JP3670469B2

JP3670469B2 - Waste plastic processing equipment containing polyvinyl chloride

Info

Publication number: JP3670469B2
Application number: JP32496397A
Authority: JP
Inventors: 沢幸繁前; 田一成原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2017-11-26
Also published as: JPH11158319A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリ塩化ビニルと可塑剤とを含む廃プラスチックを適切に処理することができるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不要になった廃プラスチック、特にポリ塩化ビニルと可塑剤とを含有している廃プラスチックを燃焼させると、塩化水素等の有毒なガスを発生させる。また一般に、廃プラスチックは高カロリーの発熱をするなどにより燃焼炉を傷めることが多い。このように廃プラスチックを燃焼させると、種々のトラブルが発生するので、不要になった廃プラスチックの多くは、これまで埋立地に廃棄されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、埋立地の有限性や、埋立地から生じる有害物質の溶出等の問題があり、また環境問題の意識向上の観点や、リサイクル法などの法的な観点からも社会的な要望として廃プラスチックをリサイクルすることの必要性が増してきている。
【０００４】
一般にポリ塩化ビニルの含有量の少ない廃プラスチックについては、ポリ塩化ビニルから発生する塩化水素を中和する薬剤をプラスチックに投入して焼却されているが、これでも完全に塩化水素を中和することはできず、ポリ塩化ビニルの含有量に制限が生じていた。
【０００５】
また、ポリ塩化ビニルの含有量が高いと炉の破損等の耐久性にトラブルが多発する。さらに、中和を行うと、中和した廃液、塩等、それまで存在しなかった新たな廃棄物を生成することになる。更に、ポリ塩化ビニルが含まれる廃プラスチックを処理すると、ダイオキシン等の有害な生成物を生み出すことも社会的に大きな問題点となっている。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ポリ塩化ビニルと可塑剤とを含む廃プラスチックを中和剤を用いることなく、適切に処理することができ、かつ生成物をリサイクルすることができるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリ塩化ビニルと可塑剤を含む廃プラスチックを加熱して廃プラスチックに含まれるポリ塩化ビニルから塩化水素を脱離させ塩化水素と可塑剤が含まれたガスと、塩素分の減少した有機固形物を生成する脱塩化水素装置と、トラップ槽を有し、脱塩化水素装置から発生したガスを冷却してガスから廃プラスチックに含まれる可塑剤を分離するためのトラップ装置と、水を含む塩酸吸収塔を有し、トラップ装置を出たガスを水と接触させガス中の塩化水素を水に吸収させる塩素吸収装置と、活性炭を含む活性炭吸着塔を有し、塩素吸収装置から生じた塩酸中の有機成分を活性炭で吸着処理して有機成分の溶け込みの少ない塩酸を得る活性炭吸着装置と、を備え、活性炭吸着装置は、活性炭吸着塔内の活性炭に含まれる金属成分を洗浄するための酸を供給する酸供給装置を更に有し、酸供給装置は酸中の活性炭に含まれる金属成分の濃度が異なる複数の酸供給タンクを有し、各酸供給タンクは活性炭吸着塔に接続自在となっており、酸中の活性炭に含まれる金属成分の濃度が高い酸供給タンクから順に酸を供給することにより活性炭の金属成分の除去を行なうことを特徴とするポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置である。
【０００８】
本発明によれば、ポリ塩化ビニルと可塑剤を含む廃プラスチックが脱塩化水素装置に投入されて加熱され、塩化水素と可塑剤が含まれたガスと、塩素分が減少した有機固形物が生成される。脱塩化水素装置を発生したガスは、トラップ装置において冷却されて可塑剤が分離される。トラップ装置からのガスは、塩酸吸収装置において水に吸収されて塩酸となり、この塩酸は活性炭吸着装置へ送られて有機成分が吸着処理され、有機成分の溶け込みの少ない塩酸が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明によるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置およびその処理方法の第１の実施の形態を示す図である。
【００１０】
まず図１により、ポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置の概略について述べる。図１に示すように、ポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置は、ポリ塩化ビニルと可塑剤とを含む廃プラスチック（廃棄プラスチック）１を２００℃以上に加熱してポリ塩化ビニルから塩化水素と可塑剤を含むガスを脱離させる脱塩化水素装置１０と、脱塩化水素装置１０から発生したガスを冷却して可塑剤を分離させるトラップ装置２０とを備えている。
【００１１】
トラップ装置２０には更にトラップ装置からのガスと水と接触させてガス中の塩化水素を水に吸収させる塩酸吸収装置３０と、塩酸吸収装置３０から生じた塩酸中の有機成分を活性炭で吸着処理する活性炭吸着装置４０とが順次接続されている。
【００１２】
このうち脱塩化水素装置１０は、図２に示すように廃プラスチック１が投入されるホッパ１１と、ホッパ１１に接続されたスクリューフィーダ１２と、スクリューフィーダ１２に接続された固気分離器１３とを有している。
【００１３】
またトラップ装置２０は加熱装置２１と、加熱装置２１に接続されるとともに廃プラスチック１中に含まれる可塑剤を分離するトラップ槽２２とを有している。またトラップ槽２２内は、温度調節器２３により温度調節が行なわれるようになっており、さらにトラップ槽２２の上部にはトラップ槽２２内に溶剤を噴射する溶剤噴射部２４が設けられている。
【００１４】
さらにまた塩酸吸収装置３０は水が供給される塩酸吸収塔３２を有し、この塩酸吸収塔３２内は、温度調節器３１により温度調節が行なわれるようにしている。
【００１５】
また活性炭吸着装置４０は、活性炭を含む活性炭吸着塔４１を有し、この活性炭吸着塔４１には複数の酸供給タンク４２ａ，４２ｂがポンプ５５ａ，５５ｂを介して接続されている。この場合、酸供給タンク４２ａ，４２ｂと、ポンプ５５ａ，５５ｂとによって酸供給装置４２が構成されている。
【００１６】
次にこのような構成からなる本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、ポリ塩化ビニルと可塑剤とを含む廃プラスチック１が脱塩化水素装置１０のホッパ１１内に供給され、廃プラスチック１はスクリューフィーダ１２内で加熱される（脱塩化水素工程）。
【００１８】
この場合、スクリューフィーダ１２内で廃プラスチックを２００度以上、望ましくは３００度から３７０度に加熱すると、ポリ塩化ビニルは３００度付近で激しく塩化水素の離脱反応が進行する。この場合、温度が高いほど塩素分の離脱反応は素早く進行するので、３５０度程度が実用上は好ましいが、２００度程度でも離脱反応は起こる。このように脱塩化水素装置１０のスクリューフィーダ１２内では、廃プラスチックに含まれるポリ塩化ビニルから塩化水素が脱離し、その後塩化水素と可塑剤が含まれたガスと、塩素分の減少した有機固形物は固気分離器１３で分離される。
【００１９】
次に、脱塩化水素装置１０から発生したガスは、まず加熱装置２１で加熱される。その後ガスは、トラップ槽２２内で２９０度以下に冷却または調温され、廃プラスチック１の中に可塑剤として含まれていた添加物、またはこれの反応物が分離される（トラップ工程）。ビニルには可塑剤としてＤＯＰが良く添加される。
【００２０】
なお、トラップ装置２０が加熱装置２１を有するのは、次のような理由による。すなわち、加熱装置２１により脱塩化水素装置１０から発生したガスを３００度以上望ましくは５００度以上で加熱または調温することにより、廃プラスチックの中に可塑剤として含まれていた添加物、またはこれの反応物をより効果的に分解することができる。脱塩化水素装置１０においてポリ塩化ビニルとともに含まれているＤＯＰの一部は熱分解し無水フタル酸になるが、分解反応は多くの場合不完全で未分解物が含まれることがある。この未分解物は加熱装置２１によりより確実に分解される。
【００２１】
可塑剤としてのＤＯＰは３００度から３５０度程度の温度では不安定となり、熱分解して無水フタル酸、炭素数８の有機物に分解することがあり、また無水フタル酸は室温で固体状態であり、脱塩化水素装置１０から延びるガス配管１４の内壁に固形状に析出するトラブルが発生することがある。無水フタル酸の凝縮温度は約２９０度であり、トラップ槽２２内でこれ以下の温度に冷却すると無水フタル酸はガス状態から液体または固体に変わる。
【００２２】
トラップ槽２２では、ガスの温度を１００度以上であって２８０度以下に冷却または調温してガスから元々廃プラスチック１の中に可塑剤として含まれていた添加物、またはこれの反応物を液体の状態にしこれを分離する。あるいはガスの温度を１５０度以下に冷却しガスから元々廃プラスチック１の中に可塑剤として含まれている添加物、またはこれの反応物を一旦固形の状態で捕獲した後に、溶剤噴射部２４から噴射される溶剤によりこれを除去、収集する。なお溶剤の代わりに温水を噴射してもよく、またトラップ槽２２を加熱してもよい。
【００２３】
このトラップ槽２２について更に詳述すると、無水フタル酸の液体状態の温度範囲は、約２９０度から１３０度程度となっており、トラップ槽２２内でガスの温度を１００度以上であって２９０度以下に冷却または調温すると、無水フタル酸は液化される。液化された無水フタル酸は、重力により落下しトラップ槽２２の下部に溜り、回収することができる。また、無水フタル酸の固化温度は、常圧で約１３０度以下である。トラップ槽２２の温度を１５０度以下に冷却すると無水フタル酸はトラップ槽２２内に固体状態で析出する。しかし、そのままでは、トラップ槽２２の中に無水フタル酸が蓄積していくので、定期的に無水フタル酸が溶けるように、上述した溶剤または温水を噴射したり、トラップ槽２２を加熱することによりこれを除去、収集することができる。
【００２４】
トラップ槽２２からのガスは、次に塩酸供給塔３２に送られる。塩酸供給塔３２においてトラップ槽２２からのガスが、８０度以下、好ましくは３０度以下の温度の水と接触し、ガス中の塩化水素が水に吸収される（塩素吸収工程）。
【００２５】
産業界では塩酸は一般的に３５％以上のものが使用されている。ＪＩＳ規格で規定されている工業用塩酸も３５％以上である。３５％の塩酸の沸点は約８０度であり、塩化水素を吸収させる水の温度を８０度以上にすると３５％以下の塩酸しか溶け込まない。
【００２６】
塩酸吸収塔３２からの塩酸中には有機成分が含まれているので、塩酸吸収塔３２からの塩酸は活性炭吸収塔４１に送られる。そして活性炭吸収塔４１において、塩酸は活性炭により吸着処理されて、有機成分の溶け込みの少ない塩酸が得られる（活性炭吸着工程）。ポリ塩化ビニルを脱塩化水素処理したガスには、塩化水素および可塑剤に起因する成分と、これ以外にベンゼン等の有機成分が含まれている。単純に水に塩化水素を吸収した塩酸は、臭気、着色がみられる。これは、塩酸の中に溶け込んでいる有機成分が原因となっているので、塩酸中の有機成分を除去することにより透明で酸臭の塩酸を得ることができる。
【００２７】
ところで、活性炭吸収塔４１内の活性炭は、石炭やヤシ殻、木屑等を原料としており、製品化する前に酸洗浄により活性炭に含まれる金属成分を除去する必要がある。このような金属成分を除去するために、酸供給装置４２の酸供給タンク４２ａ，４２ｂから酸が活性炭吸収塔４１内に供給され、酸供給タンク４２ａ，４２ｂからの酸により活性炭中の金属成分が除去される。
【００２８】
このように本実施の形態によれば、脱塩化水素装置１０において、廃プラスチック１を２００度以上に加熱して、廃プラスチック１に含まれるポリ塩化ビニルから塩化水素を脱離させ、塩化水素の含まれたガスと、塩素分の減少した有機固形物を得ることができる。脱塩化水素装置１０からのガスは更に加熱装置２１で加熱された後、トラップ槽２２において２８０度以下に冷却され、廃プラスチック１の中に可塑剤として含まれていた添加物、またはこれの反応物が分離される。更にガスは塩酸吸収塔３２内において、８０度以下好ましくは３０の温度の水と接触してガス中の塩化水素が水に吸収される。塩化水素を吸収した塩酸はその後活性炭吸着塔４１内で活性炭により吸着処理され、有機成分の溶け込みの少ない塩酸を得ることが可能となる。
【００２９】
次に図４により、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は脱塩化水素装置１０の固気分離器１３（図２）に、有機固形物を受け入れてこの有機固形物を加熱分解する熱分解槽５１を接続したものであり、他の構成は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００３０】
図４において、熱分解槽５１には、熱分解槽５１からの固形分を受ける残さタンク５４と、熱分解槽５１からの油蒸気を受けて凝縮させる凝縮器５２とが各々接続されている。また凝縮器５２には、生成油タンク５３が接続されている。
【００３１】
図４において、脱塩化水素装置１０から排出される有機固形物は、熱分解槽５１内において３５０度以上好ましくは４００度以上に加熱または調温される。熱分解槽５１内で有機固形物を熱分解することにより保たれた油やガスは凝縮器５２に送られ、他方、固形分は残さタンク５４に固形燃料として貯えられる。凝縮器５２で凝縮された油分は生成油タンク５３に送られる。
【００３２】
次に図５により本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、酸供給装置４２が複数、例えば３つの酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有するとともに、各々の酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃが弁４３ａ，４４ａ、弁４３ｂ，４４ｂ、弁４３ｃ，４４ｃを介して活性炭吸収塔４１に循環配管５７によって接続されている点が異なるのみであり、他は図１乃至図３に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００３３】
また図５において、循環配管５７によるポンプ４６，４７が取付けられており、さらにまた活性炭吸着塔４１下方の循環配管４７には弁４９が設けられている。また活性炭吸着塔４１には、弁４８を有するドレン管５８が接続されている。
【００３４】
さらに複数の酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃのうち、酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃの順で金属成分濃度が異なっている。
【００３５】
図５において、上述のように各酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃ内において、酸の中に溶け込んでいる金属成分の濃度は互いに異なっている。一般的に廃プラスチック処理装置では、不要な廃棄物はできるだけ少量とすることが好ましい。そのために、酸は１回使用して捨てるのではなく、循環させて複数回使用した方がよい。また、同じ量の金属を廃棄するなら、薄く大量の廃棄物より、少量で高濃度の方がよい。
【００３６】
図５に示すように、各酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃ中に、活性炭に含まれる金属成分の濃度が違う酸を準備する。次にポンプ４６，４７を駆動させて、まず濃度の高い金属成分を含む酸供給タンク４２ａ内の酸を活性炭吸着塔４１に供給して循環配管５７内を循環させ、活性炭吸着塔４１内の活性炭から金属成分を除去する。次に濃度の低い金属成分を含む酸供給タンク４２ｂ内の酸を、活性炭吸着塔４１に供給する。
【００３７】
このようにして酸供給タンク４２ａ内の酸中における金属成分の濃度を高めて、酸供給タンク４２ａ内の酸のみ廃棄することができる。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
次に本発明の具体的実施例を説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明を具体化するために技術思想を説明する目的で例示したものであり、本発明は下記の構造に限定されるものではない。
【００３９】
なお本実施例１は、図１乃至図３に示す第１の実施の形態に対応している。
【００４０】
本発明の効果を調べるための以下のような小規模の実験を行った。
【００４１】
ポリ塩化ビニルを含んだ廃プラスチック１は脱塩化水素装置１０のホッパ１１に投入される。ホッパ１１に投入された廃プラスチックはスクリューフィーダ１２により加熱される。スクリューフィーダ１２から出た廃プラスチックは、固気分離器１３により、ガス成分と有機固形成分に分離される。固気分離器１３で分離されたガス成分は、無水フタル酸のトラップ装置２０へと向う。まず、ガス成分は加熱装置２１で加熱された後、無水フタル酸のトラップ槽２２に入る。
【００４２】
無水フタル酸のトラップ槽２２は目的の温度にガスの温度が調温させられるように構成になっており、本実施例では、温度調節器２３により温度を調節された熱媒体が無水フタル酸のトラップ槽２２に入っている。この無水フタル酸のトラップ槽２２で、ポリ塩化ビニルに付随する可塑剤起因の成分の多くが捕獲、分離される。無水フタル酸のトラップ槽２２の上部に、トラップ槽２２内に析出した有機固体を溶剤で溶かし落とすための溶剤噴射部２４が設置されている。可塑剤起因の多くが分離されたガスは、その後は無水フタル酸のトラップ槽２２から塩酸吸収装置３０へ送られる。
【００４３】
塩酸吸収装置３０の塩酸吸収塔３２では水との接触によりガス中の塩化水素が水に溶け込む。本実施例において、塩酸吸収槽３２内では、ぬれ壁式に基づいてガスの水との接触で塩酸が生成される。塩酸が溶解したときに生じる発熱により吸収液（水）の温度が上昇しないように、温度調節器３１により温度が調整された熱媒体が塩酸吸収塔３２内を流れる。
【００４４】
塩酸吸収装置３０で生じた塩酸は、次に活性炭吸着装置４０に向う。活性炭吸着装置４０は活性炭吸着塔４１と酸供給装置４２よりなり、新しい活性炭を活性炭吸着塔４１に充填した場合に、酸供給装置４２から活性炭吸着塔４１に酸が供給され、活性炭に含まれる金属不純物を溶出して除去する。
【００４５】
ある事業所より発生した、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を含む廃プラスチックを処理した例を以下に示す。
【００４６】
まず比重、外観、赤外分析等により、処理すべき廃プラスチックの成分分析を行った。
【表１】

【００４７】
上記サンプルを本実施例の装置で処理した。まず、脱塩化水素装置１０のスクリューフィーダ１２のヒータ温度を制御して、スクリューフィーダ１２の中を流れる廃プラスチック１の温度が３５０度になるように調整した。廃プラスチック１のスクリューフィーダ１２での滞留時間は約８分であった。
【００４８】
次に無水フタル酸のトラップ装置２０の加熱装置２１で配管中のガスが約８００度となるよう加熱した。加熱装置２１でのガスの滞留時間は、約２分である。また温度調節器２３により無水フタル酸トラップ槽２２の内部温度をガス入り口部で２５０度になるよう、また頂部が１４０度になるように制御した。このとき溶剤噴射部２４は作動させない。
【００４９】
次に塩酸吸収装置３０においては濡れ壁方式により塩酸の吸収を行った。塩酸吸収塔３１の吸収液の温度は、熱媒体の温度を温度調節器３１で調整して、３０度になるように調整した。
【００５０】
次に活性炭吸着塔４１に５００Ｌの活性炭を充填し、酸供給装置４２より酸を５０Ｌ、５分間供給するとともに、この酸供給を２回繰り返し、活性炭に含まれる金属成分を溶出させた。
【００５１】
上記の運転条件により、５０Ｋｇ／ｈのドレン温度で定常運転の処理を行った。
【００５２】
次にホッパ１１に投入した廃プラスチック１００重量部に対して、得ることのできた生成物の重量を示す。
【表２】

【００５３】
塩酸には吸収水９．１重量部が加わっているために表２の全ての項目の値を加えると１００重量部を超えてしまう。処理前に廃プラスチックの中には４．８１％の塩素分が含まれていたが、処理装置から出てきた有機固形物中の塩素濃度は０．０８％まで低下した。
【００５４】
無水フタル酸のトラップ装置２０から回収した無水フタル酸等には無水フタル酸以外に油分が１．５重量部含まれているが、これを分離することで、２．３重量部の無水フタル酸を得ることができる。油分は本実施例では加熱装置２１の燃料として利用した。生成した塩酸の濃度は３５％であった。塩酸中の金属不純物を分析してみたところ、次のような結果が得られた。
【表３】

【００５５】
表３からわかるように、塩酸中の金属不純物は少なく、ＴＯＣ濃度も１ｐｐｍ以下となり、有機不純物成分も少なかった。塩酸吸収装置３０から排出されるガスはエタン、メタン等の成分が主であり、加熱器の燃料として利用できる。本実施例では加熱装置２１の補助燃料として利用した。
【００５６】
一方、脱塩化水素装置１０から排出される有機固形物は、ＲＤＦ（固形燃料）燃焼装置で燃焼させた。排ガスの測定結果を以下のように示す。
【表４】

【００５７】
１月間の間、パイロット運転を行ったが、熱分解槽５１内部、凝縮器５２等の破損は認められなかった。
【００５８】
本発明による処理装置では、ポリ塩化ビニルを含む廃プラスチック１を処理することが可能で、塩素分を除去した固形燃料として活用のできる有機固形物と、除去された塩素分から生成した有機、無機成分の不純物の少ない塩酸と、廃プラスチックに元々含まれていた可塑剤の分解物の無水フタル酸を得ることができた。本発明による処理装置では、アルカリ等の消耗原料が必要なく、中和した後に残る中和液、塩等の廃棄物をほとんど発生せず、投入した廃プラスチック１をほぼ完全にリサイクルすることが可能であった。また、有機固形物の中には塩素分が含まれていないためにこれを固形燃料として利用しても、有害なダイオキシン等の有機塩素化合物は発生しないことが判かった。
【００５９】
（実施例２）
実施例２は図４に示す第２の実施の形態に対応している。実施例２は実施例１で説明した脱塩化水素装置１０から発生する有機固形物が、引き続き熱分解槽５１で処理されることを除き、実施例１と略同一となっている。
【００６０】
すなわち、脱塩化水素装置１０から発生した有機固形物は、熱分解槽５１に送られて加熱される。ここで有機固形物は加熱により熱分解し、より低分子になる。有機固形物は３５０度以上に加熱しないと熱分解は起こらず、好ましくは４００度以上に加熱することが好ましい。本実施例では有機固形物を４７０度に加熱した。
【００６１】
熱分解し低分子になった成分は油蒸気となり、熱分解槽５１から出て凝縮器５２に向う。凝縮器５２において、油蒸気は冷却されて液化し油となる。このように生成された油は生成油タンク５３に貯蔵される。凝縮器５２を通過しても液化しないガス成分が存在するが、その主な成分は、メタン、エチレン、エタン等であり、熱分解槽５１あるいは実施例１の加熱燃料として利用することが可能である。本実施例では、熱分解槽５１の加熱燃料として利用した。熱分解槽５１では、熱分解できなかった残さ成分が存在するが、これは、熱分解槽５１の底部を常に一定量だけ抜き出すことにより、ある平均滞留時間後に熱分解槽５１から排出されるようになっている。抜き出された残さは、残さタンク５４に貯蔵される。
【００６２】
熱分解槽５１での処理以外は、実施例１と同じ条件で運転を行った。熱分解槽５１内部の溶融プラスチックの温度は４７０度に調節され、平均滞留時間が２０分となるように熱分解槽５１の底部より残さを抜き出した。
【００６３】
実施例２の処理装置のホッパ１１に廃プラスチック１００重量部を投入すると、有機固形物は８４．８重量部だけ得ることが可能である。熱分解槽５１および凝縮器５２を通過した後の収支を以下に示す。
【表５】

【００６４】
生成油タンク５２内の油を分析したところ、ほぼ全てが炭化水素成分となっており、塩素の含有量を分析したが１０ｐｐｍ以下であった。生成油タンク５２内の油は熱分解槽５１の加熱燃料や、加熱装置２１の加熱燃料として利用した。余剰の油は、その他の以外の加熱装置等の燃料として利用した。重油用のボイラーで燃焼させて、排ガスを測定したが、ダイオキシン等の有害物質は検出されなかった。
【００６５】
残さタンク５４内の残さは、固形燃料の増量目的で固形燃料に混ぜて燃焼させた。残さを加えたことによるダイオキシン等の増加は認められなかった。
【００６６】
１月間の間、パイロット運転を行ったが、熱分解槽５１内部、凝縮器５２等の破損は認められなかった。
【００６７】
本発明による処理装置では、ポリ塩化ビニルを含んだ廃プラスチックを処理することが可能で、熱分解槽５１に入る前に塩素分を分離しているため、熱分解槽５１および凝縮器５２においては腐食性の高い塩化水素による装置の破損が抑制できる。また、プラスチックから塩素分を除去しているために、生成物を燃焼させてもダイオキシン等の有害な成分の生成も認められなかった。
【００６８】
（実施例３）
実施例３は、図５に示す第３の実施の形態に対応している。実施例３において酸を貯蔵するため３つの酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃが設けられている。各酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃには酸が入っており、活性炭を酸洗浄するときに活性炭から溶出する鉄、マンガン、マグネシウム、カルシウム等の金属成分の濃度が、酸供給タンク４２ａ，４２ｂ，４２ｃの順で薄くなっている。活性炭吸収塔４１に新たに活性炭を詰めたのち、一昼夜活性炭を水に浸し、その後この水を弁４８を開けて排出し、閉じた。
【００６９】
次に弁４９を開け酸洗浄を開始した。この場合、弁４３ａ，４４ａを開け、弁４３ｂ，４４ｂ，４３ｃ，４４ｃを閉めて、ポンプ４６，４７を駆動させた。このようにして２０分程度ポンプ４６，４７を駆動させて酸供給タンク４２ａ内の酸を循環させた。その後、弁４３ａ，４４ａを閉め、弁４３ｂ，４４ｂを開けて、酸供給タンク４２ｂ内の酸を循環させた。最後に酸供給タンク４２ｃ内の酸を循環させた。
【００７０】
複数の酸タンクが存在しないと１回の酸洗浄に２００Ｌの酸を必要とするが、本実施例の方法では、平均して１回の酸洗浄に２０Ｌの酸しか使用しなかった。
【００７１】
上記各実施例１、２、３によれば、ポリ塩化ビニルを含む廃プラスチックを処理することが可能であり、塩素分を除去した固形燃料として活用のできる有機固形物と、除去された塩素分から生成した有機、無機成分の不純物の少ない塩酸と、ポリ塩化ビニルに元々含まれていた可塑剤の分解物の無水フタル酸を得ることができる。またアルカリ等の消耗原料が必要なく、中和した後に残る塩等の廃棄物はほぼ発生しなく、投入した廃プラスチックをほぼ完全に上記の３物質にリサイクルすることが可能である。また、有機固形物の中には塩素分が含まれていないためにこれを固形燃料として利用しても、有害なダイオキシン等の有機塩素化合物が発生しない。さらに有機固形分を油化する前に、塩素分を分離しているため、油化工程での腐食性の高い塩化水素による装置の破損が抑制できる。また、プラスチックから塩素分を除去しているために、生成物を燃焼させてもダイオキシン等の有害な成分の生成も認められなかった。さらに、活性炭の酸洗浄では、複数の酸タンクが存在しないと１回の酸洗浄に２００Ｌの酸を必要とするが本実施例によれば、平均して１回の酸洗浄に２０Ｌの酸の使用に節約できる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ポリ塩化ビニルと可塑剤とを含む廃プラスチックを中和剤を用いることなく適切に処理することができる。またこの処理によって塩素分が減少した有機固形物と、可塑剤と、有機成分が少ない塩酸とを回収して、リサイクル可能な回収物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置の第１の実施の形態を示す図。
【図２】ポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置の詳細図。
【図３】活性炭吸着装置を示す詳細図。
【図４】本発明によるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置の第２の実施の形態を示す図。
【図５】本発明によるポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置の第３の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
１０脱塩化水素装置
１２スクリューフィーダ
１３固気分離器
２０トラップ装置
２１トラップ槽
２４溶剤噴射部
３０塩酸吸収装置
３２塩酸吸収塔
４０活性炭吸着装置
４１活性炭吸着塔
４２酸供給装置
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ酸供給タンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyvinyl chloride-containing waste plastic treatment apparatus capable of appropriately treating waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer.
[0002]
[Prior art]
When waste plastic that is no longer needed, especially waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer, is burned, a toxic gas such as hydrogen chloride is generated. In general, waste plastic often damages the combustion furnace due to high calorie heat generation. When the waste plastic is burned in this way, various troubles occur, so that most of the waste plastic that is no longer needed has been disposed of in landfills.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are problems such as the finiteness of landfills and the elution of harmful substances generated from landfills, and waste plastics are also a social request from the viewpoint of raising awareness of environmental issues and legal aspects such as the recycling law. The need to recycle is increasing.
[0004]
In general, waste plastics with a low content of polyvinyl chloride are incinerated by adding chemicals that neutralize hydrogen chloride generated from polyvinyl chloride to plastics. The content of polyvinyl chloride was limited.
[0005]
In addition, when the content of polyvinyl chloride is high, troubles such as furnace breakage frequently occur. Further, when neutralization is performed, new waste such as neutralized waste liquid and salt, which has not existed so far, is generated. Furthermore, when waste plastics containing polyvinyl chloride are treated, the production of harmful products such as dioxins has become a major social problem.
[0006]
The present invention has been made in consideration of such points, and can appropriately treat waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer without using a neutralizing agent, and can recycle the product. An object of the present invention is to provide a waste plastic treatment apparatus containing polyvinyl chloride.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer is heated to desorb hydrogen chloride from the polyvinyl chloride contained in the waste plastic, and the gas containing hydrogen chloride and the plasticizer is reduced. A dehydrochlorination device that generates organic solids, a trap device that has a trap tank, cools the gas generated from the dehydrochlorination device, and separates the plasticizer contained in the waste plastic from the gas, and water. It has a hydrochloric acid absorption tower that contains a chlorine absorption device that makes the gas exiting the trap device contact with water and absorbs hydrogen chloride in the gas into water, and an activated carbon adsorption tower that contains activated carbon, resulting from the chlorine absorption device An activated carbon adsorption device that absorbs organic components in hydrochloric acid with activated carbon to obtain hydrochloric acid with little organic component dissolution, and the activated carbon adsorption device cleans the metal components contained in the activated carbon in the activated carbon adsorption tower The acid supply device further includes an acid supply device for supplying an acid for the purpose, and the acid supply device has a plurality of acid supply tanks having different concentrations of metal components contained in the activated carbon in the acid, and each acid supply tank is connected to the activated carbon adsorption tower. Polyvinyl chloride-containing waste plastic that is freely connectable and removes the metal component of the activated carbon by supplying acid in order from an acid supply tank in which the concentration of the metal component contained in the activated carbon in the acid is high It is a processing device.
[0008]
According to the present invention, waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer is put into a dehydrochlorination apparatus and heated to produce a gas containing hydrogen chloride and a plasticizer, and an organic solid having a reduced chlorine content. Is done. The gas generated in the dehydrochlorination device is cooled in the trap device to separate the plasticizer. The gas from the trap device is absorbed into water by the hydrochloric acid absorption device to become hydrochloric acid, and this hydrochloric acid is sent to the activated carbon adsorption device to adsorb the organic component to obtain hydrochloric acid with little organic component dissolution.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 are views showing a first embodiment of a polyvinyl chloride-containing waste plastic processing apparatus and a processing method thereof according to the present invention.
[0010]
First, an outline of a waste plastic processing apparatus containing polyvinyl chloride will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the waste plastic processing apparatus containing polyvinyl chloride is a waste plastic (waste plastic) 1 containing polyvinyl chloride and a plasticizer, heated to 200 ° C. or more to be converted from hydrogen chloride and plasticizer to polyvinyl chloride. And a trap device 20 that cools the gas generated from the dehydrochlorination device 10 and separates the plasticizer.
[0011]
The trap device 20 is further brought into contact with the gas from the trap device and water to absorb the hydrogen chloride in the gas into water, and the organic component in the hydrochloric acid generated from the hydrochloric acid absorber 30 is adsorbed with activated carbon. The activated carbon adsorbing devices 40 are sequentially connected.
[0012]
Among them, the dehydrochlorination apparatus 10 includes a hopper 11 into which the waste plastic 1 is charged, a screw feeder 12 connected to the hopper 11, and a solid-gas separator 13 connected to the screw feeder 12, as shown in FIG. have.
[0013]
The trap device 20 includes a heating device 21 and a trap tank 22 that is connected to the heating device 21 and separates the plasticizer contained in the waste plastic 1. The temperature of the trap tank 22 is adjusted by a temperature controller 23, and a solvent injection unit 24 for injecting a solvent into the trap tank 22 is provided above the trap tank 22.
[0014]
Further, the hydrochloric acid absorption device 30 has a hydrochloric acid absorption tower 32 to which water is supplied, and the temperature of the hydrochloric acid absorption tower 32 is adjusted by a temperature controller 31.
[0015]
The activated carbon adsorption device 40 has an activated carbon adsorption tower 41 containing activated carbon, and a plurality of acid supply tanks 42a and 42b are connected to the activated carbon adsorption tower 41 via

pumps

55a and 55b. In this case, the acid supply device 42 is configured by the acid supply tanks 42a and 42b and the

pumps

55a and 55b.
[0016]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having such a configuration will be described.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, waste plastic 1 containing polyvinyl chloride and a plasticizer is supplied into a hopper 11 of a dehydrochlorination device 10, and the waste plastic 1 is heated in a screw feeder 12 (desorption). Hydrogen chloride process).
[0018]
In this case, when the waste plastic is heated in the screw feeder 12 to 200 ° C. or more, preferably 300 ° to 370 ° C., the polyvinyl chloride undergoes a violent hydrogen chloride separation reaction at around 300 ° C. In this case, the higher the temperature, the faster the elimination reaction of the chlorine content, so about 350 degrees is preferable in practice, but the separation reaction occurs even at about 200 degrees. Thus, in the screw feeder 12 of the dehydrochlorination apparatus 10, hydrogen chloride is desorbed from the polyvinyl chloride contained in the waste plastic, and then the gas containing the hydrogen chloride and the plasticizer and the organic solid with reduced chlorine content are obtained. Objects are separated by the solid-gas separator 13.
[0019]
Next, the gas generated from the dehydrochlorination device 10 is first heated by the heating device 21. Thereafter, the gas is cooled or adjusted to 290 ° C. or less in the trap tank 22, and an additive contained in the waste plastic 1 as a plasticizer or a reaction product thereof is separated (trap process). DOP is often added to vinyl as a plasticizer.
[0020]
The trap device 20 has the heating device 21 for the following reason. That is, by heating or adjusting the temperature of the gas generated from the dehydrochlorination device 10 by the heating device 21 at 300 ° C. or more, preferably 500 ° C. or more, the additive contained as a plasticizer in the waste plastic, or this The reaction product can be decomposed more effectively. In the dehydrochlorination apparatus 10, a part of DOP contained together with polyvinyl chloride is thermally decomposed into phthalic anhydride, but the decomposition reaction is often incomplete and contains undecomposed products. This undecomposed material is more reliably decomposed by the heating device 21.
[0021]
DOP as a plasticizer becomes unstable at temperatures of about 300 ° C to 350 ° C, and may be thermally decomposed to decompose into phthalic anhydride and organic substances having 8 carbon atoms, and phthalic anhydride is in a solid state at room temperature. In some cases, a trouble may occur in which the gas pipe 14 extending from the dehydrochlorination apparatus 10 is solidly deposited on the inner wall. The condensation temperature of phthalic anhydride is about 290 degrees, and when cooled to a temperature below this in the trap tank 22, the phthalic anhydride changes from a gas state to a liquid or solid.
[0022]
In the trap tank 22, the temperature of the gas is 100 ° C. or more and is cooled or adjusted to 280 ° C. or less, and the additive originally contained as a plasticizer in the waste plastic 1 from the gas, or the reaction product thereof is removed. Separate it into a liquid state. Alternatively, after the temperature of the gas is cooled to 150 ° C. or less and an additive originally contained as a plasticizer in the waste plastic 1 or a reaction product thereof is once captured in a solid state from the gas, the solvent injection unit 24 This is removed and collected by the injected solvent. Hot water may be sprayed instead of the solvent, and the trap tank 22 may be heated.
[0023]
The trap tank 22 will be described in further detail. The temperature range of phthalic anhydride in the liquid state is about 290 to 130 degrees, and the gas temperature in the trap tank 22 is 100 degrees or more and 290 degrees. When cooled or conditioned below, phthalic anhydride is liquefied. The liquefied phthalic anhydride can be dropped by gravity and collected in the lower part of the trap tank 22 and collected. The solidification temperature of phthalic anhydride is about 130 ° C. or less at normal pressure. When the temperature of the trap tank 22 is cooled to 150 ° C. or less, phthalic anhydride is precipitated in the trap tank 22 in a solid state. However, since phthalic anhydride accumulates in the trap tank 22 as it is, by spraying the above-mentioned solvent or warm water or heating the trap tank 22 so that the phthalic anhydride is periodically dissolved. This can be removed and collected.
[0024]
The gas from the trap tank 22 is then sent to the hydrochloric acid supply tower 32. In the hydrochloric acid supply tower 32, the gas from the trap tank 22 comes into contact with water having a temperature of 80 degrees or less, preferably 30 degrees or less, and hydrogen chloride in the gas is absorbed by the water (chlorine absorption step).
[0025]
In industry, hydrochloric acid is generally used in an amount of 35% or more. Industrial hydrochloric acid specified by JIS standards is also 35% or more. The boiling point of 35% hydrochloric acid is about 80 degrees, and when the temperature of water for absorbing hydrogen chloride is increased to 80 degrees or more, only 35% or less hydrochloric acid is dissolved.
[0026]
Since the hydrochloric acid from the hydrochloric acid absorption tower 32 contains organic components, the hydrochloric acid from the hydrochloric acid absorption tower 32 is sent to the activated carbon absorption tower 41. In the activated carbon absorption tower 41, hydrochloric acid is adsorbed by activated carbon to obtain hydrochloric acid with little organic component dissolution (activated carbon adsorption step). A gas obtained by dehydrochlorinating polyvinyl chloride contains components derived from hydrogen chloride and a plasticizer, and other organic components such as benzene. Hydrochloric acid, which simply absorbed hydrogen chloride in water, shows odor and color. This is caused by an organic component dissolved in hydrochloric acid. Therefore, by removing the organic component in hydrochloric acid, it is possible to obtain a hydrochloric acid having a transparent acid odor.
[0027]
By the way, the activated carbon in the activated carbon absorption tower 41 uses coal, coconut shells, wood chips and the like as raw materials, and it is necessary to remove the metal components contained in the activated carbon by acid washing before commercialization. In order to remove such metal components, acid is supplied from the acid supply tanks 42a and 42b of the acid supply device 42 into the activated carbon absorption tower 41, and the metal components in the activated carbon are caused by the acid from the acid supply tanks 42a and 42b. Removed.
[0028]
As described above, according to the present embodiment, in the dehydrochlorination apparatus 10, the waste plastic 1 is heated to 200 ° C. or more to desorb hydrogen chloride from the polyvinyl chloride contained in the waste plastic 1. It is possible to obtain an organic solid containing a reduced amount of gas and chlorine. The gas from the dehydrochlorination device 10 is further heated by the heating device 21, then cooled to 280 ° C. or less in the trap tank 22, and an additive contained as a plasticizer in the waste plastic 1 or a reaction thereof. Things are separated. Further, the gas comes into contact with water at a temperature of 80 degrees or less, preferably 30 in the hydrochloric acid absorption tower 32, and hydrogen chloride in the gas is absorbed by the water. Hydrochloric acid that has absorbed hydrogen chloride is then adsorbed with activated carbon in the activated carbon adsorption tower 41 to obtain hydrochloric acid with less organic component dissolution.
[0029]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a pyrolysis tank 51 that receives an organic solid and thermally decomposes the organic solid is connected to the solid-gas separator 13 (FIG. 2) of the dehydrochlorination apparatus 10. The configuration is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIGS.
[0030]
In FIG. 4, a residue tank 54 that receives a solid content from the pyrolysis tank 51 and a condenser 52 that receives and condenses oil vapor from the pyrolysis tank 51 are connected to the pyrolysis tank 51. In addition, a product oil tank 53 is connected to the condenser 52.
[0031]
In FIG. 4, the organic solid matter discharged from the dehydrochlorination apparatus 10 is heated or adjusted to 350 ° C. or more, preferably 400 ° C. or more in the thermal decomposition tank 51. Oil or gas maintained by pyrolyzing organic solids in the pyrolysis tank 51 is sent to the condenser 52, while solids are stored in the residue tank 54 as solid fuel. The oil component condensed in the condenser 52 is sent to the product oil tank 53.
[0032]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the acid supply device 42 has a plurality of, for example, three

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c, and each of the

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c has valves 43a and 44a and valves 43b and 44b. The second embodiment is substantially the same as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, except that the activated carbon absorption tower 41 is connected to the activated carbon absorption tower 41 via a circulation pipe 57 through

valves

43c and 44c.
[0033]
Further, in FIG. 5, pumps 46 and 47 by a circulation pipe 57 are attached, and a valve 49 is provided in the circulation pipe 47 below the activated carbon adsorption tower 41. A drain pipe 58 having a valve 48 is connected to the activated carbon adsorption tower 41.
[0034]
Furthermore, among the plurality of

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c, the metal component concentrations differ in the order of the

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c.
[0035]
In FIG. 5, as described above, the concentrations of the metal components dissolved in the acid are different from each other in each of the

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c. In general, in a waste plastic processing apparatus, it is preferable to reduce unnecessary waste as little as possible. Therefore, it is better to circulate and use the acid a plurality of times instead of using it once. Also, if the same amount of metal is to be discarded, it is better to have a small amount and a higher concentration than a thin and large amount of waste.
[0036]
As shown in FIG. 5, acids having different concentrations of metal components contained in the activated carbon are prepared in the

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c. Next, the pumps 46 and 47 are driven, and first, the acid in the acid supply tank 42a containing a high concentration metal component is supplied to the activated carbon adsorption tower 41 and circulated in the circulation pipe 57, and the activated carbon in the activated carbon adsorption tower 41 is circulated. Remove metal components from Next, the acid in the acid supply tank 42 b containing a metal component having a low concentration is supplied to the activated carbon adsorption tower 41.
[0037]
In this manner, the concentration of the metal component in the acid in the acid supply tank 42a can be increased, and only the acid in the acid supply tank 42a can be discarded.
[0038]
【Example】
(Example 1)
Next, specific examples of the present invention will be described. However, the examples shown below are exemplified for the purpose of explaining the technical idea in order to embody the present invention, and the present invention is not limited to the following structures.
[0039]
Note that Example 1 corresponds to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3.
[0040]
The following small-scale experiment was conducted to investigate the effect of the present invention.
[0041]
Waste plastic 1 containing polyvinyl chloride is put into a hopper 11 of a dehydrochlorination apparatus 10. The waste plastic put into the hopper 11 is heated by the screw feeder 12. Waste plastic from the screw feeder 12 is separated into a gas component and an organic solid component by the solid-gas separator 13. The gas component separated by the solid-gas separator 13 goes to the phthalic anhydride trap device 20. First, the gas component is heated by the heating device 21 and then enters the phthalic anhydride trap tank 22.
[0042]
The phthalic anhydride trap tank 22 is configured so that the temperature of the gas is adjusted to a target temperature. In this embodiment, the heat medium whose temperature is adjusted by the temperature controller 23 is phthalic anhydride. It is in the trap tank 22. In this phthalic anhydride trap tank 22, most of the components caused by the plasticizer accompanying the polyvinyl chloride are captured and separated. A solvent injection section 24 for dissolving the organic solid deposited in the trap tank 22 with a solvent is installed above the phthalic anhydride trap tank 22. The gas from which most of the plasticizer is separated is then sent from the phthalic anhydride trap tank 22 to the hydrochloric acid absorber 30.
[0043]
In the hydrochloric acid absorption tower 32 of the hydrochloric acid absorption device 30, hydrogen chloride in the gas dissolves in water by contact with water. In the present embodiment, hydrochloric acid is generated in the hydrochloric acid absorption tank 32 by contact with gaseous water based on the wet wall type. A heat medium whose temperature is adjusted by the temperature controller 31 flows through the hydrochloric acid absorption tower 32 so that the temperature of the absorbing liquid (water) does not rise due to heat generated when hydrochloric acid dissolves.
[0044]
The hydrochloric acid generated in the hydrochloric acid absorption device 30 then goes to the activated carbon adsorption device 40. The activated carbon adsorption device 40 includes an activated carbon adsorption tower 41 and an acid supply device 42. When new activated carbon is filled in the activated carbon adsorption tower 41, the acid is supplied from the acid supply device 42 to the activated carbon adsorption tower 41, and the metal contained in the activated carbon. The impurities are eluted and removed.
[0045]
An example of treating waste plastic containing polyvinyl chloride (PVC) generated from a certain office is shown below.
[0046]
First, components of waste plastic to be processed were analyzed by specific gravity, appearance, infrared analysis, and the like.
[Table 1]

[0047]
The sample was processed with the apparatus of this example. First, the heater temperature of the screw feeder 12 of the dehydrochlorination apparatus 10 was controlled to adjust the temperature of the waste plastic 1 flowing through the screw feeder 12 to 350 degrees. The residence time of the waste plastic 1 in the screw feeder 12 was about 8 minutes.
[0048]
Next, the heating device 21 of the phthalic anhydride trap device 20 was heated so that the gas in the pipe was about 800 degrees. The residence time of the gas in the heating device 21 is about 2 minutes. Further, the temperature controller 23 was used to control the internal temperature of the phthalic anhydride trap tank 22 to 250 degrees at the gas inlet and 140 degrees at the top. At this time, the solvent injection unit 24 is not operated.
[0049]
Next, the hydrochloric acid absorber 30 absorbed hydrochloric acid by the wet wall method. The temperature of the absorbing liquid in the hydrochloric acid absorption tower 31 was adjusted to 30 degrees by adjusting the temperature of the heat medium with the temperature controller 31.
[0050]
Next, the activated carbon adsorption tower 41 was filled with 500 L of activated carbon, and 50 L of acid was supplied from the acid supply device 42 for 5 minutes, and this acid supply was repeated twice to elute the metal components contained in the activated carbon.
[0051]
Under the above operating conditions, a steady operation was performed at a drain temperature of 50 kg / h.
[0052]
Next, the weight of the obtained product with respect to 100 parts by weight of the waste plastic charged into the hopper 11 will be shown.
[Table 2]

[0053]
Since 9.1 parts by weight of absorbed water is added to hydrochloric acid, adding all the values in Table 2 will exceed 100 parts by weight. Prior to treatment, the waste plastic contained 4.81% chlorine, but the chlorine concentration in the organic solids coming out of the treatment equipment was reduced to 0.08%.
[0054]
The phthalic anhydride recovered from the phthalic anhydride trap apparatus 20 contains 1.5 parts by weight of oil in addition to phthalic anhydride. By separating this, 2.3 parts by weight of phthalic anhydride is obtained. Can be obtained. The oil was used as fuel for the heating device 21 in this example. The concentration of the produced hydrochloric acid was 35%. When the metal impurities in hydrochloric acid were analyzed, the following results were obtained.
[Table 3]

[0055]
As can be seen from Table 3, there were few metal impurities in hydrochloric acid, the TOC concentration was 1 ppm or less, and there were few organic impurity components. The gas discharged from the hydrochloric acid absorber 30 is mainly composed of ethane, methane and the like, and can be used as fuel for the heater. In this embodiment, it is used as an auxiliary fuel for the heating device 21.
[0056]
On the other hand, the organic solid matter discharged from the dehydrochlorination apparatus 10 was burned by an RDF (solid fuel) combustion apparatus. The measurement results of the exhaust gas are shown as follows.
[Table 4]

[0057]
Although the pilot operation was carried out for one month, damage to the pyrolysis tank 51, the condenser 52, etc. was not recognized.
[0058]
In the treatment apparatus according to the present invention, waste plastic 1 containing polyvinyl chloride can be treated, organic solids that can be used as a solid fuel from which chlorine content has been removed, and organic and inorganic components generated from the removed chlorine content. Hydrochloric acid with a small amount of impurities and phthalic anhydride, a plasticizer decomposition product originally contained in the waste plastic, were obtained. The treatment apparatus according to the present invention does not require a consumable raw material such as alkali, hardly generates waste such as neutralization liquid and salt remaining after neutralization, and can almost completely recycle the waste plastic 1 that has been input. Met. In addition, since organic solids do not contain chlorine, it has been found that no harmful organic chlorine compounds such as dioxins are generated even if they are used as solid fuel.
[0059]
(Example 2)
Example 2 corresponds to the second embodiment shown in FIG. Example 2 is substantially the same as Example 1 except that the organic solid matter generated from the dehydrochlorination apparatus 10 described in Example 1 is subsequently processed in the thermal decomposition tank 51.
[0060]
That is, the organic solid matter generated from the dehydrochlorination apparatus 10 is sent to the thermal decomposition tank 51 and heated. Here, the organic solid is thermally decomposed by heating to become a lower molecule. If the organic solid is not heated to 350 ° C. or higher, thermal decomposition does not occur, and preferably it is heated to 400 ° C. or higher. In this example, the organic solid was heated to 470 degrees.
[0061]
The component that has been pyrolyzed to a low molecular weight becomes oil vapor and exits from the thermal decomposition tank 51 toward the condenser 52. In the condenser 52, the oil vapor is cooled and liquefied into oil. The oil thus generated is stored in the generated oil tank 53. Although there are gas components that do not liquefy even after passing through the condenser 52, the main components are methane, ethylene, ethane, etc., which can be used as the thermal decomposition tank 51 or the heating fuel of the first embodiment. is there. In this embodiment, it is used as a heating fuel for the thermal decomposition tank 51. In the pyrolysis tank 51, there are residual components that could not be pyrolyzed. This is because the bottom part of the pyrolysis tank 51 is always withdrawn from the pyrolysis tank 51 by a certain amount so that it is discharged from the pyrolysis tank 51 after a certain average residence time. It has become. The extracted residue is stored in a residue tank 54.
[0062]
The operation was performed under the same conditions as in Example 1 except for the treatment in the pyrolysis tank 51. The temperature of the molten plastic in the pyrolysis tank 51 was adjusted to 470 degrees, and the residue was extracted from the bottom of the pyrolysis tank 51 so that the average residence time was 20 minutes.
[0063]
When 100 parts by weight of waste plastic is put into the hopper 11 of the processing apparatus of Example 2, it is possible to obtain only 84.8 parts by weight of organic solids. The balance after passing through the thermal decomposition tank 51 and the condenser 52 is shown below.
[Table 5]

[0064]
When the oil in the product oil tank 52 was analyzed, almost all were hydrocarbon components, and the chlorine content was analyzed, but it was 10 ppm or less. The oil in the product oil tank 52 was used as a heating fuel for the thermal decomposition tank 51 and a heating fuel for the heating device 21. The surplus oil was used as fuel for other heating devices. Exhaust gas was measured by burning with a heavy oil boiler, but no harmful substances such as dioxin were detected.
[0065]
The residue in the residue tank 54 was mixed with the solid fuel and burned for the purpose of increasing the amount of the solid fuel. There was no increase in dioxins due to the addition of the residue.
[0066]
Although the pilot operation was carried out for one month, damage to the pyrolysis tank 51, the condenser 52, etc. was not recognized.
[0067]
In the processing apparatus according to the present invention, waste plastic containing polyvinyl chloride can be processed, and chlorine is separated before entering the pyrolysis tank 51. Therefore, in the pyrolysis tank 51 and the condenser 52, Damage to the equipment due to highly corrosive hydrogen chloride can be suppressed. Further, since chlorine was removed from the plastic, no harmful components such as dioxin were produced even when the product was burned.
[0068]
(Example 3)
Example 3 corresponds to the third embodiment shown in FIG. In Example 3, three

acid supply tanks

42a, 42b, and 42c are provided for storing acid. Each

acid supply tank

42a, 42b, 42c contains acid, and the concentration of metal components such as iron, manganese, magnesium, calcium and the like eluted from the activated carbon when the activated carbon is acid-washed is determined by the acid supply tanks 42a, 42b, It becomes thin in the order of 42c. After the activated carbon absorption tower 41 was newly filled with activated carbon, the activated carbon was immersed in water for a whole day and then the water was discharged by opening the valve 48 and closed.
[0069]
Next, the valve 49 was opened and acid cleaning was started. In this case, the valves 43a and 44a were opened, the

valves

43b, 44b, 43c and 44c were closed, and the pumps 46 and 47 were driven. In this way, the pumps 46 and 47 were driven for about 20 minutes to circulate the acid in the acid supply tank 42a. Thereafter, the valves 43a and 44a were closed, the valves 43b and 44b were opened, and the acid in the acid supply tank 42b was circulated. Finally, the acid in the acid supply tank 42c was circulated.
[0070]
In the absence of a plurality of acid tanks, 200 L of acid is required for one acid cleaning, but in the method of this example, only 20 L of acid was used for one acid cleaning on average.
[0071]
According to each of the above Examples 1, 2, and 3, it is possible to treat waste plastics containing polyvinyl chloride, from organic solids that can be used as solid fuel from which chlorine content has been removed, and from the chlorine content that has been removed. It is possible to obtain hydrochloric acid having a small amount of organic and inorganic components, and phthalic anhydride, which is a decomposition product of a plasticizer originally contained in polyvinyl chloride. In addition, there is no need for consumable raw materials such as alkali, and almost no waste such as salt remaining after neutralization is generated, and it is possible to almost completely recycle the input waste plastic into the above three substances. In addition, since organic solids do not contain chlorine, no harmful organic chlorine compounds such as dioxins are generated even if they are used as solid fuel. Furthermore, since the chlorine content is separated before the organic solid content is converted to oil, damage to the apparatus due to highly corrosive hydrogen chloride in the oil conversion step can be suppressed. Further, since chlorine was removed from the plastic, no harmful components such as dioxin were produced even when the product was burned. Further, in the acid cleaning of activated carbon, if there are not a plurality of acid tanks, 200 L of acid is required for one acid cleaning, but according to this example, 20 L of acid is averaged for one acid cleaning. Can save on use.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, waste plastic containing polyvinyl chloride and a plasticizer can be appropriately treated without using a neutralizing agent. In addition, an organic solid having a reduced chlorine content, a plasticizer, and hydrochloric acid having a small amount of organic components can be recovered to obtain a recyclable recovered material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a polyvinyl chloride-containing waste plastic processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of a waste plastic processing apparatus containing polyvinyl chloride.
FIG. 3 is a detailed view showing an activated carbon adsorption device.
FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the polyvinyl chloride-containing waste plastic processing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the waste plastic processing apparatus containing polyvinyl chloride according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Dehydrochlorination equipment
12 Screw feeder
13 Solid-gas separator
20 Trap device
21 Trap tank
24 Solvent injection part
30 Hydrochloric acid absorber
32 Hydrochloric acid absorption tower
40 Activated carbon adsorption device
41 Activated carbon adsorption tower
42 Acid supply device
42a, 42b, 42c Acid supply tank

Claims

ポリ塩化ビニルと可塑剤を含む廃プラスチックを加熱して廃プラスチックに含まれるポリ塩化ビニルから塩化水素を脱離させ塩化水素と可塑剤が含まれたガスと、塩素分の減少した有機固形物を生成する脱塩化水素装置と、
トラップ槽を有し、脱塩化水素装置から発生したガスを冷却してガスから廃プラスチックに含まれる可塑剤を分離するためのトラップ装置と、
水を含む塩酸吸収塔を有し、トラップ装置を出たガスを水と接触させガス中の塩化水素を水に吸収させる塩素吸収装置と、
活性炭を含む活性炭吸着塔を有し、塩素吸収装置から生じた塩酸中の有機成分を活性炭で吸着処理して有機成分の溶け込みの少ない塩酸を得る活性炭吸着装置と、を備え、
活性炭吸着装置は、活性炭吸着塔内の活性炭に含まれる金属成分を洗浄するための酸を供給する酸供給装置を更に有し、
酸供給装置は酸中の活性炭に含まれる金属成分の濃度が異なる複数の酸供給タンクを有し、各酸供給タンクは活性炭吸着塔に接続自在となっており、酸中の活性炭に含まれる金属成分の濃度が高い酸供給タンクから順に酸を供給することにより活性炭の金属成分の除去を行なうことを特徴とするポリ塩化ビニル含有廃プラスチック処理装置。Heating waste plastic containing polyvinyl chloride and plasticizer to desorb hydrogen chloride from the polyvinyl chloride contained in the waste plastic, and adding hydrogen chloride and plasticizer containing gas, and organic solids with reduced chlorine content A dehydrochlorination device to produce,
A trap device having a trap tank for cooling the gas generated from the dehydrochlorination device and separating the plasticizer contained in the waste plastic from the gas;
A chlorine absorber having a hydrochloric acid absorption tower containing water, contacting the gas exiting the trap device with water and absorbing hydrogen chloride in the gas into water, and
Having an activated carbon adsorption tower containing activated carbon, and having an activated carbon adsorption device that obtains hydrochloric acid with little organic component dissolution by adsorption treatment of the organic component in hydrochloric acid generated from the chlorine absorption device with activated carbon,
The activated carbon adsorption device further includes an acid supply device for supplying an acid for cleaning the metal component contained in the activated carbon in the activated carbon adsorption tower,
The acid supply device has a plurality of acid supply tanks having different concentrations of metal components contained in the activated carbon in the acid, and each acid supply tank can be connected to an activated carbon adsorption tower, and the metal contained in the activated carbon in the acid. A waste plastic processing apparatus containing polyvinyl chloride, wherein the metal component of activated carbon is removed by supplying acid in order from an acid supply tank having a high component concentration.