(57)【要約】【課題】乾留炉に被乾留物を投入する投入ホッパや炉外に排出する乾留ガスの処理装置の小型化を図る。【解決手段】不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体２に規定量の被乾留物３を投入して乾留処理する誘導加熱式乾留炉において、１回に乾留処理する規定量の被乾留物３を複数回に分けて炉体２に投入する。被乾留物３を２回に分けて投入することにより、被乾留物３の投入ホッパ４を１／２の容量に小型化することができるとともに、乾留ガスの発生も平準化されて最大発生ガス量が少なくなり、排ガス処理装置１６も小型化できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、
１回に乾留処理する前記規定量の被乾留物を複数回に分けて前記炉体に投入することを特徴とする誘導加熱式乾留炉の運転方法。
【請求項２】
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉において、
１回に乾留処理する前記被乾留物の規定量よりも小さい容量を有する前記被乾留物の投入ホッパを設け、この投入ホッパの底蓋を複数回開いて前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにしたことを特徴とする誘導加熱式乾留炉。
【請求項３】
前記投入ホッパを複数基設け、これらの投入ホッパの底蓋を交互に開いて前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにしたことを特徴とする請求項２記載の誘導加熱式乾留炉。
【請求項４】
前記投入ホッパを複数基設け、これらの投入ホッパの底蓋を同時に複数回開放して前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにしたことを特徴とする請求項２記載の誘導加熱式乾留炉。
【請求項５】
不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉において、
前記被乾留物を連続的に投入する投入コンベアを設け、この投入コンベアにより前記被乾留物を前記規定量に達するまで連続的に投入するようにしたことを特徴とする誘導加熱式乾留炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高分子化合物を含む廃棄物を乾留処理する誘導加熱式乾留炉に関し、特に炉内への被乾留物の投入に関する。
【背景技術】
【０００２】
炉体を誘導加熱することにより、不活性ガス雰囲気の炉内で被乾留物を乾留処理するバッチ式の誘導加熱式乾留炉については、例えば特許文献１に記載されている。この種の乾留炉は炉体の外側に加熱コイルが設けられ、この加熱コイルが作る磁束が炉体と鎖交することで、この鎖交磁束を打ち消すように炉体に誘導電流が生じ、この誘導電流による抵抗損により炉体が発熱する。この炉体の熱は炉壁からの輻射や熱伝導により被乾留物に伝えられ、被乾留物が温度上昇する。その結果、被乾留物に含まれる高分子化合物が熱分解され、可燃性の乾留ガスが発生する。被乾留物は乾留処理の終了の都度、炉外に排出される。
【特許文献１】特開平１０−４３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したバッチ式の乾留炉において、被乾留物は一定の高温に維持された炉体に投入されるが、従来は１回に処理する規定量の被乾留物を一度にまとめて投入している。例えば、被乾留物を投入ホッパに保持しておき、投入時には投入ホッパの底蓋を開いて被乾留物を炉内に落下させる乾留炉では、投入ホッパには上記した規定量に見合う容量を持たせ、この投入ホッパに収容した規定量の被乾留物の全量をまとめて炉内に投入している。
【０００４】
ところが、１回に処理する規定量の被乾留物をまとめて投入する従来の運転には、次のような問題がある。まず、乾留炉の１回処理量が大きくなるにつれて、それに見合う容量の投入ホッパも大きくなり、結果として乾留炉設備が大型化する。次に、被乾留物を乾留すると高分子化合物の熱分解ガス（乾留ガス）が発生するが、被乾留物の投入量が多くなると単位時間当たりの乾留ガスの発生量も多くなり、その最大発生ガス量も増加する結果、炉外に排出する乾留ガスを処理する排ガス処理装置も大型化する。
【０００５】
この発明の課題は、乾留炉に被乾留物を投入する投入ホッパや炉外に排出する乾留ガスを処理する排ガス処理装置の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は、不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉の運転方法において、１回に乾留処理する前記規定量の被乾留物を複数回に分割して前記炉体に投入するものとする（請求項１）。
【０００７】
請求項１の発明によれば、１回に乾留処理する規定量の被乾留物を複数回に分けて炉体に投入することにより、被乾留物の投入ホッパを投入回数に応じて小型化することができるとともに、乾留ガスの発生も平準化されて最大発生ガス量が少なくなり、排ガス処理装置も小容量で済む。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、この発明は、不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉において、１回に乾留処理する前記被乾留物の規定量よりも小さい容量を有する前記被乾留物の投入ホッパを設け、この投入ホッパの底蓋を複数回開いて前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにするものとする（請求項２）。
【０００９】
請求項２の発明によれば、投入ホッパを用いて被乾留物を投入する場合に、投入ホッパの容量を１回の処理量よりも小さくしてその小型化を図る一方、この投入ホッパによる投入を複数回繰り返して乾留ガスの発生を平準化させ、最大発生ガス量を抑えて排ガス処理装置を小型化することができる。
【００１０】
請求項２の発明において、前記投入ホッパを複数基設け、これらの投入ホッパの底蓋を交互に開いて前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにすれば、１つの投入ホッパで投入中に他の投入ホッパに被乾留物を装填でき投入作業が円滑になる（請求項３）。
【００１１】
請求項２の発明において、前記投入ホッパを複数基設け、これらの投入ホッパの底蓋を同時に複数回開いて前記規定量の被乾留物を前記炉体に投入するようにすることも可能である（請求項４）。請求項４の発明によれば、投入ホッパ１基当りの大きさをより小型化することが可能になる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、この発明は、不活性ガス雰囲気の炉内で誘導加熱した炉体に規定量の被乾留物を投入し、この被乾留物を前記炉体からの熱で加熱して乾留処理する誘導加熱式乾留炉において、前記被乾留物を連続的に投入する投入コンベアを設け、この投入コンベアにより前記被乾留物を前記規定量に達するまで連続的に投入するようにするものとする（請求項５）。投入コンベアによる連続投入によれば、乾留ガスの発生がほとんど均一化され、規定量の投入完了とほぼ同時に乾留処理を終了させることも可能である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、被乾留物の分割投入により、分割回数に応じた投入ホッパの小型化が図れるとともに、乾留ガスの発生が平準化され、最大ガス発生量が抑えられて排ガス処理装置も小型化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明の実施の形態を示す乾留炉の一例を示す概略縦断面図である。図１において、１は閉塞された不活性ガス雰囲気を形成する円筒状の断熱槽で、キャスタブル断熱材で構成され、炉蓋１ａ、炉底１ｂを備えている。断熱槽１の内側に磁性材（鉄）からなる円筒状の炉体２が置かれ、炉体２内に被乾留物３（例えば飲料缶）が収容されている。被乾留物３は、炉蓋１ａに取り付けられた投入ホッパ４から規定量が投入される。投入ホッパ４は開閉制御回路５により開閉制御される上蓋６及び底蓋７を備え、底蓋７を閉じ上蓋６を開いた状態でコンベア８により規定量の被乾留物３が供給され、上蓋６を閉じた状態で底蓋７を開くことにより、被乾留物３を炉体２内に落下させる。上記したように上蓋６及び底蓋７はいずれか一方が常に閉鎖され、炉内と外気との遮断を図られる。９はメッシュ構造からなる通風性の炉底板で、被加熱物３は炉底板９上に支承される。断熱槽１の外側に加熱コイル１０があり、加熱コイル１０はインバータ電源１１により励磁される。
【００１５】
１２は加熱制御回路で温度センサ１３により炉体２の温度を検出し、インバータ電源１１を制御して炉体２の温度をコントロールする。炉底板９の下には炉内ガスを循環させるファン１４が取り付けられ、ファン１４はモータ１５によって駆動される。ファン１４の回転により、炉内ガスは矢印で示すように炉内を循環する。１６は排ガス処理装置で炉上部につながれている。１７は不活性ガスを供給する窒素タンクで、窒素ガスは電磁弁１８を介して炉底部から炉内に導入される。
【００１６】
図１に示した乾留炉による被乾留物３、ここでは例えば飲料缶の乾留処理について説明すると以下の通りである。まず、電磁弁１８を開いて窒素タンク１７の不活性ガスを炉内に導入し、炉内を大気圧よりも若干高い圧力の不活性ガス雰囲気として大気（酸素）を遮断する。次いで、インバータ電源１１から加熱コイル１０に高周波電流を供給する。これにより、加熱コイル１０が作る磁束が炉体２と鎖交し、この鎖交磁束を打ち消すように炉体２に誘導電流が生じて炉体２が抵抗損で発熱する。制御回路１２は炉壁温度を温度センサ１３で検出し、その温度が一定になるように加熱コイル１０に供給する電力を制御する。いまの場合、乾留温度を例えば550℃として、炉壁温度を例えば600℃に保つように制御する。炉壁温度が600℃で飽和したら、投入ホッパ４から被乾留物３を炉内に投入する。これで被乾留物３の乾留処理が開始される。
【００１７】
炉内では、被乾留物３は炉体２の壁面からの輻射・熱伝導、被乾留物同士の接触による熱伝導、炉内ガスからの熱伝達により加熱されて温度上昇する。その場合、炉体２内の中心部の被乾留物３は、炉壁からの輻射を受けにくいので昇温が遅い。そこで、ファン１４により炉内ガスを炉内中心部と通風空間１９とを通して循環させる。この循環ガスは通風空間１９を通過する間に炉壁と接触して加熱され、次いで通風穴２０を通過して炉体２内に入り、中心部を下降しながら被乾留物３を加熱し、低温となって通風口２１から通風空間１９に送入される。これにより、炉体２内で被乾留物３の加熱の均一化が図られる。
【００１８】
被乾留物３は乾留温度（550℃）まで加熱されることにより、表面の塗料が分解されて乾留ガスを発生する。この乾留ガスは、炉上部から排気ガス処理装置１６に導かれる。排気ガス処理装置は、例えば燃焼搭、ガス冷却搭、集じん機（バグフィルタ）、排気ブロワ等からなるものが使用され、排気ガスは燃焼により最終処理される。乾留処理の開始前に炉内に導入した不活性ガスは乾留ガスとともに排出されるが、乾留ガスの発生量が多く炉内圧が保たれている間は不活性ガスの新たな導入は必ずしも必要ではない。しかし、乾留ガスの発生量が減少して炉内圧が一定値以下に低下したら、これを図示しない圧力センサで検出して不活性ガスを導入し炉内圧を大気圧以上に維持する。乾留処理が終了したら、炉底１ｂを開いて被乾留物３を排出する。
【００１９】
ここで、投入ホッパ４は、炉体２で１回に乾留処理する被乾留物３の規定量よりも小さい容量、いまの場合は１／２の容量を有している。そこで、図示投入ホッパ４は、底蓋７を複数回、いまの場合は２回開いて規定量の被乾留物３を炉体２に投入する。すなわち、１回目の投入終了後、コンベア８から投入ホッパ４に次の被乾留物３を装填し、次いで上蓋６を閉じ底蓋７を開いて２回目の投入を行う。このように２回に分けて規定量の被乾留物３を投入することにより、投入ホッパの容量を１回の処理量よりも小さくして、その小型化を図れるとともに、次に説明するように乾留ガスの発生を平準化させ、最大発生ガス量を抑えては排ガス処理装置１６の小型化を図ることができる。
【００２０】
図４は、２回に分けて投入したときの被乾留物の温度上昇と乾留ガス発生状況を示す線図で、横軸は時間（ｍｉｎ）、縦軸は温度（℃）、乾留ガス発生量（Ｌ／ｍｉｎ）、被乾留物投入量（ｋｇ）である。また、図６に、一度に全量投入する乾留炉の被乾留物の温度上昇と乾留ガスの発生状況を示す。まず、図６において、炉内の被乾留物は強制循環する高温の炉内ガスにより加熱されて均一に温度上昇し、この被乾留物の温度の上昇に伴って増加した乾留ガスは、被乾留物の温度が所定の乾留温度（例えば550℃）に達する前にガス発生のピークを迎え、その後は減少してゆく。排ガス処理装置１６は、この最大の排ガス発生量を処理できる規模が必要である。
【００２１】
これに対し、２回に分けて投入する図４においては、被乾留物の投入に応じてガス発生量のピークが２回発生し、乾留ガスの発生が平準化されるため、発生ガス量の最大値が1回で全量投入するときに比べて下がる。従って、排ガス処理装置１６の規模は、全量投入の場合に比べて小さくできる。上記した実施の形態では、被乾留物を２回に分けて投入する例を示したが、３回あるいはそれ以上に分けて投入することも可能である。
【００２２】
図２は、投入ホッパを２基設けた実施の形態を示す乾留炉の縦断面図である。すなわち、図２において、１回に処理される被乾留物３の規定量の１／２の容量の投入ホッパ４が炉蓋１ａに２基併設され、それぞれコンベア８により被乾留物３が装填されるようになっている。図２の場合は、投入ホッパ４，４の一方、例えば左側の投入ホッパ４から１回目の被乾留物３を投入している間に、右側の投入ホッパ４に次に投入する被乾留物３を装填し、１回目の投入が終了次第、右側の投入ホッパ４から２回目の投入をする。
【００２３】
このように一方の投入と他方の装填とを同時平行に行うことにより投入作業が円滑になる。この場合にも、図１及び図２で説明したと同様に、投入ホッパ４及び排ガス処理装置１６が小型化される。図２の場合、投入ホッパ４の容量を規定量の１／４として同時に１回目の投入をし、次いで左右の投入ホッパ４，４に同時に装填した後、２回目の投入を同時に行うことも可能である。
【００２４】
図３は、投入ホッパの代わりにベルトコンベアで連続的に投入するようにした実施の形態を示すものである。図５に、そのときの被乾留物の温度上昇と乾留ガスの発生状況を示す。図３において、ベルトコンベア２２は炉蓋１ａに接続されたダクト２３内に収容され、ダクト２３の入口端は外気の侵入を防ぐダブルダンパ２４及び２５で閉塞されている。ベルトコンベア２２への被乾留物３の供給は、上ダンパ２４を開いて図示しない別のコンベアから規定量の被乾留物３を下ダンパ２５上に投入し、次いで上ダンパ２４を閉じ、下ダンパ２５を開いて被乾留物３を落下させることにより行う。この被乾留物３は、ベルトコンベア２２により連続的に高温の炉体２内に投入される。
【００２５】
このように連続投入すれば、単位時間に投入する被乾留物３の量が少ないため、被乾留物３は炉内の高温雰囲気ですぐに乾留温度に達する。従って、図５に示すように、乾留ガスも連続的に発生し、単位時間当りの排ガス発生量がほぼ均一化されて排ガス処理装置１６が処理容量が小さくて済む。被乾留物３が規定量まで連続投入され時点で乾留処理はほぼ完了しているが、完全のために更に一定時間そのままに保持して乾留処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態を示す乾留炉の縦断面図である。
【図２】この発明の異なる実施の形態を示す乾留炉の縦断面図である。
【図３】この発明の更に異なる実施の形態を示す乾留炉の縦断面図である。
【図４】被乾留物を２回に分けて投入したときの被乾留物温度と乾留ガスの発生状況を示す線図である。
【図５】被乾留物を連続的に投入したときの被乾留物温度と乾留ガスの発生状況を示す線図である。
【図６】従来の乾留炉における被乾留物温度と乾留ガスの発生状況を示す線図である。
【符号の説明】
【００２７】
２    炉体
３    被乾留物
４    投入ホッパ
１０    加熱コイル
１６    排ガス処理装置
２２    ベルトコンベア
【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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