油化装置を市町村ごとに設置すれば、これまで石油消費地であった市町村が石油生産地に生まれ変わることができ、石油消費量の何割かを賄うことも可能となり、日本が全世界の手本となるエネルギー生産国に変身することも現実のものとなってくる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】発明を実施するための最良の形態について説明する。
〔図１〕に本発明の具体的態様を示すフローシートを、〔図２〕に本発明の具体的態様を示すフローシートを、〔図３〕に本発明の具体的態様を示すフローシートを、〔図４〕に本発明の具体的態様を示す熱分解装置の転倒・残渣排出機構を、それぞれ示す。
【実施例】
【００２０】本発明の実施例の具体的態様を〔図１〕に基づいて説明する。
本発明の高性能プラスチックス油化装置（１）は、密閉または加減圧された容器への原料供給装置（２）と、前記原料供給装置（２）と直接連結してプラスチックスを熱分解する熱分解装置（３）と、前記熱分解装置（３）と配管接続して前記熱分解装置（３）から発生するガスを改質するガス改質装置（５）（６）と、前記ガス改質装置（５）（６）と配管接続して前記ガスを冷却液化するガス冷却液化装置（７）と、前記ガス冷却液化装置（７）と配管接続して前記ガス中に含まれる有害ガスを処理する排ガス洗浄装置（９）と、前記排ガス洗浄装置（９）と配管接続して前記ガス中に含まれる未燃焼ガスを燃焼する排ガス燃焼装置（１０）とで構成する。【００２１】プラスチックス油化装置（１）の熱分解装置（３）には、計重装置（４）を設けて前記熱分解装置（３）内の残渣量を常時計重・監視し、前記熱分解装置（３）内の残渣量が所定量に到達したときにのみ熱分解を停止し前記残渣を自動排出することによって、熱分解装置（３）の停止時間を短縮しプラスチックス油化効率を高めることができる機能を備える。【００２２】本発明の他の実施例の具体的態様を〔図２〕に基づいて説明する。
本発明の高性能プラスチックス油化装置（１）では、ガス冷却液化装置（７）を多管円筒式熱交換器とし、前記プラスチックス油化装置（１）稼働中に前記多管円筒式熱交換器の管内にスケールが付着したとき、前記熱交換器（７）を停止又は解体せずに管内スケールを除去することによって熱分解装置（３）の停止時間を皆無にし、プラスチックス油化効率を高めることができる機能を備える。【００２３】本発明の他の実施例の具体的態様を〔図３〕に基づいて説明する。
本発明の高性能プラスチックス油化装置（１）では、ガス冷却液化装置を複数段（７）（８）にして、低沸点物質と高沸点物質とに分留することができる機能を備える。【００２４】実施例では、ガス冷却液化装置（７）（８）の冷却媒体の温度をそれぞれ個別に制御することによって、ガソリン・ナフサ等の低沸点物質と軽油・灯油等の高沸点物質とに分留した。【００２５】本発明の他の実施例の具体的態様を〔図４〕に基づいて説明する。
本発明の高性能プラスチックス油化装置（１）では、熱分解装置（３）の筐体を被う加熱手段（３ａ）用の断熱材（３ｂ）の一部又は全部を開閉することによって、熱分解装置（３）移動することなくその場で転倒することによって、前記熱分解装置（３）内の残渣の形状や大小を問わずスムーズに排出することができる機能を備える。【００２６】実施例では、加熱手段（３ａ）用の断熱材（３ｂ）の一部を、熱分解装置（３）が転倒する際に前記熱分解装置（３）と干渉しない高さまで上昇せしめてから転倒するようにして、前記熱分解装置の撹拌羽根（３ｃ）を回転させることによって残渣を排出するようにした。
【産業上の利用可能性】
【００２７】地方自治体の抱えるプラスチックス廃棄物の処分問題は、本発明によって地産地消すなわち地域で生産しその地域で消費するというビジネスモデルが完成し、プラスチックス廃棄物を収集運搬した瞬間にコスト割れを来してしまうという問題は解消する。この高性能プラスチックス油化装置を市町村ごとに設置すれば、これまで石油消費地であった市町村が石油生産地に生まれ変わることができ、石油消費量の何割かを賄うことも可能となり、日本が全世界の手本となるエネルギー生産国に変身することも現実のものとなってくる。【００２８】また、当然のこととして、本発明の高性能油化装置はスケールアップすることによってのスケールメリットも十分発揮し得るので、プラスチックス廃棄物が大量に収集可能な地域においては、スケールアップによるスケールメリット追求が油化コスト縮減に寄与することは論を待たない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】は、本発明の具体的態様を示すフローシートである。
【図２】は、本発明の具体的態様を示すフローシートである。
【図３】は、本発明の具体的態様を示すフローシートである。
【図４】は、本発明の具体的態様を示す熱分解装置の転倒・残渣排出機構である。
【符号の説明】
【００３０】１    高性能プラスチックス油化装置
２    原料供給装置
３    熱分解装置
３ａ  加熱手段
３ｂ  断熱材
３ｃ  撹拌羽根
４ａ  計重装置
４ｂ  計重装置
５    改質装置
６    改質装置
７    ガス冷却液化装置
８    ガス冷却液化装置
９    排ガス洗浄装置
１０  排ガス燃焼装置
【図１】
2008156584.tif 000003
【図２】
2008156584.tif 000004
【図３】
2008156584.tif 000005
【図４】
2008156584.tif 000006