(57)【要約】【課題】迅速、高精度かつ効率良くプラスチックを加熱できる油化プラントを提供すること等。【解決手段】プラスチックを加熱して溶融させる溶融部２と、溶融部２で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部３と、分解部３で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部４とを備え、少なくとも分解部３におけるプラスチックを加熱する際の加熱手段として電熱ヒータ４２を用いて油化プラント１を構成する。【選択図】  図１
2004269755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、
前記溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、
前記分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、
を備えた油化プラントにおいて、
少なくとも前記分解部におけるプラスチックを加熱する際の加熱手段として電熱ヒータを用いることを特徴とする油化プラント。
【請求項２】
請求項１に記載の油化プラントにおいて、
前記プラスチックは少なくとも前記分解部内を順次搬送されながら加熱され、また、
前記分解部の前記電熱ヒータは前記プラスチックが搬送される上流から下流にかけて複数の区分に分割して複数配置され、且つ、
前記複数の電熱ヒータの加熱温度を前記上流にある区分から前記下流にある区分にかけて徐々に高温となるように制御することを特徴とする油化プラント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の油化プラントにおいて、
前記加熱手段はニクロムヒータであることを特徴とする油化プラント。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の油化プラントにおいて、
前記加熱手段は半導体ヒータであることを特徴とする油化プラント。
【請求項５】
プラスチックを貯留して分解部へ供給する供給部と、
前記供給部から供給されたプラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、
前記溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、
前記分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、
を備えた油化プラントにおいて、
前記供給部は前記プラスチックを前記分解部に供給する供給手段を備え、
前記溶融部は当該溶融部内で前記プラスチックを搬送するための搬送手段を備え、且つ、
前記供給手段と前記搬送手段は互いに単独で動作可能としたことを特徴とする油化プラント。
【請求項６】
プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、
前記溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、
前記分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、
前記分解ガスとはならなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部と、
を備えた油化プラントにおいて、
前記残渣回収部は、前記分解部に一方の開口端が接続された残渣回収配管と、前記回収配管の途中に設けられたバルブ装置とを備え、
前記バルブ装置は、前記残渣回収配管の前記一方の開口端と他方の開口端の間の気体流通を遮断しつつ、前記プラスチック残渣を前記一方の開口端側から前記他方の開口端側へ送り出すことを特徴とする油化プラント。
【請求項７】
プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、
前記溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、
前記分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、
を備えた油化プラントにおいて、
少なくとも前記分解部は前記プラスチックを搬送するリードスクリューを備え、且つ、前記リードスクリューを加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする油化プラント。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の油化プラントにおいて、
前記溶融部と前記分解部を一体として形成したことを特徴とする油化プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加熱溶融したプラスチックを更に加熱して解重合させた後に冷却して油を生成するプラスチック油化プラントに関し、廃棄プラスチックから油を生成する油化プラントとして好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄プラスチックから油を採集するための油化プラントが種々提案されているが、いずれも十分な分解が行われず実際上は実用的に操業しているプラントは存在しなかった。
【０００３】
そこで、本件出願人は、先に、小型かつシンプルな構造の逆熱勾配方式の油化プラントを開発し、実用化を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開２０００−１６７７４
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この油化プラントにおいては、１）温風を用いて間接的にプラスチックを加熱するため、所定温度まで加熱するのに時間を要し、温度管理も難しく、また加熱効率が悪いという問題があった。また、２）溶融部の搬送手段であるリードスクリューの回転速度によって溶融部へのプラスチック供給量が決まるため、プラスチックの供給量を調整し難いという問題があった。また、３）分解部で分解されなかったプラスチック残渣を回収する際、残渣回収配管の先端が詰まり、プラスチック残渣を確実に回収できないことがあるという問題があった。更に、４）油化プラントの操業を立ち上げる際に、前回の操業停止時にプラント内に残ったプラスチックの温度を上げるのに時間を要し、スムーズな立ち上げを行なうことができないという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題に鑑み為されたもので、その目的とするところは、１）迅速、高精度かつ効率良くプラスチックを加熱できる油化プラントを提供すること、２）溶融部へプラスチックを効率よく供給できる油化プラントを提供すること、３）安全かつ確実にプラスチック残渣を回収できる油化プラントを提供すること、４）効率よく操業を立ち上げることができる油化プラントを提供すること等にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の油化プラントは、プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、を備えた油化プラントであって、少なくとも分解部におけるプラスチックを加熱する際の加熱手段として電熱ヒータを用いて構成される。
【０００７】
また、この油化プラントにおいて、プラスチックは少なくとも分解部内を順次搬送されながら加熱され、分解部の前記電熱ヒータはプラスチックが搬送される上流から下流にかけて複数の区分に分割して複数配置され、且つ、複数の電熱ヒータの加熱温度を上流にある区分から下流にある区分にかけて徐々に高温となるように制御するとよい。
【０００８】
また、これら油化プラントの加熱手段として、ニクロムヒータ又は半導体ヒータを用いるとよい。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の第２の油化プラントは、プラスチックを貯留して分解部へ供給する供給部と、供給部から供給されたプラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、を備え油化プラントであって、供給部はプラスチックを分解部に供給する供給手段を備え、溶融部は溶融部内でプラスチックを搬送するための搬送手段を備え、且つ、供給手段と搬送手段は互いに単独で動作可能として構成される。
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の第３の油化プラントは、プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、分解ガスとはならなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部と、を備えた油化プラントであって、残渣回収部は、分解部に一方の開口端が接続された残渣回収配管と、回収配管の途中に設けられたバルブ装置とを備え、且つ、バルブ装置は、残渣回収配管の一方の開口端と他方の開口端の間の気体流通を遮断しつつ、プラスチック残渣を一方の開口端側から他方の開口端側へ送り出すようにして構成される。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第４の油化プラントは、プラスチックを加熱して溶融させる溶融部と、溶融部で溶融されたプラスチックを更に加熱して解重合させ分解ガスを生成する分解部と、分解部で生成した分解ガスを冷却して油を生成する油化部と、を備えた油化プラントであって、少なくとも分解部はプラスチックを搬送するリードスクリューを備え、且つ、リードスクリューを加熱する加熱手段を備えて構成される。
【００１２】
また、以上の油化プラントにおいて、溶融部と分解部を一体として形成してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
１．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る油化プラントの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、油化プラント１は、原料である固形のプラスチックを貯留して当該プラスチックを溶融部３へ供給する供給部２と、供給された固形のプラスチックを溶融する溶融部３と、溶融されたプラスチックを加熱により解重合させて分解ガスを生成する分解部４と、生成された分解ガスを冷却して油として回収する油回収部５と、分解部４で分解されなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部６と、を備えて構成される。
【００１４】
１）供給部
供給部２は、外部の貯留場（図示せず）のプラスチックを搬送して供給部２へ供給する搬送配管２１と、搬送配管２１から供給されたプラスチックを一次貯留するホッパー２２と、ホッパー２２内のプラスチックを溶融部３に供給する供給配管２３と、供給配管２３内のプラスチックを溶融部３に向けて搬送するリードスクリュー２４と、リードスクリュー２４を回転させるモータ２５と、を備えて構成される。
【００１５】
このように構成された供給部２は、先ず、廃棄プラスチック等を貯留した貯留場から搬送配管２１により当該プラスチックが供給され、当該プラスチックをホッパー２２内に一次貯留する。次いで、ホッパー２２内のプラスチックを溶融部３の溶融タンク３１に供給するには、モータ２５でリードスクリュー２４を回転し、当該リードスクリュー２４の回転によりプラスチックを供給筒２３内の溶融タンク３１の方向（図中の矢印の方向）に移動させ、供給筒出口２３ａから溶融タンク３１内にプラスチックを落下させ供給する。溶融タンク３１へのプラスチックの供給量は、リードスクリュー２４の回転によって調整される。例えば、溶融タンク３１で溶融されたプラスチックの液面レベルＬが所定の下限値以下となった場合にリードスクリュー２４を回転して供給を開始し、溶融プラスチックの液面レベルＬが所定の上限値を超えた場合にリードスクリュー２４を停止させて供給を中止するようにして供給量を調整すればよい。また、リードスクリュー２４の回転数を調節することにより供給量を調節することも可能である。
【００１６】
２）溶融部
溶融部３は、プラスチックを収容する溶融タンク３１と、溶融タンク３１内を加熱する電熱ヒータ３２と、溶融タンク３１内のプラスチックを攪拌する攪拌棒３３と、攪拌棒３３を回転させるモータ３４と、を備えて構成される。
【００１７】
そして、溶融タンク３１の内部は、供給部２から供給されたプラスチックを溶融させるため、電熱ヒータ３２により２００℃〜３５０℃に加熱される。電熱ヒータ３２によれば、溶融タンク３１内を直接的に加熱するため瞬時かつ効率的に加熱を行なうことができ、しかも加熱温度の設定を高精度で行なうことができる。また、モータ３４で攪拌棒３３を回転させて溶融タンク３１内のプラスチックを攪拌する。これにより、溶融タンク３１内のプラスチック温度分布の偏りを小さくすることができ、確実にしかも効率よくプラスチックを溶融させることができる。
【００１８】
３）分解部
分解部４は、終端を鉛直方向の上方に位置させるように斜めに配置した筒状の分解筒４１と、分解筒４１内を加熱する電熱ヒータ４２と、分解筒４１の始端側（溶融部３と接続される側）から終端側（油化部５と接続される側）へ向けてプラスチックを搬送するリードスクリュー４３と、リードスクリュー４３を回転させるモータ４４と、を備えて構成される。また、電熱ヒータ４２を配設した分解筒４１の外部には、分解筒４１を断熱するための断熱材４５及が配設され、更に断熱材４５を保持するための外筒４６が配設される（図２参照）。
【００１９】
図２は、分解部４の構成例を示す断面図である。
【００２０】
先ず、図２（Ａ）に示す分解部４Ａは、矩形柱の一側面に半円溝を有して形成された２つの筒構成部材４１Ａａ，４１Ａｂを互いの半円溝が向き合うように接合して分解筒４１Ａが形成される。そして、当該分解筒４１Ａの４面には、パネル状に形成された電熱ヒータ４２Ａが接合され、更に、その周りに断熱材４５Ａ及び外筒４６Ａが配設される。ここで、パネル状の電熱ヒータ４２Ａとして、例えば、セラミックス等の半導体の電気抵抗による発熱を利用した半導体ヒータを用いることができる。半導体ヒータは後述するニクロムヒータに比べて加熱効率が良好である点で有利である。そして、分解筒４１Ａ内にはリードスクリュー４３Ａが配設される。
【００２１】
また、図２（Ｂ）に示す分解部４Ｂは、円筒状の分解筒４１Ｂの外面に、当該分解筒４１Ｂを挟み込むように２枚の帯状の電熱ヒータ４２Ｂ，４２Ｂを取り付け、更に、その周りに断熱材４５Ｂ及び外筒４６Ｂを配設して形成される。帯状の電熱ヒータ４２Ｂとして、例えば、ニクロム板４２Ｂａの分解筒４１Ｂに接する側の面に絶縁膜４２Ｂｂを、反対側の面に保持体４２Ｂｃを備えて形成されたニクロムヒータ４２Ｂを用いればよい（図３）。ニクロムヒータは前述の半導体ヒータに比べて形状成形性に優れるため、曲面への貼付も可能である点で有利である。なお、外周面に絶縁膜を形成した分解筒４１Ｂを用いる場合は、分解筒４１Ｂに直接ニクロム板を取り付けることが可能である。そして、分解筒４１Ｂ内にはリードスクリュー４３Ｂが配設される。
【００２２】
なお、図２（Ａ），（Ｂ）に示す、いずれの分解部４Ａ，４Ｂにおいても、分解筒４１Ａ、４１Ｂの長手方向に所定の間隔を空けて複数の電熱ヒータ４２Ａ、４２Ｂが配設され、後述するように長手方向に複数配設された電熱ヒータ４２Ａ，４２Ｂは所定ブロック単位で温度コントロールされる。
【００２３】
次に、分解部４の温度コントロールについて説明する。前述のように、分解筒４１には長手方向に複数の電熱ヒータ４２が配設され、この複数の電熱ヒータ４２は長手方向の複数のブロック（図１ではブロックＩ〜ＩＶの４ブロック）単位でコントローラ４７により温度コントロールされる。各ブロックの電熱ヒータ４２は、分解筒４１の最も始端側のブロック（ブロックＩ）が最も低温で、終端側に近づくにつれ（ブロックＩＩ，ブロックＩＩＩ）徐々に高温となり、最も終端側のブロック（ブロックＩＶ）が最も高温となるようにコントローラ４７で温度コントロールされる。具体的には、例えば、ブロックＩを３００〜４００℃、ブロックＩＩを４００〜５００℃、ブロックＩＩＩを５００〜６００℃、ブロックＩＶを６００〜６５０℃となるように電熱ヒータ４２をコントロールすればよい。
【００２４】
このように構成された分解部４は、溶融部３で溶融されたプラスチックをリードスクリュー４３で斜め上方に引き上げながら徐々に高温で加熱する。このとき、溶融プラスチックの液面には泡状のプラスチックが形成されるので、この泡状のプラスチックがリードスクリュー４３により斜め上方に引き上げられ加熱される。そして、この泡状のプラスチックは分解筒４１内の高温の雰囲気に大面積で接するため、プラスチックの解重合を確実に進行させて、分解ガスを生成することが可能となる。このようにプラスチックの解重合により生成された分解ガスは、後述の油回収部５に送られ油として回収される。また、解重合されなかったプラスチック残渣は、後述の残渣回収部６で回収される。
【００２５】
４）油回収部
油回収部５は、分解筒４１の終端側の上部に接続され分解ガスを搬送する回収配管５１と、回収配管５１の中間部に配設されて分解ガス中の塩素を取り除くための脱塩素装置５２と、脱塩素された分解ガスを冷却して油とするコンデンサー５３と、油を回収する油回収タンク５４とを備えて構成される。
【００２６】
脱塩素装置５２は、分解ガスに含まれる塩化水素ガスを除去するためのもので、例えば、分解ガスに苛性ソーダ等のアルカリ性の溶液をシャワーして中和により塩化水素ガスを除去回収する装置など公知の脱塩素装置を用いることができる。更に、塩化水素ガスを吸収捕捉する炭素浸透液等を使用することも可能である。
【００２７】
コンデンサー５３は、高温の分解ガスを冷却により液化して油化させるもので、公知のコンデンサーを用いることができる。
【００２８】
以上のように構成された油回収部５では、先ず、回収配管５１で分解筒４１の終端付近に滞留する分解ガスが取り出され、次いで、この分解ガスは、脱塩素装置５２で含有する塩化水素が除去された後に、コンデンサー５３で冷却されて油となり、油回収タンク５４で回収される。
【００２９】
５）残渣回収部
残渣回収部６は、分解筒４１の終端側の下方に接続されてガス化されなかったプラスチック残渣を取り出して搬送する残渣回収配管６１と、残渣回収配管６１の中間部に配設されるバルブ６２と、プラスチック残渣を回収する残渣タンク６３とを備えて構成される。
【００３０】
バルブ６２は、残渣回収配管６１の始端側（分解部４に接続される側）から終端側（残渣タンク６３が位置する側）にプラスチック残渣を送り出すとともに、残渣回収配管６１の終端側開口部から流入する空気が分解筒４１内に流入するのを防止する役割を果たす。
【００３１】
図４は、バルブ６２の一例を示す図である。図４に示すバルブ６２は、上部に残渣回収配管６１の始端側と連結される入口開口部６２ａｉと下部に残渣回収配管６１の終端側と連結される出口開口部６２ａｉｉとを有するシリンダ６２ａと、シリンダ６２ａの内径と略同径の断面を有する２つのブロック部６２ｂｉ，６２ｂｉｉとこれらを連結する連結棒６２ｂｉｉｉとを有するピストン６２ｂと、回転輪６２ｃと、回転輪６２ｃとピストン６２ｂとを接続するリンク棒６２ｄと、を備えて構成される。
【００３２】
次に、バルブ６２の働きについて図４を参照して説明する。
【００３３】
先ず、図４（Ａ）に示すように、リンク棒６２ｄと回転輪６２ｃとの接続点がピストン６２ｂから遠い位置にあるときは、ピストン６２ｂの連結棒６２ｉｉｉ部分はシリンダ６２ａの入口開口部６２ａｉの下方に位置し、残渣回収配管６１の始端側から送られたプラスチック残渣Ｓを連結棒６２ｉｉｉ周辺の空間部Ｒに収容する。なお、このときシリンダ６２ａの入口開口部６２ａｉと出口開口部６２ａｉｉとの連結は、ブロック部６２ｂｉで遮断され分解筒４１内に外気が流入することはない。
【００３４】
次に、図４（Ｂ）に示すように、リンク棒６２ｄと回転輪６２ｃとの接続点がピストン６２ｂに近い位置にあるときは、ピストン６２ｂの連結棒６２ｉｉｉ部分はシリンダ６２ａの出口開口部６２ａｉｉの上方に位置し、連結棒６２ｉｉｉ周辺の空間部Ｒに収容されたプラスチック残渣Ｓを残渣回収配管６１の終端側に落下させて送り出す。なお、このときシリンダ６２ａの入口開口部６２ａｉと出口開口部６２ａｉｉとの連結は、ブロック部６２ｂｉｉで遮断され分解筒４１内に外気が流入することはない。
【００３５】
このようにバルブ６２によれば、外気を分解筒４１内まで流入させることなく、プラスチック残渣Ｓを残渣回収配管６１の終端側へ送り出すことができる。これによれば、分解筒４１内に外気が流入して高温の分解ガスと酸素が接触して火災を発生させるという事態を回避することができる。
【００３６】
残渣タンク６３は、プラスチック残渣を回収するためのタンクであり、内部に水がはってあり、当該水中にプラスチック残渣を回収する網が設置されている。なお、残渣回収配管６１の終端は、水中に入っておらず、水上に位置している。これによれば、水面に浮遊しているプラスチック残渣によって残渣回収配管６１の終端部を詰まらせることはない。
【００３７】
以上のように構成された残渣回収部６は、分解部４のリードスクリュー４３で分解筒４１の終端まで搬送されたプラスチック残渣を残渣回収配管６１で取り出し、バルブ６２では分解筒４１内への外気の流入を防ぎつつプラスチック残渣を残渣回収配管６１の終端側に送り出し、残渣タンク６３で当該プラスチック残渣を回収する。したがって、分解筒４１への外気の流入を防止し、また、残渣回収配管６１の終端開口が残渣回収タンク６３の水面に浮遊するプラスチック残渣で詰まることもないので、安全かつ確実にプラスチック残渣を回収することができる。
【００３８】
６）他の構成
油回収タンク５４で回収された油は、フィルター７１で異物が取り除かれた後に、別系統で設けられた廃食油タンク７２に貯留された廃食油と混合機７３で混合され発電機７４の駆動用燃料として用いられる。このように廃食油が混合された油は、炭酸ガスの発生が減少し、黒煙の発生が少ないという利点がある。発電機７４の電力は、電熱ヒータ４２等の駆動用電力として用いられる。したがって、プラント１の駆動電力の一部又は全部を、自己で生成した油を利用した電力でまかなうことができ、省エネルギーで操業できるプラントを実現することが可能となる。
【００３９】
２．第２実施形態
図５は、本発明の第２実施形態に係る油化プラントの全体構成を示す模式図である。図５に示すように、油化プラント１０１は、原料である固形のプラスチックを貯留して溶融分解部１０３に供給する供給部１０２と、供給された固形のプラスチックを溶融し、更に加熱により解重合させて分解ガスを生成する溶融分解部１０３と、生成された分解ガスを冷却して油として回収する油回収部１０４と、溶融分解部１０３で分解ガスとされなかったプラスチック残渣を回収する残渣回収部１０５と、を備えて構成される。
【００４０】
１）供給部
図６は、油化プラント１０１の供給部１０２の部分を示した、斜視図である。図６に示すように、供給部１０２は、外部にある貯留場（図示せず）から供給部１０２にプラスチックを搬送する搬送配管１２１と、搬送配管１２１により搬送されたプラスチックを一次貯留するホッパー１２２と、ホッパー１２２の下部に設けられホッパー１２２内のプラスチックを溶融分解部１０３に供給する送出装置１２３と、を備えて構成される。
【００４１】
送出装置１２３は、ホッパー１２２内に一時貯留されたプラスチックＰを溶融分解部１０３の溶融分解筒１３１内へ送り出すための装置であり、２本のローラ１２３ａと、当該ローラ１２３ａを駆動するモータ（図示せず）と、で構成される。そして、モータで２本のローラをそれぞれ矢印の方向に回転させることにより、ホッパー１２２内の下部（即ち、ローラ１２３ａの上方）にあるプラスチックＰを双方のローラ１２２で挟みこみながら下方へ送り出して溶融分解筒１３１に供給する。なお、溶融分解筒１３１へのプラスチックＰの供給量は送出装置１２３の駆動の有無、及びローラ１２３ａの回転数により調整できるので、溶融分解筒１３１内のプラスチック搬送速度（即ち、リードスクリュー１３３の回転速度）とは無関係に調整できる。したがって、それぞれを最良の状態に稼動することができ、高効率での稼動が実現できる。
【００４２】
２）溶融分解部
溶融分解部１０３は、第１〜５溶融分解区１３０ａ，ｂ，・・，ｅの５つの溶融分解区で形成される。其々の溶融分解区１３０は、ほぼ同様に構成される。
【００４３】
即ち、溶融分解区１３０は、筒状の溶融分解１３１と、溶融分解筒１３１内を加熱する電熱ヒータ１３２と、溶融分解筒１３１の始端側から終端側へ向けてプラスチックを搬送するリードスクリュー１３３と、リードスクリュー１３３を回転させるモータ１３４と、を備えて構成される。また、電熱ヒータ１３２を配設した溶融分解筒１３１の外部には、溶融分解筒１３１を断熱するための断熱材（図示せず）が配設され、更に断熱材を保持するための外筒（図示せず）が配設される。なお、溶融分解区１３０の具体的な構成は、図２に示した第１実施形態に係る分解部４の具体的構成と同様であるので、ここでの繰り返しの説明は省略する。
【００４４】
なお、リードスクリュー１３３は、溶融分解筒１３１に対して略平衡状態を保つように、回転軸１３３ａの先端を溶融分解筒１３１の端面に設けられた凹状受部１３１ａの受面１３１ｂに載置して保持される（図７（Ａ）参照）。そして、凹状受部１３１ａは、回転軸１３３ａの径に比べて大きい寸法で形成される（図７（Ｂ）参照）。よって、リードスクリュー１３３はその先端側に所定の“遊び”を有することになる。これによれば、溶融分解筒１３１内に鉄などの異物が混入し、当該異物がリードスクリュー１３３と溶融分解筒１３１の間に挟まってしまう場合でも、上記“遊び”を利用して異物を挟まり状態から開放することができ、ひいては設備停止や設備破損を防止することができる。
【００４５】
また、このような異物の挟まりを防止するためには、回転軸１３１ａの表面に、針状部材１３３ｃを螺旋状に立設して形成したリードスクリュー１３３’を用いてもよい（図８参照）。針状部材１３３ｃは、例えば、弾性のある鋼鉄で形成すればよい。これによれば、針状部材１３３ｃが弾性変形することにより、異物の挟まりを防止することができる。
【００４６】
更に、溶融分解筒１３１内におけるリードスクリュー１３３を配置した領域より上方に空間領域１３１ｄを設けてもよい（図９参照）。これによれば、分解ガスを空間領域１３１ｄで効率よく流通させることができ、溶融分解筒１３１内にある分解ガスを、後述の回収配管１５１により効率的に取り出すことができる。なお、第１及び第２溶融分解区１３０ａ，ｂでは未溶融のプラスチックが存在することがあり、当該第１及び第２溶融分解区１３０ａ，ｂにおいて空間領域１３１ｄを設けた場合には未溶融のプラスチックが空間領域１３１ｄにはみ出して上手く搬送されないことがあるため、主に第３〜第５溶融分解区１３０ｃ，ｄ，ｅにおいて空間領域１３１ｄを設けることがよい。更に、上面Ｕｓを開閉自在に形成してもよい。これによれば、上面Ｕｓを開いて溶融分解筒１３１内のメンテナンスを容易に行なうことができる。
【００４７】
このように構成された５つの溶融分解区１３０ａ，ｂ，・・，ｅは、其々の溶融分解部１３０をほぼ水平にして、垂直方向に並べて配設される。そして、最上部に位置する第１溶融分解区１３０ａの終端（図５における右端）と、その下部に位置する第２溶融分解区１３０ｂの始端（図５における右端）は連結配管１３５で連結され、同様に、第２溶融分解区１３０ｂの終端（図５における左端）と第３溶融分解区１３０ｃの始端（図５における左端）、第３溶融分解区１３０ｃの終端（図５における右端）と第４溶融分解区１３０ｄの始端（図５における右端）、第４溶融分解区１３０ｄの終端（図５における左端）と第５溶融分解区１３０ｅの始端（図５における左端）はそれぞれ連結配管１３５で連結される。
【００４８】
このように５つの溶融分解区１３０が連結されて構成された溶融分解部１０３は、供給部１０２から第１溶融分解区１３０ａの始端（図５における左端）に供給されたプラスチックを、先ず、第１溶融分解区１３０ａ内を始端側から終端側に向けてリードスクリュー１３３により搬送し、連結配管１３５を通して第２溶融分解区１３０ｂの始端（図５における右端）に供給する。次いで、第２溶融分解区１３０ｂ内を始端側から終端側に向けてリードスクリュー１３３により搬送し、連結配管１３５を通して第３溶融分解区１３０ｃの始端に供給する。これを繰り返して、最下部に位置する第５溶融分解区１３０ｅの終端まで搬送する。
【００４９】
そして、溶融分解部１０３はこのようにプラスチックを搬送しながら加熱し、解重合させて分解ガスを生成する。
【００５０】
次に、溶融分解部１０３の温度コントロールについて説明する。溶融分解部１０３内の温度は、第１溶融分解区１３０ａの始端から第５溶融分解区１３０ｅの始端にかけて順次高温となるようにコントロールされる。具体的には、例えば、第１溶融分解区１３０ａの終端で１５０℃、第２溶融分解区１３０ｂの終端で２５０℃、第３溶融分解区１３０ｃの終端で３５０℃、第４溶融分解区１３０ｄの終端で４５０℃、第５溶融分解区１３０ｅの終端で５５０℃となるように、各溶融分解区１３０の電熱ヒータ１３２をコントローラ１３６によりコントロールすればよい。この場合、第１実施形態と同様に複数の電熱ヒータ１３２をブロックに区分して、ブロック単位で電熱ヒータ１３２の温度をコントロールしてもよい。
【００５１】
このように構成された溶融分解部１０３は、供給部溶融部１０２から供給されたプラスチックを、第１溶融分解区１３０ａから第５溶融分解区１３０ｅまで順に搬送しながら徐々に高温で加熱するため、当該プラスチックを確実に解重合させて分解ガスを生成させる。ここで、プラスッチクの成分などにより生成される分解ガスの成分も異なり、第２溶融分解区１３０ｂで分解ガスとなるものもあれば、最終の第５溶融分解区１３０ｅで分解ガスとなるものもある。したがって、第２溶融分解区１３０ｂから第５溶融分解区１３０ｅまでの、それぞれの溶融分解区１３０の分解ガスが油回収部１０４へ送られ、油として回収される。また、第５溶融分解区１３０ｅでも分解されなかったプラスチック残渣は後述の残渣回収部１０５で回収される。
【００５２】
なお、第５溶融分解部１３０ｅでも分解されないプラスチック残渣の中には、十分に加熱されていないため分解されていないプラスチックが含まれていることがある。したがって、第５溶融分解部１３０ｅのリードスクリュー１３４の回転羽１３４ｂを第５溶融分解部１３０ｅの始端側から中央付近までにのみ設け、第５溶融分解部１３０ｅの中央付近から終端までのプラスチックの搬送を後続のプラスチックで押し出すようにして行ない、これにより第５溶融分解部１３０ｅでのプラスチックの滞留時間を長くしてプラスチックを完全に分解させるようにすれば良い。
【００５３】
３）油回収部
油回収部１０４は、第２溶融分解区１３０ｂから第５溶融分解区１３０ｅまでの各溶融分解区１３０の上部に接続され分解ガスを搬送する回収配管１４１と、回収配管１４１の中間部に配設されて分解ガス中の塩化水素を取り除くための脱塩素装置１４２と、塩化水素が除去された分解ガスを冷却して油とするコンデンサー１４３と、油を回収する油回収タンク１４４とを備えて構成される。
【００５４】
脱塩素装置１４２及びコンデンサー１４３は、第１実施形体のものと同様である。
【００５５】
以上のように構成された油回収部１０４では、先ず、第２溶融分解区１３０ｂから第５溶融分解区１３０ｅまでの各溶融分解部１３０に配設したそれぞれの回収配管１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅで各溶融分解区１３０に滞留する分解ガスが取り出され、次いで、この分解ガスは、脱塩素装置１４２で含有する塩化水素が除去された後に、コンデンサー１４３で冷却されて油となり、それぞれの油回収タンク１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄ，１４４ｅで回収される。
【００５６】
４）残渣回収部
残渣回収部１０５は、第５溶融分解区１３０ｅの終端側の下方に接続されて未分解のプラスチック残渣を取り出す残渣回収配管１５１と、残渣回収配管１５１の中間部に配設されるバルブ１５２と、プラスチック残渣を回収する残渣タンク１５３とを備えて構成される。
【００５７】
バルブ１５２及び残渣タンク１５３は第１実施形態にかかるバルブ６２及び残渣タンク６３と同様である。
【００５８】
以上のように構成された残渣回収部１０５は、第５溶融分解１３０ｅのリードスクリュー１３４で中央付近まで搬送され、その後終端まで後続するプラスチックで押し出されるようにして搬送されたプラスチック残渣を残渣回収配管１５１で取り出し、バルブ１５２では第５溶融分解区１３０ｅの溶融分解筒１３１内への外気の流入を防ぎつつ、プラスチック残渣を残渣回収配管１５１の終端側に送り出し、残渣タンク１５３で当該プラスチック残渣を回収する。したがって、第５溶融分解区１３０ｅの溶融分解筒１３１への外気の流入を防止し、また、残渣回収配管１５１の終端開口が残渣回収タンク１５３の水面に浮遊するプラスチック残渣で詰まることもないので、安全かつ確実にプラスチック残渣を回収することができる。
【００５９】
５）他の構成
油回収タンク１４４で回収された油は、フィルター１６１で異物が取り除かれた後に、別系統で設けられた廃食油タンク１６２に貯留された廃食油と混合機１６３で混合され発電機１６４の駆動用燃料として用いられる。この発電機１６４の電力は、電熱ヒータ１３２等の駆動用電力として用いられる。したがって、プラント１０１の駆動電力の一部又は全部を、自己で生成した油を利用した電力でまかなうことができ、省エネギーで操業できるプラントを実現することが可能となる。
【００６０】
３．他の実施形態
以上の実施形態において、各リードスクリューに加熱機構を設けてもよい。
【００６１】
図１０に加熱機構を備えたリードスクリューの一例を示す。図１０に示すように、リードスクリュー２０１は、ヒートパイプｈが埋め込まれた回転軸２１１と、回転軸２１１の外周に設けた螺旋羽２１２と、回転軸２１１の起端部２１１ａを加熱する加熱装置２１３とで構成される。
【００６２】
加熱装置２１３は、第１加熱体２１４ｉと、第１加熱体２１４ｉに対向して配置される第２の加熱体２１４ｉｉとで構成される。第１及び第２加熱体２１４ｉ、２１４ｉｉは、互いに対向する位置にヒータ２１５を有する半円状の溝部２１６を備える。
【００６３】
そして、油化プラントの稼動立ち上げ時において、リードスクリュー２０１を加熱するには、第１及び第２加熱体２１４ｉ、２１４ｉｉがそれぞれ近づく方向に移動し、第１及び第２加熱体２１４ｉ、２１４ｉｉの溝部２１６内に回転軸２１１を収容するようにして回転軸２１１を挟み込み、その後ヒータ２１５に電力が供給され回転軸２１１の起端部２１１ａを加熱する。起端部２１１ａの熱はヒートパイプｈの作用により、回転軸２１１の先端側に移動して先端部２１１ｂを加熱する。リードスクリュー２０１が加熱されたら、第１及び第２加熱体２１４ｉ、２１４ｉｉを回転軸２１１から引き離して退避させ、その後にリードスクリュー２０１を回転させて油化プラントを稼動させればよい。
【００６４】
これによれば、油化プラントの稼動立ち上げ時にリードスクリュー２０１を加熱することで、溶融分解筒２３１内を内部からも加熱することができ、したがって、溶融分解筒２３１内の温度を早期に所定温度まで加熱することができる。ひいては、油化プラントをスムーズに稼動させることができる。
【００６５】
また、以上の実施形態では溶融部３、分解部４、溶融分解部１０３の加熱を、電熱ヒータ３２，４２，１３２を用いて行なう場合について説明したが、これに限られず、例えば熱風を利用して加熱してもよい。
【００６６】
図１１に溶融分解部２３０の加熱に熱風を利用した場合の一例を示す。図１１に示すように溶融分解部２３０は、溶融分解筒２３１と、外筒２３２とで構成され、溶融分解筒２３１と外筒２３２との間には熱風空間２３３が形成される。更に、溶融分解部２３０の始端側と終端側の熱風空間２３３を連結する循環配管２３４が配設され、循環配管２３４の中間には加熱装置２３５、ブロワ−２３６及びエアー調整配管２３７が配設される。
【００６７】
加熱装置２３５は、循環配管２３４内を流れる空気を加熱するための装置であり、例えば、循環配管２３４の外周に電熱ヒータを配設して形成することで、小型化、高効率化を図ることができ、ひいては溶融分解筒２３０の側に配置することができ油化プラント全体のコンパクト化が図れる。
【００６８】
ブロア−２３６は、溶融分解筒２３１内を熱風が終端側から始端側に向けて循環するように、循環配管２３４内の空気（熱風）を循環させるものである。これにより、溶融分解筒２３４内の温度が始端側から終端側に向けて高温となるように温度分布を形成することが可能となる。
【００６９】
エアー調整配管２３７は、内部に設けられた弁を開閉して、循環配管２３４内の空気（熱風）量を調整し、また、空気（熱風）の温度を調整するための配管である。
【００７０】
更に、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、様々に変形又は変更することが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の第１の油化プラントによれば、少なくとも分解部におけるプラスチックを加熱する際の加熱手段として電熱ヒータを用いるので、迅速、高精度かつ効率良くプラスチックを加熱ができる。また、複数の電熱ヒータの加熱温度を搬送方向の上流にある区分から下流にある区分にかけて徐々に高温となるように制御するので、徐々にプラスチックを加熱して、確実に解重合させて分解ガスとすることができる。更に、電熱ヒータとしてニクロムヒータを用いることにより、ある程度の形状に加工できるため、被過熱体の形状的な制限を緩和させることができる。また、電熱ヒータとして半導体ヒータを用いることにより、より効率よくプラスチックを加熱することができる。
【００７２】
本発明の第２の油化プラントによれば、供給部の供給手段と溶融部の搬送手段とを互いに単独で動作可能としたので、溶融部における搬送速度に拠らず、溶融部へ所望量のプラスチックを効率よく供給することができる。
【００７３】
本発明の第３の油化プラントによれば、残渣回収部のバルブ装置を、残渣回収配管の一方の開口端と他方の開口端の間の気体流通を遮断しつつ、プラスチック残渣を一方の開口端側から他方の開口端側へ送り出すようにしたので、安全かつ確実にプラスチック残渣を回収できる。
【００７４】
本発明の題４の油化プラントによれば、リードスクリューを加熱する加熱手段を備えたので、油化プラントの操業立ち上げ時に、効率よく立ち上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る油化プラントの全体構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る油化プラントの分解部の構成例を示す断面断面図である。
【図３】ニクロムヒータの一例を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る油化プラントの残渣回収部におけるバルブの働きを説明する図である。
【図５】第２実施形態に係る油化プラントの全体構成を示す模式図である。
【図６】第２実施形態に係る油化プラントの供給部を示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係る油化プラントの溶融分解部におけるリードスクリューの保持構造を説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る油化プラントの他のリードスクリューの模式図である。
【図９】第２実施形態に係る油化プラントの他の溶融分解筒の断面模式図である。
【図１０】他の実施形態に係る油化プラントにおける加熱機構を備えたリードスクリューを説明する図である。
【図１１】他の実施形態に係る油化プラントの溶融分解部の加熱手段を説明する図である。
【符号の説明】
１  油化プラント
２  供給部
３  溶融部
４  分解部
５  油回収部
６  残渣回収部
２１  搬送配管
２２  ホッパー
２３  供給筒
２４  リードスクリュー
３１  溶融タンク
３２  電熱ヒータ
３３  攪拌棒
４１  分解筒
４２  電熱ヒータ
４３  リードスクリュー
４７  コントローラ
５１  回収配管
５２  脱塩素装置
５３  コンデンサー
５４  油回収タンク
６１  残渣回収配管
６２  バルブ
６３  残渣タンク
７１  フィルター
７２  廃食油タンク
７３  混合機
７４  発電機
１０１  油化プラント
１０２  供給部
１０３  溶融分解部
１０４  油回収部
１０５  残渣回収部
【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】
2004269755.tif 000010
【図９】
2004269755.tif 000011
【図１０】
2004269755.tif 000012
【図１１】
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