JP2009269965A - 固体原燃料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、大気圧よりも低い圧力下および/または酸素含有ガスを供給しながら当該廃プラスチックの加熱・熱分解を行う。
【選択図】なし
Description
すなわち本発明は、廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、大気圧よりも低い圧力下で当該廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法である。
また、別の発明としては、廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、酸素含有ガスを供給しながら廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法である。
さらに、別の発明としては、廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、大気圧よりも低い圧力下で酸素含有ガスを供給しながら当該廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法である。
前記ダストは、部分燃焼スラグであることが好ましい。
また、生成した固体原燃料を、セメント製造装置または発電用ボイラに供給して燃焼させる廃プラスチックの処理方法である。
本発明において用いられる有機物とは、石炭、重油、原油や石油コークス等の化石燃料や、上述した廃プラスチック10などの可燃性廃棄物などのことをいう。また、燃焼とは、部分燃焼と完全燃焼を含む。さらに、ダストは、有機物を部分燃焼または完全燃焼することにより発生した燃焼ガスに同伴する固体をいう。
有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストの具体的としては、部分燃焼スラグ、石油コークスの未燃物、フライアッシュおよび重油灰のうち少なくともいずれか一つであるとよい。この中で、部分燃焼スラグが好適に用いられる。
造粒された固形原燃料は余った融着防止材や異物とともに加熱炉20より排出され、図示しない冷却装置によって冷却され、後段の回収・分離装置に移送される。
ロータリキルン型加熱炉は、内径φ600mm×500mm(内容積145リットル(L))の耐熱鋼SUS310S製容器(掻き上げ羽根(リフタ)8枚(羽根高さ120mm)を、回転速度2.5rpm(周速4.71m/分)でリフタ間インタバル時間が0.05分となるように回転させながら外部加熱により加熱する電気炉を用いた。
加熱前に窒素ガスを流通し、炉内ガス中の酸素濃度が5容量%以下になったことを確認後、真空ポンプで炉内の圧力を100.7kPaA(755Torr)とした。大気温度から5℃/分の昇温速度で加熱し、300℃で10分保持した。加熱炉内部には、窒素を流通させながら加熱した。その後、炉外に空気を流通させて内部温度が160℃にまで冷却した。冷却時間は約90分であった。その後、加熱炉の回転を停止して、試料を取り出した。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。以上から、加熱炉を傷めることなく容易に固体原燃料を得ることができることが明らかとなった。
炉内の圧力を99.6kPaA(747Torr)に変えた以外は、実施例1と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が3026gとなり、固形物収率が90.9重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、1.8mmであった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
窒素を流通させる代わりに空気を12NL/分の割合で流通させ、炉内の圧力を101.4kPaA(761Torr)に変更した以外は実施例1と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が3063gとなり、固形物収率が92.0重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、1.6mmであった。この結果、酸素含有ガスを供給しながら廃プラスチックの加熱・熱分解を行う場合は、大気圧よりも低い圧力下で加熱・熱分解を行う場合に比べてより粒子径が小さな固体原燃料を得ることが出来ることが明らかとなった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
炉内の圧力を101.4kPaA(761Torr)に変えた以外は、実施例1と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が3006gとなり、固形物収率が90.3重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.4mmであった。
炉内の温度を300から320℃に、圧力を100.3kPaA(753Torr)に変えた以外は、実施例1と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2963gとなり、固形物収率が89。0重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.3mmであった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
窒素を流通させる代わりに空気を12NL/分の割合で流通させ、炉内の圧力を101.4kPaA(761Torr)に変更した以外は実施例4と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2970gとなり、固形物収率が89.2重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.0mmであった。この結果、酸素含有ガスを供給しながら廃プラスチックの加熱・熱分解を行う場合は、大気圧よりも低い圧力下で加熱・熱分解を行う場合に比べてより粒子径が小さな固体原燃料を得ることが出来ることが明らかとなった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
炉内の圧力を101.5kPaA(761Torr)に変えた以外は、実施例4と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2895gとなり、固形物収率が86.9重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.5mmであった。
炉内の温度を300から340℃に、圧力を100.3kPaA(753Torr)に変えた以外は、実施例1と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2845gとなり、固形物収率が85.4重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.3mmであった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
炉内の圧力を99.7kPaA(747Torr)に変えた以外は、実施例6と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2757gとなり、固形物収率が82.8重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、2.2mmであった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
窒素を流通させる代わりに空気を12NL/分の割合で流通させ、炉内の圧力を101.4kPaA(761Torr)に変更した以外は実施例6と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2935gとなり、固形物収率が88.1重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、1.8mmであった。この結果、酸素含有ガスを供給しながら廃プラスチックの加熱・熱分解を行う場合は、大気圧よりも低い圧力下で加熱・熱分解を行う場合に比べてより粒子径が小さな固体原燃料を得ることが出来ることが明らかとなった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
窒素を流通させる代わりに空気を12NL/分の割合で流通させ、炉内の圧力を101.1kPaA(759Torr)に変更した以外は実施例6と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2867gとなり、固形物収率が86.1重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、1.7mmであった。
さらに、加熱終了後にロータリキルン型加熱炉の炉内を目視で観察したところ、樹脂が加熱炉の炉壁に融着せず、かつ樹脂同士が融着して塊状化しなかった。また、生成物をローラーミルを使用して粉砕したところ、粉砕性も良好であった。
炉内の圧力を101.5kPaA(761Torr)に変えた以外は、実施例7と同様にして固体原燃料を製造した。加熱後の試料重量が2802gとなり、固形物収率が84.1重量%となった。また、生成物の平均粒子径は、4.0mmであった。
Claims (5)
- 廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、大気圧よりも低い圧力下で当該廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法。
- 廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、酸素含有ガスを供給しながら廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法。
- 廃プラスチックから燃焼に用いられる固体原燃料を加熱炉を用いて製造する固体原燃料の製造方法において、前記加熱炉の炉壁への廃プラスチックの融着および廃プラスチックの塊状化を防止する融着防止材を廃プラスチックとともに加熱炉に供給し、前記融着防止材は、有機物を燃焼した後の燃焼ガスに同伴するダストまたは微粉炭であり、大気圧よりも低い圧力下で酸素含有ガスを供給しながら当該廃プラスチックの加熱・熱分解を行うことを特徴とする固体原燃料の製造方法。
- 前記ダストは、部分燃焼スラグである請求項1から3のいずれか1項に記載の固体原燃料の製造方法。
- 請求項1から3のいずれか1項記載の固体原燃料を、セメント製造装置または発電用ボイラに供給して燃焼させる廃プラスチックの処理方法。
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