(57)【要約】【課題】油化還元処理対象の廃プラスチックの全てを還元することによって油化還元の効率を高めることを可能とする。【解決手段】熱風通路カバー２６によって外気と分離される螺旋状の熱風通路２１ｂを周りに有すると共に廃プラスチック原料を排出する側から熱風通路２１ｂに熱風を注入することによって溶解用フィードパイプ１３から廃プラスチック原料が投入される側から反対側に向かって次第に温度が高くなる温度勾配を形成して溶解用フィードパイプ１３から供給される廃プラスチック原料を加熱して熱分解させることによって分解ガスを分離させる分解用フィードパイプ２１と、分解用フィードパイプ２１の熱風通路２１ｂに供給する熱風を発生させる第二の熱風発生炉２４とを備えるようにした。【選択図】図１
2009167274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解状態の廃プラスチック原料を外気と分離された状態のスクリューコンベアで送る間に前記スクリューコンベアの周りに形成された熱風通路に導かれる熱ガスの熱によって一次分解及び二次分解を連続的に行う油化還元装置において、前記熱風通路に螺旋状の障壁を配置し、前記熱ガスが前記スクリューコンベアの外周面に沿って螺旋状に通過するものであることを特徴とする廃プラスチック油化還元装置。
【請求項２】
外側を覆うカバーによって外気と分離される螺旋状の熱風通路を周りに有し廃プラスチック原料を加熱して溶解させる溶解用フィードパイプと、外側を覆うカバーによって外気と分離される螺旋状の熱風通路を周りに有すると共に前記廃プラスチック原料を排出する側から前記熱風通路に熱風を注入することによって前記溶解用フィードパイプから前記廃プラスチック原料が投入される側から反対側に向かって次第に温度が高くなる温度勾配を形成して前記溶解用フィードパイプから供給される前記廃プラスチック原料を加熱して熱分解させることによって分解ガスを分離させる分解用フィードパイプと、前記溶解用フィードパイプの熱風通路及び前記分解用フィードパイプの熱風通路に供給する熱風を発生させる熱風発生炉とを備えることを特徴とする廃プラスチック油化還元装置。
【請求項３】
前記溶解用フィードパイプ内と前記分解用フィードパイプ内とに注入する窒素ガスを発生させる窒素ガス発生機を更に備えることを特徴とする請求項２記載の廃プラスチック油化還元装置。
【請求項４】
前記溶解用フィードパイプから前記廃プラスチック原料が投入される側の端部に対して反対側の端部が高くなるように前記分解用フィードパイプが設置されることを特徴とする請求項２または３記載の廃プラスチック油化還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチック油化還元装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、廃プラスチックを熱分解して油化還元処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃プラスチックを熱分解して油化還元処理する従来の技術としては、例えば高分子系廃棄物の熱分解装置がある（特許文献１）。この熱分解装置は、はさみ角度が大きなＶ字形に連結されたフィードスクリューを内部に有するフィードパイプと送り上げスクリューを内部に有する傾斜管とを有し、高分子系廃棄物をフィードパイプの内部において第一熱風炉の熱で溶解してＶ字形部分に滞留させ、さらに、高分子溶融物を傾斜管の内部において送り上げスクリューで上方に送りながら第二熱風炉の熱で一次分解処理すると共にこれにより生じた分解ガスを第三熱風炉の熱で二次分解するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、プラスチックを熱分解することによって生成油を抽出するためには、一般的に、プラスチックが溶解点に達して液状に溶け出す状態である溶解→溶解した状態から最初にガス化する状態である１次分解→１次分解ガスに熱を更に加えて軽くなった状態である２次分解の順番に状態を変化させることによって２次分解ガスを生成してこれを冷却することが必要である。そして、プラスチックに熱を加え過ぎると、２次分解ガスの状態を通り過ぎ、可燃性ガスになってしまう３次分解の状態（オフガス状態とも呼ぶ）や、炭素化してしまう炭化状態になってしまう。
【０００５】
すなわち、プラスチックの熱分解による生成油の抽出では、温度が低すぎる場合にはプラスチックが溶解しないか又は溶解してもガス化しないので生成油を抽出することができない。一方、温度が高すぎる場合にはオフガスの状態や炭化状態になってしまうのでこの場合も生成油を抽出することができない。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の熱分解装置では、熱風炉の熱によるフィードパイプや傾斜管の加熱にムラが生じて局所的に高温部分と低温部分とが形成されてしまう。この場合、低温部分において高分子系廃棄物の一部は溶解しないまま未溶解分として残って熱分解装置のフィードパイプや傾斜管内で滞ったり固まったりしてフィードパイプや傾斜管を詰まらせることがある。このため、装置の稼働について安定性・信頼性があるとは言い難い。さらに、本来は分解可能でありながら分解されずに未溶解分中に残存してしまう油分があり、装置に投入する高分子系廃棄物の量に対して熱分解による還元処理の結果得られる油の量が少なくなってしまう。このため、油化還元の効率が高いとは言い難い。
【０００７】
また、局所的な低温部分の形成を防ぐためにフィードパイプや傾斜管を加熱する熱風の温度を高めると局所的な高温部分の温度が極端に高くなり、当該部分では溶解状態や１次分解ガスの状態から２次分解ガスの状態を通り過ぎてオフガスの状態や炭化状態になってしまい、この場合も油化することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、油化還元処理対象の廃プラスチックの全てを還元することによって油化還元の効率を高めることができる廃プラスチック油化還元装置を提供することを目的とする。また、本発明は、未溶解分が装置内で滞ったり固まったりすることがなく安定的且つ継続的に稼働することができ信頼性の高い廃プラスチック油化還元装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の廃プラスチック油化還元装置は、溶解状態の廃プラスチック原料を外気と分離された状態のスクリューコンベアで送る間にスクリューコンベアの周りに形成された熱風通路に導かれる熱ガスの熱によって一次分解及び二次分解を連続的に行う油化還元装置において、熱風通路に螺旋状の障壁を配置し、熱ガスがスクリューコンベアの外周面に沿って螺旋状に通過するようにしている。
【００１０】
また、請求項２記載の廃プラスチック油化還元装置は、外側を覆うカバーによって外気と分離される螺旋状の熱風通路を周りに有し廃プラスチック原料を加熱して溶解させる溶解用フィードパイプと、外側を覆うカバーによって外気と分離される螺旋状の熱風通路を周りに有すると共に廃プラスチック原料を排出する側から熱風通路に熱風を注入することによって溶解用フィードパイプから廃プラスチック原料が投入される側から反対側に向かって次第に温度が高くなる温度勾配を形成して溶解用フィードパイプから供給される廃プラスチック原料を加熱して熱分解させることによって分解ガスを分離させる分解用フィードパイプと、溶解用フィードパイプの熱風通路及び分解用フィードパイプの熱風通路に供給する熱風を発生させる熱風発生炉とを備えるようにしている。
【００１１】
したがって、請求項１，２記載の廃プラスチック油化還元装置によると、スクリューコンベアやフィードパイプの周りに熱風通路を螺旋状に設けると共に該螺旋状の熱風通路内に熱風を通過させるようにしているので、周方向に温度ムラを生じさせることなくフィードパイプを加熱することができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の廃プラスチック油化還元装置において、溶解用フィードパイプ内と分解用フィードパイプ内とに注入する窒素ガスを発生させる窒素ガス発生機を更に備えるようにしている。この場合には、溶解用フィードパイプ内と分解用フィードパイプ内とに窒素ガスを注入するようにしているので、上記空間を低酸素状態に保つことができる。
【００１３】
さらに、請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の廃プラスチック油化還元装置において、溶解用フィードパイプから廃プラスチック原料が投入される側の端部に対して反対側の端部が高くなるように分解用フィードパイプが設置されるようにしている。この場合には、分解用フィードパイプの一端が他端に対して高くなるように設置するようにしているので、熱分解によって廃プラスチックから分離して生成される分解ガスが分解用フィードパイプから自然に排出される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，２記載の発明によれば、周方向に温度ムラを生じさせることなくフィードパイプを加熱することができるので、装置に投入された廃プラスチック全体に均等に熱を加えてガス化させて油化還元の効率を向上させることが可能になる。さらに、油化還元処理を完全に行うことにより、未溶解分が装置内で滞ったり固まったりして稼働に支障が生じる事態を避けることができるので、装置の安定性及び信頼性を向上させることが可能になる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明によれば、溶解用フィードパイプ内と分解用フィードパイプ内とを低酸素状態に保つことができるので、静電気が発生した場合であってもフィードパイプ内のガスに引火することを防いで稼働中の安全を保ち装置の安定性及び信頼性を向上させることが可能になる。
【００１６】
さらに、請求項４記載の発明によれば、熱分解によって廃プラスチックから分離して生成される分解ガスが分解用フィードパイプから自然に排出されるので、分解用フィードパイプから分解ガスを吸引するための特別の仕組みを設ける必要がなく装置の構成を簡素化することができると共に整備コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に、本発明の廃プラスチック油化還元装置の実施形態の一例を示す。本発明の廃プラスチック油化還元装置は、溶解状態の廃プラスチック原料を外気と分離された状態のスクリューコンベア２１で送る間にスクリューコンベア２１の周りに形成された熱風通路２１ｂに導かれる熱ガスの熱によって一次分解及び二次分解を連続的に行う油化還元装置において、熱風通路２１ｂに螺旋状の障壁２１ａを配置し、熱ガスがスクリューコンベア２１の外周面に沿って螺旋状に通過するものである。
【００１９】
そして、本実施形態の廃プラスチック油化還元装置１は、大きく分けて原料投入部２と溶解部１２と分解部２０とを有する。
【００２０】
具体的には、本実施形態の廃プラスチック油化還元装置１は、外側を覆う熱風通路カバー１８によって外気と分離される螺旋状の熱風通路１３ｂを周りに有し廃プラスチック原料を加熱して溶解させる溶解用フィードパイプ１３と、外側を覆う熱風通路カバー２６によって外気と分離される螺旋状の熱風通路２１ｂを周りに有すると共に廃プラスチック原料を排出する側から熱風通路２１ｂに熱風を注入することによって溶解用フィードパイプ１３から廃プラスチック原料が投入される側から反対側に向かって次第に温度が高くなる温度勾配を形成して溶解用フィードパイプ１３から供給される廃プラスチック原料を加熱して熱分解させることによって分解ガスを分離させる分解用フィードパイプ２１と、溶解用フィードパイプ１３の熱風通路１３ｂに供給する熱風を発生させる第一の熱風発生炉１６と、分解用フィードパイプ２１の熱風通路２１ｂに供給する熱風を発生させる第二の熱風発生炉２４とを備える。
【００２１】
原料投入部２は、原料投入ホッパー３と、原料投入ホッパー３と連通する押出機４と、押出機４と連通すると共に内部にフィードスクリュー７を備えた投入用フィードパイプ６と、フィードスクリュー７を回転駆動させる第一のモーター９とを備える。
【００２２】
原料投入ホッパー３は油化還元処理対象の廃プラスチック原料を廃プラスチック油化還元装置１に連続して供給するためのものである。具体的には、本実施形態の原料投入ホッパー３は、漏斗状の原料貯留部３ａを有し、この原料貯留部３ａに溜められた廃プラスチック原料を下端の開口部３ｂと連通する押出機４に供給する。
【００２３】
押出機４は廃プラスチック原料を加熱して溶解するためのものである。具体的には、押出機４は、原料投入ホッパー３から供給される廃プラスチック原料を内部のスクリュー並びに当該スクリューを取り囲む加熱シリンダ（バレル）によって加熱，溶解，加圧して投入用フィードパイプ６に押し出す。押出機４における加熱温度は、溶解用フィードパイプ１３における廃プラスチック原料の加熱・溶解をより効率的に行うために廃プラスチック原料の温度を高めると共に当該原料の一部が溶解をし始める程度の温度に調整される。
【００２４】
また、加熱によって廃プラスチック原料から発生する塩素ガスを処理するために押出機４の加熱シリンダに排気口３８を設けると共に、排気口３８に連接される塩素ガス処理装置３９を設けることが好ましい。これにより、押出機４以降の処理機構に塩素ガスが流入して装置内が腐食することを防ぐことができる。。
【００２５】
投入用フィードパイプ６は、廃プラスチック原料を押出機４から溶解部１２の溶解用フィードパイプ１３に向けて加熱しながら運搬するためのものである。
【００２６】
このため、投入用フィードパイプ６は、一方の端部（原料投入側端部）において押出機４の排出口と連接されて連通し、他方の端部（原料排出側端部）付近において溶解用フィードパイプ１３と接続管８を介して連接されて連通している。なお、投入用フィードパイプ６の長さや直径は特定の寸法に限定されるものではなく、押出機４から溶解用フィードパイプ１３への廃プラスチック原料の運搬に合わせて適宜調整される。
【００２７】
そして、投入用フィードパイプ６は、押出機４から供給される溶解状態の廃プラスチック原料を内部のフィードスクリュー７によって押出機４と反対側の原料排出側端部に向けて運搬する。また、投入用フィードパイプ６の外周には軸方向に複数のヒーターが配設され、投入用フィードパイプ６は押出機４によって溶解された廃プラスチック原料を溶解状態のまま運搬する。
【００２８】
フィードスクリュー７は原料排出側端部に備えられた第一のモーター９によって回転駆動する。なお、投入用フィードパイプ６及びフィードスクリュー７はステンレス製である。
【００２９】
ここで、廃プラスチック原料のスクリューへの付着を防ぐと共にスクリューが廃プラスチック原料を咬んだまま外れなくなることを防ぐために、廃プラスチック原料の潤滑油として投入用フィードパイプ６内に油を注入することが好ましい。なお、この油としては、廃プラスチック油化還元装置１によって油化還元処理された生成油を用いるようにしても良いし、別の油を用いるようにしても良い。また、投入用フィードパイプ６内に油を注入する場合には、押出機４による廃プラスチック原料の加熱温度よりも若干高めに当該油を加熱してから投入することが好ましい。
【００３０】
次に、溶解部１２は、内部にフィードスクリュー１４を備えた溶解用フィードパイプ１３と、フィードスクリュー１４を回転駆動させる第二のモーター１５と、フィードパイプ１３の外側を覆う熱風通路カバー１８と、フィードパイプ１３の熱風通路に供給する熱風を生成するバーナー１７を有する第一の熱風発生炉１６と、フィードパイプ１３の熱風通路に設けられた排気ブロワ１９とを備える。
【００３１】
溶解用フィードパイプ１３は、投入用フィードパイプ６から供給される溶解状態の廃プラスチック原料を更に加熱してより良好・完全な溶解状態にしながら分解部２０の分解用フィードパイプ２１に向けて運搬するためのものである。
【００３２】
このため、溶解用フィードパイプ１３は、一方の端部（原料投入側端部）付近において投入用フィードパイプ６の原料排出側端部付近と接続管８を介して連接されて連通し、他方の端部（原料排出側端部）付近において分解用フィードパイプ２１と接続管２８を介して連接されて連通している。なお、溶解用フィードパイプ１３の長さや直径は特定の寸法に限定されるものではなく、投入用フィードパイプ６から供給される廃プラスチック原料を完全に溶解させるために必要とされる仕様に合わせて適宜調整される。
【００３３】
そして、溶解用フィードパイプ１３は、投入用フィードパイプ６から供給される溶解状態の廃プラスチックを内部のフィードスクリュー１４によって接続管８と反対側の原料排出側端部に向けて運搬しながら加熱する。
【００３４】
フィードスクリュー１４は原料投入側端部に備えられた第二のモーター１５によって回転駆動する。なお、溶解用フィードパイプ１３及びフィードスクリュー１４はステンレス製である。
【００３５】
溶解用フィードパイプ１３の外周には、螺旋状のフィン１３ａが両端部付近を除いてパイプに巻き付くように設けられる。
【００３６】
また、溶解用フィードパイプ１３には、外周に設けられる螺旋状フィン１３ａを取り囲むように熱風通路カバー１８が取り付けられる。なお、熱風通路カバー１８の内周面と外周面との一方若しくは両方が例えばガラスウールなどの断熱材で被覆されることが好ましい。
【００３７】
そして、螺旋状フィン１３ａとそれを取り囲む熱風通路カバー１８とによって溶解用フィードパイプ１３の外周には外気と分離される螺旋状の熱風通路１３ｂが形成される。
【００３８】
また、熱風通路カバー１８には、溶解用フィードパイプ１３の原料排出側端部寄りの位置に熱風の吹込口１８ａが設けられると共に、溶解用フィードパイプ１３の原料投入側端部寄りの位置に排気ブロワ１９が連通している排気口１８ｂが設けられる。そして、吹込口１８ａには、バーナー１７を備える第一の熱風発生炉１６が連接し連通している。
【００３９】
上記の構成により、熱風通路１３ｂには、排気ブロワ１９の作動によって第一の熱風発生炉１６内に備えられたバーナー１７によって熱せられた熱風が溶解用フィードパイプ１３の原料排出側端部側の吹込口１８ａから原料投入側端部側の排気口１８ｂに向かって通過する。これにより、溶解用フィードパイプ１３には、原料投入側端部から原料排出側端部に向かって温度が高くなる温度勾配が形成される。
【００４０】
次に、分解部２０は、内部にフィードスクリュー２２を備えた分解用フィードパイプ２１と、フィードスクリュー２２を回転駆動させる第三のモーター２３と、フィードパイプ２１の外側を覆う熱風通路カバー２６と、フィードパイプ２１の熱風通路に供給する熱風を生成するバーナー２５を有する第二の熱風発生炉２４と、フィードパイプ２１の熱風通路に設けられた排気ブロワ２７と、フィードパイプ２１と連通する残渣タンク３０とを備える。
【００４１】
分解用フィードパイプ２１は、溶解用フィードパイプ１３から供給される溶解状態の廃プラスチックを加熱して分解ガスと残渣物とに分解するためのものである。
【００４２】
このため、分解用フィードパイプ２１は、一方の端部（原料投入側端部）付近において溶解用フィードパイプ１３の原料排出側端部付近と接続管２８を介して連接されて連通している。なお、分解用フィードパイプ２１の長さや直径は特定の寸法に限定されるものではなく、溶解用フィードパイプ１３から供給される溶解状態の廃プラスチックを完全に分解するために必要とされる仕様に合わせて適宜調整される。
【００４３】
そして、分解用フィードパイプ２１は、溶解用フィードパイプ１３から供給される溶解状態の廃プラスチックを内部のフィードスクリュー２２によって接続管２８と反対側の端部（原料排出側端部）に向けて運搬しながら加熱する。
【００４４】
フィードスクリュー２２は原料排出側端部に備えられた第三のモーター２３によって回転駆動する。なお、分解用フィードパイプ２１及びフィードスクリュー２２はステンレス製である。
【００４５】
分解用フィードパイプ２１の外周には、螺旋状のフィン２１ａが両端部付近を除いてパイプに巻き付くように設けられる。螺旋状のフィン２１ａのピッチは、分解用フィードパイプ２１全体をムラなく加熱することができるように調整される。具体的には例えば、１０ｃｍ〜３０ｃｍ程度にすることが考えられる。
【００４６】
また、分解用フィードパイプ２１には、外周に設けられる螺旋状フィン２１ａを取り囲むように熱風通路カバー２６が取り付けられる。そして、螺旋状フィン２１ａとそれを取り囲む熱風通路カバー２６とによって分解用フィードパイプ２１の外周には外気と分離される螺旋状の熱風通路２１ｂが形成される。分解用フィードパイプ２１の外周面と熱風通路カバー２６の内周面との間隔並びに螺旋状フィン２１ａの高さは、熱風通路２１ｂに熱風を通すことによって分解用フィードパイプ２１全体をムラなく加熱することができるように螺旋状フィン２１ａの頂点と熱風通路カバー２６の内周面とが離れ過ぎないように調整される。具体的には例えば、分解用フィードパイプ２１の外周面と熱風通路カバー２６の内周面との間隔を５ｃｍ〜１０ｃｍ程度にすると共に螺旋状フィン２１ａの頂点と熱風通路カバー２６の内周面との間隔を０．１ｃｍ〜０．３ｃｍ程度にすることが考えられる。なお、熱風通路カバー２６の内周面と外周面との一方若しくは両方が例えばガラスウールなどの断熱材で被覆されることが好ましい。
【００４７】
また、熱風通路カバー２６には、分解用フィードパイプ２１の原料排出側端部寄りの位置に熱風の吹込口２６ａが設けられると共に、分解用フィードパイプ２１の原料投入側端部寄りの位置に排気ブロワ２７が連通している排気口２６ｂが設けられる。そして、吹込口２６ａには、バーナー２５を備える第二の熱風発生炉２４が連接し連通している。
【００４８】
上記の構成により、熱風通路２１ｂには、排気ブロワ２７の作動によって第二の熱風発生炉２４内に備えられたバーナー２５によって熱せられた熱風が分解用フィードパイプ２１の原料排出側端部側の吹込口２６ａから原料投入側端部側の排気口２６ｂに向かって通過する。これにより、分解用フィードパイプ２１には、原料投入側端部から原料排出側端部に向かって温度が高くなる温度勾配が形成される。
【００４９】
また、分解用フィードパイプ２１の原料排出側端部下部には残渣物排出口２１ｄが設けられる。そして、分解用フィードパイプ２１は残渣物排出口２１ｄから分解用フィードパイプ２１内で廃プラスチックが加熱されて分解ガスと分離した残渣物を排出する。なお、残渣物は、具体的には、廃プラスチック原料に含まれている熱分解されない無機物や金属片等の異物や炭化物などである。
【００５０】
残渣物排出口２１ｄには残渣物排出管２９が連通するように連接されると共に残渣物排出管２９の下端は残渣タンク３０の水中に開口して水封構造となっている。廃プラスチック油化還元装置１による油化還元処理に伴って発生する残渣物はこの残渣タンク３０に溜められる。
【００５１】
さらに、分解用フィードパイプ２１の原料排出側端部上部にはガス取出口２１ｃが設けられる。そして、分解用フィードパイプ２１はガス取出口２１ｃから分解用フィードパイプ２１内で廃プラスチックが加熱されて熱分解した結果生成される分解ガスを排出する。
【００５２】
本実施形態では、分解用フィードパイプ２１から分解ガスが自然に排出されるようにするために、分解用フィードパイプ２１は原料投入側端部に対して原料排出側端部の方が高くなるように設置される。これにより、廃プラスチックの熱分解の生成物であって軽い分解ガスは残渣物とは分離して高い方へと上っていって原料排出側端部側のガス取出口２１ｃから自然に排出される。
【００５３】
また、本発明の廃プラスチック油化還元装置１は、投入用フィードパイプ６と接続管８と溶解用フィードパイプ１３と接続管２８と分解用フィードパイプ２１とが連接し連通して外気とは分離された空間を形成する。
【００５４】
そして、本実施形態の廃プラスチック油化還元装置１は、窒素ガス発生機１０によって発生させた窒素ガスを窒素ガス加熱装置１１によって加熱して投入用フィードパイプ６から注入する。これにより、廃プラスチック油化還元装置１によれば、投入用フィードパイプ６内並びにこれと連通すると共に外気とは分離された空間を形成している溶解用フィードパイプ１３内及び分解用フィードパイプ２１内に窒素ガスを充満させて低酸素状態に保つことができるので、静電気が発生した場合であってもこれらのフィードパイプ６，１３及び２１内のガスに引火することを防いで稼働中の安全を保つことができる。なお、窒素ガス加熱装置１１による窒素ガスの加熱温度は例えば５℃〜４０℃程度の範囲にすることが考えられる。
【００５５】
次に、分解ガスを液化等するための構成について説明する。
【００５６】
分解用フィードパイプ２１のガス取出口２１ｃにはガス送管３１ａが連通するように連接される。ガス取出口２１ｃから排出される分解ガスはガス送管３１ａによってリアクター３２に送られる。
【００５７】
リアクター３２は分解ガス中に含まれる塩化水素ガスを消石灰により中和する。そして、リアクター３２にはガス送管３１ｂが連通するように連接される。中和処理されてリアクター３２から排出される分解ガスはガス送管３１ｂによって残留塩素中和装置（スクラバーとも呼ばれる）３３に送られる。
【００５８】
残留塩素中和装置３３は、水性アルカリのシャワリングによって分解ガスの残留塩素分を中和して分解ガス中の塩素分を取り除く。そして、この処理によって分解ガスは液化即ち油化する。
【００５９】
残留塩素中和装置３３には油送管３４ａが連通するように連接される。中和処理されて残留塩素中和装置３３から排出される液状の生成油は油送管３４ａによって触媒装置３５に送られる。
【００６０】
残留塩素中和装置３３には、更に、オフガス分解装置５が連通するように連接される。オフガス分解装置５は、廃プラスチック原料の油化還元処理中に発生するオフガスを接触分解するためのものである。具体的には、オフガス分解装置５は、セラミック板とバーナーとを内部に有する。そして、残留塩素中和装置３３における処理によって液化しなかったオフガスをバーナーによって約１２００℃に熱したセラミック板に吹き付けることによって接触分解する。なお、熱したセラミック板に吹き付けられたオフガスは二酸化炭素（ＣＯ２）や水（Ｈ２Ｏ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの単純酸化物に変化する。
【００６１】
触媒装置３５は、ヒーター及び粒状のゼオライト触媒を有し、ヒーターによって熱せられたゼオライト触媒を溜めた濾過槽を通過させることによって不純物を取り除いて生成油を精製する。なお、ゼオライト触媒を加熱して高温に保つことによって生成油が固まって触媒が目詰まりしてしまうことを防ぐことができる。
【００６２】
触媒装置３５には油送管３４ｂが連通するように連接される。精製処理されて触媒装置３５から排出される生成油は油送管３４ｂによって生成油蒸留分離装置（セパレーターとも呼ばれる）３６に送られる。
【００６３】
生成油蒸留分離装置３６は生成油を、軽質油分，灯油相当分，重油相当分に蒸留分離する。そして、蒸留分離された油は油送管３４ｃを介して油貯蔵タンク３７に送られて溜められる。
【００６４】
上述した廃プラスチック油化還元装置１の動作を以下に説明する。
【００６５】
本発明の廃プラスチック油化還元装置１による油化還元処理においては、まず、原料投入ホッパー３を介して廃プラスチック原料が押出機４に供給される。なお、原料投入ホッパー３への廃プラスチック原料の供給は人手作業によって適宜投入するようにしても良いし、例えば定量供給装置を用いて投入するようにしても良い。なお、本発明に用いられる廃プラスチック原料は、原料投入ホッパー３に投入される前に予め粉砕処理と乾燥処理とが施される。一方で、本発明では、供給される原料に対して複雑な分別処理や異物除去処理は必要とされない。
【００６６】
本発明の廃プラスチック油化還元装置に供給される廃プラスチック原料としては、具体的には、メラミン樹脂やエポキシ系樹脂などのいわゆる熱硬化性プラスチックを除き、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリスチレンといった産業系廃プラスチックやＡＢＳ樹脂や塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴとも表記される）等の産業系及び一般系の廃棄プラスチック類が挙げられる。
【００６７】
押出機４は、供給された廃プラスチック原料を加熱，溶解，加圧して投入用フィードパイプ６に押し出す。
【００６８】
投入用フィードパイプ６は、供給された溶解状態の廃プラスチック原料を押出機４側の端部から反対側の端部の接続管８まで加熱しながら運搬して接続管８を介して溶解用フィードパイプ１３に投入する。
【００６９】
なお、油化還元処理中は、窒素ガス発生機１０及び窒素ガス加熱装置１１の作動によって高温の窒素ガスが投入用フィードパイプ６に注入される。これにより、投入用フィードパイプ６内，溶解用フィードパイプ１３内及び分解用フィードパイプ２１内が低酸素状態に保たれる。
【００７０】
溶解用フィードパイプ１３は、バーナー１７及び排気ブロワ１９の作動により熱風通路１３ｂ内を通過する熱風によって周壁が加熱され、廃プラスチック原料をフィードスクリュー１４によって運搬する間に撹拌しながら加熱して完全に溶解する。
【００７１】
そして、溶解用フィードパイプ１３は、完全に溶解した廃プラスチックを接続管２８を介して分解用フィードパイプ２１に投入する。
【００７２】
分解用フィードパイプ２１は、バーナー２５及び排気ブロワ２７の作動により熱風通路２１ｂ内を通過する熱風によって周壁が加熱され、廃プラスチックをフィードスクリュー２２によって運搬する間に加熱して分解ガスと残渣物とに分解する。このとき、分解用フィードパイプ２１には原料投入側端部から原料排出側端部に向かって温度が高くなる温度勾配が形成されているので、ガス化する温度が異なる複数種類のプラスチック類が廃プラスチック油化還元装置１に一度に投入されても、分解用フィードパイプ２１内を移動する間にプラスチック類の種類毎にガス化に適した温度になり、投入された廃プラスチックの全てを油化還元することができる。
【００７３】
廃プラスチックの熱分解により生じた分解ガスはガス取出口２１ｃから分解用フィードパイプ２１の外に出てリアクター３２に集められて中和処理が施される。分解ガスは次いで残留塩素中和装置３３に送られて中和処理を更に施されて分解ガス中の塩素分が取り除かれると共に液化即ち油化する。
【００７４】
一方、熱分解の残渣物はフィードスクリュー２２によって分解用フィードパイプ２１の原料排出側端部の残渣物排出口２１ｄまで運ばれる。そして、残渣物排出口２１ｄから排出されて残渣タンク３０に溜められる。
【００７５】
生成油は、その後、触媒装置３５によって精製処理が施されてから生成油蒸留分離装置３６によって蒸留分離された後に油貯蔵タンク３７に種類毎に溜められる。
【００７６】
以上の構成を有する本発明の廃プラスチック油化還元装置によれば、油化還元処理対象の廃プラスチックの全てを還元することによって油化還元の効率を高めることができる。また、未溶解分が装置内で滞ったり固まったりすることがなく安定的に稼働させることができ信頼性を高めることができる。
【００７７】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、分解用フィードパイプ２１から分解ガスが自然に排出されるようにするために分解用フィードパイプ２１を原料投入側端部に対して原料排出側端部の方が高くなるように設置しているが、これに限られず、分解用フィードパイプ２１を水平に設置すると共にガス取出口２１ｃに誘引ファンを設けてこのファンを作動させることによって分解用フィードパイプ２１から強制的に分解ガスを吸引するようにしても良い。
【００７８】
また、本実施形態では、ヒーターによって投入用フィードパイプ６を加熱するようにしているが、これに限られず、分解用フィードパイプ２１と同様に、投入用フィードパイプの外周に熱風通路を形成して熱風によって加熱するようにしても良い。また、外周に熱風通路を形成して熱風によって溶解用フィードパイプ１３を加熱するようにしているが、場合によっては、外周にヒーターを設けて当該ヒーターによって加熱するようにしても良い。
【００７９】
また、図２に示すように、例えば特開２０００−１６７７の熱分解装置４０における分解装置４１の下方空間４２並びに上方空間４３に螺旋状の障壁（フィン）４２ａ，４３ａを設けることによっても本発明は実現される。
【００８０】
また、本実施形態では、押出機４と投入用フィードパイプ６と溶解用フィードパイプ１３とを有するものとして構成されているが、押出機４を有しない構成とすることも可能である。この場合も、投入用フィードパイプ６と溶解用フィードパイプ１３とによって廃プラスチック原料を溶解させて廃プラスチック原料に対して油化還元処理を施すことができる。なお、この場合は、分解用フィードパイプ２１と同様に、投入用フィードパイプ６の外周に熱風通路を形成して熱風によって投入用フィードパイプ６内を移動する廃プラスチック原料を加熱するようにする。
【００８１】
あるいは、押出機４を有し且つ押出機４によって廃プラスチック原料を溶解させることができる場合には、押出機４を有しない場合よりも投入用フィードパイプ６の長さを短くした構成或いは投入用フィードパイプ６を有しない構成、又は、投入用フィードパイプ６及び溶解用フィードパイプ１３を有しない構成とすることも可能である。この場合も、廃プラスチック原料に対して油化還元処理を施すことができる。
【００８２】
また、本実施形態では、触媒装置３５を有するものとして構成されているが、場合によっては、触媒装置３５を有しない構成とすることも可能である。この場合も、廃プラスチックに対して油化還元処理を施すことができる。さらに、触媒装置３５の代わりに、或いは、触媒装置３５と生成油蒸留分離装置３６との間に、遠心分離装置を設けてこれにより生成油中の水分や異物を分離排除して生成油に対して精製処理を施すようにしても良い。
【００８３】
また、本実施形態においては、廃プラスチックを油化還元処理する場合を前提とした例について説明したが、本発明の処理対象物はこれに限られるものではなく、廃油を再生処理する装置としても利用が可能である。
【実施例１】
【００８４】
本発明の廃プラスチック油化還元装置を実際の産業系廃プラスチック原料の油化還元処理に適用した実施例について説明する。
【００８５】
本実施例では、廃プラスチック油化還元装置１として、投入用フィードパイプ６の長さ約１．５ｍ，直径約２２ｃｍ、溶解用フィードパイプ１３の長さ約３ｍ，直径約２２ｃｍ、分解用フィードパイプ２１の長さ約７ｍ，直径約２２ｃｍのものを用いた。なお、本実施例では、溶解用フィードパイプ１３の回転数は３回／分とし、分解用フィードパイプ２１の回転数は１回／分とした。
【００８６】
そして、本実施例では、押出機４における加熱温度は約２００℃に調整された。
【００８７】
また、本実施例では、熱風通路１３ｂ内を通過する熱風の温度が吹込口１８ａ即ち原料排出側端部側で４８０℃程度であって排気口１８ｂ即ち原料投入側端部側で３８０℃程度になるように第一の熱風発生炉１６内のバーナー１７の火力が制御された。
【００８８】
さらに、熱風通路２１ｂ内を通過する熱風の温度が吹込口２６ａ即ち原料排出側端部側で５５０℃程度であって排気口２６ｂ即ち原料投入側端部側で４５０℃程度になるように第二の熱風発生炉２４内のバーナー２５の火力が制御された。
【００８９】
本実施例では、産業系廃プラスチックのいわゆる３Ｐ（すなわち、ポリスチレン・ポリプロピレン・ポリエチレン）混合原料５００ｇを用いて油化還元処理を行った。なお、本実施例で用いた混合原料の構成は、ポリスチレン１５０ｇ，ポリプロピレン１５０ｇ，ポリエチレン２００ｇであった。
【００９０】
本発明の構成を有する実機を用いて上記原料５００ｇを油化還元処理し、４００ｃｃの生成油が抽出された。本実施例では、約５０分で原料５００ｇの油化還元処理が終了した。
【００９１】
得られた４００ｃｃの生成油を蒸留試験によって分離して以下の成分が得られた。
【００９２】
１）軽質油分
４０ｃｃ（全体の１０％）
これは、０〜１３０℃の範囲の熱分解によって抽出された油である。
ガソリン・ナフサ留分であり、石油化学製品に再生利用可能である。
２）灯油・軽油相当分
３３５ｃｃ（全体の８３．７５％）
これは、１３１〜３５０℃の範囲の熱分解によって抽出された油である。
灯油・軽油留分であり、ボイラー燃料やディーゼル油等に再生利用可能である。
３）Ａ重油相当分
２５ｃｃ（全体の６．２５％）
これは、３５１℃以上の範囲の熱分解によって抽出された油である。
重油留分であり、ボイラー燃料や船舶燃料等に再生利用可能である。
また、油化還元装置の熱風発生炉のバーナー用燃料としても利用可能である。
【００９３】
以上の実施例の結果から、本発明の廃プラスチック油化還元装置は、炭化率を抑えると共に熱分解効率に優れており、非常に高い生成油回収率を達成可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の廃プラスチック油化還元装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の廃プラスチック油化還元装置の他の実施形態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  廃プラスチック油化還元装置
３  原料投入ホッパー
６  投入用フィードパイプ
１３  溶解用フィードパイプ
１３ｂ  熱風通路
１８  熱風通路カバー
２１  分解用フィードパイプ
２１ｂ  熱風通路
２６  熱風通路カバー
【図１】
2009167274.tif 000003
【図２】
2009167274.tif 000004