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公開番号2024122439
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029974
出願日2023-02-28
発明の名称固体燃料の製造方法
出願人太平洋セメント株式会社
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類C10L 5/48 20060101AFI20240902BHJP(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】加熱炉への含プラスチック廃棄物の投入量を増加したとしても固体燃料を収率よく製造できる方法を提供すること。
【解決手段】加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物に過熱水蒸気を含むガスを供給しつつ、所定温度にて含プラスチック廃棄物を加熱する加熱工程
を含み、
加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物の総質量(A)と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量(B)との質量比[(B)/(A)]が0.45以上である、
固体燃料の製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物に過熱水蒸気を含むガスを供給しつつ、所定温度にて含プラスチック廃棄物を加熱する加熱工程
を含み、
加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物の総質量（Ａ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量（Ｂ）との質量比[（Ｂ）／（Ａ）]が０．４５以上である、
固体燃料の製造方法。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
加熱炉内の容積（Ｃ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総体積（Ｄ）との体積比[（Ｄ）／（Ｃ）]が８．０以上である、請求項１記載の固体燃料の製造方法。
【請求項３】
過熱水蒸気の過熱度が２００Ｋ以上５５０Ｋ以下である、請求項１記載の固体燃料の製造方法。
【請求項４】
加熱温度が３００℃以上６５０℃以下である、請求項１記載の固体燃料の製造方法。
【請求項５】
加熱後の含プラスチック廃棄物を破砕し、破砕物を、分級工程と、磁力選別工程、風力選別工程、比重選別工程及び渦電流選別工程から選択される１以上の物理選別工程とに供する、請求項１～４のいずれか１項に記載の固体燃料の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体燃料の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、廃自動車、廃家電製品、廃オフィス家具等の産業廃棄物を再資源化する技術が種々検討されている。例えば、ニッケル微粒子の存在下、プラスチック及び金属を含む廃棄物を４５０～７００℃の温度下水蒸気で処理して、プラスチックを熱分解してガス化し、金属を回収することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１６０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来技術は、含プラスチック廃棄物に含まれる金属の回収を目的とするものであり、当該廃棄物に含まれるプラスチックから固体燃料を製造するものではない。本発明者らは、含プラスチック廃棄物に含まれるプラスチックを固体燃料として有効利用すべく、炉内容積を維持しつつ、炉への含プラスチック廃棄物の投入量を増加して固体燃料の生産能力を増強する手段について検討した。しかし、炉内への含プラスチック廃棄物の投入量が炉内容積に対して一定量を超えると、含プラスチック廃棄物への伝熱が悪化して熱分解が不十分となり、生焼けの状態になるため、増量前に比べて固体燃料の収率が低下することが判明した。
本発明は、加熱炉への含プラスチック廃棄物の投入量を増加したとしても固体燃料を収率よく製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題に鑑み検討した結果、加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物を加熱する際に過熱水蒸気を含むガスを供給したうえで、含プラスチック廃棄物の総質量（Ａ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量（Ｂ）との質量比[（Ｂ）／（Ａ）]を所定値以上に制御することにより、加熱炉への含プラスチック廃棄物の投入量を増加したとしても生焼けの状態にならずに熱分解が促進され、固体燃料を収率よく製造できることを見出した。
【０００６】
すなわち、本発明は、次の〔１〕～〔５〕を提供するものである。
〔１〕加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物に過熱水蒸気を含むガスを供給しつつ、所定温度にて含プラスチック廃棄物を加熱する加熱工程
を含み、
加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物の総質量（Ａ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量（Ｂ）との質量比[（Ｂ）／（Ａ）]が０．４５以上である、
固体燃料の製造方法。
〔２〕加熱炉内の容積（Ｃ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総体積（Ｄ）との体積比[（Ｄ）／（Ｃ）]が８．０以上である、前記〔１〕記載の固体燃料の製造方法。
〔３〕過熱水蒸気の過熱度が２００Ｋ以上５５０Ｋ以下である、前記〔１〕又は〔２〕記載の固体燃料の製造方法。
〔４〕加熱温度が３００℃以上６５０℃以下である、前記〔１〕～〔３〕のいずれか一に記載の固体燃料の製造方法。
〔５〕加熱後の含プラスチック廃棄物を破砕し、破砕物を、分級工程と、磁力選別工程、風力選別工程、比重選別工程及び渦電流選別工程から選択される１以上の物理選別工程とに供する、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一に記載の固体燃料の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加熱炉への含プラスチック廃棄物の投入量を増加したとしても収率よく固体燃料を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の固体燃料の製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の固体燃料の製造方法について詳細に説明する。本発明の固体燃料の製造方法の好適な一実施形態のフローチャートを図１に示す。
【００１０】
＜加熱工程＞
本発明の固体燃料の製造方法は、図１に示されるように、加熱工程を行う。
加熱工程は、加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物を加熱する際に加熱炉内に過熱水蒸気を含むガスを供給したうえで、加熱炉内に収容した含プラスチック廃棄物の総質量（Ａ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量（Ｂ）との質量比[（Ｂ）／（Ａ）]を所定値以上に制御することを特徴とするものである。
本発明者らは、加熱炉内での含プラスチック廃棄物への伝熱性に着目した。即ち、通常の加熱では「対流伝熱」及び「輻射伝熱」の２つの伝熱があり、主に「対流伝熱」によって行われる。これに対し、過熱水蒸気による加熱の場合は、「対流伝熱」、「輻射伝熱」及び「凝縮伝熱」の複合効果で伝熱が行われる。そして、加熱炉内の含プラスチック廃棄物を加熱する際に過熱水蒸気を供給して「凝縮伝熱」を強化したうえで、加熱炉内の含プラスチック廃棄物の総質量（Ａ）と、加熱炉内に供給した過熱水蒸気の総質量（Ｂ）との質量比[（Ｂ）／（Ａ）]を所定値以上に制御することで、対流伝熱における加熱が最大化される。その結果、加熱炉内への含プラスチック廃棄物の投入量を増加したとしても、含プラスチック廃棄物への入熱が速やかに達成され、生焼けの状態にならずに熱分解を促進できるため、含プラスチック廃棄物から固体燃料を収率よく製造できることを見出したものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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