(57)【要約】【課題】乾溜工程に発生する臭気を全て除けないか。乾溜処理に要する時間を短縮できないか。金属を含まないゴム原料を乾溜処理するにはどうすればよいか。【解決の手段】臭気ガスを全て助燃エネルギーに替える。乾溜処理槽の伝熱面積を拡大する。処理物が金属を含まない場合は、金属を混入して熱伝導性を高めて処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾溜槽すなわち処理槽は、上下２個に分割可能であり処理物の封入、取り出しの際は上部フタを開放する。上部フタと本体の接合部はリングガーターによって密閉性を確保する構造である。リングガーターはフタ側では二条の凸状の断面形状を持ち、本体側は一条の溝を持つ。溝の底にはパッキンを敷き、ボルトで本体と結合する。
【請求項２】
乾溜炉の内壁形状は円筒状をなし、下部の燃焼室上部は裾広がりのテーパー状の形状であり上部の直径は細い。炉の中ほどに横凹形状のリング状の窪みを持つためこれが熱溜りとなり炉の内部の急激な温度上昇を抑える効果がある。
燃焼炉の天井には、無数のラッパ状の穿孔が施され熱による局所的な損傷を防ぐ構造である。また処理槽炉上部に緊急安全弁を持つことで不完全燃焼時の際の更なる安全を確保することができる。
【請求項３】
処理槽缶体外周を取り巻くように階段状に集熱フィンを取り付け、配列は縦に千鳥に並べ、各フィン周囲に空隙があり、熱はフィン間を動く。
缶体底部中央よりテーパー管を設け、その上に立管を接合し、最上部より枝管を設ける。枝管は、少し昇り勾配を持っており缶側板より外に抜ける構造である。燃焼ガスは、中央のテーパー管より入り、枝管を通って缶外へ出る。このことにより熱伝導の拡大を計る。これらパイプ類は管の内壁に集熱バーが接合されている。
【請求項４】
処理槽ガス出口に２個制御弁を連結する。処理槽とガス冷却装置は連結されているが２個の仕切弁を開放してもガスの拡散がない。
処理槽内槽缶底に多孔穴を有する下敷きを直接置き、下敷きより上部に金属棒を多数立てる。処理物には金属棒を介して熱が伝えられ、より有効な熱伝播を可能とする。
熱伝達効率の向上のために処理槽外部に駆動部を持ち、槽内壁に処理物を押し付け反転させる攪拌羽根を持つことを特徴とする。攪拌軸の貫通部は密封され、不燃バリヤーガスが送り込まれる。
【請求項５】
ガス冷却装置は１基とし、内部に仕切りを設け３種の油を回収する。冷却塔の仕切りは油の流れをよくするために傾斜し、低位の所に取出し口を設ける。
図７について説明する。乾溜槽よりガスは２．ガス入口より流入し、上下に分かれて中段に入ったガスは液化し、未液ガスはさらに上昇し最上段で液化する。液化した油はそれぞれの油取り出し口より回収される。
塔長が長いことによりエキスパーションを設け、各熱交換部はチューブで繋がり独立して循環水にて冷却される。ここで液化しない余剰ガスは、水封安全器を通し乾溜炉の助燃ガスに活用する。
【請求項６】
回収油は、それぞれ３基の油槽に貯える。油槽は内壁と外壁とで構成され二槽となり外槽を水による冷却槽、内槽を油槽とする。油槽は密封され、天蓋より未液化ガスが気化する。気化したガスをそれぞれ独立した水封安全器を通し乾溜炉の助燃ガスに活用することで排気ガスの臭気を抑えることができる。
【請求項７】
乾溜処理が終了すると、槽内温度が７０度以下になるまで放置する。その後缶体一部に設けてあるバルブに送気パイプを接続、乾溜槽上部ガス出口の仕切り弁に排気パイプを接続し送気パイプにコンプレッサーで送気する。
このとき槽内圧は０．０５ＭＰ程度とマイナス圧となる。コンプレッサー送気による処理物の冷却効果と酸化効果がある。発生ガスは専用の水封安全器をとおして助燃ガスとして利用する。この時間を３０分以上とることによって臭気は十分減少する。
【請求項８】
廃タイヤの処理について処理槽に処理物を多く入れる方が効率がよい。廃タイヤをサイドウォール部とトレッド部とに分けて切断し、さらにトレッド部は数葉に分けて切断する。このことによってより多くの廃タイヤを処理槽に収容し、処理できる。またあらかじめ切断することによって処理後のワイヤー除去が容易になる。
処理物が廃ゴム、廃ベルト等ゴム類のみで金属の混入、混合が皆無の場合は処理物にランダムに金属を混入させる。このことによって処理槽内の処理物への熱伝導性が向上する。金属又は、ワイヤー入りのベルトを乾溜処理した後に回収したワイヤー等を用い、繰り返し何度でも使用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、熱効率の良い・廃ゴム・廃タイヤ等の乾溜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  廃タイヤ・廃プラスチック類を無酸素状態に出来る密封可能な容器に於いて、処理物を封入し、外部より処理物を加熱させ、ガス化・冷却液化処理後、金属類を除去、残渣物が処理槽に残る。【０００３】  従来は、オイルの回収が主な目的であって、ワイヤー除去、残った残渣の未活用が大きな課題となり、残渣物は燃料程度の利用でしかなく、経済的に成り立たず、今日迄さして進歩をみなかった。【０００４】  技術的な理由に於いても、乾溜時のガス漏れによる事故、安全器の不完全による臭気の拡散、余剰ガスの未活用でせいぜい、湯を沸かす程度であった。ガス冷却時のガス発生による悪臭・熱交換器の冷却水の温度上昇など大きな課題を投げかけてきた。
【特許文献１】  数多くあり
【非特許文献１】  熱交換器
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  解決しようとする課題は、乾溜スピードの時短、乾溜作業中のガス漏れの防止、ゴム特有の悪臭による拡散防止、乾溜によって回収された油及び残渣物の臭気除去、ガスの漏洩が臭気の源である。
【課題か解決するための手段】
【０００６】  バーナー等の加熱エネルギーを、極力乾溜槽を通し処理物に伝熱させる。
処理槽の接合部は、完全密封の状態を保ち、冷却ガスの未液状態ガス及び液化後も温度差により圧力差による未液化ガスを活用をするには為、水封安全器を通して炉内に送り助熱ガスとし利用する。
油回収後にガス化するガスも、臭気消滅工程で発生するガスも、ガスは全て助熱ガスとして活用する。
【発明の効果】
【０００７】  発生・排出ガスの再利用として、全て助熱ガス化することで、消費油の削減となる。又、ガスの拡散防止となり、悪臭の源であるガスがエネルギーとなる利点がある。
タイヤを小切りに加工し、封入することで同容積での比は、１０倍収納し、時間は３倍消費を要するが、比較して大きな利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  炉壁内壁に凸凹状の変化をつけ、尚且つ炉底部は、裾広がりのテーパー状の空間を作り熱溜とした処理槽缶体に集熱フインを備え、乾溜工程に於いて、発生する全てのガスを水封安全器を通し、助熱ガスとして活用する。
【実施例１】
【０００９】  本発明の実施例は、燃焼炉の上部に乾溜炉を置く。燃焼炉には、バーナーと炊き口をもつ。燃焼炉・天井に無数の熱導穴を明け、穴の断面は、ラッパ状に上部に拡大している。拡大する事で、処理槽の熱の局所酸化を防ぐ。【００１０】  上部乾溜炉は、下部に熱溜を設ける。形状はテーパ状であり裾広がりである。円筒状の形状をし、円周にＴバーを数本立て、処理槽の出し入れによる炉壁損傷を防ぐ。円筒状の途中にも凹状で帯状の熱溜を設け、上昇熱のスピードを押さえる役目をする。熱スピードを落とすことで、缶体全体に熱の均一化を図る。【００１１】  上部炉体中央付近の内壁に、帯状の窪みを作る。ここでも熱の上昇運動を落とすと共に、乾溜槽缶体内部の熱の排出口と合流の出口に設ける。
炉内には数本のＴバーを縦に設け、キャスターの剥離止めと兼用で乾溜槽出し入れの案内役とし、炉壁の保護を兼ねている。【００１２】  乾溜槽缶体の外周に階段状に千鳥に間隔をあけ、集熱リブを植え、フインの隙間を熱が流れ、熱のショットサーキットを防ぐ。【００１３】  缶体内部には、缶体底部よりのテーパー状の熱導管にさらに上部へ立管を設け、立管の終端より上方に角度を持つ排熱管を数本設け、排熱管の端部は、炉壁の空帯部に出口は合流する。テーパー管及び立管内部に集熱フイン数条接合する。【００１４】  缶体最上部にあるガス取り出し口に、スルースチャッキバルブを直接連続して２基接合することにより、缶内ガスと冷却ガスの出口を別々に閉じる事で、ガスの拡散を防ぐ。缶体底部より上に金網の上けい底を設け、処理部は上底の上に置く。処理物に金属が入ってない場合のみ、上底より上部に向かって金属棒を立ちあがった上底を入れ、熱の伝導の向上を計る。【００１５】  ガス液化装置は、１槽とし、中央缶体にエキスパンションを設け、缶体の伸びによる破損を防ぐ。ガス流入口  ２より入り、初期液化油は、１５より取り出す。未液化ガスは、１３チューブより上昇し、中間の室に入り、中間にて液化油は  ３取り出し口より  １７エキスパンション  ４後期液化油は、５より取り出す。液化油の流動性を良くする為に鏡板は傾斜を持ち、各熱交換チューブは、独立系統の冷却水の冷却するチーブ間には、ヂヤス板を設ける。【００１６】  未液化ガスは、水封安全器の水をくぐって炉に戻し、乾留熱源とする。
液化油は、まだ大気温度差の為に気化ガスを出す対策とし、油タンク外周を２重にし外側に水を入れて缶体を冷やす。
油タンク液部にパイプを配列し、穴をあけ、外部よりコンプレッサーでもって送気し、ガスを酸化させる。【００１７】  酸化ガスは油面上に浮き、油槽上部をガスの集合、取り出しやすい構造とし、排気ガスは、個々に専用の水封安全器を通し、乾溜を助熱ガスとして利用する。油槽は、３槽設置のため、安全器もさらなる安全のため３基独立系統のガスラインを設ける。【００１８】  乾溜終了後の感知は、集音マイクロホンをチャッキ弁周辺に設置し、音の無音時間でもって過熱炉のバーナーを消す。乾溜槽は炉外に取り出さず、残熱を利用して乾溜を行う。【００１９】  乾溜完成後処理槽取り出し冷却後、外部に取り出された乾溜槽の槽内温度７０℃を割り込むと、コンプレッサーにてバルブを開放、送気し、排気は処理槽上部のチャッキ弁フランジにワンタッチホースを継ぎ、水封式安全器を通し、乾溜助熱ガスとして利用する。この時の内圧は、−０．０３ＭＰａ程度である。又、片方チャッキ仕切弁にも排気ホースを接続する。槽内酸化促進空気時間は、約３０分以上送気すると、開封時の臭気は感じない。【００２０】  送気ガスは処理槽のガスと混合し、排気ホース、水封安全器を通り、乾溜炉に送られ、助熱ガスに利用する。処理槽の槽温７０℃以下の状態は、大気気温の差に近づくまでガス化し、ガスが発生する。その初期の槽内圧は、負０．０５ＭＰａ以下である。【００２１】  処理槽はガス処理の為、専用の水封安全器が必要となり、又小型コンプレッサーを備える必要がある。脱ガス前の開封は、悪臭を発生させる。また開封の頻度が大きい程、悪臭が漂う。ガス酸化時間は３０分以上必要であり、ガス酸化させることで悪臭の除去を図った。【００２２】  熱交換器を必要とする為、清水の冷却タンクとポンプを必要とし、第一油化槽の温度管理は３８０℃、第二槽２５０℃、第三槽１５０℃以下で制御する。【００２３】  廃タイヤ乾溜のスピード化は、従来は小型タイヤそのまま、タイヤ丸ごと入れており、公称１００本、実際は７０本程度の収納しか出来なかった。乾溜結果は時間４時間で乾溜を完成した。【００２４】  そこで廃タイヤをワイヤー含入の無い、ビード面で切断し、リング状両側２個、トレッド面の円周を４〜６片に切断し、収納すると６００本は優に納めることが可能であり、乾溜時間も１２時間で完了する利点がある。【００２５】  本発明の要旨は、ガスを漏らさない。すべて水封安全器を通して、燃料化させる。
回収油もエアレーションにて酸化ガスを燃料化し、活用する。油は無臭化を実現した。【００２６】  廃タイヤ・廃スチールベルトは、金属含有という理由により、時間的に早く、乾溜が可能である。廃ベルト織布入りは、伝熱しないという理由より時間がかかる。対策として、処理槽内底部の下敷きに金属棒を無数に立てたり、又処理物と共に金属をランダムに混入させて、ベルトに熱を伝えることで解決した。【００２７】  又、難乾溜油化の場合は、処理槽内に撹拌羽根を設け、槽外に駆動部・電動機を設置し処理物を反転させる方法でスピードアップを計る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】  廃タイヤ・廃ベルトなど処分出来ないゴム類を、乾溜装置により再資源化を図り、リサイクルによってゴミゼロを目指す。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】乾溜炉の断面図
【図２】乾溜炉のバーナー加熱の煙突排出口
【図３】乾溜炉加熱部天井熱上昇口の形状
【図４】乾溜槽缶体の断面図
【図５】乾溜槽缶体外部の集熱フィンの配列
【図６】回収油タンクと水封安全器並びにエアーレーション
【図７】ガス液化装置の断面図
【図８】乾溜槽乾溜完了時空気吸込み酸化促進図
【符号の説明】
【００３０】  ０．  バーナー灯口
１．  ガス冷却槽缶体
２．  ガス入口
３．  第２油種取出口
４．  第３油種取出口
５．  ガス出口
６．  冷却水入口
７．  冷却水出口
８．  冷却水入口
９．  冷却水出口
１０．  冷却水入口
１１．  冷却水出口
１２．  熱交換用チューブ
１３．  熱交換用チューブ
１４．  熱交換用チューブ
１５．  第１油種取出口
１６．  上部ケーシング
１７．  エキスパーション
１８．  油回収口
１９．  油回収タンク
２０．  回収油
２１．  エアーレーション
２２．  コンプレッサよりの送気
２３．  冷却用水タンク
２４．  冷却循環水
２５．  水
２６．  水位検知パイプ
２７．  排気ガス
２８．  水封安全器
２９．  排気ガス
３０．  集熱フィン
３１．  ラッパ状熱放出口
３２．  熱放出口
３３．  下敷き
３４．  伝熱棒
【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７】
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【図８】
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