(57)【要約】【課題】  塩素等を生じさせることなく廃プラスチックを有効に処理する。【解決手段】  廃プラスチックの処理方法は、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填された筒状の炉本体１２に廃プラスチック１１を投入する工程と、炉本体内部で廃プラスチックを３２０〜５５０℃で熱分解して油蒸気を生成しつつ熱分解時に生じる酸性ガスをＣａＣＯ3１３の表面に吸着させる工程と、炉本体からその油蒸気を取り出して室温まで冷却して液状油を得る工程とを含む。廃プラスチックから塩素系ポリマーを脱塩する工程を更に含むことが好ましく、ＣａＣＯ3とともに金属又はセラミックからなる球２３を炉本体に充填することが更に好ましい。この処理装置は、ＣａＣＯ3の炉本体内部における移動を阻止する仕切板２２を炉本体の内部に設け、その回転により球をＣａＣＯ3とともに掻き上げる掻き上げ板２４を炉本体の内部周壁に複数設けられることが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)が充填されかつ回転する筒状の炉本体(12)に廃プラスチック(11)を投入する工程と、
前記炉本体(12)内部で前記廃プラスチック(11)を３２０〜５５０℃で熱分解して油蒸気を生成しつつ熱分解時に生じる酸性ガスを前記ＣａＣＯ3(13)の表面に吸着させる工程と、
前記炉本体(12)から前記油蒸気を取り出して室温まで冷却して液状油を得る工程と
を含む廃プラスチックの処理方法。
【請求項２】
廃プラスチック(11)から塩素系ポリマーを脱塩する工程を更に含み、塩素系ポリマーが脱塩された前記廃プラスチック(11)を炉本体(12)に投入する請求項１記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項３】
ＣａＣＯ3(13)の平均粒径が５〜２００ｍｍである請求項１又は２記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項４】
粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球(23)が炉本体(12)に充填された請求項１ないし３いずれか１項に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項５】
油蒸気を室温まで冷却して得られた液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることによりＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るガス化工程とを更に含む請求項１ないし４いずれか１項に記載の廃プラスチックの処理方法。
【請求項６】
粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)が充填されかつ回転する筒状の炉本体(12)に廃プラスチック(11)を投入する工程と、
前記炉本体(12)内部で前記廃プラスチック(11)を３２０〜５５０℃で熱分解して油蒸気を生成しつつ熱分解時に生じる酸性ガスを前記ＣａＣＯ3(13)の表面に吸着させる工程と、
前記炉本体(12)から前記油蒸気を取り出して室温まで冷却して液状油を得る工程と
を含む液状油の製造方法。
【請求項７】
廃プラスチック(11)から塩素系ポリマーを脱塩する工程を更に含み、塩素系ポリマーが脱塩された前記廃プラスチック(11)を炉本体(12)に投入する請求項６記載の液状油の製造方法。
【請求項８】
ＣａＣＯ3(13)の平均粒径が５〜２００ｍｍである請求項６又は７記載の液状油の製造方法。
【請求項９】
粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球(23)が炉本体(12)に充填された請求項６ないし８いずれか１項に記載の液状油の製造方法。
【請求項１０】
請求項６ないし９いずれかの方法で製造された液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることによりＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを製造する可燃性ガスの製造方法。
【請求項１１】
筒状の炉本体(12)の一端に設けられ前記炉本体(12)の一端側内部に廃プラスチック(11)を投入可能に構成された搬入装置(16)と、
前記炉本体(12)の他端に形成され油蒸気を排出するためのガス出口(12b)と、
前記炉本体(12)の他端に形成され固体残渣を排出するための固体出口(12c)と、
前記炉本体(12)の中心軸を回転中心として前記炉本体(12)を回転させ前記炉本体(12)の一端側内部に投入された前記廃プラスチック(11)を前記炉本体(12)の他端に向けて搬送させる回転手段(17)と、
前記炉本体(12)の内部を３２０〜５５０℃の温度に加熱して一端から他端に向けて移動する廃プラスチック(11)を３２０〜５５０℃で熱分解させて油蒸気を生成する加熱装置(14)と、
前記炉本体(12)に充填され前記廃プラスチック(11)の熱分解に伴って発生する酸性ガスを吸着する粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)と
を備えた廃プラスチックの処理装置。
【請求項１２】
粒状又は塊状のＣａＣＯ3(13)の炉本体(12)内部における軸方向の移動を阻止する仕切板(22)が前記炉本体(12)の内部に複数設けられた請求項１１記載の廃プラスチックの処理装置。
【請求項１３】
ＣａＣＯ3(13)の平均粒径が５〜２００ｍｍであって、前記ＣａＣＯ3(13)とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球(23)が炉本体(12)に充填され、前記炉本体(12)の回転により前記球(23)を前記ＣａＣＯ3(13)とともに掻き上げる掻き上げ板(24)が前記炉本体(12)の内部周壁に軸方向に沿って１又は２以上設けられた請求項１１又は１２記載の廃プラスチックの処理装置。
【請求項１４】
ガス出口(12b)から排出された油蒸気を室温まで冷却して液状油を得る冷却器(19)と、前記液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させてＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るガス化炉(21)とを更に備えた請求項１１ないし１３いずれか１項に記載の廃プラスチックの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物中の廃プラスチックを燃料等として再利用できるように処理する方法と、その処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃プラスチックを油化或いは燃料化して再利用するリサイクル方法が多く検討されている。廃プラスチックとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の炭化水素系ポリマーと、塩素系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の非炭化水素系ポリマーが存在する。従来廃プラスチックを油化或いは燃料化して再利用するリサイクル方法としては、主に熱分解により行われており、例えばエステル系ポリマーを含む廃プラスチックを熱分解槽で分解して熱分解ガスを生成し、熱分解槽の出口に接続された攪拌冷却槽で熱分解ガスを凝縮して生成油を得る廃プラスチックの油化処理方法（例えば、特許文献１参照。）が知られている。この油化処理方法では、熱分解ガス中のテレフタル酸や安息香酸等が攪拌冷却槽内の生成油と直接接触して冷却され、生成油に析出した後除去されるので、熱分解系などの閉塞を防止できるようになっている。
【特許文献１】特開平８−１２０１１３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この廃プラスチックの油化処理方法では、用いられている装置が複雑になり、有機酸により装置が腐食し、温度管理が難しく、処理コストが増大するなどの問題点があり、また処理負荷が重く、更に回収された低純度の結晶性有機物を処理する方法が難しい問題点があった。
本出願人は、炭化水素系ポリマーと塩化水素系及びエステル系の非炭化水素ポリマーを低温、低粘度の油浴に浸漬して、塩素系ポリマーを脱塩するとともにエステル系ポリマー及び炭化水素系ポリマーを液化し、エステル系ポリマー液油を比重差により分離して燃料化するとともに、エステル系ポリマーを含まない廃プラスチック組成物を高温分解させ、クリーンな軽質油に転換するプロセスを提案した（特願２００３−３４３９４２、特願２００３−３４３９４３、特願２００３−３８３２２６）。これにより熱分解において生成されたテレフタル酸、安息香酸及びこれらの同族体等の昇華物、結晶性有機物が揮発系統部位等に析出し、処理装置を閉塞や腐食し、安定した連続運転処理を阻害するという問題を根本的に解決する廃プラスチックの処理方法及びその処理装置を提供した。
【０００４】
しかしながら、上記の方法により得られた脱塩廃プラスチックには、窒素、硫黄及び少量の分解残留塩素が存在し、これらの廃プラスチックを高温分解する際に窒素、硫黄及び塩素などを含む酸性ガスが生成することによって燃料製品の品質が低下する。そのため、燃料製品に含まれる窒素、硫黄及び塩素などを含む酸性ガスを除去する工程が必要となる。また、窒素、硫黄及び塩素は酸性ガスの他に、有機化合物の形態で燃料製品に含まれており、これら有機化合物形態の窒素、硫黄、塩素を効果的に酸性ガスに分解する必要がある。このため、より低コストで効率的に処理することが望ましい。
本発明の目的は、塩素、窒素、及び硫黄などを含む酸性ガスを除去する工程を必要とせずに、これら酸性ガスを効果的に除去する廃プラスチックの処理方法及びその処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填されかつ回転する筒状の炉本体１２に廃プラスチック１１を投入する工程と、炉本体１２内部で廃プラスチック１１を３２０〜５５０℃で熱分解して油蒸気を生成しつつ熱分解時に生じる酸性ガスをＣａＣＯ3１３の表面に吸着させる工程と、炉本体１２から油蒸気を取り出して室温まで冷却して液状油を得る工程とを含む廃プラスチックの処理方法である。
請求項６に係る発明は、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填されかつ回転する筒状の炉本体１２に廃プラスチック１１を投入する工程と、炉本体１２内部で廃プラスチック１１を３２０〜５５０℃で熱分解して油蒸気を生成しつつ熱分解時に生じる酸性ガスをＣａＣＯ3１３の表面に吸着させる工程と、炉本体１２から油蒸気を取り出して室温まで冷却して液状油を得る工程とを含む液状油の製造方法である。
この請求項１に記載された廃プラスチックの処理方法及び請求項６に記載された液状油の製造方法では、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填された筒状の炉本体１２に廃プラスチック１１を投入して熱処理するので、廃プラスチック１１を高温分解する際に発生する酸性ガスをそのＣａＣＯ3１３の表面に吸着させることができる。このため、熱分解工程の後に酸性ガスを処理する工程を別に設けることを必要とせずに、その処理工程が単純化して廃プラスチックの処理コスト及び液状油の製造コストを大幅に低減させることができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、廃プラスチック１１から塩素系ポリマーを脱塩する工程を更に含み、塩素系ポリマーが脱塩された廃プラスチック１１を炉本体１２に投入することを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明であって、廃プラスチック１１から塩素系ポリマーを脱塩する工程を更に含み、塩素系ポリマーが脱塩された廃プラスチック１１を炉本体１２に投入することを特徴とする。
この請求項２に記載された廃プラスチックの処理方法及び請求項７に記載された液状油の製造方法では、炉本体１２に充填する粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３の量を低減させることができる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、ＣａＣＯ3１３の平均粒径が５〜２００ｍｍであることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６又は７に係る発明であって、ＣａＣＯ3１３の平均粒径が５〜２００ｍｍであることを特徴とする。
この請求項３に記載された廃プラスチックの処理方法及び請求項８に記載された液状油の製造方法では、廃プラスチック１１を高温分解する際に発生する酸性ガスを、炉本体１２内部に充填されたＣａＣＯ3１３の表面に吸着されることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球２３が炉本体１２に充填されたことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項６ないし８いずれか１項に係る発明であって、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球２３が炉本体１２に充填されたことを特徴とする。
この請求項４に記載された廃プラスチックの処理方法及び請求項９に記載された液状油の製造方法では、金属又はセラミックからなる球２３が粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３と衝突してその表面に生成した化合物を剥落させ、落とした固形粉末を軸方向に移行させ、系外に排出させてＣａＣＯ3１３の表面を常に更新させて酸性ガスをＣａＣＯ3１３の更新された新たな表面に吸着させることができる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれか１項に係る発明であって、油蒸気を室温まで冷却して得られた液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることによりＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るガス化工程とを更に含むことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項６ないし９いずれかの方法で製造された液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることによりＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを製造する可燃性ガスの製造方法である。
この請求項５に記載された廃プラスチックの処理方法及び請求項１０に記載された可燃性ガスの製造方法では、得られた可燃性ガスを熱源等として利用することができる。ここで、酸化剤としては、Ｏ2，Ｏ3，空気等が挙げられる。
【００１０】
請求項１１に係る発明は、筒状の炉本体１２の一端に設けられ炉本体１２の一端側内部に廃プラスチック１１を投入可能に構成された搬入装置１６と、炉本体１２の他端に形成され油蒸気を排出するためのガス出口１２ｂと、炉本体１２の他端に形成され固体残渣を排出するための固体出口１２ｃと、炉本体１２の中心軸を回転中心として炉本体１２を回転させ炉本体１２の一端側内部に投入された廃プラスチック１１を炉本体１２の他端に向けて搬送させる回転手段１７と、炉本体１２の内部を３２０〜５５０℃の温度に加熱して一端から他端に向けて移動する廃プラスチック１１を３２０〜５５０℃で熱分解させて油蒸気を生成する加熱装置１４と、炉本体１２に充填され廃プラスチック１１の熱分解に伴って発生する酸性ガスを吸着する粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３とを備えた廃プスチックの処理装置である。
この請求項１１に記載された廃プラスチックの処理装置では、炉本体１２の一端に投入された廃プラスチック１１は、回転手段１７により回転する炉本体１２の内部を一端から他端に向かって移動するとともに、加熱装置１４により３２０〜５５０℃、好ましくは４５０〜５００℃に維持された炉本体１２の内部で熱分解させる。この高温分解する際に発生する酸性ガスを炉本体１２に充填したＣａＣＯ3１３の表面に吸着させることができる。
【００１１】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る発明であって、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３の炉本体１２内部における軸方向の移動を阻止する仕切板２２が炉本体１２の内部に複数設けられたことを特徴とする。
この請求項１２に記載された廃プラスチックの処理装置では、仕切板２２により炉本体１２内部におけるＣａＣＯ3１３の軸方向の移動を阻止するため、ＣａＣＯ3１３は炉内に残留し、酸性ガスを有効に吸着させ、使用量は大幅に低減することができる。
【００１２】
請求項１３に係る発明は、請求項１１又は１２に係る発明であって、ＣａＣＯ3１３の平均粒径が５〜２００ｍｍであって、ＣａＣＯ3１３とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球２３が炉本体１２に充填され、炉本体１２の回転により球２３をＣａＣＯ3１３とともに掻き上げる掻き上げ板２４が炉本体１２の内部周壁に軸方向に沿って１又は２以上設けられたことを特徴とする。
この請求項１３に記載された廃プラスチックの処理装置では、炉本体１２が回転することにより掻き上げ板２４が球２３をＣａＣＯ3１３とともに掻き上げる。その後球２３はＣａＣＯ3１３とともに落下して金属又はセラミックからなる球２３は粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３に衝突してその表面の酸性ガスを吸着した部分を剥落させ、落とされた固形粉末の化合物のみを系外に排出する。これによりＣａＣＯ3１３の表面を常に更新させ、酸性ガスを有効に吸着させることができるとともに、ＣａＣＯ3１３の使用量が大幅に低減することによりプロセスにおいて生成する廃棄物量が少なくなる。
【００１３】
請求項１４に係る発明は、請求項１１ないし１３いずれか１項に係る発明であって、ガス出口１２ｂから排出された油蒸気を室温まで冷却して液状油を得る冷却器１９と、液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させてＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るガス化炉２１とを更に備えたことを特徴とする。
この請求項１４に記載された廃プラスチックの処理装置では、熱源等として利用し得る可燃性ガスを得ることができる。
なお、この明細書で「酸性ガス」とは、ＨＣｌ、ＨＣＮ、Ｈ2Ｓ、ＨＦ、ＨＢｒなどのガスをいうものとする。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明によれば、粒状又は塊状のＣａＣＯ3が充填された筒状の炉本体に廃プラスチックを投入して熱分解して油蒸気を生成するので、その際に発生する酸性ガスをそのＣａＣＯ3の表面に吸着させることができる。このため、熱分解工程の後に酸性ガスを処理する工程を別に設けることを必要とせずに、その処理工程が単純化して廃プラスチックの処理コストを大幅に低減させることができる。この場合、廃プラスチックから塩素系ポリマーを予め脱塩しておけば、炉本体に充填する粒状又は塊状のＣａＣＯ3の量を低減させることができる。そして、ＣａＣＯ3の平均粒径が５〜２００ｍｍであれば、酸性ガスを有効に表面に吸着されることができ、粒状又は塊状のＣａＣＯ3とともに金属又はセラミックからなる球を炉本体に充填すれば、それが粒状又は塊状のＣａＣＯ3と衝突してその表面の酸性ガスを吸着した部分を剥落させ、落とされた固形粉末の化合物のみを系外に排出する。これによりＣａＣＯ3の表面を常に更新させ、酸性ガスを有効に吸着させることができるとともに、ＣａＣＯ3の使用量が大幅に低減することによりプロセスにおける生成する廃棄物量を少なくさせることができる。
【００１５】
また、装置として、他端に油蒸気を排出するためのガス出口が形成され他端に固体残渣を排出するための固体出口が形成された筒状の炉本体と、炉本体の一端に設けられ炉本体の一端側内部に廃プラスチックを投入可能に構成された搬入装置と、炉本体の中心軸を回転中心として炉本体を回転させ炉本体の一端側内部に投入された廃プラスチックを炉本体の他端に向けて搬送させる回転手段と、炉本体の内部を３２０〜５５０℃の温度に加熱して一端から他端に向けて移動する廃プラスチックを３２０〜５５０℃で熱分解させて油蒸気を生成する加熱装置と、炉本体に充填され廃プラスチックの熱分解に伴って発生する酸性ガスを吸着する粒状又は塊状のＣａＣＯ3とを備えれば、高温分解する際に発生する酸性ガスを炉本体に充填したＣａＣＯ3の表面に吸着させつつ、廃プラスチックを連続的に処理することができる。
【００１６】
そして、粒状又は塊状のＣａＣＯ3の炉本体内部における軸方向の移動を阻止するため、未反応のＣａＣＯ3は炉内に残留し、酸性ガスを有効に吸着させ、使用量は大幅に低減することができる。また、ＣａＣＯ3とともに金属又はセラミックからなる球を炉本体に充填し、その炉本体の回転により球をＣａＣＯ3とともに掻き上げる掻き上げ板を炉本体の内部周壁に軸方向に沿って複数設ければ、掻き上げられてＣａＣＯ3とともに落下してその球は粒状又は塊状のＣａＣＯ3に衝突してその表面に生成した化合物を剥落させ、落とした固形粉末を軸方向に移行させ、系外に排出させる。これにより、ＣａＣＯ3の表面を常に更新させることができる。更に、ガス出口から排出された油蒸気を室温まで冷却して液状油を得る冷却器と、液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることによりＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るガス化炉とを更に備えれば、熱源等として利用し得る可燃性ガスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
この第１の実施の形態では廃プラスチックの処理方法を示し、処理すべき廃プラスチックは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）等の炭化水素系ポリマーと、塩素系ポリマー、エステル系ポリマー（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））等の非炭化水素系ポリマーとに分けられる。本発明の廃プラスチックの処理方法は、これらの全てを含む廃プラスチックを処理することができるけれども、塩素系ポリマーにあっては処理以前に脱塩することが好ましい。この塩素系ポリマーの脱塩は、塩素系ポリマーを含む廃プラスチックを２８０〜３２０℃の温度で脱塩させることにより得られる。即ち、廃プラスチックを、油浴槽中で２８０〜３２０℃、好ましくは３００〜３２０℃の温度に維持された有機媒体に、１０〜１２０分間、好ましくは３０〜６０分間浸漬する。
【００１８】
廃プラスチックを上記有機媒体に浸漬すると、廃プラスチックにおける塩素系ポリマーが脱塩（塩素系ポリマーに含まれる塩素が水素と結合して、塩化水素ガスとなって離脱する。）されて脱塩残渣が有機媒体に浮上する。またエステル系ポリマーを上記有機媒体に浸漬すると、エステル系ポリマーが液化して液化油（比重１．０〜１．２）となり、更に炭化水素系ポリマーを上記有機媒体に浸漬すると液化して液化油（比重０．６〜０．８５）となる。即ち、処理プラスチックを２８０〜３２０℃の温度に維持された有機媒体に浸漬すると塩素系ポリマーは脱塩され、比較的比重の軽い脱塩残渣並びに液化しない廃プラスチック及び液化した炭化水素系ポリマー（以下、「脱塩廃プラスチック」という。）は有機媒体に浮上し、それとともに比較的比重の大きいエステル系ポリマーは有機媒体に沈降することにより脱塩廃プラスチックとエステル系ポリマーの液化油は分離され、回収される。回収されたエステル系ポリマーの液化油は燃料として再利用される。
【００１９】
図１に示すように、このようにして塩素系ポリマーが脱塩された廃プラスチック１１が処理装置である炉本体１２に投入されて処理される。この炉本体１２には粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填され、この炉本体１２の内部で廃プラスチック１１は３２０〜５５０℃、好ましくは４５０〜５００℃で熱分解される。これにより脱塩廃プラスチックは熱分解して油蒸気となり、その油蒸気に含まれた酸性ガスは粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３の表面に吸着される。少量の分解残量物及びＣａＣＯ3１３の表面から落とされたＣａの塩素、窒素及び硫黄の固形化合物は残渣として系外に排出される。ここで、炉本体１２内部の温度を３２０〜５５０℃の範囲に限定したのは、３２０℃未満では熱分解速度が遅くなり、５５０℃を越えると凝縮しないガス成分が増えるからである。
【００２０】
また、ＣａＣＯ3１３の平均粒径は５〜２００ｍｍであることが好ましく、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球を炉本体に充填することが好ましい。ＣａＣＯ3１３の平均粒径が５ｍｍ未満であると未反応の粒子が容易に系外に流出することによりＣａＣＯ3１３の添加量が増加する、平均粒子が５０ｍｍを越えると、その比表面積が減少して、吸着効率が低下するとともに、その取り扱いが困難になるからである。ここでＣａＣＯ3１３の平均粒径は１０〜３０ｍｍであることが更に好ましい。一方、金属又はセラミックからなる球を炉本体に充填すると、これらの球が粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３と衝突してその表面の酸性ガスを吸着した部分を剥落させ、落とされた固形粉末の化合物のみを系外に排出する。これによりＣａＣＯ3１３の表面を常に更新させるからである。ここでその球の直径を５０〜２００ｍｍとするのは、その直径が５０ｍｍ未満であると流出し易い不具合があり、その直径が２００ｍｍを越えると重すぎるためにＣａＣＯ3１３が粉砕されて系外に排出される不具合があるからである。
【００２１】
一方、油蒸気は炉本体１２から取出された後に、冷却器１９で室温まで冷却されて液状油とされる。この液状油はそのまま燃料として使用することもできるけれども、この液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させることが好ましい。このようにガス化させると、燃料として好ましいＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスが得られる。
このような廃プラスチックの処理方法では、粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填された筒状の炉本体１２に廃プラスチック１１を投入して熱処理するので、廃プラスチック１１を高温分解する際に発生する酸性ガスをそのＣａＣＯ3１３の表面に吸着させることができる。このため、熱分解工程の後に酸性ガスを処理する工程を別に設けることを必要とせずに、その処理工程が単純化して廃プラスチックの処理コストを大幅に低減させることができる。
【００２２】
＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施の形態を示す。
この実施の形態では、廃プラスチックの処理装置を示す。図１に示すように、この廃プラスチックの処理装置は、廃プラスチック１１が投入される筒状の炉本体１２と、この炉本体１２を３２０〜５５０℃、好ましくは４５０〜５００℃の温度に加熱する加熱装置１４とを有する。炉本体１２の他端近傍の上面には油蒸気を排出するためのガス出口１２ｂが形成され、このように炉本体１２の他端近傍にガス出口１２ｂを形成することにより分解揮発分中に含まれる酸性ガスがＣａＣＯ３と十分に接触し、吸着されることが可能になる。一方、炉本体１２の他端下面には固体残渣を排出するための固体出口１２ｃが形成される。この炉本体１２の一端には、この炉本体１２の一端側内部に廃プラスチック１１を投入可能な搬入装置１６が設けられる。この搬入装置１６は、一端に廃プラスチックを投入するためのホッパ１６ｂが設けられ他端が炉本体１２の一端に装着された筒体１６ａと、この筒体１６ａの一端にホッパから投入された廃プラスチックを筒体１６ａの他端に向って搬送するスクリューコンベア１６ｃと、このスクリューコンベア１６ｃを回転駆動するスクリュー用モータ１６ｄとを有する。
【００２３】
また、この装置は炉本体１２の中心軸を回転中心としてこの炉本体１２を回転させる回転手段１７が設けられる。この回転手段１７は、この炉本体１２を回転させることにより炉本体１２の一端側内部に投入された廃プラスチック１１をこの炉本体１２の他端に向けて搬送させるように構成される。この実施の形態における回転手段１７の具体的構成は、炉本体１２の外周に外周を接触させたローラ１７ａと、このローラ１７ａを回転させる回転モータ１７とにより構成される。一方、加熱装置１４は、加熱ガスを発生するバーナ１４ａと、炉本体１２を包囲して設けられ加熱ガスが流通する加熱ガス流通部１４ｂをと有する。この加熱装置１４ではバーナ１４ａから発生させた加熱ガスを加熱ガス流通部１４ｂの内部に流通させることにより、その流通部１４ｂが包囲した炉本体１２の内部を３２０〜５５０℃の温度に加熱して一端から他端に向けて移動する廃プラスチックを３２０〜５５０℃で熱分解させて油蒸気を生成するように構成される。
【００２４】
炉本体１２には粒径が５〜２００ｍｍの粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３が充填され、このＣａＣＯ3１３とともに直径が５０〜２００ｍｍの金属又はセラミックからなる球２３が炉本体１２に充填される。そして、この粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３の炉本体１２内部における軸方向の移動を阻止する仕切板２２が炉本体１２の内部に複数設けられる。この実施の形態における仕切板２２は、図２に示すように、中央に廃プラスチック１１の揮発分が流通可能な大きさの孔２２ａが形成されたドーナツ状の円板であり、同形同大のものが炉本体１２に軸方向に所定の間隔を開けて四枚設けられる。仕切板２２の外径は炉本体１２の内径より小さく形成され、周囲に取付部材２２ｂが放射状に取付けられる。この取付部材２２ｂにより仕切板２２は炉本体１２の内部に同軸に設けられ、取付けられた状態で炉本体１２の内面と外周との間隔ｗが粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３及び球２３の各直径よりも小さくなるように形成されて、炉本体１２の内面と仕切板２２の外周との間隔から粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３及び球２３がその仕切板２２を越えて炉本体１２の軸方向の移動が不能になるように形成される。
【００２５】
図１に戻って、炉本体１２の内部周壁には、炉本体１２の回転により球２３をＣａＣＯ3１３とともに掻き上げる掻き上げ板２４が炉本体１２の軸方向に沿って複数、この実施の形態では仕切板２２により仕切られた炉本体１２内部の各部屋にそれぞれ２枚ずつ設けられる。
炉本体１２のガス出口１２ｂは第１ガス管１９ａを介して冷却器１９に接続され、ガス出口１２ｂから排出された油蒸気をこの冷却器１９は室温まで冷却して液状油とするように構成される。そしてこの冷却器１９には更にガス化炉２１が接続され、冷却器１９で得られた液状油を酸化剤及びＨ2Ｏとともに８００〜１０００℃でガス化させてＨ2，ＣＯ2，ＣＯ及びＣＨ4を主成分とする可燃性ガスを得るように構成される。
【００２６】
このように構成された廃プラスチックの処理装置の動作を説明する。
処理すべき廃プラスチック１１は、搬入装置１６のホッパ１６ｂに投入される。ホッパ１６ｂに投入された廃プラスチック１１は。モータ１６ｄにより回転駆動するスクリューコンベア１６ｃにより筒体１６ａの内部を一端から他端に移動して炉本体１２の一端に投入される。炉本体１２の一端に投入された廃プラスチック１１は、回転手段１７により回転する炉本体１２の内部を一端から他端に向かって移動するとともに、加熱装置１４により３２０〜５５０℃、好ましくは４５０〜５００℃に維持された炉本体１２の内部で熱分解される。
【００２７】
一方、廃プラスチック１１を高温分解する際に発生する酸性ガスは、炉本体１２内部に充填されたＣａＣＯ3１３の表面に吸着される。このＣａＣＯ3１３は仕切板２２により炉本体１２内部における軸方向の移動が阻止されるため、未反応のＣａＣＯ3１３は炉内に残留し、酸性ガスを有効に吸着させ、使用量は大幅に低減することができる。また、炉本体１２には、ＣａＣＯ3１３とともに金属又はセラミックからなる球２３が充填され、掻き上げ板２４を炉本体１２内部の周壁に設けたので、図３に示すように、炉本体１２が回転することによりこの掻き上げ板２４はその球２３をＣａＣＯ3１３とともに掻き上げて落下させることを繰り返す。これにより金属又はセラミックからなる球２３は粒状又は塊状のＣａＣＯ3１３と衝突してその表面の酸性ガスを吸着した部分を剥落させ、落とされた固形粉末の化合物のみを系外に排出する。これによりＣａＣＯ3１３の表面を常に更新させ、酸性ガスを有効に吸着させることができる。このため、連続して廃プラスチック１１を炉本体１２に投入して高温分解させた場合に連続して発生する酸性ガスをＣａＣＯ3１３の更新された新たな表面に吸着する。従って、廃プラスチック１１の連続処理を可能にすることができる。
一方、炉本体１２内部で生じた油蒸気はガス出口１２ｂから第１ガス管１９ａを通って冷却器１９に導入され、この冷却器１９により液化されて、燃料として再利用できる。なお、炉本体１２内に残った固体残渣は回転手段１７により固体出口１２ｃまで搬送され、固体出口１２ｃから排出される。
【実施例】
【００２８】
次に本発明の実施例を詳しく説明する。
＜実施例１＞
実際の廃プラスチックの組成に基づいてＰＥ，ＰＰ，ＰＳ，ＰＥＴ及びＡＢＳが含まれる廃プラスチックの模擬物を準備した。ＣａＣＯ3と直径が１００ｍｍの金属からなる球がそれぞれ充填されて５００℃に加熱された炉本体１２に、この廃プラスチックを投入して約１０分間の滞留時間で熱分解した。その後、この熱分解工程で得られた油蒸気を冷却器で室温まで冷却して液状油を得た。この液状油を回収して、これに含まれる塩素量を測定した。廃プラスチックに含まれる塩素量、炉本体に充填されたＣａの添加比及び液状油に含まれる塩素量を表１に示す。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１と同一の廃プラスチックを準備した。この廃プラスチックを有機媒体に４０分間滞留させて、脱塩及び液化した。このように予め脱塩された廃プラスチックを、５００℃に加熱された炉本体１２に投入して約１０分間の滞留時間で熱分解した。炉本体１２にはＣａＣＯ3と直径が１００ｍｍの金属からなる球を予め充填しておいた。その後、この熱分解工程で得られた油蒸気を冷却器で室温まで冷却して液状油を得た。この液状油を回収して、これに含まれる塩素量を測定した。廃プラスチックに含まれる塩素量、炉本体に充填されたＣａの添加比及び液状油に含まれる塩素量を表１に示す。
【００３０】
＜実施例３＞
炉本体１２にＣａＣＯ3のみ充填し、直径が１００ｍｍの金属からなる球を充填しないことを除いて実施例１と同一の廃プラスチックを同一の手順で熱分解させ、得られた油蒸気を実施例１と同一の手順で冷却して液状油を得た。この液状油を回収して、これに含まれる塩素量を測定した。廃プラスチックに含まれる塩素量、炉本体に充填されたＣａの添加比及び液状油に含まれる塩素量を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2005162881.tif 000003
【００３２】
＜評価＞
表１から明らかなように、Ｃａ／Ｃｌのモル比は、１０倍以上あれば、脱塩工程の設置と関係なく、塩素含有量は数十ｐｐｍまで低下させることができると考えられる。また、脱塩工程を設置すれば、原料の廃プラスチックに対してのＣａ添加量を大幅に減少させることができる。また、Ｃａの添加は、ＨＣｌの吸着効果であることだけではなく、有機塩素の分解を促進する効果もあると考えられる。更に、球を添加すると粒状又は塊状のＣａＣＯ3の表面が常に更新すると考えられ、これにより脱塩効果が大きく向上するしたものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の廃プラスチックの処理方法及び装置を示す構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  廃プラスチック
１２  炉本体
１２ｂ  ガス出口
１２ｃ  固体出口
１３  粒状又は塊状のＣａＣＯ3
１４  加熱装置
１６  搬入装置
１７  回転手段
１９  冷却器
２１  ガス化炉
２２  仕切板
２３  金属又はセラミックからなる球
２４  掻き上げ板
【図１】
2005162881.tif 000004
【図２】
2005162881.tif 000005
【図３】
2005162881.tif 000006