(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、前記熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成させるガス冷却器と、前記ガス冷却器により生成した生成油を回収し、前記生成油の一部を前記ガス冷却器に循環させる循環槽とを備える廃プラスチック油化装置であって、
前記循環槽は、前記循環槽内の生成油の温度を前記循環槽内で所定温度範囲に維持するための温度調整装置を備え、
前記温度調整装置は前記循環槽に取り付けられる冷却パイプを含み、
前記循環槽は遠心分離機が接続され、前記循環槽内の生成油は前記遠心分離機により水およびタールを含む夾雑物が除去され、前記循環槽へ戻されることを特徴とする、
廃プラスチック油化装置。
【請求項２】
前記ガス冷却器は、
前記循環槽内の生成油を供給する供給口を上部に備え、
下向きに傾斜し、複数の開口を備える棚板が複数段設けられ、
前記供給口は、単孔ノズルを備えることを特徴とする、
請求項１に記載の廃プラスチック油化装置。
【請求項３】
前記ガス冷却器は、
前記循環槽内の生成油を供給する供給口を上部に備え、
下向きに傾斜し、複数の開口を備える棚板が複数段設けられ、
前記供給口は、各孔の直径を５〜１５ｍｍとする複数の孔を有するシャワーノズルを備えることを特徴とする、
請求項１に記載の廃プラスチック油化装置。
【請求項４】
前記温度調整装置は、前記循環槽に取り付けられるヒーターをさらに備え、
前記循環槽内の生成油の温度は、前記温度調整装置により前記循環槽内で６０〜８０℃に保持される、
請求項１〜３のいずれかに記載の廃プラスチック油化装置。
【請求項５】
前記熱分解槽は加熱槽に着脱可能であり、
前記加熱槽は、その内側面と前記熱分解槽の外周面との間に螺旋状の加熱空気流路を形成可能な加熱空気誘導フィンを備え、
前記加熱槽は、それぞれ対向する位置に主バーナーと、補助バーナーを下部に備え、
前記主バーナーと前記補助バーナーからの加熱空気はいずれも、前記加熱槽の略接線方向に供給され、凝縮されなかった熱分解ガスは前記補助バーナーの燃料となることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の廃プラスチック油化装置。
【請求項６】
廃プラスチックを熱分解しガス化する熱分解工程と、
前記熱分解工程により得られた熱分解ガスをガス冷却装置にて冷却して、前記熱分解ガスの一部を凝縮することにより生成油を得る凝縮工程と、
前記凝縮工程にて得られた生成油を循環槽に回収する工程と、
前記循環槽内の生成油の温度を、前記循環槽内で所定温度範囲に調整すると共に、前記循環槽内の生成油の一部を連続的に取り出し、遠心分離機により水およびタールを含む夾雑物を分離させ、前記循環槽に戻す工程と、
前記循環槽内の生成油の一部を、前記ガス冷却装置に供給する工程と、
を有する、
廃プラスチック油化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックを分解して再生油を製造するための装置、およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄されるプラスチック製品を処理し、再資源化を実現するために、プラスチックを熱分解、ガス化して、冷却により液状の油として回収する設備が知られている。
【０００３】
特許文献１の発明は、廃棄プラスチックを原料として熱分解して油化するための油化設備を開示し、油化設備が、廃棄プラスチックをガス化するための熱分解槽と、熱分解槽からの分解ガスを冷却して油を生成させる凝縮手段を含むことが開示されている。また、特許文献１では、コンデンサ内には分解ガスがスプレー油により冷却され、コンデンサ内で凝縮し回収された油は油タンクに貯蔵され、油タンク内の油は、冷却器により５０〜８０℃に冷却された後、スプレー油として使用されることが記載されている。
【０００４】
特許文献２の発明は、高分子廃棄物の油化処理プラントを開示し、油化処理プラントは、プラスチック等の高分子廃棄物を低温乾留により熱分解させる乾留熱分解装置と、該乾留熱分解装置で生成させた熱分解ガスを、高沸点油を温調還流させて低沸点油（留出物）と高沸点油（缶出液）とに分離する蒸留塔と高沸点油回収槽とを備えた高沸点油回収装置と、蒸留塔からの留出物である低沸点油を冷却・凝縮して低沸点油を回収する低沸点回収装置とを備えていることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３６１１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の廃棄プラスチックの油化設備では、油タンク内の生成油をそのままコンデンサ内でオイルシャワーやスプレーとして用いるため、タールや水等の夾雑物もオイルシャワーに含まれ、生成される油の品質が十分に高いとは言えなかった。また、コンデンサ内や、油タンクからオイルシャワーノズルまでの配管において、タールが生成した場合、詰りが発生したりメンテナンスに労力がかかるため、コンデンサ内や配管内でタールが留まることを抑制することが望まれていた。
【０００７】
さらに、特許文献１においては、油回収タンク内の油を冷却器において５０〜８０℃に冷却し、第１コンデンサのスプレー油に使用しており、特許文献２においては、回収槽内の油を熱交換器により８０〜１００℃に冷却して、蒸留塔のオイルシャワーに使用しているが、温度制御効率の向上に改善の余地があった。
【０００８】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであり、タール等が装置や配管内で詰まりを起こすことを防ぎ、効率よく良質な油を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、前記熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成させるガス冷却器と、前記ガス冷却器により生成した生成油を回収し、前記生成油の一部を前記ガス冷却器に循環させる循環槽とを備える廃プラスチック油化装置であって、前記循環槽は、前記循環槽内の生成油の温度を前記循環槽内で所定温度範囲に維持するための温度調整装置を備え、前記温度調整装置は前記循環槽に取り付けられる冷却パイプを含み、前記循環槽は遠心分離機が接続され、前記循環槽内の生成油は前記遠心分離機により水およびタールを含む夾雑物が除去され、前記循環槽へ戻されることを特徴とする、廃プラスチック油化装置である。  
【００１０】
ここで「温度調整装置」とは、所定温度範囲に保つための装置であればよく、加熱機構と冷却機構両方を備えるものに限らず、冷却機構のみを備えるものも含む。
【００１１】
この構成によれば、遠心分離機により水やタールが除去された生成油がガス冷却器に供給され、熱分解ガスと直接接触するため、生成油の質が上がると共に、循環槽からガス冷却器への配管内におけるタールの詰まりを抑制することができる。さらに、循環槽内の生成油が一定時間維持され、遠心分離機の作用により攪拌されるため、温度制御効率を上げることができる。
【００１２】
前記ガス冷却器は、前記循環槽内の生成油を供給する供給口を上部に備え、下向きに傾斜し、複数の開口を備える棚板が複数段設けられ、前記供給口は、単孔ノズルを備えることが好ましい。また、前記供給口は、前記供給口は、各孔の直径を５〜１５ｍｍとする複数の孔を有するシャワーノズルを備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、棚板が下向きに傾斜しているので、ガス冷却器内にタールが発生しても、流し落とされ易くなると共に、生成油がガス冷却器内で棚板の開口からシャワー状に散油され、下段におけるタールの流し落としを促進できる。ここで、開口を備える棚板はパンチング板が好ましい。棚板の開口によりシャワー状に散油することができれば、生成油を供給する供給口がシャワーノズル等を持つ必要がなくなり、ノズル内のタールの詰まりを防止できる。
【００１４】
前記温度調整装置は、前記循環槽に取り付けられるヒーターをさらに備え、前記循環槽内の生成油の温度は、前記温度調整装置により前記循環槽内で６０〜８０℃に保持されることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、６０〜８０℃の温度で熱分解ガスを冷却するため、比較的高い引火点の油を効率よく生成、回収でき、油化されなかったガス（比較的引火点の低い油）を次の工程に進めることができる。
【００１６】
前記熱分解槽は加熱槽に着脱可能であり、前記加熱槽は、その内側面と前記熱分解槽の外周面との間に螺旋状の加熱空気流路を形成可能な加熱空気誘導フィンを備え、前記加熱槽は、それぞれ対向する位置に主バーナーと、補助バーナーを下部に備え、前記主バーナーと前記補助バーナーからの加熱空気はいずれも、前記加熱槽の略接線方向に供給され、凝縮されなかった熱分解ガスは前記補助バーナーの燃料となることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、加熱槽内における熱分解槽の加熱を効率よく行うことができる。
【００１８】
前記熱分解槽は、熱分解槽本体と熱分解槽蓋部を有し、前記熱分解槽蓋部内に、触媒を保持する改質触媒層を備えることが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、廃プラスチックを熱分解しガス化する熱分解工程と、前記熱分解工程により得られた熱分解ガスをガス冷却装置にて冷却して、前記熱分解ガスの一部を凝縮することにより生成油を得る凝縮工程と、前記凝縮工程にて得られた生成油を循環槽に回収する工程と、前記循環槽内の生成油の温度を、前記循環槽内で所定温度範囲に調整すると共に、前記循環槽内の生成油の一部を連続的に取り出し、遠心分離機により水およびタールを含む夾雑物を分離させ、前記循環槽に戻す工程と、前記循環槽内の生成油の一部を、前記ガス冷却装置に供給する工程と、を有する、廃プラスチックの油化方法である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、遠心分離機により循環槽内の生成油が攪拌され、温度制御効率を上げることができると共に、水や、タールが除去された生成油が冷却器に供給されるので、生成油の質が上がる。また、循環槽からガス冷却器への配管内でのタールの発生も抑制され、ガス冷却器内にタールが発生しても油により流し落とされ易い構造であり、メンテナンスも容易となる。温度調整装置により循環槽内の生成油を６０〜８０℃に保てば、ガス冷却器において比較的高い引火点の油を生成、回収でき、油化されなかったガス（比較的引火点の低い油）を次の工程に進めることができる。さらに、熱分解槽や加熱槽の構成により、効率よく熱分解が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る廃プラスチック油化装置１の構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態に係る加熱槽を説明する、（a）平面断面図および（ｂ）正面断面図である。
【図３】第１実施形態に係るガス冷却器の（a）正面断面概略図および（ｂ）右側面透視図である。
【図４】第２実施形態に係る廃プラスチック油化装置１０１の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の廃プラスチックの油化装置の第１実施形態について、図１〜３を参照して詳細に説明する。
【００２３】
本発明の第１実施形態の廃プラスチック油化装置１は、図１に示すように、廃棄プラスチックを原料として熱分解して油化するための油化装置であって、廃プラスチックを加熱してガス化するための熱分解槽２と、熱分解槽２で生成した熱分解ガスを冷却、凝縮する第１ガス冷却器３と、第１ガス冷却器３により生成した油を貯留し、一部を第１ガス冷却器へ循環させる第１循環槽４と、該第１循環槽４内の生成油からタール、水、埃やスラッジ等の夾雑物を分離、除去して第１循環槽４へ戻す第１遠心分離機５と、第１ガス冷却器で凝縮されなかった熱分解ガスをさらに冷却、凝縮する第２ガス冷却器６と、第２ガス冷却器６により生成した油を貯留し、一部を第２ガス冷却器６へ循環させる第２循環槽７と、該第２循環槽７内の生成油からタール、水、埃やスラッジ等の夾雑物を分離、除去して第２循環槽７へ戻す第２遠心分離機８とを備えている。図１中、ＴＳは温度センサー、ＰＳは圧力センサーを示す。
【００２４】
熱分解槽２と第１ガス冷却器３の間には、第１改質触媒層１４、第２改質触媒層１５を備える。廃プラスチックの種類によっては、熱分解ガスを中和したり、さらに低分子化するよう改質する必要があるためである。
【００２５】
廃プラスチックの種類は、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ＦＲＰ等を含む。
【００２６】
熱分解槽２に投入された廃プラスチックは、熱分解槽２にて液状化を経てガス化され熱分解ガスとなる。熱分解ガスは、第１改質触媒層１４、配管１６、第２改質触媒層１５を介して第１ガス冷却器３に入り、一部が凝縮し、第１循環槽４に回収される。第１ガス冷却器３で凝縮しなかった熱分解ガスは、配管１７を介して第２ガス冷却器６に入り、一部が凝縮し、第２循環槽７に回収される。第２ガス冷却器６でも凝縮しなかった熱分解ガスは、配管１８により、オフガス燃焼装置１９に送られ、補助バーナー１２の燃料として用いられる。
【００２７】
以下、本発明の主たる装置および配管等について詳細に説明する。
【００２８】
（熱分解槽２および加熱槽９）
熱分解槽２は、カートリッジ式であり、熱分解させる廃プラスチックを内部に入れるものである。熱分解槽２は、熱分解槽本体２１と熱分解槽蓋部２２を有する。熱分解槽本体２１は、上面が広い開口部となっているため、廃プラスチックを入れやすく、残渣が取り出しやすい構造である。また、廃プラスチックを細かく破砕する必要もない。熱分解槽２は、加熱槽９の内部に着脱可能に配置でき、処理が終わった熱分解槽２は、また別の熱分解槽２に交換される。熱分解槽２の容量は０．２〜５ｍ３であり、一つの熱分解槽２の処理時間は平均５〜７時間であり、１日２〜４回転が可能である。
【００２９】
図２（a）、(b)に示される通り、加熱槽９は、内周側面に断熱層（耐火レンガ）９３を備え、該断熱層９３の内側に、熱分解槽本体２１の外周面側に螺旋状の加熱空気ガス流路を形成する螺旋状の加熱空気誘導フィン９４を備える。具体的には、加熱空気誘導フィン９４が加熱槽９の内側面に溶接され、また、加熱槽９の内周面は加熱空気誘導フィン９４よりも薄い厚みで耐火レンガ９３に覆われている。加熱空気誘導フィン９４は、主バーナー１１および補助バーナー１２からの加熱された高温空気を加熱槽９の内周全体へ誘導し、熱分解槽本体２１に外側から均一に熱を加えるものである。加熱空気誘導フィン９４は、加熱空気を誘導可能であれば、連続体である必要はなく、本実施形態のように複数個に分割してよい。熱分解槽本体２１は、上縁部から外側へ広がるフランジ２３を備え、加熱槽９の上面で支持される。
【００３０】
図２（a）に示すように、主バーナー１１と補助バーナー１２は、加熱槽９下部の、平面視において略接線方向に加熱空気を噴射するように設けられる。補助バーナー１２は、主バーナー１１に対向する位置に設けられ、補助バーナー１２からの加熱空気は主バーナー１１からの加熱空気の流れに沿うように配置される。主バーナー１１と補助バーナー１２は、水平面、すなわち、加熱槽底面に対して、３〜５度上向きに設置されている。主バーナー１１と補助バーナー１２は、加熱槽９内において、熱分解槽本体２１の底面より下方のスペースに向けて加熱ガスを噴射し、加熱ガスは内壁に当たり、螺旋状の加熱空気誘導フィン９４に誘導されて、螺旋状に上昇し、加熱空気出口９５より排出される。熱分解槽蓋部２２は、熱分解槽本体２１内の空間を閉鎖する。熱分解は２５０℃〜６００℃で行う。
【００３１】
熱分解槽蓋部２２の上面中央部には、第１ガス冷却器３へ続く配管１６が接続されている。上述した第１改質触媒層１４は、熱分解槽蓋部２２内の、配管１６への入口付近に設けられる。すなわち、第１改質触媒層１４は、熱分解槽本体２１の下流側かつ配管１６の上流側に設けられている。第１改質触媒層１４は、例えば、ゼオライトを含み、分解ガスの一層の低分子化を図ることにより、その後の工程のタールの発生を抑え、また、生成油の回収率を向上する。第１改質触媒層１４は、さらに消石灰等のアルカリ剤を含んでいてもよい。加熱槽蓋部９２内に第１改質触媒層１４が設けられていることにより、例えば廃プラスチックに塩化ビニルが含まれた場合に、発生した酸性の熱分解ガスを速やかにアルカリで中和することができ、酸性の熱分解ガスが配管１６に接触し配管１６内の腐食の発生するのを抑制する。
【００３２】
熱分解槽蓋部２２には、安全装置（図示無し）が設けられており、万が一、熱分解槽２内で燃焼が起きてしまった場合に窒素ガスを供給し、消火する。
【００３３】
配管１６には、第２改質触媒層１５を備える。第２改質触媒層１５は、例えばゼオライトを含み、熱分解ガスの一層の低分子化を図ることにより、その後の工程のタールの発生を抑え、また、生成油の回収率を向上する。第１改質触媒層１４や第２改質触媒層１５では不十分な場合は、第３改質触媒層、第４改質触媒層を設けてもよい。一方、原料の熱分解性が良好で均質な熱分解ガスが得られれば、第１改質触媒層１４、第２改質触媒層１５は不要である。
【００３４】
配管１６や第１改質触媒層１４、第２改質触媒層１５は、電熱線や廃熱を利用して、高温に保つことで、第１ガス冷却器３における冷却の前段階でのタールの発生を抑制する。本実施形態においては、加熱槽９の加熱空気出口９５からの排気を利用している。
【００３５】
（第１ガス冷却器３）
第１ガス冷却器３は、高引火点油を凝縮して回収し、低引火点油はガスのまま次の工程に送るものである。図３（a）において、実線は生成油の流れを示し、破線は熱分解ガスの流れを示している。第１ガス冷却器３では、配管１６を通過した熱分解ガスが、供給口３２から供給される。供給口３２は、第１ガス冷却器３の本体中央高さ位置よりも下半分の位置に設けられる。図３（a）に示されるように、熱分解ガスは、供給口３２から、上部に設けられた熱分解ガス出口３４に向けて上昇する。一方、第１ガス冷却器３の上部には、生成油を下向きに供給する供給口３１１が挿入配設されており、供給口３１１を介して、後述する第１循環槽４から、所定温度範囲に保たれた生成油が第１ガス冷却器３内に供給される。第１ガス冷却器３内では生成油はシャワー状に降下し、上昇する熱分解ガスと直接接触することにより、効率的に熱分解ガスを冷却する。熱分解ガスは冷却され、一部が凝縮、液化し、下部の第１循環槽４に回収される。供給口３１１は、シャワーノズルを用いて複数の孔から下向きにシャワー状に散油してもよいが、複数の孔を有するシャワーノズルではなく、単孔の供給口を採用してもよい。
【００３６】
供給口３１１としてシャワーノズルを用いる場合は、ノズル内の複数の孔にタール等が詰まりにくくするため、各孔の直径を５〜１５ｍｍとすることが好ましく、直径８〜１２ｍｍがさらに好ましい。
【００３７】
供給口３１１として、複数の孔を有するシャワーノズルを備えず、単孔の供給口を用いる場合でも、後述する棚板３３ａ、３３ｂとしてパンチング板のような複数の開口を有する多孔板を採用することにより、供給された生成油が、棚板３３ａ、３３ｂにあたりシャワー状に広がるように構成する。このような構成により、シャワーノズルの開口にタールやカス等が付着する等の問題は解消できる。
【００３８】
第１ガス冷却器３は、ステンレス製であり、図３（a）、（ｂ）に示すように、下向きに傾斜したパンチング板からなる棚板３３ａ、３３ｂが複数段設けられている。図３(ａ)に示すように、棚板３３ａ、３３ｂは、対向する内壁面から交互に延びており、すなわち、内壁面から延びる棚板３３ａの高さ方向の間隙に、対向する内壁面からも棚板３３ｂが配置されている。棚板３３ａ、３３ｂは、図３（ｂ）に示すように、中央部が台形状に切り欠かれている。これは、均一にシャワーを落下させるためである。この棚板により、熱分解ガスとシャワー状の生成油は対向しながら、ジグザグ状に流れる。
【００３９】
ここで、第１ガス冷却器３内のシャワー状の生成油は、熱分解ガスを冷却するのみでなく、第１ガス冷却器３内で生成したタール等を洗い流し、第１循環槽４へ排出させる役割も果たす。棚板３３ａ、３３ｂは、下向きに傾斜しているため、生成したタールが流されやすい。棚板３３ａ、３３ｂは、孔のない板材も採用可能であるが、パンチングメタルのような多孔板が好ましい。それにより、流れる生成油が板の孔に入り、再びシャワー状になって下段に落ち、タールの流し落としを促進できるためである。
【００４０】
第１循環槽４から供給される生成油の流量や圧力は、ポンプ（図示無し）により調整され、設定する温度により決定され、制御される。タールの洗い流し効果を考慮して、流量や圧力を設定する。生成油は、油圧シャワーの他、ミストやスプレーの形態でもよいし、単孔ノズルからの噴射でもよい。
【００４１】
（第１循環槽４および第１遠心分離機５）
第１循環槽４は、第１ガス冷却器３の下方に配置され、第１ガス冷却器３内で生成された生成油を回収する。第１循環槽４は、温度調整装置４１を備え、生成油を所定範囲内の温度に保つ。温度調整装置４１は、加熱機構と冷却機構を備え、具体的には、第１循環槽４に巻かれている電気ヒータ（図示無し）と、冷水を循環できる冷却パイプ４２を備える。第１循環槽４内の生成油の温度を検知する温度センサーＴＳの検知結果により、生成油の温度が所定範囲よりも低ければ電気ヒータにより加熱し、生成油の温度が所定範囲よりも高ければ、冷却パイプ４２により冷却する。本実施形態では、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を用いて制御している。冷却パイプ４２内の水は、後述するクーリングタワー１０により冷却される。
【００４２】
本実施形態においては、温度調整装置４１により、第１循環槽４内の生成油の温度が６０〜８０℃となるよう調整している。第１ガス冷却器３に流入する熱分解ガスには、引火点が６０℃未満の油になるガスや、水蒸気も含まれる。引火点が６０℃未満の油は、取り扱いが限られてしまうが、本実施形態では、第１循環槽４内の生成油温度を６０〜８０℃に保っているため、第１ガス冷却器３において引火点６０℃未満の油は凝縮せず、第１循環槽４に回収されないため、第１循環槽４には、非常に良質な生成油が得られる。また、後述する第１遠心分離機５への掃き出し及び戻りにより、第１循環槽４内の生成油が循環され攪拌されるため、生成油の温度が平均化され、効率よく温度を６０〜８０℃に制御される。
【００４３】
第１循環槽４内の生成油は、第１遠心分離機５につながる配管５１に連続的に供給される。第１遠心分離機５は、比重によって、生成油内の水や、タール、ほこり、スラッジ等の夾雑物を分離し、夾雑物が取り除かれた生成油を配管５２を介して第１循環槽４に戻す。第１遠心分離機５は、短時間に油から水分を含む不純物を取り除くことができ、油を繰り返し通すことで、油の精製度が向上するとともに、第１遠心分離機５への掃き出しおよび戻りにより第１循環槽４内の生成油を攪拌し、温度制御の効率化、それによる第１循環槽４内の生成油の品質の向上、さらには第１ガス冷却器３で生成する生成油の品質の向上に寄与する。第１循環槽４に貯留される生成油の体積や、第１遠心分離機５への供給流量は、第１遠心分離機５による攪拌作用が十分に得られるように、油化装置のサイズによって調整する。
【００４４】
第１遠心分離機５によりタール分を取り除くことで、第１ガス冷却器３内の供給口３１１に供給される生成油内のタール分が少なくなり、供給口３１１へ続く配管３１内に発生するタールの詰まりを抑制する。また、第１遠心分離機５により水分や不純物も取り除かれた生成油を第１ガス冷却器３内に供給することにより、第１ガス冷却器３内で生成される油の品質が向上される。
【００４５】
第１循環槽４では、レベルスイッチ等により、一定量以上の生成油が、高引火点油（重質油）回収装置（図示無し）へと送られてもよいし、第１遠心分離機５を通過した生成油の一部が、高引火点油（重質油）回収装置（図示無し）へ送られてもよい。
【００４６】
（第２ガス冷却器６）
第２ガス冷却器６は、第１ガス冷却器３で凝縮しなかった、低引火点油を凝縮するものである。第２ガス冷却器６は、第１ガス冷却器３と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。配管１７が接続され、低引火点油の熱分解ガスが本体中央高さ位置よりも下半分の位置に設けられた供給口６２から供給される。また、第１ガス冷却器３と同様に、第２ガス冷却器６の上部では、第２循環槽７から、配管６１を介して、配管６１の先端に設けられた供給口から所定温度範囲に冷却された生成油が供給される。生成油は、第１ガス冷却器３内と同様に、供給口のノズルにより、または、パンチング板から成る棚板により、シャワー状に散油される。熱分解ガスと生成油との直接接触により、凝縮した油は、下部の第２循環槽７に回収される。第２ガス冷却器６においても、生成油のシャワーは熱分解ガスを冷却するだけでなく、第２ガス冷却器６内に発生したタール分を流し、第２循環槽７へ排出させる役割を果たす。循環供給される生成油の流量や圧力は、ポンプ（図示無し）により調整され、設定する温度により決定され制御される。
【００４７】
（第２循環槽７および第２遠心分離機８）
第２循環槽７は、第２ガス冷却器６の下方に配置され、生成油を回収する。第２循環槽７は、温度調整装置７１を備え、生成油を所定範囲内の温度に保つ。温度調整装置７１は冷却機構のみを有し、具体的には第２循環槽７に巻かれた冷却パイプ７２を備える。第２循環槽７内の生成油の温度を検知する温度センサーＴＳの検知結果により、生成油の温度が所定範囲よりも高ければ、冷却パイプ７２により生成油を冷却する。冷却パイプ７２内の水は、後述するクーリングタワー１０により冷却される。本実施形態においては、第２循環槽７内の生成油の温度が５〜３０℃となるよう調整している。後述する第２遠心分離機８により、第２循環槽７内の生成油が循環され、攪拌されるため、槽内の生成油の温度が一定になり、効率よく温度が制御される。第２循環槽７に貯留される生成油の体積や、第１遠心分離機５への供給流量は、油化装置のサイズによって調整する。
【００４８】
第２循環槽７では、レベルスイッチ等により、一定量以上の生成油は低引火点油（軽質油）回収装置（図示無し）へと送られてもよいし、第２遠心分離機８を通過した生成油の一部が、低引火点油（軽質油）回収装置（図示無し）へ送られてもよい。
【００４９】
第２循環槽７内の生成油は、第２遠心分離機８につながる配管８１に連続的に供給される。第２遠心分離機８は、第１遠心分離機５と同様、比重によって、生成油内の水や、タール、ほこり、スラッジ等の夾雑物を分離し、夾雑物が取り除かれた生成油は配管８２を介して第２循環槽７内に戻る。
【００５０】
第２循環槽７に貯留された低引火点油は、取り扱い方法が限定されるため、本実施形態においては、本装置における主バーナー１１に主に使用する。
【００５１】
（クーリングタワー１０）
第１循環槽４および第２循環槽７の冷却機構に用いられた冷却パイプ４２、７２内の水は、クーリングタワー１０へ送られる。クーリングタワー１０は、例えば、多管式の熱交換機となっており、冷却パイプ４２、７２で温まった水を、所定温度範囲まで冷却する。
【００５２】
次に、本実施形態における、廃プラスチックの油化方法について説明する。
【００５３】
（１）まず、熱分解槽本体２１に油化材料となる廃プラスチックを投入する。投入された熱分解槽本体２１を、熱分解槽蓋部２２で密閉し、加熱槽９内に設置する。
【００５４】
（２）主バーナー１１に点火し、バーナー室で発生させた加熱空気を加熱槽９内の下部に導入し、加熱空気は加熱空気誘導フィン９４により形成された螺旋状の加熱流路に導入し、熱分解槽本体２１を外熱により加熱する。温度を上昇させていくことにより、熱分解槽２内の廃プラスチックは、液化し、その後、ガス化され、熱分解ガスとなる。
【００５５】
（３）熱分解ガスは、熱分解槽蓋部２２内の第１改質触媒層１４を通り、酸性の場合は第１改質触媒層１４にアルカリ剤を入れることにより熱分解ガスは中和され、その後、第２改質触媒層１５に送られ、さらに低分子化される。
【００５６】
（４）熱分解ガスは、第１ガス冷却器３に入り、上昇し、供給口３１１から下方へ流れ落ち、シャワー状に散油される６０〜８０℃の冷却油と向流接触して冷却され、高引火点の油が生成され、生成油は第１循環槽４に回収される。
【００５７】
（５）第１循環槽４内の生成油の温度は、温度調整装置４１により、６０〜８０℃に保たれる。平行して、第１循環槽４内内の生成油は、配管５１を介して連続的に第１遠心分離機５に送られ、水、タール、スラッジ、埃等を含む夾雑物が除去された後に、配管５２を介して第１循環槽４に戻る。第１遠心分離機５への生成油の流れにより、第１循環槽４内の生成油は攪拌され、温度が平均化される。
【００５８】
（６）前記第１循環槽４内の生成油の一部は、配管３１を通って、第１ガス冷却器３の上部の供給口３１１から、冷却油として使用される。
【００５９】
（７）第１ガス冷却器３で凝縮しなかった熱分解ガスは、熱分解ガス出口３４から排出され、配管１７を通って第２ガス冷却器６へ導入され、供給口から下方へ流れ落ちる５〜３０℃の冷却油のシャワーと向流接触して冷却され、凝縮した生成油は第２循環槽７へ回収される、第２循環槽７では、温度調整装置７１により５〜３０℃冷却されるとともに、第２遠心分離機８により、水、タール、スラッジ、埃等を含む夾雑物が除去される。
【００６０】
（８）第２ガス冷却器６でも凝縮されなかった熱分解ガスは、ガス出口６４から排出され、オフガスとして配管１８を通り、点火することによりオフガス燃焼装置１９にて燃焼され、補助バーナー１２に利用される。
【００６１】
次に図４を参照して、本発明の第２実施形態の廃プラスチック油化装置１０１について説明する。この廃プラスチック油化装置１０１は基本的には廃プラスチック油化装置１と同様の構成を備えるので、共通する説明は第１実施形態の図示及び記載を援用するとともに、相違点を説明する。各要素に付す符号は第１実施形態の対応番号を１００番台とする。第１実施形態では、二段階のガス冷却器を備え、高引火点油（重質油）と低引火点油（軽質油）を分けて生成、回収していたのに対して、本形態では、ガス冷却器は一段階であり、回収された生成油は、高引火点油（重質油）と低引火点油（軽質油）両方を含むことが相違する。使用用途により、求められる油の性質が異なるため、要求により、第１実施形態か、第２実施形態かを選択する。
【００６２】
本実施形態では、ガス冷却器１０６とその下に配置された循環槽１０７と、循環槽１０７内の生成油に循環接続され、水やタール等の不純物を除去するための遠心分離機１０８を備える。循環槽１０７は、冷却水を通す冷却パイプ１７２を有する温度調整装置１７１を備え、循環槽１０７内の油を５〜３０℃に保持する。本実施形態においても、遠心分離機１０８の攪拌作用により循環槽１０７内の生成油の温度は平均化され効率よく制御される。循環槽１０７内の油は、配管１６１を通って、ガス冷却器１０６の上部の供給口から供給され、ガス冷却器１０６内において、シャワーノズルまたは傾斜して複数の開口を有する棚板により、生成油はシャワー状に散油され、ガス冷却器１０６内において下方から導入された熱分解ガスを直接接触により冷却、凝縮する。凝縮された生成油は、重質油、軽質油が混合された状態であり、循環槽１０７に回収される。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１、１０１・・・廃プラスチック油化装置
２、１０２・・・熱分解槽
３・・・第１ガス冷却器
４・・・第１循環槽
５・・・第１遠心分離機
６・・・第２ガス冷却器
７・・・第２循環槽
８・・・第２遠心分離機
９・・・加熱槽
１０、１１０・・・クーリングタワー
１１、１１１・・・主バーナー
１２、１１２・・・補助バーナー
１４、１１４・・・第１改質触媒層
１５、１１５・・・第２改質触媒層
３３ａ、３３ｂ・・・棚板
４１、７１、１７１・・・温度調整装置
４２、７２、１７２・・・冷却パイプ
６２・・・供給口
２１、１２１・・・熱分解槽本体
２２、１２２・・・熱分解槽蓋部
９４・・・加熱空気誘導フィン
１０６・・・ガス冷却器
１０７・・・循環槽
１０８・・・遠心分離機
ＴＳ・・・温度センサー
ＰＳ・・・圧力センサー
【要約】
【課題】タール等が装置や配管内で詰まりを起こすことを防ぎ、効率よく良質な油を得ることを目的とする。
【解決手段】廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽２と、熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成させるガス冷却器３と、ガス冷却器により生成した生成油を回収し、前記生成油の一部を前記ガス冷却器に循環させる循環槽４とを備える廃プラスチック油化装置１であって、前記循環槽４は、循環槽４内の生成油の温度を所定温度範囲に維持するための温度調整装置４１を備え、前記循環槽４は遠心分離機５が接続され、前記循環槽４内の生成油は前記遠心分離機５により水およびタールを含む夾雑物が除去され、前記循環槽４へ戻されることを特徴とする、廃プラスチック油化装置１である。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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