(57)【要約】【課題】  プラスチック廃棄物からの油分回収率が高いプラスチック油化装置を提供すること。【解決手段】  分解容器１０の内部に設置された、固体プラスチックを分解容器１０の移動軸方向に搬送する搬送部５０と、搬送部５０の上流側で投入された固体プラスチックを、分解容器１０の内部で加熱により熱分解ガスを生成させると共に、下流側で熱分解で残った残渣を排出する分解容器１０と、分解容器１０で得られた熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解する触媒槽３０と、触媒槽３０で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部３１と、冷却型油分回収部３１で冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する噴霧型油分回収部４０とを備えている。【選択図】  図１
2005306974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解容器の内部に設置された、固体プラスチックを前記分解容器の移動軸方向に搬送する搬送部と；
前記搬送部の上流側で投入された固体プラスチックを、前記分解容器の内部で加熱により熱分解ガスを生成させると共に、下流側で熱分解で残った残渣を排出する前記分解容器と；
前記分解容器で得られた熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解する触媒槽と；
前記触媒槽で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部と；
前記冷却型油分回収部で冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する噴霧型油分回収部と；
を備えるプラスチック油化装置。
【請求項２】
さらに、前記冷却型油分回収部と前記噴霧型油分回収部で回収された液化炭素化合物を精製する油分精製部を備え；
前記油分精製部で精製された液化炭素化合物を前記分解容器の加熱に使用する；
請求項１に記載のプラスチック油化装置。
【請求項３】
分解容器の内部に設置された搬送部の上流側に固体プラスチックを投入し；
前記固体プラスチックを下流側に搬送しつつ、加熱により熱分解ガスを生成させると共に前記搬送部の下流側で残った残渣を排出し；
前記分解容器で得られた熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解し；
前記低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収し；
前記冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する；
工程を有するプラスチック油化方法。
【請求項４】
固体プラスチックを移動軸方向に搬送する搬送部と；
前記搬送部の上流側に設けられた、前記固体プラスチックから塩素成分が分離する塩素分離温度に前記固体プラスチックを加熱する脱塩素処理部と；
前記搬送部の脱塩素処理部よりも下流側に設けられた、前記固体プラスチックを塩素分離温度から溶融温度に加熱する熱分解処理部と；
前記熱分解処理部で得られた熱分解ガスを、触媒に接触させて低沸点成分に分解する触媒槽と；
前記触媒槽で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部と；
を備えるプラスチック油化装置。
【請求項５】
搬送部の上流側に固体プラスチックを投入し；
前記固体プラスチックを下流側に搬送しつつ、前記固体プラスチックから塩素成分を分離する塩素分離温度に前記固体プラスチックを加熱し；
前記脱塩処理された前記固体プラスチックを、さらに下流側に搬送しつつ、加熱により熱分解ガスを生成させると共に、前記搬送部の下流側で残った残渣を排出し；
前記熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解し；
前記低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して液化炭素化合物を回収する；
工程を有するプラスチック油化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポリオレフィン系等の熱可塑性プラスチックや、塩化ビニル等のハロゲン系元素を含むプラスチック廃棄物を熱分解処理して、炭素系液体燃料として取り出すためのプラスチック油化装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック廃棄物は従来、埋め立てまたは焼却処理されていた。しかし、プラスチック廃棄物の埋め立て処理は、特に首都圏や近畿圏のように人口集中地区での最終処分場の用地確保が困難になつている現状では、難しくなっている。また、プラスチック廃棄物を焼却処理すると、高温を発生して焼却炉の傷みが激しくなるという課題がある。プラスチック廃棄物は、一般廃棄物の典型的な熱量（例えば２０００［ｋｃａｌ／ｋｇ］）に比較して３倍程度の高カロリーを有する為である。また、プラスチック廃棄物を７００〜８００℃程度の比較的低い温度で不完全燃焼させると、ダイオキシンをはじめとする有害物質が発生し、排ガス処理設備の設置費用が高額化するという課題もある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に開示されているように、プラスチック廃棄物を熱分解して、炭素系液体燃料として油分に変換するプラスチック油化装置が知られている。この種のプラスチック油化装置では、プラスチック廃棄物を分解容器に入れて加熱分解し、得られた熱分解ガスを触媒槽に導き、ここで低沸点成分に分解し、さらに冷却装置に導き、回収液体燃料を得る構成が採用されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０１７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者が特許文献１に掛かるプラスチック油化装置を現実に使用したところ、次の課題が存在することが判明した。第１は、プラスチック廃棄物からの油分回収率が低いことである。この装置の典型的な運転条件では、原料プラスチック１ｋｇに対して回収液体燃料が０．２０〜０．２５ｋｇ程度得られる。即ち、油分回収率が２０〜２５％程度と低く、包装容器リサイクル協会の設定している目標回収率４５％が達成できないという課題がある。また、回収液体燃料は、一部でガソリンのような低沸点のオレフィンを含むが、他方重油成分やピッチのような高炭素数化合物も含まれており、バーナーに使用している灯油などの石油系燃料として低品位であり、液体燃料としての市場価値が低いと言う課題もある。
【０００６】
第２は、プラスチック廃棄物には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）等のポリオレフィン系プラスチックばかりでなく、塩化ビニル等のハロゲン系元素を含むものが混入している点である。分別収集が進展すれば、ポリオレフィン系プラスチックとハロゲン系元素を含むプラスチック廃棄物とが分別されることが理論的には可能である。しかし、例えば食品などを包装する透明プラスチックシートには、ポリエチレン系とポリ塩化ビリニデン系が存在するが、廃棄物として収集された塵芥から、両者を分離するのは事実上困難である。
【０００７】
そして、塩素のようなハロゲンを含有した回収液体燃料は、汎用バーナーの寿命を著しく短くする。火力発電所等に用いられる大型バーナーには、塩分を含む重油も燃料として使用可能なハロゲン対策を施したものがあり、塩素のようなハロゲンを含有（例えば９００ｐｐｍ）した回収液体燃料も可能である。しかし、各地に分散配置された塵芥焼却施設から回収液体燃料を収集して、ハロゲン対策済みバーナーの利用施設まで運搬するコストが高額になるという課題が生ずる。そこで、包装容器リサイクル協会の設定している回収液体燃料の塩素含有率１００ｐｐｍまで、回収液体燃料の塩素含有率を低減させる必要がある。しかし、プラスチック廃棄物に含まれる塩化ビニル等の割合は一定しておらず、回収液体燃料の塩素除去装置を設置したのでは、設備コストの負担が大きくなると言う課題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するもので、第１の目的は、プラスチック廃棄物からの油分回収率が高いプラスチック油化装置及び方法を提供することである。第２の目的は、塩化ビニル等のハロゲン系元素を含むプラスチック廃棄物であっても、回収液体燃料の塩素含有率が低いプラスチック油化装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記第１の目的を達成する本発明のプラスチック油化装置は、例えば図１に示すように、分解容器１０の内部に設置された、固体プラスチックを分解容器１０の移動軸方向に搬送する搬送部５０と、搬送部５０の上流側で投入された固体プラスチックを、分解容器１０の内部で加熱により熱分解ガスを生成させると共に、下流側で熱分解で残った残渣を排出する分解容器１０と、分解容器１０で得られた熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解する触媒槽３０と、触媒槽３０で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部３１と、冷却型油分回収部３１で冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する噴霧型油分回収部４０とを備えている。
【００１０】
このように構成された装置においては、固体プラスチックは、分解容器１０の内部で加熱されて熱分解ガスを生成し、熱分解で残った残渣が分解容器１０から排出される。熱分解ガスは、触媒槽３０にて触媒と接触して低沸点成分に分解された改質ガスとなり、冷却型油分回収部３１にて冷却により凝縮して液化炭素化合物として回収される。冷却型油分回収部３１にて未凝縮の改質ガスは、噴霧型油分回収部４０にて油分が噴霧されて液化炭素化合物が回収される。このように、冷却型油分回収部３１と噴霧型油分回収部４０の二段で油分回収を行うので、固体プラスチックの油化率が高まる。
【００１１】
本発明のプラスチック油化装置において、さらに、冷却型油分回収部３１と噴霧型油分回収部４０で回収された液化炭素化合物を精製する油分精製部（３３、３４）を備え、油分精製部で精製された液化炭素化合物を分解容器１０の加熱に使用する構成とすると、回収した液化炭素化合物の循環利用が可能となる。すると、固体プラスチックとして廃棄物プラスチックを使用する場合には、廃棄物プラスチックの実質的な焼却処理が可能となり、容量に限りのある廃棄物処分場を利用しなくてすむ。また、プラスチック油化装置の燃料として廃棄物プラスチックから回収された液化炭素化合物を使用すると、付加価値の高いプラスチックとして使用可能な灯油のような有価資源を、付加価値の低い燃料として使用する必要がなくなり、石油資源の有用利用に繋がる。
【００１２】
上記第１の目的を達成する本発明のプラスチック油化方法は、例えば図２に示すように、分解容器１０の内部に設置された搬送部５０の上流側に固体プラスチックを投入し（Ｓ１０２）、固体プラスチックを下流側に搬送しつつ、加熱により熱分解ガスを生成させると共に（Ｓ１０８）、搬送部５０の下流側で残った残渣を排出し（Ｓ１１０）、分解容器１０で得られた熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解し（Ｓ１１４）、低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収し（Ｓ１１６、Ｓ１１８）、冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する（Ｓ１２０）工程を有している。
【００１３】
上記第２の目的を達成する本発明のプラスチック油化装置は、例えば図１に示すように、固体プラスチックを移動軸方向に搬送する搬送部５０と、搬送部５０の上流側に設けられた、前記固体プラスチックから塩素成分が分離する塩素分離温度に前記固体プラスチックを加熱する脱塩素処理部１７と、搬送部５０の脱塩素処理部よりも下流側に設けられた、前記固体プラスチックを塩素分離温度から溶融温度に加熱する熱分解処理部１８と、熱分解処理部１８で得られた熱分解ガスを、触媒に接触させて低沸点成分に分解する触媒槽３０と、触媒槽３０で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部３１とを備えている。
【００１４】
上記第２の目的を達成する本発明のプラスチック油化方法は、例えば図２に示すように、搬送部５０の上流側に固体プラスチックを投入し（Ｓ１０２）、固体プラスチックを下流側に搬送しつつ、前記固体プラスチックから塩素成分を分離する塩素分離温度に前記固体プラスチックを加熱し（Ｓ１０６）、脱塩処理された前記固体プラスチックを、さらに下流側に搬送しつつ、加熱により熱分解ガスを生成させると共に（Ｓ１０８）、搬送部５０の下流側で残った残渣を排出し（Ｓ１１０）、熱分解ガスを触媒に接触させて低沸点成分に分解し（Ｓ１１４）、低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して液化炭素化合物を回収する（Ｓ１１６、Ｓ１１８）工程を有している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプラスチック油化装置及び方法によれば、触媒槽で低沸点成分に分解された改質ガスを冷却して、液化炭素化合物を回収する冷却型油分回収部と、冷却型油分回収部で冷却された改質ガスに、油分を噴霧して液化炭素化合物を回収する噴霧型油分回収部を備えているので、プラスチック廃棄物からの油分回収率が高くなる。
【００１６】
本発明のプラスチック油化装置及び方法によれば、搬送部の上流側に設けられた、固体プラスチックから塩素成分が分離する塩素分離温度に固体プラスチックを加熱する脱塩素処理部と、搬送部の脱塩素処理部よりも下流側に設けられた、固体プラスチックを塩素分離温度から溶融温度に加熱する熱分解処理部を備えているので、塩化ビニル等のハロゲン系元素を含むプラスチック廃棄物であっても脱塩素処理されて、回収液体燃料の塩素含有率が低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明のプラスチック油化装置を説明する構成図である。図において、プラスチック油化装置は、主要な構成要素として分解容器１０、冷却型油分回収部３１、噴霧型油分回収部４０、搬送装置５０を備えている。固体プラスチックには、例えばプラスチック廃棄物を用いる。
【００１９】
分解容器１０は、内部ドラム１１、隔壁１２、前部加熱室１３、後部加熱室１４、バーナー１５、１６、脱塩素処理部としての前部熱分解室１７、熱分解処理部としての後部熱分解室１８、燃焼排ガス塔１９、塩素分離ガス排出口２０を備えている。分解容器１０は、例えば水平に長く延びる断面矩形又は円形の筒体で、外壁には放熱を少なくするため断熱材が装着されている。
【００２０】
内部ドラム１１は、分解容器１０を貫くように設置された円筒体で、耐熱性と耐腐食性の観点から、例えばステンレス鋼や防蝕対策を施した炭素鋼が用いられる。内部ドラム１１は、プラスチック廃棄物の処理能力に応じて適宜に設計すれば良いが、例えば２００［ｋｇ／ｈｒ］の場合には直径１ｍ、長さ８ｍ程度の形状にする。隔壁１２ａは、分解容器１０の内壁と内部ドラム１１の外壁で形成された加熱室を大略２室に区分する隔壁で、分解容器１０の上流側に前部加熱室１３が設置され、分解容器１０の下流側に後部加熱室１４が設置される。隔壁１２ｂは、内部ドラム１１の内壁と搬送装置５０で形成された熱分解反応室を大略２室に区分する隔壁で、内部ドラム１１の上流側に前部熱分解室１７が設置され、内部ドラム１１の下流側に後部熱分解室１８が設置される。隔壁１２ａと隔壁１２ｂは、温度管理を容易にする為に、内部ドラム１１の軸方向の同じ位置に設置される。連通孔１２ｃは、隔壁１２ａに設けられたもので、前部加熱室１３の加熱排ガスが後部加熱室１４を経由して燃焼排ガス塔１９に排出されるように設けられている。
【００２１】
前部加熱室１３は、前部熱分解室１７の室内温度を、プラスチック廃棄物から塩素成分が分離する塩素分離温度に加熱するもので、バーナー１５を備えている。後部加熱室１４は、後部熱分解室１８の室内温度を、プラスチック廃棄物の溶融温度に加熱するもので、バーナー１６を備えている。塩素分離温度は、例えば２８０℃〜３２０℃であり、好ましくは３００℃程度にする。溶融温度は、例えば４５０℃〜５５０℃であり、好ましくは５００℃程度にする。燃焼排ガス塔１９は、分解容器１０に設けられた加熱排ガスの排気口で、前部加熱室１３と後部加熱室１４の加熱排ガスが大気中に排出される。燃焼排ガス塔１９には、バーナー１５、１６で使用する燃料の種類に応じて適宜排ガス処理設備を設けるとよい。また、バーナー１５、１６には送風用にブロワーを設置してもよい。
【００２２】
前部熱分解室１７は、前部加熱室１３からの熱供給を受けて、室内のプラスチック廃棄物温度を塩素分離温度に加熱する。後部熱分解室１８は、後部加熱室１４からの熱供給を受けて、室内のプラスチック廃棄物温度を溶融温度に加熱する。隔壁１２ｂは、前部熱分解室１７で生成される塩素分離ガスが後部熱分解室１８で生成される熱分解ガスと混合しないように、内部ドラム１１の底部分を除く領域に設けられる。内部ドラム１１の底部分には、隔壁１２ｂが存在しないので、前部熱分解室１７から後部熱分解室１８へのプラスチック廃棄物の移動が阻害されない。塩素分離ガス排出口２０は、前部熱分解室１７で分離した塩素含有ガスを内部ドラム１１から排出するもので、脱塩装置２１と接続されている。脱塩装置２１は、塩素分離ガス排出口２０から送られた塩素含有ガスから塩素分を除去するもので、例えば石灰石等のアルカリ成分が用いられる。脱塩装置２１で処理された脱塩分離ガスは、例えば油分回収率を高める場合には後部熱分解室１８や触媒槽３０に送られ、液化炭素化合物に回収できる成分が少ない場合にはオフガス燃焼室４４にて焼却処理され、大気汚染物質が存在しない場合には大気中に放出される。
【００２３】
搬送装置５０は、例えば内部ドラム１１の内部に同心上に設置されたスクリューコンベア５０を用いる。スクリューコンベア５０は、前部熱分解室１７に相当する位置の前部スクリューコンベア５１、後部熱分解室１８に相当する位置の後部スクリューコンベア５２、隔壁１２ｂに相当する位置近傍のコンベア連結部５３の３領域に区分される。スクリューコンベア５０は、内部ドラム１１の両端で回転支持された中心軸５４を有している。羽根５５は、前部スクリューコンベア５１と後部スクリューコンベア５２の周面に螺旋状に設けられるもので、羽根５５の外径は内部ドラム１１の内径よりわずかに小さく、羽根５５の外周と内部ドラム１１の内壁の間には、例えば２０ｍｍ程度のクリアランスを設ける。コンベア連結部５３には、羽根５５が設けられておらず、隔壁１２ｂの設置領域を大きく取れる形状としている。そこで、内部ドラム１１での隔壁１２ｂの設置領域を大きくすることで、前部熱分解室１７で生成される塩素分離ガスが後部熱分解室１８で生成される熱分解ガスとの混合防止と、前部スクリューコンベア５１から後部スクリューコンベア５２へのプラスチック廃棄物の搬送が両立できる。電動モータ５６は分解容器１０の近傍に設置されたもので、伝動チェーン５７を介してスクリューコンベア５０の軸５４を回転駆動する。
【００２４】
投入口２３は、内部ドラム１１の上流側に設けられたプラスチック廃棄物を投入する為の開口部で、蓋で閉鎖できる構造となっている。投入口２３にプラスチック廃棄物を投入する為に、ここでは投入ホッパー７、２段のコンベア８、９を設けている。投入ホッパー７を設けることで、プラスチック廃棄物の投入高さを低くすることができ、例えばダンプトラック等による搬入が容易に行える。２段のコンベア８、９によって、投入ホッパー７と投入口２３との高さ差や距離が克服される。なお、２段のコンベア８、９は、投入ホッパー７と投入口２３との位置関係によって各種の形態を用いることができ、例えば一台のコンベアとしてもよく、また３台以上のコンベアで搬送しても良い。
【００２５】
排出口２５は、内部ドラム１１の下流側下部に設けられた残渣を排出する為の開口部である。この排出口２５から下に排出管２６を延設し、残渣受け容器２７に導く。残渣受け容器２７には水が張ってあり、排出管２６の先端は水面下に沈めて、水封する。沈める深さは、内部ドラム１１内で生じたガスが排出管２６の先から出てこないような深さとする。すると、内部ドラム１１内部に通ずる残渣排出口２５は、残渣受け容器２７に張った水でシールされ、熱分解ガスの流出や、空気の侵入を防止することができ、安全性が高まる。
【００２６】
熱分解ガス出口２９は、残渣排出口２５の上部に設けられた熱分解ガスを内部ドラム１１から排出する出口である。熱分解ガス出口２９から出てきた熱分解ガスは、触媒槽３０を通って冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂに導かれる。触媒３０ａは、後部加熱室１４によって得られた熱分解ガスの線状高分子の鎖を分断して、低沸点成分に分解するもので、例えばゼオライトが一般に用いられる。ゼオライトは３００℃前後に加熱する必要があり、例えば電気ヒータ等の外部熱源で加熱してもよく、また燃焼排ガス塔１９の加熱排ガスで触媒３０ａが加熱される構成としもよい。
【００２７】
冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂは、例えば熱交換器が用いられ、熱交換器の配管中を流れる熱分解ガスと、熱交換器の配管外壁を流れる冷却水とが熱交換して、熱分解ガスが冷却されて凝縮し、液化炭素化合物が生成される。回収油取出口３２ａ、３２ｂは、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂの下部に設けられたもので、塩素分を含む液化炭素化合物として回収される。なお、冷却型油分回収器が２台直列に接続されている場合を示しているが、処理容量や油分回収率に応じて適宜の配置とすることができ、例えば一台でもよく、また３台以上直列に接続してもよく、また並列に接続してもよい。
【００２８】
塩素除去槽３３は、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂや油分噴霧塔４０で生成された塩素分を含む液化炭素化合物から塩素成分を除去するもので、例えば石灰石等のアルカリ溶液を用いる。遠心分離機３４は、塩素除去槽３３で塩素成分が除去された液化炭素化合物と冷却水との混合液を比重差により油水分離するもので、例えば比重０．８５以下の軽い成分を抽出油として熱分解油タンク３５に送り、比重０．８５以上の重い成分を廃液として廃液タンク３６におくる。熱分解油タンク３５に貯蔵された抽出油は、搬出用タンク３７に送られて、秤量して需要家向けに出荷される。廃油は、ピッチや重油を含むもので、例えば焼却処理される。廃油に含まれる水分は、比重差により廃油から分離される。冷却水タンク３８には、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂに送る冷却水が貯蔵してある。クーリングタワー３９は、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂで熱交換して温度上昇した冷却水を冷却するもので、冷却された水は冷却水タンク３８に戻される。
【００２９】
油分噴霧塔４０は、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂの下流に設けられたもので、冷却された熱分解ガス中の未凝縮炭素化合物に油分を噴霧して油分回収を行うもので、併せて粉塵の除去も行う。油分噴霧塔４０で噴霧された油分は、回収して塩素除去槽３３に送られる。なお、油分噴霧塔４０で回収される油分の塩素含有率が低い場合には、回収した油分を遠心分離機３４に直接送っても良い。油分噴霧塔４０で使用する噴霧用の油分は、未凝縮炭素化合物を回収する関係で比較的低沸点の油分が好ましく、例えば熱分解油タンク３５に貯蔵された抽出油を循環使用する。
【００３０】
還元装置４２は、油分噴霧塔４０で排出されたオフガスを石灰石等のアルカリ溶液により還元処理する。オフガスには、水蒸気の他、一酸化炭素、メタン、水素等の各種の可燃性気体が含まれている。オフガス燃焼室４４は、還元装置４２で還元処理されたオフガスと、ファン４３を用いて取込まれる外部空気とを用いて、燃焼させて大気中に無害化された排ガスを排出するものである。
【００３１】
このように構成された装置の動作を説明する。図２は、本発明のプラスチック油化方法を説明するフローチャートである。まず、搬送装置５０での処理が容易になるようにプラスチック廃棄物の前処理を行う（Ｓ１００）。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等、主として熱可塑性プラスチックの廃棄物をまず細かく破砕する。これを直に投入口２３から内部ドラム１１に投入してもよいが、その前に押出し成形機にかけてＲＤＦ（廃棄物固形燃料、refuse derived fuel）を作る。ＲＤＦは、例えば直径５０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円柱体である。ＲＤＦに整形されたプラスチック廃棄物を投入口２３から内部ドラム１１に投入する（Ｓ１０２）。投入されたプラスチック廃棄物は、スクリューコンベア５０によって、内部ドラム１１の中を下流に向ってゆっくりと搬送される（Ｓ１０４）。
【００３２】
内部ドラム１１の上流側に位置する前部加熱室１３には、バーナー１５によって高温の燃焼ガスが導入され、プラスチック廃棄物を塩素分離温度に上昇させる程度に前部熱分解室１７を周囲から加熱した後、隔壁１２ｃと後部加熱室１４をへて燃焼排ガス塔１９から出ていく。前部熱分解室１７は、内部が塩素分離温度（３００℃前後）に加熱され、前部スクリューコンベア５１によって、プラスチック廃棄物が塩素分離温度中を３０分〜１時間程度の時間をかけてゆっくりと移動する間に、プラスチック廃棄物に含まれる塩素成分が気化離脱して脱塩処理される（Ｓ１０６）。気化した塩素含有ガスは、塩素分離ガス排出口２０から排出され、脱塩装置２１で処理される。
【００３３】
内部ドラム１１の下流側に位置する後部加熱室１４には、バーナー１６によって高温の燃焼ガスが導入され、プラスチック廃棄物を塩素分離温度から溶融温度に上昇させる程度に後部熱分解室１８を周囲から加熱した後、燃焼排ガス塔１９から出ていく。後部熱分解室１８は、内部が溶融温度（５００℃前後）に加熱され、後部スクリューコンベア５２によって、プラスチック廃棄物が溶融温度中を３０分〜１時間程度の時間をかけてゆっくりと移動する間に、プラスチック廃棄物に含まれるプラスチックが溶融する温度にまで昇温して、プラスチック廃棄物に含まれる炭化水素成分が気化離脱して、熱分解ガスが生成される（Ｓ１０８）。
【００３４】
プラスチック廃棄物には、ガラス繊維や金属箔が含まれている関係で、ガス化した後の残りかすである残渣が存在する。残渣は内部ドラム１１の内面に付着するが、すぐにスクリューコンベア５０の羽根に掻き取られ、下流側に送られる。こうして、残渣は最終的に排出口２５から内部ドラム１１の外に押し出され、排出管２６を通って残渣受け容器２７の水の中に排出される（Ｓ１１０）。
【００３５】
一方、熱分解ガスは熱分解ガス出口２９から内部ドラム１１の外に出て、まず触媒槽３０に入る（Ｓ１１２）。触媒槽３０は、例えば加熱ガスの燃焼排ガス塔１９の中に置かれており、排ガスの熱で中の触媒（ゼオライト）３０ａが高温（例えば３００℃）になっている。熱分解ガスは、この触媒３０ａに触れて、線状高分子の主鎖が分断され、低沸点の改質ガスに分解される（Ｓ１１４）。
【００３６】
低沸点の改質ガスを含む熱分解ガスは、冷却型油分回収器（熱交換器）３１ａ、３１ｂに送られ（Ｓ１１６）、熱交換器としての配管中を熱分解ガスが流れ、配管外壁の冷却水に触れて冷却される。そこで、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂにより、熱分解ガスは液化炭素化合物と未凝縮ガスに分離される（Ｓ１１８）。未凝縮ガスは、油分噴霧塔４０に送られ（Ｓ１２０）、油分噴霧塔４０によって、未凝縮ガスは液化炭素化合物とオフガスに分離される（Ｓ１２２）。オフガスは、還元装置４２に送って塩素成分を除去して、オフガス燃焼室４４にてオフガスの燃焼処理をして大気に排出する（Ｓ１２４）。
【００３７】
液化炭素化合物は、冷却型油分回収器３１ａ、３１ｂにて凝縮した水分と共に、回収油取出口３２ａ、３２ｂから得られると共に、油分噴霧塔４０からも回収される。そこで、液化炭素化合物は水分との混合液であるから、塩素除去槽３３にて、石灰石等のアルカリ溶液を用いて脱塩処理を行なう（Ｓ１２６）。次に、液化炭素化合物は遠心分離機３４等を用いて油水分離され（Ｓ１２８）、比重の軽い良質な油分が熱分解油タンク３５に貯蔵する（Ｓ１３０）。回収された液化炭素化合物は、プラスチック廃棄物が脱塩処理されている関係で、塩素含有率が１００ｐｐｍ以下になっている。そこで、回収された液化炭素化合物をバーナー１５、１６の燃料等として利用することもでき、油分噴霧塔４０の油分回収用の噴霧油としても使用できる。さらに、液化炭素化合物は、精製して通常の石油化学産業で用いられる石油と同様に、様々な用途に使用することができるから、秤量して需要家向けに出荷することもできる（Ｓ１３２）。
【００３８】
図３は、油分噴霧塔と循環油タンクの一例を説明する構成図である。油分噴霧塔４０は、例えば鉛直方向に延びる全長５０００ｍｍ程度の円筒体で、その塔内には充填物（テラレット）が設けられているとともに、その密閉された内部空間には溶媒としての油を噴射するノズルＮ，・・・が多数設けてある。なお、未凝縮ガスに塩素成分が多量に含有されているときは、油に加えて水も噴霧するとよい。
【００３９】
なお、ノズルＮ，・・・から水も噴射している場合には、塔内に導入された酸性ガスとしての塩化水素が吸着、溶解し、ＰＨ１．５程度の酸性溶液、即ち塩酸となって塩素除去槽３３に流出される。そこで、塩素除去槽３３には石灰石等を用いて中和を行う機能も持たせるとよい。
【００４０】
図４は、本発明のプラスチック油化装置のうち、小型機の一例を説明する構成図である。プラスチック油化装置を各市町村の廃棄物焼却施設毎に設置する場合には、典型的なプラスチック廃棄物の処理能力は、例えば２００［ｋｇ／ｈｒ］となる。このような比較的小型のプラスチック油化装置では、図示するように分解容器１０、冷却型油分回収部３１、噴霧型油分回収部４０、搬送装置５０を一体化して設備が小型化される。
【００４１】
なお、上記の実施の形態においては、搬送部の上流側に設けられた、脱塩素処理部と熱分解処理部の双方を備えている装置を説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、プラスチック廃棄物に塩化ビニルや塩化ビリニデン等の塩化物が含有されていない用途では、分解容器を熱分解処理部の一段構成として脱塩素処理部を省略してもよい。また、脱塩素処理部は、分解容器に設けるだけでなく、冷却型油分回収部と噴霧型油分回収部で回収された液化炭素化合物に対して脱塩処理を行うようにしてもよい。
【００４２】
また、上記の実施の形態においては、スクリューコンベア５０の羽根の裏側にも、触媒槽３０の中の触媒３０ａと同じゼオライトを塗布するとよい。スクリューコンベア５０は内部ドラム１１の中に配置されており、触媒３０ａに適する温度になっている。また、プラスチック廃棄物を押し進めるのはスクリュー羽根５５の表側であり、裏側であれば塗布した触媒が脱落しにくい。こうすれば、熱分解ガスの炭素原子の鎖を分断する反応を、内部ドラム１１の中でも生じさせることができ、装置全体として油化効率がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のプラスチック油化装置を説明する構成図である。
【図２】本発明のプラスチック油化方法を説明するフローチャートである。
【図３】油分噴霧塔と循環油タンクの一例を説明する構成図である。
【図４】本発明のプラスチック油化装置のうち、小型機の一例を説明する正面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  分解容器
１１  内部ドラム
１２ａ、１２ｂ  隔壁
１３  前部加熱室
１４  後部加熱室
１５、１６  バーナー
１７  前部熱分解室（脱塩素処理部）
１８  後部熱分解室（熱分解処理部）
１９  燃焼排ガス塔
２０  塩素分離ガス排出口
２３  投入口
２５  残渣排出口
２６  排出管
２７  残渣受け容器
２９  熱分解ガス出口
３０  触媒槽
３１ａ、３１ｂ  冷却型油分回収器（熱交換器）
３３  塩素除去槽
３４  遠心分離機
４０  油分噴霧塔（噴霧型油分回収部）
４２  還元装置
４４  オフガス燃焼室
５０  スクリューコンベア（搬送部）
５６  電動モータ
５７  伝動チェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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