JP5707044B2 - Thermal decomposition apparatus for polymer waste and thermal decomposition method using the same - Google Patents

Thermal decomposition apparatus for polymer waste and thermal decomposition method using the same Download PDF

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Description

本発明は、高分子系廃棄物の熱分解装置及び該高分子系廃棄物の熱分解装置を用いた熱分解方法に関し、特には、高分子系廃棄物の熱分解後に残る炭化物の黒鉛化を抑制し、該炭化物の酸化を抑えることも可能な高分子系廃棄物の熱分解装置に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermal decomposition apparatus for polymer waste and a thermal decomposition method using the thermal decomposition apparatus for polymer waste, and in particular, graphitization of carbide remaining after thermal decomposition of the polymer waste. The present invention relates to a thermal decomposition apparatus for polymer waste that can suppress the oxidation of the carbide.

従来、機能性の材料を開発する目的で、ゴム材料や樹脂材料等、様々な高分子系材料の工業化がなされているが、他方で、高分子工業の発展は、汎用材料の大量生産、大量消費をもたらし、高分子系廃棄物の処理は早急に解決すべき重要課題となっている。そして、この課題を解決するためには、高分子系材料の再利用化、リサイクル化等の技術的進展が肝要となる。例えば、ゴム材料であるタイヤは、モータリゼーションの発展と共に自動車必需部材として大量生産、大量消費がなされ、使用済みタイヤの数が膨大になっていることから、使用済みタイヤのリサイクル化・有効利用の研究が進められ、特に有用材料の回収が大きな課題となっている。   Conventionally, various polymer materials such as rubber materials and resin materials have been industrialized for the purpose of developing functional materials. On the other hand, the development of the polymer industry has led to mass production of general-purpose materials, mass production of general-purpose materials. Consuming and the disposal of polymer waste has become an important issue to be solved immediately. In order to solve this problem, technological progress such as reuse and recycling of polymer materials is essential. For example, tires made of rubber materials have been mass-produced and consumed in large quantities as automobile essential parts along with the development of motorization, and the number of used tires has become enormous. In particular, the recovery of useful materials has become a major issue.

特開２００４−２７７６８７号公報（特許文献１）では、廃タイヤを乾留処理して得た炭化物を微粉砕した後、これを密閉容器中で500℃以上に加熱して結晶化させ、これによりタイヤへの添加剤としてリサイクルできることが報告されている。しかしながら、このような高温処理により炭化物が黒鉛化することはよく知られており、また、特開２００４−２７７６８７号公報に記載の電子顕微鏡画像は、カーボンブラックではなく黒鉛化した微粉末のものであると判断できる。このような黒鉛化された炭化物は熱処理により表面が改質されており、これをゴム用補強剤として使用した場合、ゴム成分への補強効果がカーボンブラックに比べて大きく低下することは、当業者によく知られていることである。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-277687 (Patent Document 1), a carbide obtained by subjecting a waste tire to carbonization is finely pulverized, and then heated to 500 ° C. or higher in a sealed container to be crystallized. It has been reported that it can be recycled as an additive to food. However, it is well known that carbides are graphitized by such high-temperature treatment, and the electron microscope image described in JP-A-2004-277687 is not a carbon black but a graphitized fine powder. It can be judged that there is. The surface of such graphitized carbide has been modified by heat treatment, and when it is used as a rubber reinforcing agent, the effect of reinforcing the rubber component is greatly reduced compared to carbon black. It is well known.

特開２００６−３４９２２４号公報（特許文献２）では、廃タイヤをマイクロ波照射により予備加熱し、これをキルン型加熱炉内で熱分解して、得られた炭化物を活性炭として利用できることが報告されている。しかしながら、該炭化物がゴム用配合剤として利用できるとの記載はなく、更に特開２００６−３４９２２４号公報に記載の加熱炉の構造から、空気が比較的容易に加熱炉内に流入し、得られる炭化物の酸化度合いは大きくなり、多孔質の構造となるため、活性炭の原料としてこの炭化物を利用できると思われるが、ゴム成分への補強性は殆どないと考えられる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-349224 (Patent Document 2) reports that a waste tire is preheated by microwave irradiation, is thermally decomposed in a kiln-type heating furnace, and the resulting carbide can be used as activated carbon. ing. However, there is no description that the carbide can be used as a compounding agent for rubber, and further, air can flow into the heating furnace relatively easily from the structure of the heating furnace described in JP-A-2006-349224. Since the degree of oxidation of the carbide increases and becomes a porous structure, it seems that this carbide can be used as a raw material for activated carbon, but it is considered that there is almost no reinforcement to the rubber component.

特開２００７−７０１６７号公報（特許文献３）では、回転式の乾留炉内で廃タイヤを500〜560℃にて2〜3時間加熱することで、ガラス状炭素が得られることが報告されているが、該ガラス状炭素はゴム補強用配合剤として適していない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-70167 (Patent Document 3) reports that glassy carbon can be obtained by heating a waste tire at 500 to 560 ° C. for 2 to 3 hours in a rotary dry distillation furnace. However, the glassy carbon is not suitable as a compound for reinforcing rubber.

国際公開第２００７／１２１１６６号（特許文献４）では、使用済みタイヤからカーボンブラックをリサイクルする目的で、タイヤを350°Ｆ（177℃）〜850°Ｆ（566℃）で熱分解し、次いで得られた炭化物をスクリューにて空気が導入された管中を通して上昇させるときに900°Ｆ（482℃）〜1200°Ｆ（648℃）で加熱して揮発分の除去を行う方法と、その装置とが開示されている。しかしながら、管中に空気が導入され、かつ加熱温度が高いため、カーボンブラックが表面の酸化された炭化物として回収される可能性があり、この炭化物もまたゴム補強用配合剤として適さないと思われる。   In WO 2007/121166 (patent document 4), the tire is pyrolyzed at 350 ° F. (177 ° C.) to 850 ° F. (566 ° C.) for the purpose of recycling carbon black from the used tire, and then obtained. And a device for removing volatiles by heating at 900 ° F. (482 ° C.) to 1200 ° F. (648 ° C.) when the generated carbide is raised through a pipe into which air is introduced by a screw. Is disclosed. However, since air is introduced into the tube and the heating temperature is high, carbon black may be recovered as oxidized carbide on the surface, and this carbide is also considered unsuitable as a rubber reinforcing compounding agent. .

以上のように、表面が酸化された炭化物又は過度の熱処理を受けた黒鉛化炭化物と、高温下にある反応炉中での重質油の熱分解又は不完全燃焼反応で生成するカーボンブラックとは、それらの主要成分が炭素で構成されるという点が似通っているだけで、上記炭化物をゴム組成物に配合した場合には、ゴム組成物との相互作用において顕著な差異があり、このために引張応力や強度が顕著に低下するので、該炭化物がゴム用配合剤として不適であることは広く知られており、このことが、炭化物のゴムへの充填剤としての利用を阻害する大きな要因となっている。   As described above, the surface-oxidized carbide or graphitized carbide that has undergone excessive heat treatment, and carbon black produced by pyrolysis or incomplete combustion reaction of heavy oil in a reactor at high temperature However, there is a significant difference in the interaction with the rubber composition when the above carbide is compounded in the rubber composition, only that the main components are composed of carbon. Since the tensile stress and strength are significantly reduced, it is widely known that the carbide is not suitable as a rubber compounding agent, and this is a major factor hindering the use of the carbide as a filler in rubber. It has become.

また、カーボンブラックを高温で且つ長時間の熱履歴を受けさせると、黒鉛化が進行すると同時にカーボンブラック表面の酸素含有基の生成が増大するため、このような処理を受けたカーボンブラックをゴム組成物に配合すると、同様に引張応力や強度を顕著に低下させることが、当業者によって広く知られている。   In addition, when carbon black is subjected to a high temperature and a long thermal history, graphitization proceeds and at the same time the generation of oxygen-containing groups on the carbon black surface increases. It is widely known by those skilled in the art that, when blended with a product, the tensile stress and strength are significantly reduced as well.

一方、米国特許第５０３７６２８号（特許文献５）では、スクラップゴムを熱分解した炭化物を温和な粉砕条件で粉砕し、風力分級機を用いてカーボンブラックを含む凝集粒子（agglomerated particle）を分離する方法が報告されている。ここで、分離された炭化物のゴム材料への補強性充填剤としての適合性は、熱分解条件に大きく影響を受けることになるが、米国特許第５０３７６２８号には、熱分解時の分解条件に関する記載が一切なく、ゴム補強用配合剤として適当であるか否かの判断をすることができない。   On the other hand, in US Pat. No. 5,037,628 (Patent Document 5), a method in which carbide obtained by pyrolyzing scrap rubber is pulverized under mild pulverization conditions, and agglomerated particles containing carbon black are separated using an air classifier. Has been reported. Here, the suitability of the separated carbide as a reinforcing filler to the rubber material is greatly influenced by the thermal decomposition conditions. US Pat. No. 5,037,628 relates to the decomposition conditions during the thermal decomposition. There is no description at all, and it cannot be judged whether or not it is suitable as a rubber reinforcing compounding agent.

最近では、高分子系廃棄物から有用物質として利用可能な成分を回収する油化設備として、無酸素ガスを加熱するための熱交換器、内部に高分子系廃棄物を収容する熱分解炉と該熱分解炉を外部から加熱する外部加熱手段とを有する熱分解装置、該熱分解装置で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した油分を回収するための油分回収装置、及び該油分回収装置で油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして上記熱交換器に循環させるための循環路とを備えた循環型の油化設備が報告されている（特開２００８−２８５５２３号公報（特許文献６）参照）。しかしながら、熱分解後の炭化物を好適なゴム用配合剤として回収する観点から、熱分解条件、例えば、熱分解反応時間を短縮したり、熱ガス又は反応ガスとの接触時間を短くする等の条件を最適化する試みはなされていない。   Recently, as an oiling facility for recovering components that can be used as useful substances from polymer waste, a heat exchanger for heating oxygen-free gas, a pyrolysis furnace containing polymer waste inside, A pyrolysis apparatus having an external heating means for heating the pyrolysis furnace from the outside, an oil content recovery apparatus for recovering condensed oil by cooling the pyrolysis gas generated in the pyrolysis apparatus, and the oil recovery There has been reported a circulation type oil making facility provided with a circulation path for circulating the residual gas after the oil is recovered by an apparatus as an oxygen-free gas to the heat exchanger (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-285523). (See Patent Document 6). However, from the viewpoint of recovering the carbide after pyrolysis as a suitable compounding agent for rubber, the pyrolysis conditions, for example, conditions for shortening the pyrolysis reaction time, shortening the contact time with the hot gas or the reaction gas, etc. No attempt has been made to optimize.

特開２００４−２７７６８７号公報JP 2004-277687 A 特開２００６−３４９２２４号公報JP 2006-349224 A 特開２００７−７０１６７号公報JP 2007-70167 A 国際公開第２００７／１２１１６６号パンフレットInternational Publication No. 2007/121166 Pamphlet 米国特許第５０３７６２８号明細書US Pat. No. 5,037,628 特開２００８−２８５５２３号公報JP 2008-285523 A

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、高分子系廃棄物の熱分解後に残る炭化物の黒鉛化を抑制し、該炭化物の酸化を抑えることも可能な高分子系廃棄物の熱分解装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、熱分解時での黒鉛化や酸化処理を受けないため、炭化物の品質が劣化せず、ゴム成分に配合した場合にゴムとの相互作用を十分に発現でき、ゴム補強用カーボンブラックの代替品として十分な性能を発揮することが可能な炭化物を得ることができる熱分解方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, suppress the graphitization of the carbide remaining after the thermal decomposition of the polymer waste, and suppress the oxidation of the carbide. It is in providing a thermal decomposition apparatus. Another object of the present invention is that it does not undergo graphitization or oxidation treatment during pyrolysis, so that the quality of the carbide is not deteriorated, and when it is blended with a rubber component, the interaction with the rubber can be fully expressed. Another object of the present invention is to provide a thermal decomposition method capable of obtaining a carbide capable of exhibiting sufficient performance as a substitute for carbon black for reinforcing rubber.

なお、本願における「炭化物」とは、有機物を含む物質を原料とし、この原料を加熱による熱分解反応によって原料中のガス体及び液体成分を放出した後に、生成されて残った固体を指し、灰分として無機物を含むこともある。   “Carbide” in the present application refers to a solid that is produced and left after a substance containing an organic substance is used as a raw material, and the raw material is released from a gas body and a liquid component by a thermal decomposition reaction by heating. It may contain an inorganic substance.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、熱交換器、熱分解処理装置及び油分回収装置を備える高分子系廃棄物の熱分解装置において、該油分回収装置で回収した油分を熱分解炉に供給することによって、該回収油分が熱分解反応の触媒として作用し、これにより、熱分解反応を促進でき、反応効率を向上させ、反応時間を短縮させるため、生成した炭化物の酸化を大幅に抑制できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have recovered the polymer waste in the thermal decomposition apparatus including the heat exchanger, the thermal decomposition processing apparatus, and the oil recovery apparatus with the oil recovery apparatus. By supplying the oil to the pyrolysis furnace, the recovered oil acts as a catalyst for the pyrolysis reaction, thereby promoting the pyrolysis reaction, improving the reaction efficiency, and shortening the reaction time. The present inventors have found that the oxidation of can be greatly suppressed and have completed the present invention.

即ち、本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置は、
無酸素ガスを加熱するための熱交換器と、
内部に高分子系廃棄物を収容する熱分解炉及び該熱分解炉を外部から加熱する外部加熱手段を有し、該高分子系廃棄物を前記熱交換器で加熱した無酸素ガスと接触させることにより熱分解させて熱分解ガスを発生させるための熱分解処理装置と、
前記熱分解処理装置で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した油分を回収するための油分回収装置と、
前記油分回収装置で油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして前記熱交換器に供給するための第一循環路と、
前記油分回収装置で回収した油分を前記熱分解炉に供給するための第二循環路と
を備え、
ここで、前記油分回収装置は、前記熱分解ガスのガス流路の上流側にあり、重質油を回収するための第一の精留塔と、前記熱分解ガスのガス流路の下流側にあり、軽質油を回収するための第二の精留塔とを備え、前記第二循環路は、前記重質油および前記軽質油を前記熱分解炉に供給する
ことを特徴とする。 That is, the thermal decomposition apparatus for polymer waste of the present invention is
A heat exchanger for heating anoxic gas;
A pyrolysis furnace containing polymer waste inside and an external heating means for heating the pyrolysis furnace from the outside are brought into contact with the oxygen-free gas heated by the heat exchanger. A thermal decomposition processing device for generating thermal decomposition gas by thermal decomposition,
An oil content recovery device for recovering condensed oil by cooling the pyrolysis gas generated in the thermal decomposition processing device;
A first circulation path for supplying the residual gas after the oil is recovered by the oil recovery device to the heat exchanger as an oxygen-free gas;
A second circulation path for supplying oil recovered by the oil recovery device to the pyrolysis furnace,
Here, the oil content recovery device is on the upstream side of the pyrolysis gas gas flow path, the first rectifying tower for recovering heavy oil, and the downstream side of the pyrolysis gas flow path And a second rectifying column for recovering light oil, wherein the second circulation path supplies the heavy oil and the light oil to the pyrolysis furnace.

本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置の好適例においては、
更に、前記油分回収装置で回収した油分を収容するための油分回収タンクを備えた高分子系廃棄物の熱分解装置であって、
前記第二循環路が、前記油分回収タンクを介して前記油分回収装置と前記熱分解炉とを繋いでいる。 In a preferred example of the thermal decomposition apparatus for polymer waste according to the present invention,
Furthermore, a thermal decomposition apparatus for polymer waste comprising an oil recovery tank for containing the oil recovered by the oil recovery apparatus,
The second circulation path connects the oil recovery unit and the pyrolysis furnace via the oil recovery tank.

また、本発明の熱分解方法は、上記の高分子系廃棄物の熱分解装置を用いた熱分解方法であって、
熱交換器内で無酸素ガスを加熱する工程と、
高分子系廃棄物を収容する熱分解炉内に前記熱交換器で加熱された無酸素ガスを導入し、該高分子系廃棄物を加熱した無酸素ガスと接触させ、熱分解ガスを発生させる工程と、
前記熱分解ガスを冷却し、凝縮した油分を回収する工程と、
前記油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして前記熱交換器に循環させる工程と、
前記油分を前記熱分解炉に循環させる工程と
を含み、
前記前記熱分解ガスを冷却し、凝縮した油分を回収する工程では、前記熱分解ガスのガス流路の上流側にある第一の精留塔において重質油を回収し、前記熱分解ガスのガス流路の下流側にある第二の精留塔において軽質油を回収し、
前記油分を前記熱分解炉に循環させる工程では、前記重質油および前記軽質油を前記熱分解炉に循環させる
ことを特徴とする。
Moreover, the thermal decomposition method of the present invention is a thermal decomposition method using the above-described polymer waste thermal decomposition apparatus,
Heating the oxygen-free gas in the heat exchanger;
An oxygen-free gas heated by the heat exchanger is introduced into a pyrolysis furnace containing polymer waste, and the polymer waste is brought into contact with the heated oxygen-free gas to generate a pyrolysis gas. Process,
Cooling the pyrolysis gas and recovering the condensed oil;
Circulating the residual gas after collecting the oil as an oxygen-free gas to the heat exchanger;
Circulating the oil to the pyrolysis furnace,
In the step of cooling the pyrolysis gas and recovering the condensed oil, heavy oil is recovered in a first rectification tower on the upstream side of the gas flow path of the pyrolysis gas, and the pyrolysis gas is recovered. Light oil is recovered in the second rectification tower downstream of the gas flow path,
In the step of circulating the oil to the pyrolysis furnace, the heavy oil and the light oil are circulated to the pyrolysis furnace.

本発明によれば、熱交換器、熱分解処理装置及び油分回収装置を備える高分子系廃棄物の熱分解装置において、該油分回収装置で回収した油分を熱分解炉に供給させることで、高分子系廃棄物の熱分解後に残る炭化物の黒鉛化を抑制し、該炭化物の酸化を抑えることも可能な高分子系廃棄物の熱分解装置を提供することができる。また、該高分子系廃棄物の熱分解装置を用いて該高分子系廃棄物を熱分解することで、炭化物の品質が劣化せず、ゴム成分に配合した場合にゴムとの相互作用を十分に発現でき、ゴム補強用カーボンブラックの代替品として十分な性能を発揮することが可能な炭化物を得ることができる。   According to the present invention, in a polymer waste pyrolysis apparatus including a heat exchanger, a thermal decomposition treatment apparatus, and an oil content recovery apparatus, the oil content recovered by the oil content recovery apparatus is supplied to a pyrolysis furnace, It is possible to provide a polymer waste thermal decomposition apparatus capable of suppressing graphitization of carbide remaining after thermal decomposition of molecular waste and suppressing oxidation of the carbide. In addition, by pyrolyzing the polymer waste using the polymer waste pyrolyzer, the quality of the carbide is not deteriorated, and when it is blended with the rubber component, the interaction with the rubber is sufficient. Therefore, it is possible to obtain a carbide capable of exhibiting sufficient performance as a substitute for carbon black for reinforcing rubber.

本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the thermal decomposition apparatus of the polymeric waste of this invention. 本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置の他の例の部分概略図である。It is the partial schematic of the other example of the thermal decomposition apparatus of the polymeric waste of this invention.

以下に、図を参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置の一例の概略図である。図１に示す熱分解装置は、無酸素ガスを加熱するための熱交換器１と、内部に高分子系廃棄物２を収容する熱分解炉３及び該熱分解炉３を外部から加熱する外部加熱手段４を有し、該高分子系廃棄物２を前記熱交換器１で加熱した無酸素ガスと接触させることにより熱分解させて熱分解ガスを発生させるための熱分解処理装置５と、前記熱分解処理装置５で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した油分を回収するための油分回収装置６と、前記油分回収装置６で油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして前記熱交換器１に供給するための第一循環路７と、前記油分回収装置６で回収した油分を前記熱分解炉３に供給するための第二循環路８とを備えることを特徴とする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of an example of a thermal decomposition apparatus for polymer waste according to the present invention. The thermal decomposition apparatus shown in FIG. 1 includes a heat exchanger 1 for heating an oxygen-free gas, a thermal decomposition furnace 3 that contains a polymer waste 2 inside, and an external heating unit that heats the thermal decomposition furnace 3 from the outside. A thermal decomposition treatment device 5 having a heating means 4 for thermally decomposing the polymer waste 2 by bringing it into contact with the oxygen-free gas heated by the heat exchanger 1 to generate pyrolysis gas; An oil content recovery device 6 for recovering the condensed oil component by cooling the pyrolysis gas generated in the thermal decomposition processing device 5, and a residual gas after recovering the oil content by the oil content recovery device 6 are oxygen-free gas. As a first circulation path 7 for supplying to the heat exchanger 1 and a second circulation path 8 for supplying the oil content recovered by the oil content recovery device 6 to the pyrolysis furnace 3. To do.

本発明の熱分解装置においては、まず、熱交換器１内で無酸素ガスを加熱する。熱交換器１で加熱された無酸素ガスを熱分解炉３に供給することで、熱分解炉３内の高分子系廃棄物２を熱分解させることになる。ここで、無酸素ガスとは、酸素及び酸化物以外のガス体であり、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスや、メタン、エタン等の炭化水素ガス等を挙げることができ、このような無酸素ガスを使用することにより、高分子系廃棄物２の熱分解後の熱分解炉３内に残る炭化物の酸化を防止することができる。なお、本発明の熱分解装置において、熱交換器１の構成については特に限定されるものではないが、例えば、炭化珪素発熱体若しくは他の発熱体中への無酸素ガスの導入、又は高分子系廃棄物２の熱分解により生成した炭化水素若しくは他の供給源からの炭化水素燃料の燃焼熱との熱交換により、無酸素ガスを加熱する構成となっている。また、熱交換器１に無酸素ガスを供給することは、非循環型の無酸素ガス供給源９から送る他、後述する第一循環路７を介して、油分回収装置６で回収した後の残ガス（例えば、炭化水素ガス）を無酸素ガスとして熱交換器１に循環させることによって、達成されることができる。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, first, the oxygen-free gas is heated in the heat exchanger 1. By supplying the oxygen-free gas heated by the heat exchanger 1 to the pyrolysis furnace 3, the polymer waste 2 in the pyrolysis furnace 3 is pyrolyzed. Here, the oxygen-free gas is a gas body other than oxygen and oxide, and examples thereof include an inert gas such as nitrogen and argon, and a hydrocarbon gas such as methane and ethane. By using the oxygen-free gas, it is possible to prevent oxidation of the carbide remaining in the pyrolysis furnace 3 after pyrolysis of the polymer waste 2. In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the configuration of the heat exchanger 1 is not particularly limited. For example, an oxygen-free gas introduced into a silicon carbide heating element or other heating element, or a polymer The oxygen-free gas is heated by heat exchange with hydrocarbons generated by thermal decomposition of the system waste 2 or combustion heat of hydrocarbon fuel from another supply source. In addition to supplying oxygen-free gas to the heat exchanger 1, it is sent from the non-circulating oxygen-free gas supply source 9 and after being recovered by the oil recovery device 6 via the first circulation path 7 to be described later. This can be achieved by circulating the remaining gas (for example, hydrocarbon gas) as an oxygen-free gas in the heat exchanger 1.

本発明の熱分解装置において、熱分解処理装置５は、内部に高分子系廃棄物２を収容する熱分解炉３及び該熱分解炉３を外部から加熱する外部加熱手段４を備えており、高分子系廃棄物２を収容する熱分解炉３内に熱交換器１で加熱された無酸素ガスを導入し、該高分子系廃棄物２を該無酸素ガスと接触させ、熱分解ガスを発生させる。高分子系廃棄物２を無酸素ガスと接触させることで、無酸素状態での熱分解が可能となる。熱分解炉３は、熱分解ガスを内部から排出するための導出口、無酸素ガスを導入するための導入口、及び油分回収装置６で回収した油分を導入するための導入口を有する限り、特に限定されず、例えば、釜式熱分解炉、流動床式熱分解炉、キルン式熱分解炉等が使用される。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the thermal decomposition processing apparatus 5 includes a thermal decomposition furnace 3 that houses therein the polymer waste 2 and an external heating means 4 that heats the thermal decomposition furnace 3 from the outside. An oxygen-free gas heated by a heat exchanger 1 is introduced into a pyrolysis furnace 3 containing the polymer-based waste 2, the polymer-based waste 2 is brought into contact with the oxygen-free gas, and the pyrolysis gas is generate. By contacting the polymer waste 2 with an oxygen-free gas, thermal decomposition in an oxygen-free state is possible. As long as the pyrolysis furnace 3 has an outlet for discharging the pyrolysis gas from the inside, an inlet for introducing oxygen-free gas, and an inlet for introducing the oil recovered by the oil recovery device 6, There is no particular limitation, and for example, a pot type pyrolysis furnace, a fluidized bed type pyrolysis furnace, a kiln type pyrolysis furnace, or the like is used.

また、高分子系廃棄物２は、主として有機系廃棄物を指し、具体的には、タイヤ廃棄物（例えば、スピュー、バフ粉、4〜32分割されたタイヤ）等のゴム材料廃棄物や、炭化水素モノマーの（共）重合反応により得られた高分子材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン共重合体等、炭化水素モノマーと他のモノマーとの共重合体、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、炭化水素モノマーのハロゲン誘導体の（共）重合体、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂材料廃棄物が挙げられる。   In addition, the polymer waste 2 mainly refers to organic waste, and specifically, rubber material waste such as tire waste (for example, spew, buff powder, 4-32 divided tires), Polymer materials obtained by (co) polymerization reaction of hydrocarbon monomers, such as polyethylene, polypropylene, styrene-butadiene copolymers, etc. Copolymers of hydrocarbon monomers with other monomers, such as ethylene-vinyl acetate copolymer Examples thereof include (co) polymers of halogenated derivatives of coalesced hydrocarbon monomers, for example, resin material waste such as polyvinyl chloride.

更に、上記熱分解処理装置５は、熱分解炉３を外部から加熱する外部加熱手段４を備えることで、熱分解炉３内の高分子系廃棄物２を熱分解炉３の外側から間接的に加熱することができるため、無酸素ガスのガス流量を低減することが可能となり、これによって高分子系廃棄物２の熱分解炉３内での熱分解速度を更に大きくすることが可能となる。このように、熱分解炉３に導入する高温無酸素ガスのガス流量を低下させ、またそのガス体の温度も低下させることができるので、高温無酸素ガスの流動により舞い上げられてガス中に混入し、該ガス（熱分解ガスや無酸素ガス等）と共に装置内を循環する固形ダスト（高分子系廃棄物由来の微細浮遊物）の発生を抑え、窒素酸化物等の発生をも抑制することができる。外部加熱手段４としては、特に限定されるものではないが、例えば、熱分解炉を囲んで配設される炭化珪素発熱体もしくは他の発熱体を使用してもよいし、熱分解炉を囲んで配設した容器によって熱分解炉との間に空間を形成させて、この空間に熱媒体を導入したものを使用してもよい。なお、外部加熱手段４に使用され得る熱媒体は、高分子系廃棄物を熱分解炉の外側から間接的に加熱するため、無酸素ガスに限定されず、種々の媒体を利用することができる。また、外部加熱手段によっても十分に高分子系廃棄物を加熱することができない場合には、熱分解炉の内部から加熱する内部加熱手段を併用するのが好ましい。   Furthermore, the pyrolysis apparatus 5 includes an external heating means 4 for heating the pyrolysis furnace 3 from the outside, so that the polymer waste 2 in the pyrolysis furnace 3 can be indirectly sent from the outside of the pyrolysis furnace 3. Therefore, it is possible to reduce the gas flow rate of the oxygen-free gas, thereby further increasing the thermal decomposition rate of the polymer waste 2 in the thermal decomposition furnace 3. . As described above, the gas flow rate of the high-temperature oxygen-free gas introduced into the pyrolysis furnace 3 can be reduced, and the temperature of the gas body can also be reduced. Mixing and suppressing the generation of solid dust (fine suspended matter derived from polymer waste) that circulates in the device together with the gas (pyrolysis gas, oxygen-free gas, etc.), and also suppresses the generation of nitrogen oxides, etc. be able to. The external heating means 4 is not particularly limited. For example, a silicon carbide heating element or other heating element disposed around the pyrolysis furnace may be used, or the pyrolysis furnace may be enclosed. A space may be formed between the container and the pyrolysis furnace and the heat medium introduced into the space may be used. The heat medium that can be used for the external heating means 4 is not limited to oxygen-free gas because various types of medium can be used because the polymer waste is indirectly heated from the outside of the pyrolysis furnace. . In addition, when the polymer waste cannot be sufficiently heated by the external heating means, it is preferable to use an internal heating means for heating from the inside of the pyrolysis furnace.

本発明の熱分解装置においては、上記熱分解炉３内に導入される無酸素ガスのガス流量を制御するため、ガス流量を測定するための流量計１０、その開度でガス流量を調整するためのダンパ１１、ガス流量を一定に保つための送風機１２等を設置することができる。例えば、図１に示すように、無酸素ガス供給源９から無酸素ガスを供給するために無酸素ガス供給源９と熱交換器１とを接続する配管中に、流量計１０、ダンパ１１及び送風機１２を設けてもよいし、油分回収装置５で回収した後の残ガスを無酸素ガスとして熱交換器１に循環させるための循環路７中に、流量計１０、ダンパ１１及び送風機１２を設けてもよい。   In the pyrolysis apparatus of the present invention, in order to control the gas flow rate of the oxygen-free gas introduced into the pyrolysis furnace 3, the flow rate 10 for measuring the gas flow rate, and the gas flow rate is adjusted by the opening degree. The damper 11 for this, the air blower 12 etc. for keeping a gas flow rate constant can be installed. For example, as shown in FIG. 1, in order to supply oxygen-free gas from the oxygen-free gas supply source 9, a flow meter 10, a damper 11 and a pipe 11 connecting the oxygen-free gas supply source 9 and the heat exchanger 1 are connected. A blower 12 may be provided, or a flow meter 10, a damper 11, and a blower 12 are provided in a circulation path 7 for circulating the residual gas after being collected by the oil collecting device 5 as an oxygen-free gas to the heat exchanger 1. It may be provided.

本発明の熱分解装置において、油分回収装置６は、熱分解処理装置５で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した油分を回収するため、精留塔１３を利用するのが好ましい。詳細には、精留塔１３は、高さ方向の途中の位置に熱分解炉３からの熱分解ガスの供給口と、その上端に、熱分解ガスを冷却して油分に凝縮させるための冷却器と、第一循環路７を介して熱交換器１に熱分解ガスを送るための排出口と、その下端に、第二循環路８を介して熱分解炉３に回収された油分を送るための排出口とを備える。また、精留塔１３は、例えば、その下部で第二循環路８を通して油分回収タンク１４に接続され、回収した油分を収容することができる。また、油分回収装置６においては、図２に示すように、複数の精留塔２１，２２を利用してもよい。複数の精留塔２１，２２を利用すれば、熱分解処理装置５内で発生した熱分解ガスから、回収される油分をその沸点に応じて分けることができる。図２は、本発明の高分子系廃棄物の熱分解装置の他の例の部分概略図である。具体的には、ガス流路の上流側にある第一の精留塔２１は、高さ方向の途中の位置に熱分解炉３からの熱分解ガスの供給口と、その上端に、熱分解ガスを冷却して油分（重質油）に凝縮させるための冷却器と、配管を介して下流側にある精留塔２２に熱分解ガスを送るための排出口と、その下端に、第二循環路８を介して熱分解炉３に回収された油分を送るための排出口とを備える。ガス流路の下流側にある第二の精留塔２２は、第一精留塔２１と同様な構成をとるが、第一の精留塔２１が対象とする油分の沸点と比べて低い領域の沸点を有する油分（軽質油）を回収する。このように、複数の精留塔２１，２２を設置することで、組成が一定で品質の安定した油分を高い回収率で回収することができる。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the oil recovery unit 6 preferably uses the rectifying column 13 in order to cool the pyrolysis gas generated in the thermal decomposition processing unit 5 and recover the condensed oil. Specifically, the rectifying column 13 is provided with a pyrolysis gas supply port from the pyrolysis furnace 3 at a position in the middle of the height direction, and cooling at the upper end for cooling the pyrolysis gas and condensing it into an oil component. The oil recovered in the pyrolysis furnace 3 via the second circulation path 8 and the discharge port for sending the pyrolysis gas to the heat exchanger 1 via the first circulation path 7 and the lower end thereof. And an outlet for the purpose. The rectifying column 13 is connected to the oil recovery tank 14 through the second circulation path 8 at the lower portion thereof, and can store the recovered oil. Moreover, in the oil content collection | recovery apparatus 6, you may utilize several rectification columns 21 and 22 as shown in FIG. If a plurality of rectification columns 21 and 22 are used, the recovered oil component can be separated from the pyrolysis gas generated in the pyrolysis apparatus 5 according to its boiling point. FIG. 2 is a partial schematic view of another example of the thermal decomposition apparatus for polymer waste according to the present invention. Specifically, the first rectification tower 21 on the upstream side of the gas flow path has a pyrolysis gas supply port from the pyrolysis furnace 3 at a position in the middle of the height direction, and a pyrolysis gas at the upper end. A cooler for cooling the gas to condense it into oil (heavy oil), a discharge port for sending the pyrolysis gas to the rectification tower 22 on the downstream side via the piping, And a discharge port for sending the recovered oil to the pyrolysis furnace 3 through the circulation path 8. The second rectifying column 22 on the downstream side of the gas flow path has the same configuration as that of the first rectifying column 21, but the region is lower than the boiling point of the oil component targeted by the first rectifying column 21. An oil having a boiling point of (light oil) is recovered. Thus, by installing a plurality of rectifying columns 21 and 22, an oil component having a constant composition and stable quality can be recovered at a high recovery rate.

本発明の熱分解装置において、第一循環路７は、油分回収装置６で油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして熱交換器１に供給するため、例えば、油分回収装置６と熱交換器１とを配管で接続してなる。第一循環路７を備えることで、組成が一定で品質の安定した油分をより高い回収率で回収することができる。第一循環路７を通して熱交換器１に供給される残ガスは、熱交換器１へ直接供給することもできるが、熱風炉（図示せず）で加熱してから熱交換器１に供給してもよい。なお、図２では、第二の精留塔２２のみに第一循環路７が接続されているが、本発明においては、これに限定されず、第一の精留塔２１に第一循環路７を接続してもよい。また、本発明の熱分解装置において、余剰のガスは、排風機１５を介して排ガス処理装置１６で処理された後、大気中に放出することができる。なお、図１及び２においては、油分回収装置６と熱交換器１とを接続する配管のみを第一循環路７として表すが、本発明の熱分解装置は循環型であるため、熱交換器１と熱分解処理装置５とを接続する配管や熱交換器１を介して熱分解処理装置５と油分回収装置６とを接続する配管等の配管も第一循環路７の一部として含めることができる。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the first circulation path 7 supplies the residual gas after the oil content is recovered by the oil content recovery device 6 to the heat exchanger 1 as an oxygen-free gas. The heat exchanger 1 is connected by piping. By providing the first circulation path 7, it is possible to recover an oil component having a constant composition and stable quality with a higher recovery rate. The residual gas supplied to the heat exchanger 1 through the first circulation path 7 can be directly supplied to the heat exchanger 1, but is heated in a hot stove (not shown) and then supplied to the heat exchanger 1. May be. In FIG. 2, the first circulation path 7 is connected only to the second rectification column 22, but the present invention is not limited to this, and the first rectification path 21 is connected to the first rectification column 21. 7 may be connected. In the thermal decomposition apparatus of the present invention, surplus gas can be released into the atmosphere after being treated by the exhaust gas treatment device 16 via the exhaust fan 15. In FIGS. 1 and 2, only the pipe connecting the oil content recovery device 6 and the heat exchanger 1 is shown as the first circulation path 7. However, since the thermal decomposition apparatus of the present invention is a circulation type, the heat exchanger As a part of the first circulation path 7, a pipe connecting the thermal decomposition processing device 5 and the oil content recovery device 6 via the heat exchanger 1 and a piping connecting the thermal decomposition processing device 5 and the oil content recovery device 6 are also included. Can do.

また、本発明の熱分解装置において、第二循環路８は、油分回収装置６で回収した油分を熱分解炉３に供給するため、例えば、油分回収装置６と熱分解炉３とを配管で接続してなる。驚くべきことに、油分回収装置６で回収した油分を熱分解炉３へ導入した場合、導入された油分が高分子系廃棄物２の熱分解反応における触媒として作用することが分かった。従って、第二循環路８を備えることで、油分回収装置６で回収した油分を熱分解炉３へ導入することができ、これにより、熱分解反応の反応効率が向上し、反応時間を短縮させるため、生成した炭化物の酸化を大幅に抑制することができる。また、本発明の熱分解装置が、油分回収装置６で回収した油分を収容するための油分回収タンク１４を備える場合は、図１に示すように、第二循環路８は、油分回収タンク１４を介して油分回収装置６と熱分解炉３とを繋いでいる。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the second circulation path 8 supplies the oil content recovered by the oil content recovery apparatus 6 to the thermal decomposition furnace 3, so that the oil content recovery apparatus 6 and the thermal decomposition furnace 3 are connected by piping, for example. Connected. Surprisingly, it has been found that when the oil recovered by the oil recovery device 6 is introduced into the pyrolysis furnace 3, the introduced oil acts as a catalyst in the thermal decomposition reaction of the polymer waste 2. Therefore, by providing the second circulation path 8, the oil component recovered by the oil component recovery device 6 can be introduced into the thermal decomposition furnace 3, thereby improving the reaction efficiency of the thermal decomposition reaction and shortening the reaction time. Therefore, oxidation of the generated carbide can be significantly suppressed. Moreover, when the thermal decomposition apparatus of this invention is provided with the oil recovery tank 14 for accommodating the oil recovered by the oil recovery apparatus 6, as shown in FIG. The oil content recovery device 6 and the pyrolysis furnace 3 are connected to each other.

次に、図を参照しながら、本発明の熱分解方法を詳細に説明する。本発明の熱分解方法は、上述の熱分解装置を用いることを特徴とする。本発明の熱分解方法においては、まず、熱交換器１内で無酸素ガスを加熱する。次に、高分子系廃棄物２を収容する熱分解炉３内に熱交換器１で加熱された無酸素ガスを導入し、該高分子系廃棄物２を加熱した無酸素ガスと接触させ、熱分解ガスを発生させる。この高分子系廃棄物２と無酸素ガスとから熱分解ガスを発生させる工程においては、熱分解時の温度を300〜600℃に制御するのが好ましい。熱分解時の温度が上記特定した範囲内にあれば、高分子系廃棄物が溶融工程を経ずに、安定で且つ連続的な熱分解を行うことができる。もし、高分子系廃棄物を溶融した場合には、無酸素ガスとの接触機会が溶融物表面に限定されるため、熱分解速度が低下する。該熱分解時の温度が300℃未満では、熱分解反応が十分に進行せず、これによって、分解されるべき成分が完全に除去されない炭化物を生成するおそれがあるので好ましくなく、一方、600℃を超えると、上述の溶融現象の発生の可能性があり、また、生成した炭化物とガス中に含まれ得る成分（例えば、酸化物）との間で望ましくない改質反応や賦活反応が起こり、炭化物中の全酸性度を上昇させたり、又は多孔性でゴムへの補強効果に悪影響を及ぼし得る炭化物を生成するおそれがある。ここで、熱分解時の温度を制御するには、上述した、熱交換器１内で加熱される無酸素ガスや、熱分解炉３を外部から加熱する外部加熱手段４等を利用すればよい。   Next, the thermal decomposition method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The thermal decomposition method of the present invention uses the above-described thermal decomposition apparatus. In the thermal decomposition method of the present invention, first, the oxygen-free gas is heated in the heat exchanger 1. Next, oxygen-free gas heated by the heat exchanger 1 is introduced into the pyrolysis furnace 3 containing the polymer waste 2, and the polymer waste 2 is brought into contact with the heated oxygen-free gas. Generate pyrolysis gas. In the step of generating pyrolysis gas from the polymer waste 2 and oxygen-free gas, it is preferable to control the temperature during pyrolysis to 300 to 600 ° C. If the temperature at the time of thermal decomposition is within the above specified range, the polymer waste can be stably and continuously decomposed without going through the melting step. If the polymer waste is melted, the contact with the oxygen-free gas is limited to the melt surface, so the thermal decomposition rate is lowered. If the temperature during the pyrolysis is less than 300 ° C., the pyrolysis reaction does not proceed sufficiently, and this is not preferable because there is a possibility of generating a carbide in which the components to be decomposed are not completely removed. Exceeding the above, there is a possibility of occurrence of the above-described melting phenomenon, and an undesirable reforming reaction or activation reaction occurs between the generated carbide and a component (for example, oxide) that can be contained in the gas, There is a possibility that the total acidity in the carbide is increased, or a carbide which is porous and may adversely affect the reinforcing effect on the rubber may be generated. Here, in order to control the temperature at the time of thermal decomposition, the above-described oxygen-free gas heated in the heat exchanger 1, the external heating means 4 for heating the thermal decomposition furnace 3 from the outside, or the like may be used. .

次に、本発明の熱分解方法においては、上記熱分解ガスを冷却し、凝縮した油分を回収する。ここで、本発明の熱分解方法においては、上記油分を回収した後の残ガスを無酸素ガスとして熱交換器１に循環させ、また、上記油分を熱分解炉３に循環させる。   Next, in the pyrolysis method of the present invention, the pyrolysis gas is cooled and the condensed oil is recovered. Here, in the thermal decomposition method of the present invention, the residual gas after the oil is recovered is circulated to the heat exchanger 1 as an oxygen-free gas, and the oil is circulated to the thermal decomposition furnace 3.

なお、本発明においては、高分子系廃棄物２の熱分解後の熱分解炉３内に残る炭化物を回収することになる。例えば、熱分解ガスを発生させ、該熱分解ガスを凝縮した油分を回収すると、熱分解炉３内には、熱分解後の炭化物が残るため、該炭化物を回収することができる。なお、上述の回収方法により炭化物が得られるが、一般的には塊状物として回収されるので、例えば、粉砕機等を用いた粉砕工程によって回収された炭化物を微細に壊砕し、更に分級機等を用いた分級工程によって特定の粒度を持つ炭化物として回収・抽出することができる。このようにして得た炭化物は、カーボンブラック又はその一部に代えて、ゴム補強用充填剤として利用可能である。   In the present invention, the carbide remaining in the pyrolysis furnace 3 after pyrolysis of the polymer waste 2 is recovered. For example, when pyrolyzed gas is generated and an oil component obtained by condensing the pyrolyzed gas is recovered, the pyrolyzed carbide remains in the pyrolysis furnace 3, so that the carbide can be recovered. Although the carbide is obtained by the above-described recovery method, generally, it is recovered as a lump, so for example, the carbide recovered by a pulverization process using a pulverizer or the like is finely crushed and further classified. It can be recovered and extracted as a carbide having a specific particle size by a classification process using, for example. The carbide thus obtained can be used as a rubber reinforcing filler in place of carbon black or a part thereof.

本発明の熱分解装置は、装置内の酸素濃度を1容量％以下に制御することが好ましい。該熱分解装置内の酸素濃度が1容量％以下であれば、熱分解後の熱分解炉内に残る炭化物の酸化をより確実に抑制でき、品質が劣化せず、ゴム成分に配合してもゴム特性を十分に維持できる炭化物をより確実に得ることができる。なお、熱分解装置内の酸素濃度は、例えば、固体電解質ジルコニアベースの酸素濃淡セルを用いるジルコニア式酸素センサー等により測定できる。   In the thermal decomposition apparatus of the present invention, the oxygen concentration in the apparatus is preferably controlled to 1% by volume or less. If the oxygen concentration in the pyrolysis apparatus is 1% by volume or less, oxidation of carbides remaining in the pyrolysis furnace after pyrolysis can be more reliably suppressed, quality does not deteriorate, and even if blended with a rubber component Carbide that can sufficiently maintain rubber properties can be obtained more reliably. The oxygen concentration in the thermal decomposition apparatus can be measured by, for example, a zirconia oxygen sensor using a solid electrolyte zirconia-based oxygen concentration cell.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

（実施例）
図１に示す熱分解装置を用いて、廃トラック用タイヤから炭化物を回収した。
詳細には、熱分解炉３（分解釜内容量：0.5m3）内に高分子系廃棄物２として廃トラック用タイヤの十六分割裁断品約100kgを投入し、熱分解炉３内を無酸素ガス供給源９で発生させた窒素ガスにより30分かけて置換した後、外部加熱手段４としてのヒーターの電源を入れ、加熱を開始した。同時に、窒素ガスを熱交換器１で加熱し、熱分解炉３内に導入した。
熱分解炉３内の温度を約500℃まで上昇させて、この温度を保持した。外部加熱手段４及び熱交換器１による加熱を開始してから、約1時間で熱分解ガスから凝縮された熱分解油が精留塔１３に溜出し始めた。油分回収タンク１４に回収された熱分解油を第二循環路８を介して熱分解炉３に供給しながら、熱分解反応を継続した。上記加熱を開始してから約3時間で精留塔１３への溜出が停止したので、第二循環路８からの熱分解油の供給を停止し、熱分解炉３内に無酸素ガス供給源９で発生させた窒素ガスを1L／分の速度で導入しながら冷却した。熱分解炉３内の温度を約100℃以下に冷却した後、該熱分解炉３を開放し、炭化物を回収した。
回収された炭化物中には、タイヤの補強材料であるスチールコード等の鉄製品が含まれているので、これをマグネットセパレーターで除去した。また、該炭化物をステンレス製の金網上で粉砕し、該金網を通過した炭化物をジェット気流式粉砕機で粉砕した。
加えて、この粉砕物を、回転羽を有する風力分級機により分級することにより、粒径が50μm以上の粗粉と砂等の異物を除去し、炭化物の微粉砕製品を回収した。 (Example)
Carbides were recovered from the waste truck tires using the thermal decomposition apparatus shown in FIG.
More specifically, about 100 kg of sixteen-division cut products of waste truck tires were put as polymer waste 2 in the pyrolysis furnace 3 (decomposition kettle capacity: 0.5 m 3 ). After replacing with nitrogen gas generated from the oxygen gas supply source 30 over 30 minutes, the heater as the external heating means 4 was turned on to start heating. At the same time, nitrogen gas was heated by the heat exchanger 1 and introduced into the pyrolysis furnace 3.
The temperature in the pyrolysis furnace 3 was raised to about 500 ° C. and this temperature was maintained. After the heating by the external heating means 4 and the heat exchanger 1 was started, the pyrolysis oil condensed from the pyrolysis gas started to be distilled into the rectifying column 13 in about 1 hour. The pyrolysis reaction was continued while supplying the pyrolysis oil recovered in the oil recovery tank 14 to the pyrolysis furnace 3 via the second circulation path 8. Since the distillation to the rectifying column 13 was stopped in about 3 hours after the start of the heating, the supply of pyrolysis oil from the second circulation path 8 was stopped, and oxygen-free gas was supplied into the pyrolysis furnace 3. The nitrogen gas generated from the source 9 was cooled while being introduced at a rate of 1 L / min. After the temperature in the pyrolysis furnace 3 was cooled to about 100 ° C. or less, the pyrolysis furnace 3 was opened and the carbides were recovered.
Since the recovered carbide contains iron products such as steel cords which are reinforcing materials for tires, they were removed with a magnetic separator. The carbide was pulverized on a stainless steel wire mesh, and the carbide that passed through the wire mesh was pulverized by a jet airflow pulverizer.
In addition, the pulverized product was classified by an air classifier having rotating blades to remove foreign particles such as coarse powder having a particle size of 50 μm or more and sand, and a finely pulverized product of carbide was recovered.

（比較例）
実施例と同様に、図１に示す製造装置を用いて、廃トラック用タイヤから炭化物を回収した。但し、比較例では、油分回収タンク１４に回収された熱分解油を第二循環路８を介して熱分解炉３に供給する工程を行わなかった。
外部加熱手段４及び熱交換器１による加熱を開始してから、約4時間で精留塔１３への溜出が停止した。 (Comparative example)
In the same manner as in the example, the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used to collect carbide from the waste truck tire. However, in the comparative example, the process of supplying the pyrolysis oil recovered in the oil recovery tank 14 to the pyrolysis furnace 3 via the second circulation path 8 was not performed.
After starting the heating by the external heating means 4 and the heat exchanger 1, the distillation to the rectifying column 13 was stopped in about 4 hours.

以上のことから、油分回収タンク１４に回収される熱分解油を第二循環路８を介して熱分解炉３に供給する工程が、高分子系廃棄物２の熱分解反応の促進効果を有していることは明らかであり、該工程が熱分解反応の時間短縮化に有効であることが分かる。   From the above, the step of supplying the pyrolysis oil recovered in the oil recovery tank 14 to the pyrolysis furnace 3 through the second circulation path 8 has the effect of promoting the pyrolysis reaction of the polymer waste 2. It is clear that this process is effective for shortening the time of the thermal decomposition reaction.

１ 熱交換器
２ 高分子系廃棄物
３ 熱分解炉
４ 外部加熱手段
５ 熱分解処理装置
６ 油分回収装置
７ 第一循環路
８ 第二循環路
９ 無酸素ガス供給源
１０ 流量計
１１ ダンパ
１２ 送風機
１３ 精留塔
１４ 油分回収タンク
１５ 排風機
１６ 排ガス処理装置
２１ 精留塔
２２ 精留塔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Polymer waste 3 Pyrolysis furnace 4 External heating means 5 Pyrolysis treatment device 6 Oil content collection device 7 First circulation path 8 Second circulation path 9 Anoxic gas supply source 10 Flowmeter 11 Damper 12 Blower 13 rectifying tower 14 oil recovery tank 15 exhaust fan 16 exhaust gas treatment device 21 rectifying tower 22 rectifying tower

Claims (3)

無酸素ガスを加熱するための熱交換器と、
内部に高分子系廃棄物を収容する熱分解炉及び該熱分解炉を外部から加熱する外部加熱手段を有し、該高分子系廃棄物を前記熱交換器で加熱した無酸素ガスと接触させることにより熱分解させて熱分解ガスを発生させるための熱分解処理装置と、
前記熱分解処理装置で発生した熱分解ガスを冷却して、凝縮した油分を回収するための油分回収装置と、
前記油分回収装置で油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして前記熱交換器に供給するための第一循環路と、
前記油分回収装置で回収した油分を前記熱分解炉に供給するための第二循環路と
を備え、
ここで、前記油分回収装置は、前記熱分解ガスのガス流路の上流側にあり、重質油を回収するための第一の精留塔と、前記熱分解ガスのガス流路の下流側にあり、軽質油を回収するための第二の精留塔とを備え、前記第二循環路は、前記重質油および前記軽質油を前記熱分解炉に供給する
ことを特徴とする高分子系廃棄物の熱分解装置。 A heat exchanger for heating anoxic gas;
A pyrolysis furnace containing polymer waste inside and an external heating means for heating the pyrolysis furnace from the outside are brought into contact with the oxygen-free gas heated by the heat exchanger. A thermal decomposition processing device for generating thermal decomposition gas by thermal decomposition,
An oil content recovery device for recovering condensed oil by cooling the pyrolysis gas generated in the thermal decomposition processing device;
A first circulation path for supplying the residual gas after the oil is recovered by the oil recovery device to the heat exchanger as an oxygen-free gas;
A second circulation path for supplying oil recovered by the oil recovery device to the pyrolysis furnace,
Here, the oil content recovery device is on the upstream side of the pyrolysis gas gas flow path, the first rectifying tower for recovering heavy oil, and the downstream side of the pyrolysis gas flow path And a second rectifying column for recovering light oil, wherein the second circulation path supplies the heavy oil and the light oil to the pyrolysis furnace. System waste pyrolysis equipment. 更に、前記油分回収装置で回収した油分を収容するための油分回収タンクを備えた高分子系廃棄物の熱分解装置であって、
前記第二循環路が、前記油分回収タンクを介して前記油分回収装置と前記熱分解炉とを繋いでいることを特徴とする請求項１に記載の高分子系廃棄物の熱分解装置。 Furthermore, a thermal decomposition apparatus for polymer waste comprising an oil recovery tank for containing the oil recovered by the oil recovery apparatus,
The thermal decomposition apparatus for polymer waste according to claim 1, wherein the second circulation path connects the oil recovery apparatus and the thermal decomposition furnace via the oil recovery tank. 請求項１又は２に記載の高分子系廃棄物の熱分解装置を用いた熱分解方法であって、
熱交換器内で無酸素ガスを加熱する工程と、
高分子系廃棄物を収容する熱分解炉内に前記熱交換器で加熱された無酸素ガスを導入し、該高分子系廃棄物を加熱した無酸素ガスと接触させ、熱分解ガスを発生させる工程と、
前記熱分解ガスを冷却し、凝縮した油分を回収する工程と、
前記油分を回収した後の残ガスを、無酸素ガスとして前記熱交換器に循環させる工程と、
前記油分を前記熱分解炉に循環させる工程と
を含み、
前記前記熱分解ガスを冷却し、凝縮した油分を回収する工程では、前記熱分解ガスのガス流路の上流側にある第一の精留塔において重質油を回収し、前記熱分解ガスのガス流路の下流側にある第二の精留塔において軽質油を回収し、
前記油分を前記熱分解炉に循環させる工程では、前記重質油および前記軽質油を前記熱分解炉に循環させる
ことを特徴とする熱分解方法。 A thermal decomposition method using the thermal decomposition apparatus for polymer waste according to claim 1 or 2,
Heating the oxygen-free gas in the heat exchanger;
An oxygen-free gas heated by the heat exchanger is introduced into a pyrolysis furnace containing polymer waste, and the polymer waste is brought into contact with the heated oxygen-free gas to generate a pyrolysis gas. Process,
Cooling the pyrolysis gas and recovering the condensed oil;
Circulating the residual gas after collecting the oil as an oxygen-free gas to the heat exchanger;
Circulating the oil to the pyrolysis furnace,
In the step of cooling the pyrolysis gas and recovering the condensed oil, heavy oil is recovered in a first rectification tower on the upstream side of the gas flow path of the pyrolysis gas, and the pyrolysis gas is recovered. Light oil is recovered in the second rectification tower downstream of the gas flow path,
In the step of circulating the oil to the pyrolysis furnace, the heavy oil and the light oil are circulated to the pyrolysis furnace.
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