(57)【要約】【課題】プラスチック廃材を、加熱炉内に投入して、加熱処理により溶融し、油脂成分と炭化物に分解し、生じてくる油脂成分の気化ガスを冷却装置に導いて冷却し液化させて再利用可能な油脂類に油化還元させるプラスチック廃材の油化処理手段において、プラスチック廃材を組成する高分子結合の油脂成分を分解するのに必要とされる水素を、水素爆発の危険のない状態として、加熱炉内に存在させる手段を構成する。【解決手段】加熱炉内におけるプラスチック廃材の加熱処理の行程時に、加熱炉内に加熱した水蒸気を吹き込み注入し、この加熱水蒸気とプラスチック廃材の加熱溶融により生じてくる一酸化炭素（ＣＯ）とから、加熱炉内に設置せる鉄材よりなる格子を触媒として、水性ガスシフト反応をさせて水素を生成せしめ、この水素を、フィッシャー・トロプッシュ法の反応による炭化水素の合成、及び生じてくる高分子炭化水素のポリマーの分解に利用して、プラスチック廃材を油脂類に油化還元する。【選択図】図１
2013043913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック廃材を、加熱炉内において加熱処理して分解溶融せしめ、発生してくる油脂成分の気化ガスをダクトを介し冷却装置に導き冷却し液化させ油脂類に油化還元する行程を含む、プラスチック廃材の油化還元方法において、加熱炉内におけるプラスチック廃材の加熱処理の行程時に、加熱炉内に加熱した水蒸気を吹き込み注入し、この加熱水蒸気とプラスチック廃材の加熱溶融により生じてくる一酸化炭素とから、加熱炉内に設置せる酸化鉄または亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄材よりなる格子を触媒として、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２の水性ガスシフト反応をさせて水素を生成せしめて加熱炉内に水素を存在せしめ、この水素を、プラスチック廃材の加熱溶融により生じてくる一酸化炭素とのフィッシャー・トロプッシュ法の反応による炭化水素の合成、及び生じてくる高分子炭化水素のポリマーの分解に利用して、プラスチック廃材を油脂類に油化還元することを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理方法。
【請求項２】
前記水蒸気の注入により生成せしめる水性ガスシフト反応により発生する水素を加熱炉内に存在させて行う加熱炉内におけるプラスチック廃材の加熱処理を、反応炉内の温度は４００℃を越えない範囲で、加熱炉の内側の炉面温度がプラスチック材を溶融せしめる２５０℃以上を維持するように温度制御して行うことを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理方法。
【請求項３】
前記加熱炉内に吹き込み注入する水蒸気は、加熱炉内に注入する前に、高周波の電磁波の照射により昇温させた水を用い、かつ、加熱炉内に投入するプラスチック廃材の５ｗｔ％を越えない範囲の水量を水蒸気にして、炉内圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ２を越えない圧力として連続または一定の時間をおき連続的に注入することを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理方法。
【請求項４】
外周側に断熱材と加熱手段を設け内面側に加熱により遠赤外線を発する遠赤外線発生材を配設する加熱炉を、円筒状に形成して、その軸方向の一端側にプラスチック廃材の供給口を開設し、軸方向の他端側に炭化物の排出口を開設し、内部には、投入されたプラスチック廃材を、攪拌しながら炭化させる前記一端側から他端側に向け移送するアジテータを軸架し、投入して加熱溶融せしめたプラスチック廃材から発生する気化ガスを、加熱炉に連通する抽き出しダクトにより冷却装置に導き、冷却・液化せしめて油脂類に油化還元する油化還元処理装置であって、前記円筒状の加熱炉は、軸方向に長い円筒状に形成し、かつ、上面側に軸方向に沿う開放口を開設し、その開放口に、鉄材により下面側が開放するダクト状に形成して外周を断熱材で被覆せる反応炉を接続させて設け、接続部位に、水性ガスシフト反応の触媒となる亜鉛メッキ等の表面処理をしていない鉄材よりなる格子を配設し、この反応炉の前記一端側に寄る部位に、加熱炉内に水蒸気を注入する水蒸気注入ノズルを装設し、前記他端側に寄る部位に、抽き出しダクトを接続連通させたことを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理装置。
【請求項５】
前記プラスチック廃材の油化還元処理装置において、円筒状の加熱炉内に軸架するアジテータを、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板にて形成したことを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理装置。
【請求項６】
前記プラスチック廃材の油化還元処理装置において、加熱炉の上面側に、加熱炉と接続させて設けるダクト状の反応炉の内壁面を、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板で構成していることを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂の廃材（プラスチック廃材）を、加熱炉内に投入し加熱溶融により分解処理し、発生してくる気化ガスを加熱炉から抽き出して冷却装置に導き冷却して液化し、再利用可能な油脂類に油化還元するプラスチック廃材の油化還元処理手段についての改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック廃材を、加熱炉内に投入し、２５０℃〜３５０℃程度の低い温度の加熱処理によりプラスチック廃材を油脂成分に分解し、発生してくる油脂成分の気化ガスを冷却装置に導き、冷却し液化させて再利用可能な油脂類に油化還元する技術は、特許文献１の特開２００４−１６８８０６号公報により知られている。
【０００３】
また、この技術により、加熱炉から抽き出す気化ガスを冷却して得られる再生油脂がタールなどの高沸点の油脂成分を多く含む低品質のものであることから、これを改善すべく、加熱炉内において、含炭素材料のプラスチック廃材を熱処理して、その熱処理により生じた油類の気化ガスを冷却装置に導いて冷却し液化して、液化した油類を取り出す油化処理工程において、加熱炉内には水素ガスを導入して、加熱炉内でのプラスチック廃材の熱処理を、水素ガスの存在下において行わす技術手段が、特許文献２の特開２０１０−２７５３８１号公報により提起されている。
【０００４】
ところで、この特許文献２の技術手段には、加熱炉に設ける水素の導入口から、水素ガスが、５００℃を上限として１５０℃〜４００℃に設定されている加熱炉内に導入されることで、加熱炉内に酸素が存在していれば水素爆発を起こす危険があることと、この危険を避けるため、加熱炉内から酸素を追い出して加熱炉内には水素爆発を起こす酸素が無い状態とする有効な手段が見出し得ない問題がある。
【０００５】
また、気化ガスを冷却して得られる油化した油脂は、高分子化合物のポリマーを、依然として多く含むものであり、導入した水素が、プラスチック廃材を組成するポリマーの分解にはそれほど有効には働いていないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６８８０６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７５３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明において解決しようとする課題は、プラスチック廃材を、加熱炉内に投入して、加熱処理により溶融し、油脂成分と炭化物に分解し、生じてくる油脂成分の気化ガスを冷却装置に導いて冷却し液化させて再利用可能な油脂類に油化還元させるプラスチック廃材の油化処理手段において、プラスチック廃材を組成する高分子結合の油脂成分を分解するのに必要とされる水素を、水素爆発の危険のない状態として、加熱炉内に存在させる手段を構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決する本発明（１）は、
プラスチック廃材を、加熱炉内において加熱処理して分解溶融せしめ、発生してくる油脂成分の気化ガスをダクトにより介し冷却装置に導き冷却し液化させ油脂類に油化還元する行程を含む、プラスチック廃材の油化還元方法において、加熱炉内におけるプラスチック廃材の加熱処理の行程時に、加熱炉内に加熱した水蒸気を吹き込み注入し、この加熱水蒸気とプラスチック廃材の加熱溶融により生じてくる一酸化炭素（ＣＯ）とから、加熱炉内に設置せる酸化鉄または亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄材よりなる格子を触媒として、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２の水性ガスシフト反応をさせて水素を生成せしめて加熱炉内に水素を存在せしめ、この水素を、プラスチック廃材の加熱溶融により生じてくる一酸化炭素とのフィッシャー・トロプッシュ法の反応による炭化水素の合成、及び生じてくる高分子炭化水素のポリマーの分解に利用して、プラスチック廃材を油脂類に油化還元することを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理方法である。
この本発明（１）は、プラスチック廃材を加熱炉内で加熱処理して溶融分解せしめ、油脂成分に分解して生じてくる気化ガスを冷却して液化し、油脂類に還元させる際に、分解及び合成の反応に必要とされる水素が、外部からの水素ガスの導入によらず、水蒸気の注入により生成する水性ガスシフト反応によって、加熱炉内に存在してくるようにしていることと、高圧の水蒸気の注入により、水素爆発を起こす要因となる酸素を加熱炉内から追い出すことで安全に水素を利用して、プラスチック廃材の油化還元を効果的にすることを内容とする発明である。
【０００９】
本発明（２）は、前記水蒸気の注入により生成せしめる水性ガスシフト反応により発生する水素を加熱炉内に存在させて行う加熱炉内におけるプラスチック廃材の加熱処理を、反応炉内の温度は４００℃を越えない範囲で、加熱炉の炉面温度がプラスチック材を溶融せしめる２５０℃以上を維持するように温度制御して行うことを特徴とする発明である。
水蒸気の注入により加熱炉内において行われる水性ガスシフト反応は、炉内の温度が５００℃を越えると、逆反応が生じ、水素の発生が止まることから、この逆反応を阻止し、水素が生成される正反応の状態を維持せしめる発明である。また、加熱炉の内面側の炉面温度が低下すると、プラスチック廃材が溶融する際に発生する一酸化炭素の発生量が低下し、この一酸化炭素と水素との反応による水性ガスシフト反応が低下してくるので、これを防ぐための発明である。
【００１０】
本発明（３）は、前記加熱炉内に吹き込み注入する水蒸気は、加熱炉内に注入する前に、高周波の電磁波の照射により昇温させた水を用い、かつ、加熱炉内に投入するプラスチック廃材の５ｗｔ％を越えない範囲の水量を水蒸気にして、炉内圧力が２ｋｇｆ／ｃｍ２を越えない圧力として連続または一定の時間をおき連続的に注入することを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理方法である。
加熱炉内の加熱溶融しているプラスチック廃材を高温で水蒸気と反応させると、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋Ｈ２の水性ガスシフト反応により水素が生成され、この水素が、加熱炉内で溶融しているプラスチック廃材から生じてくる高分子炭化水素のポリマーの分解、及び一酸化炭素とのＦＴ法の炭化水素の合成反応に働くようになるが、このとき、水蒸気を、高周波の電磁波を照射して加熱した水から水蒸気を生成して注入すると、電磁波による加熱処理を行わない水から生成した水蒸気を注入した場合に比して、油化の効率が良くなる結果を得ていることから、この点を内容とする発明である。
なお、注入する水蒸気は、プラスチック廃材を１時間で１００ｋｇ投入する場合、１時間で５ｋｇを注入することになるが、水は水蒸気になると体積が約１７００倍になるので、加熱炉の内容積を考慮しつつ、２ｋｇｆ／ｃｍ２を越えないように注入する。
【００１１】
本発明（４）は、外周側に断熱材と加熱手段を設け内面側に加熱により遠赤外線を発する遠赤外線発生材を配設する加熱炉を、円筒状に形成して、その軸方向の一端側にプラスチック廃材の供給口を開設し、軸方向の他端側に炭化物の排出口を開設し、内部には、投入されたプラスチック廃材を、攪拌しながら炭化させる前記一端側から他端側に向け移送するアジテータを軸架し、投入して加熱溶融せしめたプラスチック廃材から発生する気化ガスを、加熱炉に連通する抽き出しダクトにより冷却装置に導き、冷却・液化せしめて油脂類に油化還元する油化還元処理装置であって、前記円筒状の加熱炉は、軸方向に長い円筒状に形成し、かつ、上面側に軸方向に沿う開放口を開設し、その開放口に、鉄材により下面側が開放するダクト状に形成して外周を断熱材で被覆せる反応炉を接続させて設け、接続部位に、水性ガスシフト反応の触媒となる酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしていない鉄材またはステンレススチールの鉄材よりなる格子を配設し、この反応炉の前記一端側に寄る部位に、加熱炉内に水蒸気を注入する水蒸気注入ノズルを装設し、前記他端側に寄る部位に、抽き出しダクトを接続連通させたことを特徴とするプラスチック廃材の油化還元処理装置である。
加熱炉内で加熱処理されて分解し溶融するプラスチック廃材から発生してくる一酸化炭素及び気化ガスは、加熱炉内を上昇して、加熱炉の上面側に接続して設けた反応炉内に滞留するようになる。水蒸気ノズルから吹き込まれる水蒸気と、加熱溶融しているプラスチック廃材から発生してくる一酸化炭素との水性ガスシフト反応により生成してくる水素は、比重が軽いことで上昇して加熱炉の上部に接続する反応炉に集まるようになる。そして、反応炉は、円筒状の加熱炉の軸方向に沿い前後に長いダクト状に形成してあって、後端側に抽き出しダクトが接続連通していることで、この反応炉内に上昇してきた一酸化炭素及び気化ガスは、この反応炉内を通り抽き出しダクトにより冷却装置に導かれるようになる。このため、反応炉内の前半側における注入水蒸気による水性ガスシフト反応の第１段階の反応を経て、後半側において第２段階のＦＴ法の合成反応が行われて、合成油を作り出すようになり、プラスチック廃材の油化還元処理を、爆発の危険のある外部からの水素ガスの導入を行わずに、安全に水素を利用して、効率よく油化還元が行えるようにしている発明である。
【００１２】
本発明（５）は、前記本発明（４）のプラスチック廃材の油化還元処理装置において、円筒状の加熱炉内に軸架するアジテータを、酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板にて形成したことを特徴とする発明であり、加熱炉内に装架して、油化還元処理装置に装備せしめるアジテータが、加熱炉内で生じる水性ガスシフト反応及びフィッシャー・トロプッシュ法の反応の、触媒として機能するようにしている内容の発明である。
【００１３】
本発明（６）は、前記本発明（４）のプラスチック廃材の油化還元処理装置において、加熱炉の上面側に、加熱炉と接続させて設けるダクト状の反応炉の内壁面を、酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄材で構成していることを特徴とする発明であり、
この反応炉の内壁面自体が、反応炉内で行われる水性ガスシフト反応・及びフィッシャー・トロプッシュ法の反応の触媒となるようにしている発明である。
【発明の効果】
【００１４】
プラスチック廃材を加熱炉内で加熱処理して溶融分解せしめ、油脂成分に分解し、生じてくる気化ガスを冷却して液化し、油脂類に還元させる際に、分解及び合成の反応に必要とされる水素が、外部からの水素ガスの導入によらず、水蒸気の注入により生成する水性ガスシフト反応によって、加熱炉内に存在してくるようにしていることと、高圧の水蒸気の注入により、水素爆発を起こす要因となる酸素を加熱炉内から追い出していることで安全に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施に用いるプラスチック廃材の油化還元処理装置の一実施例の一部縦断した側面図である。
【図２】同上油化還元処理装置の縦断した後面図である。
【図３】同上油化還元処理装置の一部横断した平面図である。
【図４】同上油化還元処理装置の、拡大した縦断後面図である。
【図５】同上油化還元処理装置の、加熱炉の内周に貼着する遠赤外線発生材の、貼着前の状態における斜視図である。
【図６】同上の遠赤外線発生材の、加熱炉の胴周壁の内面に貼着した状態における縦断した後面図である。
【図７】水蒸気発生装置の、加熱炉に組み付けた状態の展開説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の態様を実施例につき図面に従い詳述する。
【実施例１】
【００１７】
図１乃至図３は、本発明のプラスチック廃材の油化還元処理方法の実施に用いる油化還元処理装置の一実施例装置を示し、図１はその油化還元処理装置の一部縦断した側面図、図２は同上装置の一部縦断した後面図、図３は同上装置の一部横断した平面図、図４は、加熱炉ａの拡大した縦断側面図であり、これらの図において、ａは加熱炉、ｂはその加熱炉ａ内にプラスチック廃材を投入する供給口、ｃは加熱炉内で溶融分解処理したプラスチック廃材の炭化物を排出する排出口、ｄは加熱炉ａ内に投入したプラスチック廃材を攪拌しながら炭化を促進させ、炭化物を排出口ｃ側に流動させるよう加熱炉ａ内に装架したアジテータ、ｅは加熱炉ａの上面側に加熱炉ａに接続させて設けた反応炉、ｆは加熱炉ａの外周面に装設した電熱ヒータ、ｇは、加熱炉ａ及び反応炉ｅの外周面に被覆した断熱材、ｈは加熱炉ａの内側に設けた遠赤外線発生材、Ｎは加熱炉ａ内に水蒸気を注入する水蒸気ノズル、ｊは、加熱炉ａでプラスチック廃材から発生した気化ガスを抽き出す抽き出しダクト、ｋは、抽き出しダクトｊの下流側に接続する冷却装置、Ｌは、プラスチック廃材を供給口ｂに供給する供給装置を示す。
【００１８】
加熱炉ａは、それの炉体を、水性ガスシフト反応及びフィッシャー・トロプッシュ法反応の触媒となる酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板１０で、図４にあるように上面側に軸方向に沿う開裂状の開放口１１を有する円筒状に成形してあり、かつ、図３にあるように一定の単位長さに成形した円筒体ａ’を複数個軸方向に接続して組み立てることで、軸方向に長い円筒状に形成してある。該加熱炉ａの上面側の開放口１１には、水性ガスシフト反応及びフィッシャー・トロプッシュ法反応（ＦＴ法反応）において触媒となる亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板で下面側が開口するダクト状に成形した反応炉ｅが、その下面側の開口を加熱炉ａの上面側の開放口１１に接続させた状態として、加熱炉ａに対し一体または一体的に連続させて装設してある。
【００１９】
加熱炉ａは、この例においては、上面側の開放口１１に一体または一体的に接続させて設けたこの反応炉ｅを、支持機枠に用いて、機枠Ｆの天井部から垂下せしめた支持枠Ｆ’に支持せしめることで、機枠Ｆに宙吊り状態に吊り下げ支架せしめてあり、これにより、該加熱炉ａの外面側に装設する電熱ヒータｆ等の加熱手段及び断熱材ｇが、露出する外周の全面に対し、容易にかつ均等に取り付けられるようにしてある。
【００２０】
加熱炉ａの内面側に装設する遠赤外線発生材ｈは、加熱により遠赤外線を発生する石材を粉砕してタイル状に焼成したセラミックパネルまたはセラミックボールを用い、これを加熱炉ａを構成する前記鉄板１０の内面に張り付けるように貼着して取り付けるが、その取り付け固定がむずかしいときは、図５に示しているように、目抜き板状に多数の孔を設けた亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチール製の多孔の鉄板８０で遠赤外線発生材ｈを包み、この多孔の鉄板８０に設けた取付部８１を、図６にあるように加熱炉ａの胴周壁を形成する鉄板１０の内面に設けた組付座１２に係止することで取り付けるようにする。
【００２１】
このとき、加熱炉ａの内壁面のうちで、回転して作動するアジテータｄによりかき上げられるプラスチック廃材が接触することのない上半側の部位に取り付ける遠赤外線発生材ｈにあっては、図４にあるように、保持する多孔の鉄板８０に設ける取付部８１の突出長さを長くしておき、かつ、加熱炉ａの胴周壁を形成する鉄板１０の上半側は、径方向に拡径させておいて、この拡径部の鉄板１０の内面に、取り付け支持せしめることで、加熱炉ａの胴周壁を構成している鉄板１０の内面から引き離して、その鉄板１０と該遠赤外線発生材ｈとの間に加熱炉ａの内部空間と通ずる空間ｓが形成される状態に取り付け、これにより、触媒として機能させる鉄板１０の内周面に対する、加熱炉ａ内の気化ガスの接触及びタール等の熱分解が効果的に行われ、かつ、炉体の内面に接触して凝結する高分子炭化物が、胴周壁の内面をつたって炉内の底部に流れるのを促進するようにしている。
【００２２】
加熱炉ａ内にプラスチック廃材を投入するための供給口ｂは、この実施例においては、円筒状の加熱炉ａの前端側（図において左端側）の蓋板１３の下端部位に開設してあり、これに、加熱炉ａの前面側に配置して機枠Ｆに支架せる供給装置Ｌの送り込みスクリュー２０１の先端側が接続している。
【００２３】
この供給装置Ｌは、砕断処理して水洗いしたプラスチック廃材を投入されるホッパ２０２と、そのホッパ２０２の下口に接続する送り込みパイプ２０３と、その送り込みパイプ２０３内に軸支せる前記送り込みスクリュー２０１とからなり、送り込みスクリュー２０１の駆動回転により、ホッパ２０２内に投入したプラスチック廃材を順次加熱炉ａ内に送り込むよう作用する。
【００２４】
排出口ｃは、前記供給口ｂから加熱炉ａ内に送り込まれたプラスチック廃材が、加熱処理により溶融分解し、油脂成分を気化分離させた残りの炭化物を、炉外に排出させるためのものであるが、この例においては、加熱炉ａの鉄板１０よりなる胴周壁の底部の後端寄りの部位に開設してある。そして、この排出口ｃには、漏斗状に形成した排出管３０が垂下するように接続してあり、その漏斗状の排出管３０の下端は、機枠Ｆに宙吊り状に装架せる加熱炉ａの下方に配位して機枠Ｆに支架してある吐出スクリュー３１を内蔵せる吐出筒３２に接続してある。
【００２５】
加熱炉ａ内に装架せるアジテータｄは、前記供給口ｂから加熱炉ａ内に投入されて、電熱ヒータｆ等の加熱手段による加熱と遠赤外線発生材ｈからの遠赤外線の照射を受けるプラスチック廃材を、攪拌しながら加熱炉ａ内の後端側に流動させるものであり、この例においては、円筒状の加熱炉ａの前後の蓋板１３・１４間に渡架せる回転軸４０の周面に、螺旋の翼板４１を取り付けて、スクリューオーガ状に構成している。そして、その螺旋の翼板４１は、水蒸気の注入により加熱炉ａ内に生成する水性ガスシフト反応の触媒となるよう、酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板で成形している。
【００２６】
反応炉ｅは、加熱炉ａ内において加熱処理によりプラスチック廃材から発生して上昇してくる気化ガス、一酸化炭素及び水蒸気の注入による水性ガスシフト反応により生成して上昇してくる水素を集めるよう、円筒状の加熱炉ａの上部に、その加熱炉ａを上方に拡張するように形設したもので、この例においては、酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールの鉄板を用いて、前面視において下方が開放するチャンネル状の断面形状をもって前後方向に連続する前後に長い角箱様に成形し、それの下面側の開口部５０を、円筒形の開放口１１に接続連結することで、加熱炉ａと一体または一体的に連続するダクト状に構成してある。
【００２７】
また、この反応炉ｅは、上述の如く加熱炉ａの上部に一体または一体的に連続するよう装設することで、加熱炉ａの内部空間を前面視においてフラスコ型に形成している。この加熱炉ａと連続する反応炉ｅは、外周を、加熱炉ａと同様に断熱材ｇで被覆するが、電熱ヒータｆ等の加熱手段は付設せず、これにより、該反応炉ｅ内の温度が、外周面に組み付けた電熱ヒータｆ等の加熱手段により加熱される加熱炉ａの内部の温度により低くなるようにしている。
【００２８】
これは、プラスチック廃材から発生する一酸化炭素と注入した水蒸気との混合ガスを、加熱炉ａの胴周壁を構成する鉄板１０、アジテータｄを構成する鉄板、反応炉ｅを構成する鉄板等の炉内に設置せる酸化鉄を触媒として水性ガスシフト反応が、主として、内部温度が加熱炉内の温度より低くなるこの反応炉ｅの内部で行われるようにすることで、水性ガスシフト反応に、逆反応が生じてくるのを抑えるように機能させるためである。
【００２９】
そして、この反応炉ｅの下面側の開口部５０と加熱炉ａの上面側の開放口１１との接続部位には、該反応炉ｅの内部空間と加熱炉ａの内部空間とを仕切るように格子ｍを装架するようにしている。この格子ｍは、前述の水性ガスシフト反応及びＦＴ法反応の触媒となるよう、酸化鉄、亜鉛メッキ等の表面処理をしない鉄板またはステンレススチールよりなる鉄材で単位格子状に形成して設けるものであるが、この実施例においては、一定単位長さに成形した単位円筒体ａ’を複数個、並列させて継ぎ合わせて構成している、加熱炉ａにあわせて、その加熱炉ａの単位円筒体ａ’の長さに対応する長さの単位格子ｍ’に組み立てて、これを並列させて加熱炉ａの機体に装架するようにしている。
【００３０】
そして、この加熱炉ａの単位長さに対応する長さのブロック状に成形した単位格子ｍ’は、加熱炉ａの上面側の開放口１１に、前後方向に沿うレール状の支台１５を設けて、その支台１５上に、前後に並列させて、前後方向にスライド自在に載置することで、装架せしめてあり、これにより、反応炉ｅの後端側の端壁に開閉可能に装設しておく窓孔（図示省略）から、順次スライドさせることで機外に取り出し、点検できるようにしてある。
【００３１】
また、加熱炉ａ内での加熱処理によりプラスチック廃材から発生する気化ガスを、抽き出して冷却装置ｋに導くための抽き出しダクトｊは、反応炉ｅの後端側に寄る部位の天井部に抽出口を開設して、その抽出口に基端を接続させ、反応炉ｅ内の後端部において気化ガスの抽き出しが行われるようにしている。
【００３２】
冷却装置ｋは、図３にあるように、加熱炉ａの側方に並列させて機枠Ｆに装架せる冷却槽１００内に、冷凍機（図示省略）の作動により冷媒が循環する凝縮材（図示省略）を装備せしめた通常の構成のものであり、その冷却槽１００には、冷却されて液化する油脂成分と水とを分離する油水分離槽１０１が接続している。
【００３３】
そして、加熱炉ａ内に、水性ガスシフト反応を生成せしめるために水蒸気を吹き込み注入する水蒸気ノズルＮは、反応炉ｅの前端側に寄る部位の天井部及び側面部に装設してある。
【００３４】
この水蒸気ノズルＮに水蒸気を供給する水蒸気発生装置９は、図７にその概要を示しているように、ポンプＰに通ずる導水管９０に、耐圧ガラスよりなる耐圧容器９１を接続し、この耐圧容器９１に、高周波の電磁波を発生する電磁波発生機９２を、該電磁波発生機９２による電磁波の照射で耐圧容器９１内の水を加熱するように組み合わせ、これにより生成する水蒸気を、その耐圧容器９１に調圧器９３を介して接続する水蒸気導管９４で水蒸気ノズルＮに導き、該ノズルＮから噴出させるようにしている。
【００３５】
本発明によるプラスチック廃材の油化還元方法の実施の態様を、上述したように構成している油化還元処理装置により具体的に説明すれば、供給装置Ｌのホッパ２０２に投入した破砕して水洗いしたプラスチック廃材を、スクリュー２０１の作動で、供給口ｂから加熱炉ａ内に押し込み、電熱ヒータｆ等の加熱手段による加熱及び加熱された遠赤外線発生材ｈからの遠赤外線の照射による加熱処理の行程が行われているところに、水蒸気ノズルＮから加熱した水蒸気を吹き込み、加熱溶融するプラスチック廃材から生じてくる一酸化炭素（ＣＯ）と水蒸気（Ｈ２Ｏ）とから水素（Ｈ２）と二酸化炭素（ＣＯ２）を生成する水性ガスシフト反応を第１段階として行わせ、この水性ガスシフト反応によって生じてくる水素を、プラスチック廃材から生じてくる一酸化炭素と水素とから炭化水素を合成する
（２ｎ＋１）Ｈ２＋ｎＣＯ→ＣｎＨ２ｎ＋２＋ｎＨ２Ｏ
のフィッシャー・トロプッシュ法（ＦＴ法 ）の反応における水素に利用して、このＦＴ法の合成反応を第２段階として行わせる。また水性ガスシフト反応で生じた二酸化炭素（ＣＯ２）は加熱炉内の炭化物と反応し（Ｃ＋ＣＯ２→２ＣＯ）して一酸化炭素を生成し、水性ガスシフト反応とＦＴ法反応を促進する。
【００３６】
そして、この第１段階の水性ガスシフト反応により生成する水素は、それの比重の軽いことを利用して、加熱炉ａの上部に接続させて設けた反応炉ｅに集め、ここに上昇してくるプラスチック廃材を加熱処理して発生した一酸化炭素と水素とのＦＴ法による合成反応を、反応炉ｅにおいて効率的に行わせ、これにより生成される炭化水素のガスを、抽き出しダクトｊで抽き出して冷却槽１００に導き冷却し液化して油化するようにする。
【００３７】
このとき、反応炉ｅの開口部５０に設けた鉄材よりなる格子ｍは、水性ガスシフト反応の触媒として機能する。また、遠赤外線の照射により高分子の油脂成分に分解されて生じてくるポリマーの気化ガスと接触して、これを降温させて液化させタールとして付着させて捕集したのち、加熱炉ａの底部に向け滴下させて、再び分解を受けさせるように作用する。
また、プラスチック廃材は、加熱溶融による油脂成分の気化分離で、炭化が促進し、炭化物に生成され、排出口ｃから炭化物として取り出されるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によるプラスチック廃材の油化装置は、熱処理により油脂成分を気化分離させた残りのプラスチック廃材が炭化物となり排出口から排出されることから、そのままプラスチック廃材の炭化処理装置として使用できる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｆ    機枠
Ｆ’  支持枠
Ｌ    供給装置
Ｎ    水蒸気注入ノズル
Ｐ    ポンプ
ａ    加熱炉
ａ’  円筒体
ｂ    供給口
ｃ    排出口
ｄ    アジテータ
ｅ    反応炉
ｆ    電熱ヒータ
ｇ    断熱材
ｈ    赤外線発生材
ｊ    抽き出しダクト
ｋ    冷却装置
ｍ    格子
ｍ’  単位格子
ｓ    空間
１０    鉄板
１００    冷却槽
１０１    油水分離槽
１１    開放口
１２    組付座
１３  １４    蓋板
１５    支台
２０１    スクリュー
２０２    ホッパ
２０３    送り込みパイプ
３０    排出管
３１    吐出スクリュー
３２    吐出筒
４０    回転軸
４１    翼板
５０    開口部
８０    多孔の鉄板
８１    取付部
９    水蒸気発生装置
９０    導水管
９１    耐圧容器
９２    電磁波発生機
９３    調圧器
９４    水蒸気導管
【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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【図７】
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