(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
残渣を熱分解して排出する熱分解装置と、
熱分解装置に密閉式コンベヤ装置を介して接続され、当該熱分解装置から排出される残渣を一時的に貯留する残渣貯留ホッパーと、
残渣貯留ホッパーの内部に貯留される残渣を冷却する貯留残渣冷却機構と、
残渣貯留ホッパーの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構と、
残渣貯留ホッパーの内部における状態量を検出する検出器と、
前記検出器による検出値に基づいて前記不活性ガス供給機構を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする廃プラスチック処理装置。
【請求項２】
制御部は、検出器による検出値に基づいて、残渣貯留ホッパーの内部圧力が略一定となるように不活性ガス供給機構を制御するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の廃プラスチック処理装置。
【請求項３】
貯留残渣冷却機構は、残渣貯留ホッパーの周囲に設けられた貯留残渣冷却ジャケットを有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の廃プラスチック処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃プラスチックを熱分解して処理する廃プラスチックの処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、廃プラスチックは、脱塩装置にて溶融されると共に脱塩処理がなされ、溶融槽に移送される。溶融槽において、溶融プラスチックは加熱されながら攪拌され、脱塩ガスを効率的に放出する。その後、溶融槽に設けられた排出機構を介して、略完全に脱塩された溶融プラスチックが熱分解装置に移送される。
【０００３】
熱分解装置は、溶融プラスチックを熱分解して、油ガスと残渣とを発生させる。油ガスは、生成油回収塔等によって生成油となり、燃料として再利用される。残渣は、残渣回収コンテナにて回収され、やはり固形燃料等として再利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
残渣を排出する際には、残渣が大気に接触しても発火しない程度の温度にまで、残渣が冷却されている必要がある。残渣の発火は、火災や爆発の原因となり得るため、極めて危険だからである。
【０００５】
一方で、熱分解装置からの残渣の排出は、廃プラスチック処理の効率向上の面からは、できるだけ高速になされることが好ましい。
【０００６】
本件発明者は、熱分解装置から排出される残渣を一時的に貯留して冷却する残渣貯留ホッパーを設けて、当該残渣貯留ホッパーを残渣冷却のためのバッファとして機能させる構成を開発した。この場合、残渣を効率良く冷却することができると共に、熱分解装置からの残渣の排出（搬送）を効率良く実施することができる。
【０００７】
しかしながら、残渣貯留ホッパーにおける残渣の冷却は、残渣貯留ホッパー内の圧力の低下を招き得る。そして、残渣貯留ホッパー内の圧力の低下は、残渣貯留ホッパーの破壊を引起こし得る。そして、残渣貯留ホッパーの破壊は、十分に冷却されていない残渣が大気と接触して、火災や爆発を引き起こすことにつながり得る。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、残渣貯留ホッパーの破壊を確実に防止して、火災や爆発の発生を回避することができる廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、残渣を熱分解して排出する熱分解装置と、熱分解装置に密閉式コンベヤ装置を介して接続され、当該熱分解装置から排出される残渣を一時的に貯留する残渣貯留ホッパーと、残渣貯留ホッパーの内部に貯留される残渣を冷却する貯留残渣冷却機構と、残渣貯留ホッパーの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構と、残渣貯留ホッパーの内部における状態量を検出する検出器と、前記検出器による検出値に基づいて前記不活性ガス供給機構を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする廃プラスチック処理装置である。
【００１０】
本発明によれば、検出器による検出値に基づいて不活性ガス供給機構が制御されることにより、残渣貯留ホッパーの内部における状態量の変化に応じて残渣貯留ホッパーの内部に不活性ガスが導入され、残渣貯留ホッパーの内部圧力の変動が抑制され、結果的に残渣貯留ホッパーの破壊が防止される。また、残渣貯留ホッパーが熱分解装置に密閉式コンベヤ装置を介して接続されているため、火災や爆発の発生を回避することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る廃プラスチック処理装置の一実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の廃プラスチック処理装置１は、脱塩プラスチックが溶融される溶融槽１１と、溶融槽１１の排出口１１ａにバルブ１１ｖを介して接続された熱分解装置１２と、を備えている。熱分解装置１２は、溶融プラスチックを熱分解して、油ガスと残渣とを発生させるようになっている。
【００１５】
油ガスは、熱分解装置１２のガス排出口１２ａを介して、図示しない生成油回収機構に送られるようになっている。
【００１６】
残渣は、熱分解装置１２の残渣排出口１２ｂを介して、後述する残渣貯留ホッパー３０に送られるようになっている。
【００１７】
熱分解装置１２の残渣排出口１２ｂは、バルブ１２ｖを介して、残渣貯留ホッパー３０に向けて残渣を搬送するコンベヤ装置２０の投入口２０ａに接続されている。この場合、コンベヤ装置２０は、密閉壁２０ｗを有する密閉式コンベヤ装置である。
【００１８】
コンベヤ装置２０の排出口２０ｂは、バルブ２０ｖを介して、残渣貯留ホッパー３０の投入口３０ａに接続されている。この場合、残渣貯留ホッパー３０は、略円筒状の密閉式ホッパーである。残渣貯留ホッパー３０の底面部は、漏斗状に傾斜しており、最下部において排出管３５と連通している。すなわち、残渣貯留ホッパー３０の中心軸と排出管３５の中心軸とは、略一致している。
【００１９】
残渣貯留ホッパー３０の中心軸（排出管３５の中心軸）に沿って、回転スクリュー３０ｓが軸周りに回転可能に配置されている。回転スクリュー３０ｓの先端は、排出管３５内にまで達している。一方、回転スクリュー３０ｓの基端は、回転モータ３０ｍに接続されており、当該回転モータ３０ｍによって軸周りに正逆両方向に回転されるようになっている。
【００２０】
回転スクリュー３０ｓは、少なくとも残渣貯留ホッパー３０の下方部分に対応する部位においてスクリュー部が形成されている。これにより、回転スクリュー３０ｓは、正回転中において残渣を送り出すように排出すると共に、逆回転中において残渣を残渣貯留ホッパー３０内に保持するようになっている。
【００２１】
また、回転スクリュー３０ｓには、残渣貯留ホッパー３０の内面から微小距離だけ離れるように攪拌用羽根３０ｆが取り付けられている。これにより、回転スクリュー３０ｓの回転に伴って、攪拌用羽根３０ｆが残渣貯留ホッパー３０内の残渣を効果的に攪拌するようになっている。
【００２２】
また、残渣貯留ホッパー３０の側方面及び下方面の周囲には、貯留残渣冷却ジャケット３１が設けられている。貯留残渣冷却ジャケット３１には、冷却水が導入されるようになっている。この場合、図１に示すように、冷却水は、残渣の移動方向の下流側から上流側に向けて流れるようになっていることが好ましい。
【００２３】
また、残渣貯留ホッパー３０には、残渣貯留ホッパー３０の内部に冷却水を噴射して直接的に残渣を冷却するための冷却ノズル３３が設けられている。さらに、残渣貯留ホッパー３０には、残渣貯留ホッパー３０の内部に不活性ガスを導入するための不活性ガス供給機構３４が設けられている。
【００２４】
また、残渣貯留ホッパー３０には、内部の状態量を検出するための検出器３０ｔが設けられている。この検出器は、この場合、圧力計である。
【００２５】
そして、検出器３０ｔには、制御部５０が接続されている。制御部５０は、不活性ガス供給機構３４のバルブ３４ｖ等に接続されており、検出器３０ｔの検出値に基づいて、残渣貯留ホッパー３０の内部へ不活性ガスを供給させるようになっている。
【００２６】
残渣貯留ホッパー３０の排出管３５には、残渣排出バルブ３０ｖ及び取外し可能なジャバラ３０ｊを介して、残渣回収コンテナ４０が接続されている。
【００２７】
残渣回収コンテナ４０にも、残渣回収コンテナ４０の内部に不活性ガスを導入するための不活性ガス供給機構４４が設けられている。さらに、残渣回収コンテナ４０にも、内部の状態量を検出するための検出器４０ｔが設けられている。この検出器も、この場合、圧力計である。
【００２８】
そして、検出器４０ｔには、制御部６０が接続されている。制御部６０は、不活性ガス供給機構４４のバルブ４４ｖ等に接続されており、検出器４０ｔの検出値に基づいて、残渣回収コンテナ４０の内部へ不活性ガスを供給させるようになっている。
【００２９】
その他、残渣回収コンテナ４０内の不活性ガスをパージすべく、ジャバラ４０ｊ及びパージ用バルブ４０ｖを介して、残渣バグフィルタ４０ｆ及び不活性ガスパージノズル４０ｎが設けられている。
【００３０】
次に、このような本実施の形態の廃プラスチック処理装置１の作用について説明する。
【００３１】
まず脱塩装置（図示せず）にて脱塩された脱塩プラスチックが、溶融槽１１内に供給され溶融される。そして、溶融プラスチックが、溶融槽１１の排出口１１ａ及びバルブ１１ｖを介して、熱分解装置１２に導入される。熱分解装置１２は、溶融プラスチックを熱分解して、油ガスとの残渣とを発生させる 。
【００３２】
熱分解により発生した油ガスは、熱分解装置１２のガス排出口１２ａを介して、図示しない生成油回収機構に送られ、生成油となって再利用が図られる。
【００３３】
一方、熱分解により発生した残渣は、熱分解装置１２の残渣排出口１２ｂ及びバルブ１２ｖを介して、密閉式コンベヤ装置２０の投入口２０ａに送られる。密閉式コンベヤ装置２０は、投入口２０ａに供給された残渣を、コンベヤ装置２０の排出口２０ｂにまで搬送する。
【００３４】
コンベヤ装置２０の排出口２０ｂに搬送された残渣は、バルブ２０ｖを介して、残渣貯留ホッパー３０の投入口３０ａに送られる。残渣貯留ホッパー３０は、投入口３０ａから供給された残渣を、一時的に貯留する。
【００３５】
残渣の一時的な貯留の間、必要に応じて、回転スクリュー３０ｓを逆回転させて残渣を攪拌する。
【００３６】
また、残渣の一時的な貯留の間、貯留残渣冷却ジャケット３１に冷却水が供給される。これにより、残渣は効率良く冷却される。さらに、冷却ノズル３３から、残渣貯留ホッパー３０の内部に冷却水が噴射されて、残渣が直接的に冷却される。
【００３７】
以上のような残渣の冷却によって、残渣貯留ホッパー３０内部の圧力は減少し得る。本実施の形態では、このような負圧の発生を防ぐべく、残渣貯留ホッパー３０内部の圧力が規定値以下となったことを検出器３０ｔが検出すると、制御部５０が不活性ガス供給機構３４を制御して、残渣貯留ホッパー３０内部に不活性ガスを供給する。この時、不活性ガスの供給量を、検出器３０ｔの検出値に対応させて設定してもよい。
【００３８】
この後、例えば残渣貯留ホッパー３０内部の残渣が十分に冷却されると、回転スクリュー３０ｓが正回転すると共に残渣排出バルブ３０ｖが開となって、残渣が残渣回収コンテナ４０に排出される。
【００３９】
排出された残渣は、残渣回収コンテナ４０においても、図示しない冷却機構や外界温度との差のために冷却される。これに伴い、残渣回収コンテナ４０の内部圧力が減少することがある。本実施の形態では、このような負圧の発生を防ぐべく、残渣回収コンテナ４０内部の圧力が規定値以下となったことを検出器４０ｔが検出すると、制御部６０が不活性ガス供給機構４４を制御して残渣回収コンテナ４０内部に不活性ガスを供給する。この時、不活性ガスの供給量を、検出器４０ｔの検出値に対応させて設定してもよい。
【００４０】
逆に、過剰となった不活性ガスについては、残渣バグフィルタ４０ｆを介して、不活性ガスパージノズル４０ｎから放出される。
【００４１】
以上のように、本実施の形態によれば、検出器３０ｔによる検出値に基づいて不活性ガス供給機構３４が制御され、残渣貯留ホッパー３０の内部における状態量の変化に応じて残渣貯留ホッパー３０の内部に不活性ガスが導入されるため、残渣貯留ホッパー３０の内部圧力の変動が抑制され、結果的に残渣貯留ホッパー３０の破壊が防止される。
【００４２】
従って、例えば残渣貯留ホッパー３０の上流側及び下流側のバルブを閉として（不活性ガス供給機構３４のバルブ３４ｖは除く）、残渣貯留ホッパー３０内に外部空気が混入しないような状態として残渣の冷却を行う場合であっても、残渣貯留ホッパー３０内が極度の負圧状態となることが防止され得る。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、検出器４０ｔによる検出値に基づいて不活性ガス供給機構４４が制御され、残渣回収コンテナ４０の内部における状態量の変化に応じて残渣回収コンテナ４０の内部に不活性ガスが導入されるため、残渣回収コンテナ４０の内部圧力の変動が抑制され、結果的に残渣回収コンテナ４０の破壊が防止される。
【００４４】
さらに、冷却ノズル３３から冷却水が噴射されて、残渣が直接的に冷却されるため、十分な冷却効果が得られる。また、このような冷却水の噴射は、排出されるべき残渣が残渣貯留ホッパー３０内に滞留することを防止するという効果もある。
【００４５】
また、残渣貯留ホッパー３０が、残渣冷却のためのバッファとして機能するため、熱分解装置１２からの残渣の排出及び搬送が、極めて高効率（高速）に実施され得る。
【００４６】
なお、検出器３０ｔとしては、圧力計の他、温度計や酸素濃度計が採用され得る。さらには、これらの検出器を同時に設けて、複数の検出器からの検出値を融合して不活性ガス供給機構３４が制御されることが好ましい。
【００４７】
同様に、検出器４０ｔとしては、圧力計の他、温度計や酸素濃度計が採用され得る。そして、これらの検出器を同時に設けて、複数の検出器からの検出値を融合して不活性ガス供給機構４４が制御されることが好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検出器による検出値に基づいて不活性ガス供給機構が制御されることにより、残渣貯留ホッパーの内部における状態量の変化に応じて残渣貯留ホッパーの内部に不活性ガスが導入され、残渣貯留ホッパーの内部圧力の変動が抑制され、結果的に残渣貯留ホッパーの破壊が防止される。また、残渣貯留ホッパーが熱分解装置に密閉式コンベヤ装置を介して接続されているため、火災や爆発の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す廃プラスチック処理装置の構成概略図。
【符号の説明】
１  廃プラスチック処理装置
１１  溶融槽
１１ａ  排出口
１１ｖ  バルブ
１２  熱分解装置
１２ａ  ガス排出口
１２ｂ  残渣排出口
１２ｖ  バルブ
２０  コンベヤ装置
２０ａ  投入口
２０ｂ  排出口
２０ｗ  密閉壁
３０  残渣貯留ホッパー
３０ａ  投入口
３０ｓ  回転スクリュー
３０ｍ  回転モータ
３０ｆ  攪拌用羽根
３０ｖ  残渣排出バルブ
３０ｊ  ジャバラ
３０ｔ  検出器
３１  貯留残渣冷却ジャケット
３３  冷却ノズル
３４  不活性ガス供給機構
３４ｖ  バルブ
３５  排出管
４０  残渣回収コンテナ
４０ｊ  ジャバラ
４０ｖ  パージ用バルブ
４０ｆ  残渣バグフィルタ
４０ｎ  不活性ガスパージノズル
４４  不活性ガス供給機構
４４ｖ  バルブ
５０  制御部
６０  制御部
【図１】
0004040836.tif 000002