(57)【要約】【課題】  不法投棄物のような固化した硫酸ピッチでも，短時間で流動化させるようにする。【解決手段】  硫酸ピッチａと複数の粒状の粉砕媒体ｂを容器内に入れ，容器１０を回転させることにより，粉砕媒体ｂから硫酸ピッチａに加わる摩擦力やせん断力によって，硫酸ピッチａを粉砕し，流動化させる。容器１０の内面に攪拌羽根３０を取り付け，容器１０を鉛直から傾斜した中心軸Ｌ周りに回転させることにより，容器１０の回転に伴って，攪拌羽根３０によって容器１０内の硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂが持ち上げられる運動と，攪拌羽根３０から硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂが落下する運動が繰り返して行われる。これにより，硫酸ピッチａの粉砕が促進される。こうして粉砕され，流動化した硫酸ピッチはハンドリング性に優れ，焼却炉に投入して焼却処理することも可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸ピッチと複数の粉砕媒体を容器内に入れ，容器を回転させることにより，硫酸ピッチを流動化させることを特徴とする，硫酸ピッチの流動化方法。
【請求項２】
前記容器内において，攪拌羽根によって粉砕媒体が持ち上げる運動と，攪拌羽根から粉砕媒体が落下させる運動を繰り返して行わせることを特徴とする，請求項１に記載の硫酸ピッチの流動化方法。
【請求項３】
前記粉砕媒体は，金属もしくはセラミックスからなるボールであることを特徴とする，請求項１又は２に記載の硫酸ピッチの流動化方法。
【請求項４】
硫酸ピッチを流動化させるに際し，容器内にアルカリ金属の水酸化物の水溶液又は極性のある有機系の液体を添加することを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の硫酸ピッチの流動化方法。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４に記載の硫酸ピッチの流動化方法によって流動化させた硫酸ピッチを焼却することを特徴とする，硫酸ピッチの処理方法。
【請求項６】
鉛直から傾斜した中心軸周りに回転駆動される容器を備え，該容器の内面に攪拌羽根が取り付けられていることを特徴とする，硫酸ピッチの流動化装置。
【請求項７】
前記容器には，硫酸ピッチと粉砕媒体を容器内に出し入れさせる開口部が設けられており，該開口部を上方に向けた姿勢と下方に向けた姿勢とにさせるように容器を揺動させる揺動機構を備えることを特徴とする，請求項６に記載の硫酸ピッチの流動化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，石油製品の硫酸洗浄で発生する硫酸ピッチの流動化方法，処理方法及び流動化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油製品を精製するために行われる硫酸洗浄では，硫酸ピッチが発生する。かかる硫酸ピッチは有害ガスを発し，悪臭を生じさせるので，これを無害化する必要がある。硫酸ピッチの硬さは，ガム状のもの，キャラメル状のもの，飴状のもの，と様々である。一方，硫酸ピッチは発生時には多少の（例えば１０Ｐ程度の）流動性を有しているものの，時間の経過とともに徐々に固化する性質がある。通常，硫酸ピッチは，処理するまでの間，ドラム缶などに入れて運搬，保管されるが，長期間経過して固化した硫酸ピッチは，流動性がなく，ドラム缶内から容易に取り出せなくなってしまう。このため，硫酸ピッチを処理する際のハンドリング性が劣るといった難点がある。
【０００３】
最近，ドラム缶に詰めた硫酸ピッチが山野に不法投棄され，腐食したドラム缶から漏れ出た硫酸ピッチによって周辺環境が汚染される問題が顕在化している。そのような不法投棄された硫酸ピッチは，発見までに長期間経過してることが多く，ドラム缶が腐食・破損して液分が流出し固形分のみが残っていたり，あるいは，時間の経過によってドラム缶内で硫酸ピッチが固化して流動性を失い，ハンドリング性が悪くなっている場合が多い。
【０００４】
そこで，硫酸ピッチを流動化させるために，特開昭５３−２９５８号公報には，固形分の硫酸ピッチを焼却炉の排熱を利用して６０〜８０℃に加熱し，液状化させることが開示されている。また，特開２００２−１３９９号公報には，硫酸ピッチに発煙硫酸，廃硫酸等の溶解剤を混合し，硫酸ピッチ中の固形分を溶解させて焙焼処理する方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５３−２９５８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９９号公報
【０００６】
しかしながら，時間が経過して固化した硫酸ピッチは，６０〜８０℃に加熱してもわずかに流動性を増す程度である。不法投棄されて完全に固化したような硫酸ピッチは，もはや加熱しても流動化させることが困難である。一方，硫酸を用いて硫酸ピッチを溶解させる方法は，溶解時に大量の亜硫酸ガスを発生させるので，密閉性の高い中和設備やガス処理設備などが必要となってしまう。また，硫酸ピッチを硫酸で溶解させると，処理の困難な強酸性汚泥を多量に生じてしまう。そして従来の方法は，いずれも固化した硫酸ピッチを流動化させるには非常に長い時間がかかってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は，不法投棄物のような固化した硫酸ピッチでも，短時間で流動化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば，硫酸ピッチと複数の粉砕媒体を容器内に入れ，容器を回転させることにより，硫酸ピッチを流動化させることを特徴とする，硫酸ピッチの流動化方法が提供される。
【０００９】
例えば，前記容器の内面に攪拌羽根を取り付け，前記容器を，鉛直から傾斜した中心軸周りに回転させることにより，容器の回転に伴って，攪拌羽根によって粉砕媒体が持ち上げられる運動と，攪拌羽根から粉砕媒体が落下する運動を繰り返して行わせるように構成しても良い。
【００１０】
前記粉砕媒体は，例えば複数の粒状であり，金属もしくはセラミックスからなるボールが例示される。硫酸ピッチを流動化させるに際しては，容器内にアルカリ金属の水酸化物の水溶液又は極性のある有機系の液体を添加しても良い。
【００１１】
これら流動化方法によって流動化させた硫酸ピッチを焼却することもできる。
【００１２】
また，本発明によれば，鉛直から傾斜した中心軸周りに回転駆動される容器を備え，該容器の内面に攪拌羽根が取り付けられていることを特徴とする，硫酸ピッチの流動化装置が提供される。
【００１３】
前記容器には，例えば，硫酸ピッチと複数の粒状の粉砕媒体を容器内に出し入れさせる開口部が設けられており，該開口部を上方に向けた姿勢と下方に向けた姿勢とにさせるように容器を揺動させる揺動機構を備える。
【発明の効果】
【００１４】
硫酸ピッチと例えば複数の粒状の粉砕媒体を容器内に入れ，容器を回転させることにより，不法投棄物のような固化した硫酸ピッチでも，大量の亜硫酸ガスを発生させずに，短時間で流動化させることができる。容器の内面に攪拌羽根を取り付け，容器を鉛直から傾斜した中心軸周りに回転させることにより，容器の回転に伴って，攪拌羽根によって容器内の硫酸ピッチと粉砕媒体が持ち上げられる運動と，攪拌羽根から硫酸ピッチと粉砕媒体が落下する運動が繰り返して行われる。これにより，硫酸ピッチの粉砕が促進される。こうして粉砕され，流動化した硫酸ピッチはハンドリング性に優れ，例えば，硫酸ピッチを焼却炉に投入して焼却処理することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明の好ましい実施の形態を図面を参照に説明する。図１は，容器１０の開口部１１を上に向けた姿勢を示す本発明の実施の形態にかかる流動化装置１の側面図である。図２は，容器１０の開口部１１を下に向けた姿勢を示す流動化装置１の側面図である。図３は，容器１０の縦断面図である。図４は，開口部１１から容器１０の内部を見た状態を示す図面である。
【００１６】
流動化装置１は，略紡錘体形状をなす容器１０を備えている。容器１０の上面は開口部１１になっている。後述するように，この開口部１１を通じて，容器１０の内部に硫酸ピッチａと複数の粒状の粉砕媒体ｂが出し入れされるようになっている。
【００１７】
容器１０の胴部には，容器１０を回転自在に支持するリング形状の軸受部材１２が装着してある。軸受部材１２は，ベース１５に立設された支柱１６の上端に軸１７を介して回転自在に支持されている。また，軸受部材１２には，開口部１１の方向に延びるリンク２０が取付けてある。一方，ベース１５には，容器１０を揺動させる揺動機構としてのシリンダー装置２１の下端が回転自在に取り付けてある。リンク２０の先端には，このシリンダー装置２１のピストンロッド２２の先端が，回転自在に接続されている。
【００１８】
ここで，図１は，シリンダー装置２１の伸張稼動によってピストンロッド２２が伸びた状態を示している。このようにシリンダー装置２１が伸張稼動した場合は，リンク２０の先端が上方に持ち上げられ，それに伴って，容器１０は軸１７を中心にして開口部１１を斜め上方に向けた姿勢に（図１中において反時計回転方向に）揺動するようになっている。
【００１９】
軸受部材１２にはモータ２５が取付けてあり，このモータ２５の回転動力が容器１０に伝達されて，容器１０が軸受部材１２の内側において回転するようになっている。図１に示すように，シリンダー装置２１の伸張稼動で容器１０の開口部１１が斜め上方に向けられた姿勢では，軸受部材１２に支持された容器１０の回転中心は，鉛直から傾斜した中心軸Ｌ（容器１０の開口部１１が斜め上方に向けるように鉛直から傾斜した中心軸Ｌ）に一致するようになっている。そして，このように中心軸Ｌを回転中心にして開口部１１を斜め上方に向けた姿勢で，モータ２５の回転動力で容器１０が回転するようになっている。
【００２０】
一方，図２は，シリンダー装置２１の短縮稼動によってピストンロッド２２が縮んだ状態を示している。このようにシリンダー装置２１が短縮稼動した場合は，リンク２０の先端が下方に引下げられ，それに伴って，容器１０は軸１７を中心にして開口部１１を斜め下方に向けた姿勢に（図２中において時計回転方向に）揺動するようになっている。
【００２１】
図３，４に示すように，略紡錘体形状をなす容器１０の底側の内周面には，容器１０の内部に向って突出する４枚の攪拌羽根３０が取り付けられている。これら攪拌羽根３０は，いずれも，容器１０の底面から開口部１１に向う方向に沿って配置されている。
【００２２】
前述のように，中心軸Ｌを回転中心にして開口部１１を斜め上方に向けた姿勢で，モータ２５の回転動力で容器１０が回転することにより，これら攪拌羽根３０も，中心軸Ｌを回転中心にして回転し，攪拌羽根３０は中心軸Ｌの下側と中心軸Ｌの上側を交互に移動するようになっている。そして，後述するように，攪拌羽根３０が下方から上方に移動する際には，容器１０の内部に入れられた硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂを，攪拌羽根３０によって掻き上げて行くようになっている。一方，攪拌羽根３０が上方まで移動した際，あるいは，更に上方から下方に移動する際には，攪拌羽根３０によって掻き上げられた硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂが攪拌羽根３０から離れて落下し，容器１０の底部に衝突するようになっている。
【００２３】
さて，以上のように構成された流動化装置１にあっては，予め，シリンダー装置２１を伸張稼動させることにより，容器１０を軸１７を中心にして図１中において反時計回転方向に揺動させ，図１に示すように，容器１０の開口部１１を斜め上方に向けた姿勢にする。これにより，軸受部材１２に支持された容器１０の回転中心を，鉛直から傾斜した中心軸Ｌ（容器１０の開口部１１を斜め上方に向けるように鉛直から傾斜した中心軸Ｌ）に一致させる。
【００２４】
そして，斜め上方に向けた開口部１１から，容器１０の内部に硫酸ピッチａと複数の粒状の粉砕媒体ｂを投入する。硫酸ピッチａは，例えばガソリン，灯油，軽油，重油，潤滑油などといった石油製品の精製あるいは再生油の製造などにおいて行われる硫酸洗浄で生ずるものであり，例えばタール油，石油製品中の硫黄分，アスファルト質，ガム状物質，各種スルホン酸，硫酸等を含み，そのままでは有害な亜硫酸ガスを発生する。容器１０内に投入される硫酸ピッチａの性状は，ガム状のもの，キャラメル状のもの，飴状のもの，と様々である。時間の経過によって固化した流動性のない硫酸ピッチａであっても良い。
【００２５】
硫酸ピッチａと一緒に容器１０内に投入される粉砕媒体ｂとは，例えば，金属もしくはセラミックスからなるボールであり，直径が２０〜７０ｍｍの鉄球などが例示される。粉砕媒体ｂは，市販されているもので良い。また，その形状は，球状以外の棒状などでも良い。容器１０内への粉砕媒体ｂの投入量は，硫酸ピッチａ中の固形分の量によるが，容器１０内へ投入される硫酸ピッチａの固形分に対して例えば５〜１０重量倍程度である。特に硫酸ピッチａの固形分が大きい場合は，大きな衝撃破壊力を得る必要があるため，大きい粉砕媒体ｂを多く使用すると良い。逆に硫酸ピッチａの固形分が小さい場合は，接触磨り剥がし効果を得るために小さい粉砕媒体ｂをも多く使用すると良い。
【００２６】
容器１０内への硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂの投入の順序は，いずれが先でも良いし，容器１０内へ硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂを一緒に投入しても良い。
【００２７】
そして，モータ２５の回転動力により，開口部１１を斜め上方に向けた姿勢で，中心軸Ｌを回転中心にして容器１０を回転させる。なお，容器１０を先に回転させておいて，容器１０内へ硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂを投入しても良い。
【００２８】
また，容器１０内には，アルカリ金属の水酸化物の水溶液もしくは極性のある有機系の液体を分散溶媒として添加しても良い。アルカリ金属の水酸化物の水溶液として，例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いることができる。また，極性のある有機系の液体として，例えばアルコールやアセトンなどを用いることができる。これら分散溶媒の添加量は，容器１０内へ投入される硫酸ピッチａの固形分に対して１〜１０倍重量程度である。
【００２９】
そして，このように容器１０内に硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂを入れ，更に，分散溶媒としてアルカリ金属の水酸化物の水溶液もしくは極性のある有機系の液体を容器１０に適宜添加して，容器１０を中心軸Ｌの周りで回転させる。すると，容器１０の内面に設けられた攪拌羽根３０が中心軸Ｌの周りで回転し，攪拌羽根３０は中心軸Ｌの下側と中心軸Ｌの上側を交互に移動する。これにより，攪拌羽根３０が下方から上方に移動する際には，容器１０の内部に入れられた硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂを，攪拌羽根３０によって掻き上げ，一方で，攪拌羽根３０が上方まで移動した際，あるいは，更に上方から下方に移動する際には，攪拌羽根３０によって掻き上げられた硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂが攪拌羽根３０から離れて落下し，容器１０の底部に衝突する。これにより，固化したような硫酸ピッチであっても，容器１０の底部への衝突による衝撃と，粉砕媒体ｂから硫酸ピッチａに加わる摩擦力やせん断力によって，硫酸ピッチａは徐々に粉砕されていく。また，容器１０内にアルカリ金属の水酸化物の水溶液や極性のある有機系の液体を添加している場合は，容器１０の回転に伴って，硫酸ピッチａが攪拌されて，それら分散溶媒中に硫酸ピッチａの一部もしくは全部が分散，溶解していく。なお，このように容器１０内にて硫酸ピッチａを粉砕している間，容器１０の開口部１１は常に斜め上方に向いているので，容器１０内から硫酸ピッチａと粉砕媒体ｂがこぼれる心配がない。
【００３０】
こうして，容器１０内において，硫酸ピッチａは粉砕され，あるいは更にアルカリ金属の水酸化物の水溶液や極性のある有機系の液体に分散，溶解することにより，硫酸ピッチａを流動化させることができる。そして，このように硫酸ピッチａを流動化させた後，シリンダー装置２１を短縮稼動させることによって，図２に示すように，容器１０を軸１７を中心にして図２中において時計回転方向に揺動させ，開口部１１を斜め下方に向けた姿勢にする。これにより，容器１０内において流動化した硫酸ピッチａは，容器１０内から開口部１１を通って排出されることになる。こうして排出された硫酸ピッチａは，例えば焼却炉に投入して焼却処理することも可能である。
【００３１】
以上，本発明の好ましい実施の形態の一例を示したが，本発明はここに例示した形態に限定されない。例えば，容器１０の内周面に配置される攪拌羽根３０は必ずしも４枚でなくても良く，３枚以下，あるいは５枚以上でも良い。なお，アルカリ金属の水酸化物の水溶液や極性のある有機系の液体を分散溶媒として容器１０内に添加する場合，それら分散溶媒を先に容器１０内に入れておき，硫酸ピッチを分散溶媒中に投入するようにすると良い。分散溶媒としてアルカリ金属の水酸化物の水溶液を用いる場合は，容器１０内に予め充分な量の水酸化ナトリウム水溶液を充填しておき，容器１０内に投入された硫酸ピッチが，水酸化ナトリウム水溶液中に完全に浸漬するようにすると良い。また，容器１０内に充填されている水酸化ナトリウム水溶液の塩基の当量が，容器１０内に投入される硫酸ピッチａの酸の当量を上回るようにすると良い。そうすれば，硫酸ピッチａを完全に中和することができる。その他，アルカリ金属の水酸化物の水溶液や極性のある有機系の液体の代りに，水や硫酸等の酸を分散溶媒に用いても良い。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１〜４で説明した流動化装置を用いて，硫酸ピッチを処理した。実施例１，２及び比較例における容器内への硫酸ピッチ投入量，硫酸ピッチ中の固形分比率，固形分の最大径，容器の回転数，容器容積と最大内径，粉砕媒体の比重，粉砕媒体の最大径，全粉砕媒体の重量，分散溶媒の種類，分散溶媒の添加量を表１に示す。実施例１では，粉砕媒体として直径２０〜７０ｍｍの鋼鉄製ボールを用いた。実施例２では，粉砕媒体として直径１２．５ｍｍの鋼鉄製ボールを用いた。一方，比較例では，粉砕媒体は使用しなかった。そして，実施例１，２及び比較例のいずれの場合も，３０分間容器を回転させて流動化処理を施し，処理後の硫酸ピッチを１ｍｍの篩に通過させた。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
実施例１では，全量篩を通過し，固形分は残っていなかった。実施例２では，添加した硫酸ピッチの４４％が篩上に残った。一方，比較例では，添加した硫酸ピッチの８４％が篩上に残った。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は，硫酸ピッチの処理に利用される。本発明は，不法投棄など長期間経過して固化することによりハンドリング性が劣化した硫酸ピッチの処理にも利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】容器の開口部を上に向けた姿勢を示す本発明の実施の形態にかかる流動化装置の側面図である。
【図２】容器の開口部を下に向けた姿勢を示す流動化装置の側面図である。
【図３】容器の縦断面図である。
【図４】開口部から容器の内部を見た状態を示す図面である。
【符号の説明】
【００３７】
ａ    硫酸ピッチ
ｂ    粉砕媒体
１    流動化装置
１０  容器
１１  開口部
２１  シリンダー装置
２５  モータ
３０  攪拌羽根
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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