JP4652377B2 - 樹脂系改質剤の製造装置 - Google Patents
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Description
これにより、ポリエチレン樹脂等の合成樹脂廃棄物を原料として処理し、樹脂・ゴム等の特性改質、インク・塗料或いは顔料用としてワックス状物質を製造できる。
燃焼炉は燃焼筒とその下方に配置されたロストルとで構成されたことを特徴とする。
ロストルは燃焼筒の下方に所定間隔を隔てて配置されたことを特徴とする。
ロストルは、断面が凹状に形成され、燃焼筒の下方に直接配置されたことを特徴とする。
ロストルは金網又は/及びパンチングメタルで構成されたことを特徴とする。
合成樹脂廃材は棒状に加工されたものであることを特徴とする。
合成樹脂廃材はナゲット材であることを特徴とする。
棒状の合成樹脂廃材はその中心軸線がほぼ鉛直となるように配置されたことを特徴とする。
燃焼炉の側面下方に向かって側面から酸素又は酸素含有ガスを供給する複数の酸素供給ノズルが配置され、前記筒体内に配置された前記棒状の合成樹脂廃材を下端から徐々に燃焼させて樹脂系改質剤を製造することを特徴とする。
前記酸素供給ノズルは、酸素又は酸素含有ガスを層流に放出させるものであることを特徴とする。
燃焼炉の側面又は筐体の側面は、水または水蒸気が通る通路が設けられ、燃焼炉又は筐体が冷却されることを特徴とする。
筐体の側面に空気供給窓が形成されていることを特徴とする。
なお、本発明において、「側面」とは特に断らない限り、上面及び下面を除き、右側面及び左側面以外に、正面(前面)、背面(裏面)も含むものとする。
図1は本発明の一実施形態を示す製造装置の燃焼炉20を示すものである。この燃焼炉20は、燃焼筒21と、その下端に所定間隔を隔てて配置されたロストル22と、これら燃焼筒21とロストル22との間に酸素又は酸素含有ガスを供給する酸素供給ノズル23と、燃焼筒21の上部を封鎖する蓋24と、これらを内部に収納して側面を外部空間から隔離する筐体25等から構成されている。これによって、燃焼炉20は上部及び側面上部が封鎖され、下方及び側面下方が燃焼炉内に配置された合成樹脂廃材を自然落下しない程度に開放されている。
上記の棒状の合成樹脂廃材は、例えば電力ケーブルの合成樹脂絶縁被覆層の外周を2〜6程度に縦割りして剥がした断面積1〜50cm2、長さ30cm程度に加工したものである。ナゲット材の合成樹脂廃材は、例えば上記合成樹脂絶縁被覆層を一辺の長さが0.3〜3cm程度に細かく粉砕された粒状又は長さ3〜15cm程度に切断された片状のものである。しかしながら、その両者の大きさの境界は必ずしも明確なものではない。
ロストル22は燃焼筒21内に配置された原料Aの端部を燃焼筒21の下端から突出させて支えるもので、本実施形態においては平面形状の金網が水平面となるように配置されて構成されている。
酸素供給ノズル23は図1に示すように燃焼筒21とロストル22との間に酸素又は酸素含有ガスを供給する酸素供給ノズルとして配置する。或いは、酸素供給ノズル23は図2に示すように、図3に示す層流発生バーナ23'の噴出孔233が棒状の原料Aの軸心を向くように4個配置する。なお、層流発生バーナ23'の数は1個以上であればよいことは勿論である。
次に、酸素供給ノズル23によって、原料Aの下端に酸素又は酸素含羞ガスを供給する。
これにより、原料Aの下端部は酸素供給ノズル23の力を借りて一部が燃焼を続け、この燃焼による熱によって他の一部が熱分解して溶融物Bとして落下し、図示しない受溜用タンクに捕集される。
暫くすると、原料Aは上記燃焼及び熱分解によりその長さが短くなる。原料Aが所定長になると、これを図示しないセンサがこれを感知して、前記原料搬送ロボット等が蓋24を開いて新たな原料を継ぎ足すことを繰り返す。これにより、持続的に熱分解を継続させることができる。
図4は本発明の他の実施形態を示すものである。本実施形態の燃焼炉20は、ロストル22が半円球状に形成されて燃焼筒21の下端から突出するように形成され、酸素供給ノズル23がパイプ状のバーナで構成されている。このようなものであっても原料Aの下端のみを適宜燃焼させ、原料Aを熱分解させて、樹脂系改質剤を製造することができる。
本製造装置は、燃焼炉20、補足部30、燃焼炉20と補足部30との間に不活性ガス層Vを生成するガス供給部40等とで構成されている。
燃焼炉20の構成は図1に示す実施形態のものと略同じなのでその説明を省略する。
図6〜10は上記各実施形態と更に異なる樹脂系改質剤製造装置50を示すもので、合成樹脂廃材(原料)が細かく粉砕された所謂、ナゲット材を用いて樹脂系改質剤を生成させるに適したものであり、図6は正面図、図7は右側面図、図8は背面図、図9は図8のA−A'線における断面図、図10は内部を透視した背面説明図である。これらの図において、51は樹脂系改質剤製造装置50の筐体、60は燃焼炉、70は受溜用タンクである。
ロストル65は金属メッシュや円形や長尺状のパンチ穴(パンチングメタル)等で構成される。
更に、筐体51の前部及び背面にはそれぞれ燃焼炉60の燃焼状態を観察できる観察窓54及び空気量調整自在の空気供給窓55が形成されている。
受溜用タンク室56および改質剤集合ホッパー71には窒素などの不活性ガスが供給され生成されたワックス状物質が二次燃焼しないようになっている。
即ち、燃焼筒61の側面または筐体51の側面を冷却しない場合は、燃焼筒61の上部で350℃以上になり樹脂系改質剤製造装置の運転を中止しなければならない事態を生じたが、冷却した場合は約200℃で保たれ、安定して運転することができた。また、これにより得られた熱回収による水蒸気や温水の熱エネルギーは、温水プールや風呂の熱源として利用される。
以下、本実施形態の樹脂系改質剤製造装置50を運転の操作順に従って各部の動作を更に詳しく説明する。
次に指針53aを最下位に下げて固定する。これにより、燃焼筒61内の原料センサー53bは最上位に上昇されて固定される。
この状態において、燃焼筒61の背面に配置された扉62を開くとともに、ハンドル52dを操作してホッパー本体52aを破線で示すように回転させる。これにより、ホッパー本体52a内に配置された合成樹脂廃材が前記開かれた扉62から燃焼筒61内に投入される。燃焼筒61内に投入された合成樹脂廃材は一部が燃焼筒61の下方から露出してロストル65上に配置され他の合成樹脂廃材は燃焼筒61内に配置される。
この状態で前記固定された原料残指示計53の最下位での固定を解除することによって、燃焼筒61内の原料センサー53bは、合成樹脂廃材の上部に搭載された状態になる。これにより、指針53aは燃焼筒61内に存在する合成樹脂廃材の量に応じた値を示す。
燃焼がある程度進行した状態においては、上記ガスバーナの動作を停止させ、合成樹脂廃材を自立的に燃焼させる。燃焼が適切に行われる空気供給ノズル67からの空気供給量を予め把握しておき、この適切な量を供給する。この際、筐体51の前面に形成された空気供給窓55の開閉度合いも適度に行う。
受溜用タンク70に生成されたワックス状物質の取り出しは、所定の時間が経過した時点で、筐体51の側面に設けられた扉57を開き、一方の扉57から受溜用タンク70を取り出し、他方の扉57から空受溜用タンク70を挿入することにより行われる。
21 燃焼筒(筒体)
22 ロストル(金網)
23 酸素供給ノズル
23' 層流発生バーナ
24 蓋
25 筐体
30 捕捉部
31 樋
32 水
33 給水口
34 籠
35 水槽
36 パイプ
37 ポンプ
Claims (11)
- 筐体の内部に燃焼炉が配置され、前記燃焼炉内に配置された合成樹脂廃材の一部を燃焼させ、他の合成樹脂廃材を溶融・熱分解させてワックス状物質を製造する樹脂系改質剤の製造装置において、燃焼炉は上部及び側面上部が封鎖され、下方及び側面下方が燃焼炉内に配置された合成樹脂廃材を自然落下しない程度に開放され、前記開放された側面及び下方に酸素又は酸素含有ガスを供給する酸素供給ノズルを配置し、合成樹脂廃材の下端部のみを局所的に燃焼させることを特徴とする樹脂系改質剤の製造装置。
- 燃焼炉は燃焼筒とその下方に配置されたロストルとで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- ロストルは燃焼筒の下方に所定間隔を隔てて配置されたことを特徴とする請求項2に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- ロストルは断面が凹状に形成され、燃焼筒の下方に直接配置されたことを特徴とする請求項2に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- ロストルは金網又は/及びパンチングメタルで構成されたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1つに記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 合成樹脂廃材は棒状に加工されたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 合成樹脂廃材はナゲット材であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 棒状の合成樹脂廃材はその中心軸線がほぼ鉛直となるように配置されたことを特徴とする請求項6に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 前記酸素供給ノズルは、酸素又は酸素含有ガスを層流に放出させるものであることを特徴とする請求項1に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 燃焼炉の側面又は筐体の側面に水または水蒸気が通る通路が設けられ、燃焼炉又は筐体が冷却されることを特徴とする請求項1に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
- 筐体の側面に空気供給窓が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂系改質剤の製造装置。
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