(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱分解物を熱分解して、その分解ガスを炉心管排出口から排出する円筒状の炉心管と、該炉心管が回転可能に内設されて、外筒排出口から前記分解ガスを装置外に排出する外筒と、前記炉心管を回転させる回転装置とを備えて、前記炉心管からの前記分解ガスが前記炉心管と外筒との間に形成される空間を通って前記外筒排出口から機外に排出されてなる熱分解装置において、
前記分解ガスの流動路に付着・堆積する熱分解により発生した熱分解生成物を掻き落すスクレーパ装置を設け、
前記スクレーパ装置が、前記外筒に対面した前記炉心管の側面に設けられて、前記回転装置により前記炉心管が回転することにより前記外筒に付着・堆積した熱分解生成物を掻き落すフィンを設けた第１のスクレーパ装置を備え、
前記スクレーパ装置が、前記炉心管の回転に伴い前記外筒に対面する前記炉心管の側面を摺動するように、この炉心管の長手方向に撓んで架設されて、前記炉心管及び前記フィンの側面に付着・堆積した前記熱分解生成物を掻き落す炉心管チェーンを設けた第２のスクレーパ装置を備えること、
を特徴とする熱分解装置。
【請求項２】
前記スクレーパ装置が、前記炉心管排出口に設けられて、前記炉心管の回転に伴い前記炉心管排出口の開口端部を摺動しながら回ることにより当該該炉心管排出口に付着・堆積した前記熱分解生成物を掻き落す排出口チェーンを設けた第３のスクレーパ装置を備えること、
を特徴とする請求項１記載の熱分解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子化合物を熱分解して再利用できるようにする際に用いられる熱分解装置に係り、特に熱分解した際に発生する熱分解生成物により分解ガスの流動路が閉塞されないようにした熱分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、国際的規模で資源の再利用化が要望されている。このような状況下で例えば、塩化ビニール樹脂等のプラスチックやゴム等の高分子化合物を再資源化する際には、図５等に示すような熱分解装置が利用されている。
【０００３】
この熱分解装置では、液状化した高分子化合物をガス化することが行われ、その分解ガスは、例えば冷却されて燃料油等の再生品に利用される。
【０００４】
図５は、このような熱分解装置の横断面を模式的に示した図であり、図６は図５におけるＡＡ断面を模式的に示した図である。なお、本明細書では、熱分解対象物である塩化ビニール樹脂等の高分子化合物を単に熱分解物と記載し、これがガス化したものを分解ガスと記載する。
【０００５】
当該熱分解装置１は、円筒状の炉心管２、該炉心管２が内設される外筒３、該外筒３を覆うように設けられて炉心管２内に収納された熱分解物を加熱する加熱ジャケット４、液状化した熱分解物を炉心管２に供給する供給装置５、炉心管２を回転させる回転装置６等により構成されている。
【０００６】
炉心管２には熱分ガスが流出する炉心管排出口７が複数設けられ、また外筒３には当該熱分解装置１で生成された分解ガスを装置外に排出させる外筒排出口８が設けられている。
【０００７】
このような構成で、供給装置５により炉心管２内に供給された熱分解物の溶融物１０は、外筒３に設けた加熱ジャケット４により、例えば３００〜５００℃に熱せられ熱分解して分解ガスとなる。
【０００８】
このとき炉心管２は回転装置６により回転して、熱分解物の溶融物１０が固まったりしないようにしている。
【０００９】
このようにして生成された分解ガスは、炉心管排出口７から排出されて、炉心管２と外筒３とのガス流路Ｓを通り外筒排出口８から装置外に排出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成では、運転を継続すると、図７及び図８に示すように、熱分解する際に生じた熱分解生成物Ｂが、ガス流路Ｓを形成する外筒３の面や炉心管２の面、炉心管排出口７等に徐々に付着・堆積して、当該ガス流路Ｓを閉塞させてしまう問題があった。
【００１１】
このため熱分解装置１の内圧が上昇するようになり、図示しない真空ポンプ等の圧力維持装置を大容量のものにする必要が生じたり、また付着・堆積した熱分解生成物Ｂが外筒３から炉心管２への熱伝導を低下させたりする要因となって、炉心管２の温度維持のために多くの燃料が必要になる。
【００１２】
そこで、本発明は、ガス流路に熱分解生成物が付着・堆積するのを抑制することで、装置の長期間運転を可能にすると共に、少ない燃料で運転可能にした熱分解装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、熱分解物を熱分解して、その分解ガスを炉心管排出口から排出する円筒状の炉心管と、該炉心管が回転可能に内設されて、外筒排出口から分解ガスを装置外に排出する外筒と、炉心管を回転させる回転装置とを備えて、炉心管からの分解ガスが炉心管と外筒との間に形成される空間を通って外筒排出口から機外に排出されてなる熱分解装置において、分解ガスの流動路に付着・堆積する熱分解により発生した熱分解生成物を掻き落すスクレーパ装置を設け、前記スクレーパ装置が、前記外筒に対面した前記炉心管の側面に設けられて、前記回転装置により当該炉心管が回転することにより前記外筒に付着・堆積した熱分解生成物を掻き落すフィンを設けた第１のスクレーパ装置を備え、前記スクレーパ装置が、前記炉心管の回転に伴い前記外筒に対面する前記炉心管の側面を摺動するように、この炉心管の長手方向に撓んで架設されて、前記炉心管及び前記フィンの側面に付着・堆積した前記熱分解生成物を掻き落す炉心管チェーンを設けた第２のスクレーパ装置を備えて、分解ガスの流動路に熱分解生成物が付着・堆積するのを抑制し、これにより装置の長期間運転を可能にすると共に、少ない燃料で運転可能にしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２にかかる発明は、スクレーパ装置が、炉心管排出口に設けられて、炉心管の回転に伴い炉心管排出口の開口端部を摺動しながら回ることにより当該該炉心管排出口に付着・堆積した熱分解生成物を掻き落す排出口チェーンを設けた第３のスクレーパ装置を備えて、当該炉心管排出口に熱分解生成物が付着・堆積するのを抑制し、これにより装置の長期間運転を可能にすると共に、少ない燃料で運転可能にしたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。なお、従来の構成と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００１８】
図１は本実施の形態にかかる熱分解装置１の横断面（長手方向）を模式的に示した図であり、図２は図１におけるＡＡ断面を模式的に示した図である。
【００１９】
本発明に係る熱分解装置１の炉心管２には、外筒３側に金属等の耐熱性や耐腐食性のある部材からなる第１のスクレーパ装置９を設けている。
【００２０】
なお、図１等においては、当該スクレーパ装置９として炉心管２の長手方向に延びたフィン９ａを十字状に設けた場合を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばフィン９ａを螺旋状に設けてもよく、また金属ブラシ等のようなものであってもよい。さらに、十字状でなくても良いことは、発明の趣旨から明らかである。
【００２１】
このような構成で、供給装置５により炉心管２に供給された熱分解物の溶融物１０は、加熱ジャケット４からの熱により加熱されて熱分解して分解ガスとなる。
【００２２】
分解ガスは、炉心管排出口７から炉心管２と外筒３とで囲まれてなるガス流路Ｓを流動して外筒排出口８から装置外に排出される。
【００２３】
熱分解物の熱分解は回転装置６により炉心管２を回転させながら行なわれるが、その際に生成された分解ガスが装置外に漏れないように、当該回転装置６による回転は気密性を保つように形成されている。
【００２４】
このように炉心管２は回転装置６により回転しているので、当該炉心管２に設けられたフィン９ａも回転して、ガス流路Ｓに面する外筒３に付着・堆積した熱分解生成物Ｂが掻き取られて、当該ガス流路Ｓが熱分解生成物Ｂにより閉塞されるのを防止している。
【００２５】
従って、装置を長期間運転しても熱分解装置１の内圧が上昇したりすることがないので図示しない真空ポンプ等を大容量化する必要が無く、設備コストを抑制できると共に、付着・堆積した熱分解生成物Ｂの除去を目的とするメンテナンス等の回数が少なくできてランニングコストの抑制が可能になる。
【００２６】
また、このような熱分解生成物Ｂの付着・堆積が抑制されるので、加熱ジャケット４からの熱が効率的に炉心管２の熱分解物に伝わり、使用する燃料効率が節約可能になる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００２８】
上述した実施の形態では、スクレーパ装置９として炉心管２にフィン９ａを設け、ガス流路Ｓに面する外筒３に付着・堆積した熱分解生成物Ｂを掻き落すようにした。
【００２９】
しかし、熱分解生成物Ｂが付着・堆積するのは、ガス流路Ｓに面する外筒３だけではなく、炉心管排出口７にも付着・堆積する。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、図３に示すように炉心管排出口７にスクレーパ装置９を設けたものである。
【００３１】
図３は、炉心管２を回転装置６側から見た断面を模式的に示した図で、第３のスクレーパ装置９としてチェーンが隣接する炉心管排出口７をそれぞれ貫通して環状に設けられている。以下、当該炉心管排出口７に設けられたチェーンを排出口チェーン９ｂと記載する。
【００３２】
この排出口チェーン９ｂは、隣接する炉心管排出口７を環状に結ぶには比べ十分長く、炉心管２が回転するに従い炉心管排出口７の開口端部を摺動して回転する。
【００３３】
これにより炉心管２が１回転すると、排出口チェーン９ｂも炉心管排出口７の開口端部を１周することになり、その際に当該炉心管排出口７に付着・堆積した熱分解生成物Ｂを掻き落すことができるようになり、当該炉心管排出口７の閉塞を防止できる。
【００３４】
従って、装置を長期間運転しても熱分解装置１の内圧が上昇したりすることがないので図示しない真空ポンプ等を大容量化する必要が無く、設備コストを抑制できると共に、付着・堆積した熱分解生成物Ｂの除去を目的とするメンテナンス等の回数が少なくできてランニングコストの抑制が可能になる。
【００３５】
また、このような熱分解生成物Ｂの付着・堆積が抑制されるので、加熱ジャケット４からの熱が効率的に炉心管２の熱分解物に伝わり、使用する燃料効率が節約可能になる。
【００３６】
なお、図３等に示す炉心管排出口７は炉心管２の径方向に長い長穴としているが、本発明は当該長穴に限定されるものではなく、炉心管２の回転に伴い排出口チェーン９ｂが炉心管排出口７の開口端部に沿って摺動できれば良く、例えば円もよい。
【００３７】
また、排出口チェーン９ｂの取り付け方法についても、隣接する炉心管排出口７に１つの排出口チェーン９ｂを取り付けるようにしたが、隣接する炉心管排出口７でなくてもよく、例えば３つの炉心管排出口７に対して１つのチェーンを取り付けても構わない。
【００３８】
さらに、第１の実施の形態において説明したフィン９ａも併設しても良いことは明らかであり、より効率的な熱分解生成物Ｂの掻き落しが可能になる。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施の形態を図を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４０】
第１の実施の形態では、フィン９ａを炉心管２に設けて、ガス流路Ｓに面する外筒３に付着・堆積した熱分解生成物Ｂを掻き落すようにした。
【００４１】
しかし、熱分解生成物Ｂが付着・堆積するのは、ガス流路Ｓに面する外筒３だけではなく、当該ガス流路Ｓに面する炉心管２にも付着・堆積する。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、図４に示すように、上述した構成に加えて炉心管２の面を摺動するようにスクレーパ装置９を設けたものである。
【００４３】
なお、図４においては第１の実施の形態において説明したフィン９ａを併設した場合を示しているが、第２の実施の形態において説明した排出口チェーン９ｂも併設しても良いことは明らかである。
【００４４】
図４は、炉心管２を横から見た図で、第２のスクレーパ装置９としてチェーンが炉心管２の長手方向に複数設けられている。以下、当該炉心管２に設けられたチェーンを炉心管チェーン９ｃと記載する。
【００４５】
炉心管チェーン９ｃの長さは当該炉心管２より長く、隣接するフィン９ａ間に１つの炉心管チェーン９ｃが設けられて図３に見られるように弛んだ状態で架設されている。
【００４６】
従って、炉心管２が回転すると、弛んだ部分が外筒３側の炉心管２の面を摺動して、当該面に付着・堆積した熱分解生成物Ｂを掻き落すことができるようになる。
【００４７】
無論、炉心管チェーン９ｃの長さを調整して、当該炉心管チェーン９ｃがフィン９ａの側面も摺動するようにしても良いことは明らかである。
【００４８】
従って、装置を長期間運転しても熱分解装置１の内圧が上昇したりすることがないので図示しない真空ポンプ等を大容量化する必要が無く、設備コストを抑制できると共に、付着・堆積した熱分解生成物Ｂの除去を目的とするメンテナンス等の回数が少なくできてランニングコストの抑制が可能になる。
【００４９】
また、このような熱分解生成物Ｂの付着・堆積が抑制されるので、加熱ジャケット４からの熱が効率的に炉心管２の熱分解物に伝わり、使用する燃料効率が節約可能になる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、分解ガスの流動路に付着・堆積する熱分解により発生した熱分解生成物を掻き落す第１及び第２のスクレーパ装置を設けたので、分解ガスの流動路に熱分解生成物が付着・堆積するのを抑制し、これにより装置の長期間運転を可能にすると共に、少ない燃料で運転可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明に適用される熱分解装置の横断面を模式的に示した図である。
【図２】図１におけるＡＡ断面を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の説明に適用される熱分解装置の模式図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態の説明に適用される熱分解装置の模式図である。
【図５】従来の技術の説明に適用される熱分解装置の横断面を模式的に示した図である。
【図６】図５におけるＡＡ断面を模式的に示した図である。
【図７】課題の説明に適用される熱分解装置の横断面を模式的に示した図である。
【図８】図７におけるＡＡ断面を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１  熱分解装置
２  炉心管
３  外筒
４  加熱ジャケット
５  供給装置
６  回転装置
７  炉心管排出口
８  外筒排出口
９  スクレーパ装置
９ａ（９）  フィン
９ｂ（９）  排出口チェーン
９ｃ（９）  炉心管チェーン
１０  熱分解物質の溶融物
【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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【図８】
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