(57)【要約】【課題】熱分解装置上部の円筒状還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止する廃プラスチック処理装置を提供すること。【解決手段】熱分解装置の内容器の回転に連動して運動するコーキング生成防止装置を有する廃プラスチック処理装置で、コーキング生成防止装置は還流塔内径よりも小さい径を有する還流塔内に設置したコーキング生成防止用円筒、還流塔内の上部から吊り下げた複数のチェーン、還流塔内の上部から吊り下げた複数の棒、熱分解装置の内容器の回転に連動して還流塔内表面に接触するワイヤー、還流塔内表面に窒素を吹き付ける。【選択図】    図１
2005041965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に廃プラスチックが投入される投入口と他端側に排出スリットとを有し回転しながら投入された廃プラスチックを保持し内部で油ガスと残渣とに分離する内容器と、
この内容器に投入された廃プラスチックを加熱する加熱源を有し前記内容器の外側に設けられる外部加熱ジャケットと、
内容器から排出された残渣を外部加熱ジャケットの内面で一旦保持し残渣を排出する下部残渣排出ノズルと油ガスを排出する上部油ガス排出ノズルとを設けた外容器とを有する熱分解装置と、
この上部油ガス排出ノズルの上部に設けられ排出された油ガスに含まれる重質成分を前記熱分解装置に還流させる還流塔と、
この還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止するコーキング生成防止装置と
を有する廃プラスチック処理装置。
【請求項２】
前記コーキング生成防止装置は、前記還流塔の内面にコーキングが生成するのを防止するように、前記内容器の回転に連動して前記還流塔内を上下運動するように設けられた前期還流塔内径よりも小さい径を有するコーキング生成防止用円筒を有する請求項１に記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項３】
前記コーキング生成防止装置は、前記還流塔内の内面にコーキングが生成するのを防止するように、前記還流塔内の内面を上部から末端に吊り下げられた錘を有する複数のチェーンが前記内容器の回転に連動して前記還流塔内を衝突するようにした請求項１に記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項４】
前記コーキング生成防止装置は、前記還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止するように、前記還流塔内の内面を掻き取るために上部に設けられた複数の棒を前記内容器の回転に連動して前記還流塔内表面に衝突するようにした請求項１に記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項５】
前記棒の表面には、コーキングを除去し易くした硬質ブラシを設けたことを特徴とする請求項４記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項６】
前記コーキング生成防止装置は、前記還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止するように、前記還流塔内の内面を掻き取るために上部に設けられた複数の螺旋状のワイヤーを前記内容器の回転に連動して前記還流塔内表面に接触するようにした請求項１に記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項７】
前記ワイヤーの表面には、コーキングを除去し易くした硬質ブラシを設けたことを特徴とする請求項６記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項８】
前記コーキング生成防止装置は、前記還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止するように、前記還流塔内表面に窒素ガスを噴出する複数の噴射口を上部に設けたことを特徴とする廃プラスチック処理装置。
【請求項９】
前記コーキング生成防止装置は前記還流塔外表面に設けられた熱風ジャケットを有し、前記還流塔内表面に噴射される窒素が前記熱風ジャケットで加熱・予熱できるようにしたことを特徴とする請求項８記載の廃プラスチック処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを熱分解して油化処理する廃プラスチック処理装置で発生する油ガスを還流する機能を有する廃プラスチック処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の廃プラスチック処理装置においては、廃プラスチックは熱分解装置において溶融されて熱分解され、分解ガス（油ガス）と残渣とが発生する。分解ガスは生成油回収塔（蒸留塔）等によって蒸留され軽質油、中質油、重質油等に分留、回収され、或いは、そのまま凝縮して分解油として回収される。
一例として、特開２００２−１７３６９０号公報に記載の廃プラスチック処理装置があるが、これに記載の熱分解装置は、バーナ部にて燃料（回収分解油等）を燃焼させて生成した燃焼ガスによって、廃プラスチック投入機を経て投入された廃プラスチックを加熱するとともに、分解ガス（油ガス）と残渣とに分解するようになっている。熱分解装置の油ガス側上部には、熱分解装置で発生する油ガス中の重質成分を熱分解装置に還流する機能を有する還流塔を設けている。また、その下流には、凝縮装置（分解ガスエゼクタ等）が設置され、液体油（回収油等）を噴射して、分解ガスを凝縮させる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１７３６９０号公報
また、特開２００１−２０００９３号公報に記載の廃プラスチックを熱分解する内容器回転式熱分解装置では、還流塔の外側に冷却ジャケットを設置し、冷却ジャケットには熱分解装置の加熱ジャケットを流した高温排ガスを空気で希釈したガスを流すようにし、還流塔内の温度が還流に最適な約３００℃になるよう調温される。熱分解装置運転中、油分の多い分解ガス（油ガス）が発生する場合や、投入廃プラスチック材料の特性等により熱分解装置内筒内の温度上昇が低い場合等は、分解ガス（油ガス）中に重合成分や残渣成分が多く排出され、これが原因で還流塔の内面に残渣が付着、蓄積、固着し、コーキング状態になることがある。これを防止するために、還流塔の外側の冷却ジャケットには、還流塔内の温度が還流に常時最適な約３００℃になるよう調整して流すが、上記のような特殊な条件の場合、還流塔内に残渣が付着、蓄積、固着し、コーキング状態が引き起こされ、以後コーキング状態が進行して、還流塔内が閉塞状態となる恐れがある。還流塔内が閉塞すると、処理装置の運転を停止し内部清掃を行わねばならず、運転効率が落ちるという問題がある。
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−２０００９３号公報
【発明が解決しようとする課題】
このようなコーキングを引起しやすい運転条件で還流塔内のコーキングを進行させるような条件においても、処理装置の運転を継続しながら、コーキングの発生を防止することを目的とし、還流塔内のコーキングを進行させることなく安定運転のできる内容器回転式の廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状の還流塔内表面にコーキングが生成するのを防止するように、コーキング生成防止装置を還流塔内に設置した。還流塔内のコーキング生成防止装置により、熱分解装置の内容器の回転に連動して、還流塔内表面に接触するようにしてコーキングの生成を防止する廃プラスチック処理装置である。
本発明によれば、コーキングが生成され易い処理装置の運転条件でも、還流塔が閉塞に至ることなく安定運転できる廃プラスチック処理装置を提供することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明による第１の実施の形態を示す内容器が回転する廃プラスチック処理装置の熱分解装置である。この図１は熱分解装置の長手方向概略断面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ方向から見た熱分解装置の還流塔概略断面図である。
図１および図２に示すように、熱分解装置１０  内の内容器１２の回転に連動して内容器外表面に設置したカム機構１４により上下運動するように還流塔１６の内径よりも僅かに小さい径を有するコーキング生成防止用円筒１８を還流塔１６内に設置する。  このコーキング生成防止用円筒１８が還流塔１６内で上下運動することにより、還流塔１６の内面にコーキングが生成するのを防止する。
還流塔１６内に設置されるコーキング生成防止用円筒１８は、還流塔１６内で振動を伴った上下運動をしても、還流塔１６の内面と衝突することがないように還流塔１６の内面設置される。また、このコーキング生成防止用円筒１８の下部には、熱分解装置１０の内容器１２外表面に設置した曲面上のカム機構が設置されており、コーキング生成防止用円筒１８はこの滑らかなカム機構１４の上部に円筒１８下部の当たり面で接触して置かれている。カム機構１４の曲面形状により内容器１２の回転に連動してコーキング生成防止用円筒１８が上下する。勿論、コーキング生成防止用円筒１８の高さは、この円筒が上下しても、還流塔１６の上部に当たらない高さに設定されている。
【０００７】
また、図１に示すように、還流された分解ガス（油ガス）が還流塔１６を出て、連通管２０に円滑に流れるように、コーキング生成防止用円筒１８上部の連通管２０側は開口する構造となっている。
図１に示すようなコーキング生成防止用円筒１８を還流塔１６内部に設置することにより、運転中、熱分解装置１０の内容器１２が正回転、逆回転することにより、コーキング生成防止用円筒１８が上下に運動し、コーキング生成防止用円筒１８も微振動することから、還流塔１６の内面ばかりでなく、コーキング生成防止用円筒１８内外表面にもコーキングが生成されるのを防止することができ、還流塔１６内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態が確保される。
図３は、本発明による第２の実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の熱分解装置である。図３では、内容器１２の回転に連動して還流塔１６内の内面に振動を与えるように、還流塔１６の上部から下方へ複数のチェーン２２を吊り下げる。チェーン２２の末端には錘２２ａが取り付けられ、回転する内容器１２外表面に設置したカム機構１４上部の当たり面に接触する度に振動する。
このチェーン２２の振動により、チェーン２２が還流塔１６内面に衝突するようになっている。チェーン２２は、振動を伴った左右上下運動をしても、還流塔１６の内面や回転する熱分解装置１０の内容器１２に挟まったり食込んだりすることがなく、且つ、チェーン２２の振動により還流塔１６内面に接触する形で複数設置される。チェーン２２は振動してお互い接触しても絡んだりもつれたりしないような適度な間隔を設けて還流塔１６の内面に設置されている。
【０００８】
還流された分解ガス（油ガス）が還流塔１６を出て、連通管２０に円滑に流れるように、チェーン２２は還流塔１６の内面において適度な間隔をおいて設けられ、チェーン２２が分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないようにしている。このように、図３に示すようにチェーン２２を還流塔１６内部に設置することにより、廃プラスチック処理装置の運転中、熱分解装置１０の内容器１２が正回転、逆回転することにより、チェーン２２が振動して還流塔１６内面に衝突し、チェーン２２自体も微振動する為、還流塔１６の内面は勿論、チェーン２２自体にもコーキングが生成されるのを防止することができ、還流塔１６内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態を確保できる。
図４は、本発明による第３の実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の熱分解装置である。図４では、内容器１２の回転に連動して還流塔１６内の内面に接触するように、還流塔１６の上部から複数の棒２４を吊り下げる。棒２４の下端は回転する内容器１２外表面に設置したカム機構１４上部の当たり面に接触して振動し、この棒２４の振動により還流塔１６内面に衝突する。棒２４は、振動を伴った運動をして棒同志が接触しても、異常を起こさないような強度と間隔を有して設置される。
【０００９】
また、還流された分解ガス（油ガス）が還流塔１６を出て、連通管２０に円滑に流れるように、これら複数の棒２４には適度な隙間を設け、棒が分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないようにしている。
このように、棒２４を還流塔１６内部に設置することにより、廃プラスチック処理装置の運転中、熱分解装置１０の内容器１２が正回転、逆回転することにより、棒２４が振動して還流塔１６内面に衝突し、棒２４自体も振動するため、還流塔１６の内面は勿論、棒２４自体にもコーキングが生成されるのを防止することができ、還流塔１６内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態を確保できる。さらに、図４に示すように棒２４の表面には、コーキングを除去し易くした硬質ブラシ２４ａを設けたものである。棒２４の表面に取付け加工した硬質ブラシ２４ａは、棒２４が振動を伴った運動をしても、還流塔１６の内面や回転する熱分解装置１０の内容器１２に挟まったり食込んだりすることがないように設けられる。また、この棒２４の表面に取付け加工した硬質ブラシ２４ａは、分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないように設けられる。
表面に取付け加工した硬質ブラシ２４ａを設置した棒２４を還流塔１６内部に設置することにより、廃プラスチック処理装置の運転中、熱分解装置１０の内容器１２が正回転、逆回転することにより、振動した棒２４と共に硬質ブラシ２４ａも還流塔１６内面で運動するため、還流塔１６の内面ばかりでなく、表面に取付け加工した硬質ブラシ２４ａを設置した棒２４自体にもコーキングが生成するのを防止することができ、還流塔１６内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態を確保できる。
【００１０】
図５は、本発明による第４の実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の熱分解装置である。
図５では、還流塔１６内の表面に接触するように螺旋状のワイヤー２６を還流塔１６上部に設置し、熱分解装置１０の内容器１２の回転に連動して螺旋状のワイヤー２６が還流塔１６内面を掻き取るようにしたものである。取り付ける螺旋状のワイヤー２６は、ワイヤー２６が振動を伴った運動をしても、還流塔１６の内面や回転する熱分解装置内容器１０に挟まったり食込んだりすることがなく、且つ、ワイヤー２６の振動により還流塔１６の内面に接触する形で設置される。
また、この螺旋状のワイヤー２６の下部には、熱分解装置１０の内容器１２外表面にカム機構１４が設置されており、螺旋状のワイヤー２６はこのカム機構１４上部の当たり面に接触する度に振動する。このような振動により、螺旋状のワイヤー２６が還流塔１６内面に衝突する。螺旋状のワイヤー２６は振動して上下のワイヤーが接触しても絡んだりもつれたりしないように各ワイヤー間には適度な間隔とワイヤー自体の強度をもたせる。
また、還流された分解ガス（油ガス）が還流塔１６を出て、連通管２０にスムースに流れるように、螺旋状のワイヤー２６の間隔には適度な隙間を設け、ワイヤー２６が分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないようにしている。
【００１１】
図５のような螺旋状のワイヤーを還流塔１６内部に設置することにより、廃プラスティック運転中、熱分解装置の内容器が正回転、逆回転することにより、螺旋状のワイヤーが振動して還流塔内面に衝突し、螺旋状のワイヤー自体も運動する為、還流塔の内面は勿論、ワイヤー自体もコーキングが生成するのを防止することができ、還流塔内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態を確保できる。
さらに、図５に示すようにワイヤー２６の表面には、コーキングを除去し易くした硬質ブラシ２６ａを設けたものである。表面に取付け加工した硬質ブラシ２６ａは、螺旋状ワイヤー２６が振動を伴った運動をしても、還流塔１６の内面や回転する熱分解装置１０の内容器１２に挟まったり食込んだりすることがないように設けられる。また、このワイヤー２６の表面に取付け加工した硬質ブラシ２６ａは、分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないように設けられる。
表面に取付け加工した硬質ブラシ２６ａを設置したワイヤー２６を還流塔１６内部に設置することにより、廃プラスチック処理装置の運転中、熱分解装置１０の内容器１２が正回転、逆回転することにより、振動したワイヤー２６と共に硬質ブラシ２４ａも還流塔１６内面で運動するため、還流塔１６の内面ばかりでなく、表面に取付け加工した硬質ブラシ２６ａを設けたワイヤー２６自体にもコーキングが生成するのを防止することができ、還流塔１６内は常に分解ガス（油ガス）が流れ易い状態を確保できる。
【００１２】
図６は、本発明による第５の実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の熱分解装置である。
図６では、還流塔１６内表面に窒素ガスを吹き付けられるようにを還流塔１６上部に設置した窒素噴射ヘッダ２８に複数の窒素噴射口３０を設け、この窒素噴射口３０から定期的に窒素を噴射し、還流塔内面を吹き飛ばすようする。廃プラスチック処理装置の運転中、還流塔１６上部に設置された複数の窒素噴射口３０からは、還流塔１６内表面に窒素が噴射される。窒素を噴射することにより、還流塔１６内面に付着しそうな残渣の粉、油分等を吹き飛ばすことができ、また、これを定期的に噴射することにより、還流塔１６内表面を常時良い状態に保てるようにしたものである。
図６に示すように窒素噴射ヘッダ２８に設けた窒素噴射口３０の数、噴射角度は、還流塔１６の内表面を吹き飛ばすのに最適な角度に設定される。  窒素噴射口３０の噴射角度を微調整できるような角度可動式等の窒素噴射口を取り付けると、調整が行い易くなる。この場合、噴射される窒素が、還流塔１６から連通管２０に向かって流れる分解ガス（油ガス）の流れの抵抗にならないように、窒素噴射口の位置、間隔を適切に設定する。
【００１３】
さらに、図６に示すように窒素ガスを供給する噴射用窒素加熱配管３２を還流塔１６外表面に設置した熱風ジャケットに沿わせて設けることにより窒素加熱配管３２内部の窒素ガスを加熱する。窒素を噴射するまでに窒素を予熱できるようにしたことにより、噴射する窒素の温度を、還流塔１６内を還流させる分解ガス（油ガス）とほぼ同一温度にすることができ、噴射する窒素により還流特性が阻害されることなく、還流を正常に行うことができる。
尚、噴射される窒素が十分加熱されるように、噴射用窒素加熱配管６８を還流塔の熱風ジャケットの外側に沿わせて施工し、還流塔外表面の熱風ジャケット内に入れる等、加熱する窒素配管の施工方法を最適に設計する。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、コーキングを引起こしやすい運転条件における運転においても、閉塞に至ることなく安定運転できる還流塔を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による廃プラスチック処理装置の内容器回転式熱分解装置を示す概略構成図。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線に沿った熱分解装置上部の還流塔の概略断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態による廃プラスチック処理装置の内容器回転式熱分解装置を示す概略構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態による廃プラスチック処理装置の内容器回転式熱分解装置を示す概略構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態による廃プラスチック処理装置の内容器回転式熱分解装置を示す概略構成図。
【図６】本発明の第５の実施の形態による廃プラスチック処理装置の内容器回転式熱分解装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１０    内容器回転式熱分解装置
１２      内容器
１４    カム機構
１６    還流塔
１８      コーキング生成防止用円筒
２０      連通管
２２      チェーン
２２ａ    チェーン下端の錘
２４      棒
２４ａ    硬質ブラシ
２６      ワイヤー
２６ａ    硬質ブラシ
２８    窒素噴射ヘッダ
３０    窒素噴射口
３２    窒素加熱配管
【図１】
2005041965.tif 000003
【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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