JPH1161152A - 廃棄プラスチックの分解装置 - Google Patents

廃棄プラスチックの分解装置

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JPH1161152A
JPH1161152A JP23103797A JP23103797A JPH1161152A JP H1161152 A JPH1161152 A JP H1161152A JP 23103797 A JP23103797 A JP 23103797A JP 23103797 A JP23103797 A JP 23103797A JP H1161152 A JPH1161152 A JP H1161152A
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】廃棄プラスチックの分解処理技術の本格的実用
化を阻んでいる種々の要因を効果的に解消させることを
可能とする分解装置の提供。 【解決手段】廃棄プラスチックの分解装置は、溶融セク
ションMと反応セクションRを備えている。その溶融セ
クションは、順次供給される廃棄プラスチックを加熱に
より溶融・液化させるのに機能する。一方、反応セクシ
ョンは、溶融セクションにおける溶融・液化で生成した
液相ポリマーに加熱による分解反応を生じさせるに機能
する。そのために反応セクションは、それぞれ液受け溝
5と搬送スクリュー6とを有してなる複数の反応ユニッ
ト7をそれぞれの液受け溝が水平に連なるように組み合
わせた構造を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄プラスチック
を分解処理して燃料油や燃料ガスなどとして回収するた
めの処理技術に関する。
【0002】
【従来の技術】廃棄プラスチックには、ポリエチレンや
ポリスチレンに代表される、油化やガス化が可能なも
の、つまり加熱により溶融して液相ポリマー化し、この
液相ポリマーの状態で分解して燃料油や燃料ガスなどと
することが可能なものと、ポリ塩化ビニルやポリエチレ
ンテレフタレートに代表される、油化やガス化の困難な
もの、つまり加熱しても液化せずに脱塩化水素反応など
を生じるものとがあるが、前者の占める割合が格段に大
きい。それ故、廃棄プラスチックを妥当なコストで油化
乃至ガス化して燃料油や燃料ガスなどのかたちで回収・
再資源化することは廃棄プラスチックの処理方法として
最も望ましいと言える。
【0003】このようなことから廃棄プラスチックの分
解処理に関して、例えば特開昭49−115157号公
報、特開昭59−111815号公報、特開平4−18
0878号公報、特開平5−237467号公報、特開
平5−263079号公報などとして多種多様な技術が
提案されている。しかしこれらの技術は未だ本格的な実
用化段階に到っていないのが実情である。それには種々
の理由がある。例えば分解に際して多量のカーボンを発
生させてしまうために分解の制御、特に分解温度の制御
を効果的に行なうことができなくなり、望ましい組成の
回収物を効率的に生成させることができない、というこ
ともその一つである。また処理効率や加熱効率が不十分
なために装置が大型化して装置に多大のコストが掛かり
過ぎる、ということもその一つである。
【0004】さらにポリ塩化ビニルなどが混ざっている
混合廃棄プラスチックを処理しようとする場合の問題も
ある。例えばポリ塩化ビニルは加熱により塩化水素を放
出するので、この塩化水素がプラスチックの溶解・分解
で発生する生成物に付加してしまうと、その分離が困難
であり、その結果、生成物を冷却して得られる最終的な
再資源化回収物に塩化水素が含まれることになると回収
物の有用性が大幅に低下するなどの問題がある。また塩
化水素により油化装置の寿命、特にその主要な要素であ
り、装置全体のコストに大きな割合を占める反応器の寿
命が極端に短くなり、分解処理のコストを大幅にアップ
させてしまうという問題もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであり、廃棄プラスチッ
クの分解処理技術の本格的実用化を阻んでいる種々の要
因を効果的に解消させることを可能とする分解装置の提
供を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による廃棄プラス
チックの分解装置は、溶融セクションと反応セクション
を備えている。その溶融セクションは、順次供給される
廃棄プラスチックを加熱により溶融・液化させるのに機
能する。一方、反応セクションは、溶融セクションにお
ける溶融・液化で生成した液相ポリマーに加熱による分
解反応を生じさせるに機能する。そのために反応セクシ
ョンは、それぞれ液受け溝とこの液受け溝内に設けた搬
送スクリューとを有してなる複数の反応ユニットをそれ
ぞれの液受け溝が水平に連なるように組み合わせた構造
を有している。
【0007】そして溶融セクションにおける溶融・液化
で生成した液相ポリマーを一方の端の反応ユニットから
反応セクションに連続的に受入れ、反応セクションでは
液相ポリマーを各反応ユニットごとに液受け溝内で搬送
スクリューにより一方側から他方側に向けて搬送すると
ともに、一方の端の反応ユニットから他方の端の反応ユ
ニットに向けて順次移送し、この間に各反応ユニットに
おける液相ポリマーに加熱による分解反応を生じさせる
ようになっている。
【0008】このような本発明による分解装置の特徴の
一つは、それぞれ搬送スクリューを有する複数の反応ユ
ニットを水平に連ねた構造で反応セクションを形成し、
液相ポリマーを一方の端の反応ユニットから他方の端の
反応ユニットに向けて順次移動させる間に分解反応を生
じるようにしていることである。このため有効反応面積
を大幅に拡大することができ、また加熱効率を大幅に高
めることもできる。このことは、装置の単位容積当たり
の処理能力を大幅に向上させること、ひいては装置のコ
ンパクト化につながる。
【0009】本発明による分解装置の他の特徴は、各反
応ユニットを液受け溝と搬送スクリューの組み合わせと
し、液受け溝内で搬送スクリューにより一方側から他方
側に向けて搬送しつつ液相ポリマーに分解反応を生じさ
せるようにしていることである。この構造によると、液
受け溝に液相ポリマーが浅く溜まる状態にして液相ポリ
マーに分解反応を生じさせることができる。このため液
相ポリマーの全体を常に均一な温度に保つことができる
し、また液相ポリマーから生じる分解生成物(常温程度
まで冷却することで燃料油や燃料ガスとなる)を素早く
液相ポリマーから離脱させることができる。したがって
生成物が過剰加熱に曝されてカーボン化する状態をなく
してやることができ、分解に際してのカーボンを発生を
極力抑えることができる。
【0010】本発明による分解装置のさらに他の特徴
は、反応セクションとは別に溶融セクションを備え、こ
の溶融セクションで溶融・液化させた液相ポリマーを反
応セクションで分解させるようにしていることである。
このため例えばポリ塩化ビニルやポリアクリロニトリル
などのような非溶融性のプラスチックが混ざっている混
合廃棄プラスチックの分解処理をなす場合に、溶融セク
ションでの処理の際に非溶融性プラスチックに脱塩化水
素反応などを行なわせながら溶融性プラスチックの液相
ポリマー化を進めることができる。特に溶融セクション
に搬送スクリューを設け、この搬送スクリューにより廃
棄プラスチックを一方側から他方側に向けて搬送しつつ
溶融・液化させるようにすることで、液相ポリマーと固
形残滓との分離も効率的に行なうことができる。この結
果、非溶融性プラスチックから発生する塩化水素などを
最終的な分解生成物に混入させることなく処理を行なう
ことができるし、非溶融性プラスチックなどによる固形
残滓を固形燃料化などとして回収する処理も容易とな
る。
【0011】このように機能する溶融セクションは、機
械構造的に分離した形態で設けることもでき、また一体
的に設けることも可能である。
【0012】
【実施の形態】以下、本発明の実施形態について説明す
る。本発明の一実施形態による分解装置は、図1及び図
2に示すように、溶融セクションと反応セクションを機
械構造的に一体化した構造であり、一方の端に溶融セク
ションMがあり、これに連続するようにして反応セクシ
ョンRを有する。
【0013】溶融セクションMは、スクリューコンベア
構造で形成する。具体的には螺旋翼1wを有する搬送ス
クリュー1を2連で設け、これらをカバー筒2で覆った
構造とする。カバー筒2には供給口3(図2)と回収口
4を設ける。またカバー筒2の下部は、廃棄プラスチッ
クの溶融・液化で生成する液相ポリマーを自然流下的に
反応セクションRに供給できるようにするために、例え
ば小さな孔を多数設けるなどして通液性に形成する。
【0014】反応セクションRは、樋状に形成した液受
け溝5に螺旋翼6wを有する搬送スクリュー6を組み合
わせた構造の反応ユニット7(7a、7b、7c、7
d、7e)を数連、この例では5連組み合わせて形成す
る。また各反応ユニット7はそれぞれの液受け溝5が水
平状態で連なるように組み合わせる。
【0015】そしてこれら溶融セクションMと反応セク
ションRを共通のハウジング8で密閉的に覆うことで、
溶融セクションMと反応セクションRの下側には加熱ゾ
ーン10を形成し、各反応セクションRの上側には気化
ゾーン11を形成する。またハウジング8には気化ゾー
ン11と連通する回収口12を設ける。
【0016】このような分解装置による廃棄プラスチッ
クの処理は以下のようにしてなされる。溶融セクション
Mには供給口3を介して図外の供給ホッパーから廃棄プ
ラスチックを連続的に供給する。溶融セクションMに供
給された廃棄プラスチックは、搬送スクリュー1により
矢印(図2中で対応位置に付してある)の方向に搬送さ
れ、その間に加熱ゾーン10からの加熱エネルギーの供
給で徐々に溶融・液化して液相ポリマーとなる。また廃
棄プラスチックに非溶融性のプラスチック、例えばポリ
塩化ビニルが混ざっている場合には、溶融性のプラスチ
ックの溶融・液化と同時にポリ塩化ビニルの脱塩化水素
反応も生じる。なお加熱ゾーン10には図外のバーナー
により熱風を送り込むようにする。
【0017】脱塩化水素反応で発生した塩化水素は回収
口4を通して図外の回収装置により回収する。また必要
に応じ、この塩化水素を利用して塩化アルミニウムなど
の金属塩化物を生成させ、この金属塩化物を後述の反応
セクションRにおける分解反応の触媒として用いること
もできる。一方、溶融セクションMで生じる非溶融性の
残滓は搬送スクリュー1により溶融セクションMの先端
まで搬送し、そこから回収装置Sにより固形燃料などと
して回収する。
【0018】溶融セクションMで生成した液相ポリマー
は、カバー筒2の下部から自然流下して反応セクション
Rの左端の反応ユニット7aに供給される。反応ユニッ
ト7aでは液相ポリマーを矢印(図2中で対応位置に付
してある)の方向に搬送する。この間に液相ポリマーL
は、図3に示すようにして液受け溝5で液深の浅い状態
となって加熱ゾーン10からの加熱エネルギーの供給を
受けつつ分解反応を生じる。反応ユニット7aで分解し
切れなかった液相ポリマーは反応ユニット7aの端に設
けてある連通部(図示を省略)から2段目の反応ユニッ
ト7bに供給される。2段目の反応ユニット7bでは矢
印(図2中で対応位置に付してある)の方向に搬送しな
がら同様に液相ポリマーに分解反応を生じさせ、分解し
切れなかった液相ポリマーは反応ユニット7bの端に設
けてある連通部(図示を省略)から3段目の反応ユニッ
ト7cに供給され、以下同様のことが4段目の反応ユニ
ット7d及び5段目の反応ユニット7eまで繰り返され
る。この間に液相ポリマーの分解可能成分は実質的に全
て分解し、この分解で発生する気化物は気化ゾーン11
に充満しながら回収口12を通して図外の回収装置に送
られ、そこで冷却された後、油化物又は燃料ガスなどと
して回収される。一方、最終的に分解されなかった成分
は5段目の反応ユニット7eから回収される。
【0019】以上の実施形態は溶融セクションと反応セ
クションが一体化したタイプであるが、この他にも両セ
クションを機械構造的に分離したタイプも可能である。
このタイプの場合には、溶融セクションで生成させた液
相ポリマーを液送管などで反応セクションに供給するこ
とになる。また一つの反応ユニットから次の反応ユニッ
トへの液相ポリマーの供給は、例えば各反応ユニット間
を横断するようにして設けた搬送スクリューでなすよう
にすることもできる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、廃
棄プラスチックの分解処理に伴う処理能力の問題、カー
ボンの多量発生問題、及びポリ塩化ビニルが混ざってい
る場合の塩化水素の問題などを効果的に解消することが
でき、廃棄プラスチックの再資源化処理の本格的実用化
を大きく前進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態による分解装置を簡略化して示す断
面図。
【図2】図1中の矢印DA方向から見た内部構造につい
ての平面図。
【図3】反応ユニットにおける液相ポリマーについての
説明図。
【符号の説明】
5 液受け溝 6 搬送スクリュー 7 反応ユニット M 溶融セクション R 反応セクション

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃棄プラスチックを分解処理して燃料油
    や燃料ガスなどとして回収するための分解装置におい
    て、順次供給される廃棄プラスチックを加熱により溶融
    ・液化する溶融セクションを備えるとともに、それぞれ
    液受け溝とこの液受け溝内に設けた搬送スクリューとを
    有してなる複数の反応ユニットをそれぞれの液受け溝が
    水平に連なるように組み合わせた反応セクションを備
    え、そして溶融セクションにおける溶融・液化で生成し
    た液相ポリマーを一方の端の反応ユニットから反応セク
    ションに連続的に受入れ、反応セクションでは液相ポリ
    マーを各反応ユニットごとに液受け溝内で搬送スクリュ
    ーにより一方側から他方側に向けて搬送するとともに、
    一方の端の反応ユニットから他方の端の反応ユニットに
    向けて順次移送し、この間に各反応ユニットにおける液
    相ポリマーに加熱による分解反応を生じさせるようにな
    っていることを特徴とする分解装置。
  2. 【請求項2】 溶融セクションを反応セクションと機械
    構造的に一体的に設けた請求項1に記載の分解装置。
  3. 【請求項3】 溶融セクションは、搬送スクリューを備
    えており、この搬送スクリューにより廃棄プラスチック
    を一方側から他方側に向けて搬送しつつ溶融・液化する
    ようになっている請求項2に記載の分解装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002055631A1 (fr) * 2001-01-15 2002-07-18 Takamo Industries Co., Ltd. Dispositif de liquefaction de plastiques
JP2005126454A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Blest:Kk プラスチック処理装置
JP2011525934A (ja) * 2008-12-18 2011-09-29 ヨン―ホ,キム 熱分解を利用したエネルギー回収システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2002055631A1 (fr) * 2001-01-15 2002-07-18 Takamo Industries Co., Ltd. Dispositif de liquefaction de plastiques
JP2005126454A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Blest:Kk プラスチック処理装置
JP2011525934A (ja) * 2008-12-18 2011-09-29 ヨン―ホ,キム 熱分解を利用したエネルギー回収システム

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