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公開番号2024090323
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206146
出願日2022-12-23
発明の名称連続式廃プラスチックリサイクルシステム
出願人個人
代理人個人
主分類C10J 3/64 20060101AFI20240627BHJP(石油,ガスまたはコークス工業;一酸化炭素を含有する工業ガス;燃料;潤滑剤;でい炭)
要約【課題】経済性の高い有機物処理材のリサイクルシステムを提供する。
【解決手段】有機物処理材投入装置と、有機物処理材を100℃以上380℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する有機物処理材溶融装置と、有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置と、熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置とを備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。有機物処理材溶融装置は、回転駆動により入口側から投入された有機物処理材を出口側へ移送する渦巻フィンを配設した回転式溶融槽と、回転式溶融槽を取り囲んで配設され回転式溶融槽を加熱する加熱炉で構成されている。火気使用禁止区域に設置する場合には、電熱式有機物処理材溶融装置とすることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
有機物処理材投入装置と、有機物処理材を１００℃以上３８０℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する有機物処理材溶融装置と、有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置と、熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置と、を備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムであって、前記有機物処理材溶融装置は、回転駆動により入口側から投入された有機物処理材を出口側へ移送する渦巻フィンを配設した回転式溶融槽と、回転式溶融槽を取り囲んで配設され回転式溶融槽を加熱する加熱炉で構成されていることを特徴とする有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
有機物処理材投入装置と、有機物処理材を１００℃以上３８０℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する有機物処理材溶融装置と、有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置と、熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置と、を備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムであって、前記有機物処理材溶融装置は、中央部を加熱炉内に配設し、両端部に支持ローラに支えられた本体ローラを配設した円筒状の回転式溶融槽であり、加熱炉の炉壁位置に相当する部分に鏡板を取り付け、かつ伸縮自在のロータリ－ジョイントを介して有機物処理材投入装置及び有機物処理材溶融物分離装置と接続されていることを特徴とする有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。
【請求項３】
前記有機物処理材溶融装置の回転式溶融槽の内側に配設した渦巻フィンと、出口側ノズル内に配設された渦巻フィンとを鏡板に配設したアングル状の固形物移送路で接続し、固形物を固液分離装置へ移送可能としたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。
【請求項４】
前記有機物処理材溶融装置から移送される有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置は、底部に設けたバーナにより側壁に配設されたコイル状伝熱管内を流動する有機物処理材溶融物を熱分解するように形成された貫流型熱分解装置であって、前記コイル状伝熱管の入口から水素ガスを注入して有機物処理材溶融装置から移送される溶融物を改質ガス化する熱分解装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。
【請求項５】
有機物処理材投入装置と、有機物処理材を１００℃以上３８０℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する電熱式有機物処理材溶融装置と、電熱式有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する電熱式ボイラ形式の電熱式熱分解装置と、電熱式熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置と、を備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムであって、前記電熱式有機物処理材溶融装置は、円筒形本体に駆動機構により同心的に軸支された電熱式扇型回転翼を内設し、有機処理材を溶融しながら移送可能とする電熱式有機物処理材溶融装置であることを特徴とする有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。
【請求項６】
前記有機物処理材溶融装置から移送される有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置は、底部に設けたバーナにより側壁に配設されたコイル状伝熱管内を流動する有機物処理材溶融物を熱分解するように形成された貫流型熱分解装置であって、前記コイル状伝熱管の入口から水素ガスを注入して有機物処理材溶融装置から移送される溶融物を改質ガス化する熱分解装置であることを特徴とする請求項５に記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。
【請求項７】
前記有機物処理材投入装置は、水分連続投入手段または炉内圧制御手段からなる外気侵入防止策を設けたことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項５のいずれかに記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願発明は、廃プラスチックのリサイクルシステムに関する。特に、溶融を基軸とする連続式廃プラスチックリサイクルシステムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
廃プラスチック等の可燃性有機物処理材をそのまま焼却処理や埋め立て処理をすると、省資源、環境汚染の観点から好ましくないため、可燃性有機物処理材を熱分解処理して油化することにより再利用する熱分解装置が開発されている。
特許文献１には、プラスチック廃棄物を粉砕、分離、分別後、脱塩素化処理を行うプラスチック廃棄物の処理方法が開示されている。
特許文献２には、連続式熱分解炉の入口に開閉が容易な遮断弁を設け、それに直結した与圧室を配し、熱分解炉の液面が低下した場合、自動的に有機物処理材ブロックを与圧室内に取り込み、与圧室内の空気を窒素ガスにより排除して熱分解炉と同じにしてから遮断弁を開き、熱分解炉に投入する連続キルン型有機物処理材熱分解装置が開示されている。
【０００３】
しかしながら、廃プラスチックには、プラスチック以外に土砂、金属類、紙類などが混入しているため、連続式熱分解法による再生油の生産ではすべてを熱分解温度まで加熱するため熱損失が大きく、また、ＰＶＣ由来の塩素系ガス除去装置、油水分離装置が必要であり、さらに安全運転のために熱分解炉への空気の侵入を防止する対策を講じた廃プラスチックの投入装置が必要であり、経済性を損なうというという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－３２３００２号公報
特開２０１９－１２７５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、廃プラスチック等の有機処理材の投入装置に格別な空気浸入防止機構を備える必要がなく、油水分離装置も必要がなく、溶融液を熱分解炉入口にて熱分解ガスと熱交換し、熱効率を上げることによる経済性を高めた廃プラスチック等の有機処理材の連続式リサイクルシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の課題は、以下の態様（１）乃至（７）により解決できる。具体的には、
【０００７】
（態様１）有機物処理材投入装置と、有機物処理材を１００℃以上３８０℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する有機物処理材溶融装置と、有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置と、熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置と、を備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムであって、前記有機物処理材溶融装置は、回転駆動により入口側から投入された有機物処理材を出口側へ移送する渦巻フィンを配設した回転式溶融槽と、回転式溶融槽を取り囲んで配設され回転式溶融槽を加熱する加熱炉で構成されていることを特徴とする有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。
【０００８】
（態様２）有機物処理材投入装置と、有機物処理材を１００℃以上３８０℃以下の設定温度にて温度制御して溶融する有機物処理材溶融装置と、有機物処理材溶融装置で溶融された有機物処理材溶融物を水蒸気等の気化ガス及びダスト等の不溶固形物と分離する有機物処理材溶融物分離装置と、有機物処理材溶融物分離装置にて分離され移送された有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置と、熱分解装置から排出された熱分解ガスをミストセパレータにてミストを除いた後に凝縮する凝縮装置と、を備える有機物処理材の連続式リサイクル処理システムであって、前記有機物処理材溶融装置は、中央部を加熱炉内に配設し、両端部に支持ローラに支えられた本体ローラを配設した円筒状の回転式溶融槽であり、加熱炉の炉壁位置に相当する部分に鏡板を取り付け、かつ伸縮自在のロータリ－ジョイントを介して有機物処理材投入装置及び有機物処理材溶融物分離装置と接続されていることを特徴とする有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。
鏡板と本体ローラの間は支持材となるので、回転式溶融槽と本体ローラとの温度差による炉熱応力に対応できる構造とした。また、入口側鏡板にはできるだけ大口径のノズルを取り付け、伸縮自在のロータリージョイントを介して有機処理材の投入装置と接続する構造とした。そして、ロータリージョイント及び大口径ノズル内には渦巻フィンを取付け有機物処理材投入装置から投入された有機処理材を回転式溶融槽内に移送し、出口側鏡板に取付けられた内径７００ｍｍ以上の出口ノズルと伸縮自在のロータリ－ジョイントを介して有機物処理材溶融物分離装置へ渦巻フィンにより溶融液と共に固形物が移送される構造とした。
【０００９】
（態様３）前記有機物処理材溶融装置の回転式溶融槽の内側に配設した渦巻フィンと、出口側ノズル内に配設された渦巻フィンとを鏡板に配設したアングル状の固形物移送路で接続し、固形物を固液分離装置へ移送可能としたことを特徴とする態様１または態様２のいずれかに記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。
【００１０】
（態様４）前記有機物処理材溶融装置から移送される有機物処理材溶融物をガス化する熱分解装置は、底部に設けたバーナにより側壁に配設されたコイル状伝熱管内を流動する有機物処理材溶融物を熱分解するように形成された貫流型熱分解装置であって、前記コイル状伝熱管の入口から水素ガスを注入して有機物処理材溶融装置から移送される溶融物を改質ガス化する熱分解装置であることを特徴とする態様１または態様２のいずれかに記載する有機物処理材の連続式リサイクル処理システムである。
（【００１１】以降は省略されています）

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