特開 2024-157149 廃タイヤのカーボンブラック回収方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157149

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】廃タイヤのカーボンブラック回収方法

(51)【国際特許分類】

   B29B 17/00 20060101AFI20241030BHJP

   C10J 3/00 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

B29B17/00 ZAB

C10J3/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071314

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】390014568

【氏名又は名称】東芝プラントシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000235

【氏名又は名称】弁理士法人 天城国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野間 毅

【テーマコード（参考）】

4F401

【Ｆターム（参考）】

4F401AA40

4F401AB05

4F401AB10

4F401AC02

4F401BA13

4F401BB20

4F401CA14

4F401CA25

4F401CA70

4F401CB09

4F401EA38

(57)【要約】

【課題】廃タイヤから効率良く純度の高いカーボンブラックを回収し、それを再利用することにより、資源の節約及び温暖化ガス負荷の低減を図る。
【解決手段】カーボンブラック回収方法は、廃タイヤを乾留装置（１）内で乾留する乾留工程と、乾留後に残る炭化残渣（Ｃ）を、ゴム炭化物の固定炭素分がガス化を始める第１の設定温度（Ｔ１）、たとえば８００℃より大きく、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度（Ｔ２）、たとえば１４００℃未満の高温度環境下に置くことにより、固定炭素分をガス化してカーボンブラックを固体状態で残す加熱工程と、を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃タイヤを乾留装置内で乾留する乾留工程と、
乾留後に残る炭化残渣を、前記炭化残渣中のゴム炭化物の固定炭素分がガス化を始める第１の設定温度（Ｔ１）を超え、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度（Ｔ２）未満の高温度環境下に置くことにより、前記固定炭素分をガス化して前記カーボンブラックを固体状態で残す加熱工程と、を含む廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項2】

前記固定炭素分がガス化を始める前記第１の設定温度（Ｔ１）は８００℃に設定され、前記カーボンブラックがガス化を始める前記第２の設定温度（Ｔ２）は１４００℃に設定される、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項3】

前記乾留工程と前記加熱工程との間に、乾留により得られた前記炭化残渣を粉砕処理する粉砕工程を含む、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項4】

前記高温度環境下において、重量濃度５％以下の微量酸素を添加する、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項5】

前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生した乾留ガスを燃焼させることにより得られた熱を利用する、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項6】

前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生する乾留ガスを冷却することにより得られた乾留油を燃焼させることにより得られた熱を利用する、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項7】

前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから鉄成分を分離する鉄分分級工程を含む、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項8】

前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから灰分を分離する灰分分級工程を含む、請求項１又は２に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム製の廃タイヤからカーボンブラックを回収する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車を始めとする各種車両に用いられたゴム製の廃タイヤは、重量比で約２５％のカーボンブラックが添加されている。ここで、カーボンブラックは化石燃料を高温度下で不完全燃焼させることで製造され、製造時における環境負荷が非常に高い。さらに、乗用車用タイヤ（例えば１９５／６５Ｒ／１５のタイヤ）を構成する原材料の総温室効果ガス発生量（２２８ｋｇ＿ＣＯ２／本）のうち、該乗用車用タイヤに添加されたカーボンブラックに起因する温室効果ガス発生量（６．７ｋｇ＿ＣＯ２／本）は約３０％も占めている。これらの事実から、地球温暖化対策の１つとして、ゴム製の廃タイヤからカーボンブラックを高い純度で回収する技術が急務となっている。

【0003】

また、自動車を始めとする各種車両に用いられたゴム製の廃タイヤは、一般的には、リサイクル施設などで焼却処理されてリサイクル処理が施される。しかしながら、単に焼却処理するだけではリサイクル率は低い。そこで最近では、廃タイヤのリサイクル処理に熱分解油化処理（プロセス）を用いてリサイクル率を向上させる方法が利用されている。例えば、廃タイヤを乾留装置に充填し、酸素のない雰囲気中で加熱することにより、廃タイヤを熱分解する。この時に発生する乾留ガスを冷却して、油分として回収する。回収した油分は乾留装置の燃料として再利用され、ガス化しない残渣は炭化物として回収されて再利用する方法である。この回収した油成分を燃料として再利用する技術は、例えば特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１記載の廃タイヤのリサイクル処理では、乾留処理後の炭化残渣はゴム炭化物とカーボンブラックを含んだ状態で回収される。すなわち、３００℃～８００℃の範囲の乾留では揮発成分がガス化されるだけで、ゴムの固定炭素分とカーボンブラックの混合物とが残されてしまい、純度の高いカーボンブラックが回収できているとはいえない。

【0006】

本発明の目的は、廃タイヤの炭化残渣から純度の高いカーボンブラックを効率良く回収できる廃タイヤのカーボンブラック回収方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明に係る廃タイヤのカーボンブラック回収方法は、廃タイヤを乾留装置内で乾留する乾留工程と、乾留後に残る炭化残渣を、前記炭化残渣中のゴム炭化物の固定炭素分がガス化を始める第１の設定温度（Ｔ１）を超え、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度（Ｔ２）未満の高温度環境下に置くことにより、前記固定炭素分をガス化して前記カーボンブラックを固体状態で残す加熱工程と、を含む。

【0008】

前記発明の一態様は、前記固定炭素分がガス化を始める前記第１の設定温度（Ｔ１）は８００℃に設定され、前記カーボンブラックがガス化を始める前記第２の設定温度（Ｔ２）は１４００℃に設定される。

【0009】

前記いずれかの発明の一態様は、前記乾留工程と前記加熱工程との間に、乾留により得られた前記炭化残渣を粉砕処理する粉砕工程を含む。

【0010】

前記いずれかの発明の一態様は、前記高温度環境下において、重量濃度５％以下の微量酸素を添加する。

【0011】

前記いずれかの発明の一態様は、前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生した乾留ガスを燃焼させることにより得られた熱を利用する。

【0012】

前記いずれかの発明の一態様は、前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生する乾留ガスを冷却することにより得られた乾留油を燃焼させることにより得られた熱を利用する。

【0013】

前記いずれかの発明の一態様は、前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから鉄成分を分離する鉄分分級工程を含む。

【0014】

前記いずれかの発明の一態様は、前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから灰分を分離する灰分分級工程を含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、廃タイヤの炭化残渣から純度の高いカーボンブラックを効率良く回収できる。さらに、新たなタイヤ製造時にその回収カーボンブラックを再利用でき、タイヤ製造の際のカーボンブラックに起因する温室効果ガス負荷を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】廃タイヤのリサイクル設備の全体概略図である。

【図2】図１の乾留装置の縦断面図である。

【図3】図１の乾留装置内に配置されるカートリッジ容器の縦断面図である。

【図4】廃タイヤの乾留工程及びカーボンブラック回収方法を示したフローチャートである。

【図5】炭化残渣を粉砕する粉砕機として用いる撹拌機の正面図である。

【図6】図５の撹拌機の底面図である。

【図7】図５の撹拌機による粉砕工程を示すカートリッジ容器の断面図である。

【図8】本発明によるカーボンブラック回収方法の実施時における、温度及び残渣質量の時間的変化を示すグラフである。

【図9】炭化残渣中から金属ワイヤを分級する金属ワイヤ取出し用電磁石の正面図である。

【図10】カーボンブラックから灰分を分級するサイクロン式分級機の正面略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［実施形態］
（廃タイヤのリサイクル設備）
図１～図３により、廃タイヤのリサイクル設備を説明する。図１は廃タイヤのリサイクル設備の全体概略図である。図１のリサイクル設備は、乾留装置１と、一次冷却器２と、二次冷却器３と、冷却機側安全器４と、粗油タンク５と、ろ過器６と、精油タンク７と、流量計８と、過剰ガス焼却炉９と、灯油タンク１０と、残油タンク４７とを備えて構成される。

【0018】

乾留装置１は、円筒状の胴体２１と、該胴体２１の下側に設けられた加熱炉２２と、胴体２１の上側に開閉自在に設けられた天蓋２３と、胴体２１内に着脱自在に装着されるカートリッジ容器２５とを備えて構成される。天蓋２３は乾留ガス出口部２７を有している。胴体２１は加熱炉２２で発生する燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス出口部２８を有している。加熱炉２２は、再生された精油及び冷却後の乾留ガスを燃焼に利用する。

【0019】

白抜きの矢印３１，３２，３３，３４，３５は、乾留装置１で発生する乾留ガスが流れる送気通路を示している。太い実線の矢印３６，３７は、過剰ガス焼却炉９及び加熱炉２２で発生する燃焼排ガスが流れる排気通路を示している。細い実線の矢印４１，４２，４３，４４，４５は、一次冷却器２及び二次冷却器３において乾留ガスから分離された乾留油が流れる送油通路を示している。細い実線の矢印４６は灯油タンク１０から過剰ガス燃焼炉９に灯油が流れる送油通路を示している。送気通路３１，３２，３３，３４，３５、排気通路３６，３７及び送油通路４１，４２，４３，４４，４５，４６は、送気管、排気管及び送油管並びにその他の通路部材から構成されている。

【0020】

乾留装置１の乾留ガス出口部２７は、送気通路３１を介して一次冷却器２のガス入口部に接続されている。一次冷却器２のガス出口部は、送気通路３２を介して二次冷却器３のガス入口部に接続されている。二次冷却器３のガス出口部は、送気通路３３を介して冷却機側安全器４に接続されている。冷却器側安全器４のガス出口部は送気通路３５を介して加熱炉２２に接続されると共に、送気通路３４を介して過剰ガス焼却炉９に接続されている。過剰ガス焼却炉９の燃料入口部は送油通路４６を介して灯油タンク１０に接続されている。過剰ガス焼却炉９の排気ガス出口部は排気通路３６を介して排気処理部（図示せず）に接続されている。

【0021】

一次冷却器２及び二次冷却器３の各油出口部は送油通路４１，４２を介して粗油タンク５に接続されている。粗油タンク５の油出口部は送油通路４３を介してろ過器６に接続されている。ろ過器６の油出口部は送油通路４４を介して精油タンク７に接続されている。精油タンク７の油出口部は送油通路４５及び流量計８を介して加熱炉２２に接続されている。乾留装置１の燃料排ガス出口部２８は、排気通路３７を介して排気処理部に接続されている。

【0022】

次に、乾留システム全体の作用を簡単に説明する。

【0023】

廃タイヤＴはカートリッジ容器２５内に投入され、乾留装置１の加熱炉２２で加熱される。これにより乾留ガスが発生する。発生した乾留ガスは、乾留ガス出口部２７から送気通路３１，３２を介して一次冷却器２及び二次冷却器３へ順次送られ、冷却される。これにより、乾留ガス中の油成分が分離され、乾留油として粗油タンク５に送られる。一方油成分が分離された乾留ガスは、送気通路３３を介して冷却器側安全器４に送られ、一部は送気通路３５を介して乾留装置１の加熱炉２２に送られ、残りは送気通路３４を介して過剰ガス焼却炉９に送られる。

【0024】

精油タンク７内の精油は、送油通路４５及び流量計８を介して加熱炉２２に送られ、燃焼に再利用される。過剰ガス焼却炉９で発生する排気ガスは、乾留装置１の燃焼排ガス出口部２８から排出される燃焼排ガスと共に、排気処理部へ送られる。

【0025】

図２は乾留装置１の縦断面図を図示する。図３はカートリッジ容器２５の縦断面図を図示する。図２に示すように、胴体２１内には、カートリッジ容器収納室２４を形成する保護缶２６が設けられている。カートリッジ容器２５の底壁には、上方に突出する凸部２５ａが形成されている。また、保護缶２６の底壁の中央部には、凸部２５ａ内に下方から突入する突入部２６ａが形成されている。天蓋２３は、複数のクランパー４８により、カートリッジ容器２５又は胴体２１に着脱自在に締結されている。燃焼排ガス出口部２８は、保護缶２６と胴体２１との間の環状の隙間を介して加熱炉２２に連通している。

【0026】

簀子状の中棚３０がカートリッジ容器２５内の上下方向幅の概ね中間部に装着可能である。なお、本実施形態係る乾留工程では、この中棚３０は用いられていない。

【0027】

図３に示すように、凸部２５ａは、カートリッジ容器２５の底壁の略中央部に形成されており、カートリッジ容器２５の上下方向幅の概ね１／３～１／２程度の高さを有している。

【0028】

（乾留工程）
廃タイヤＴの乾留工程を説明する。図１において、廃タイヤＴはカートリッジ容器２５内に投入され、乾留装置１の加熱炉２２により、酸素のない雰囲気中で加熱される。これにより乾留ガスが発生する。発生した乾留ガスは、乾留ガス出口部２７から送気通路３１、３２を介して一次冷却器２及び二次冷却器３へ順次送られ、冷却される。これにより、乾留ガス中の油成分が分離され、乾留油として粗油タンク５に送られる。一方油成分が分離された乾留ガスは、送気通路３３を介して冷却器側安全器４に送られ、一部は送気通路３５を介して乾留装置１の加熱炉２２に送られ、残りは送気悠路３４を介して過剰ガス焼却炉９に送られる。

【0029】

精油タンク７内の精油は、送油通路４５及び流量計８を介して加熱炉２２に送られ、燃焼に再利用される。過剰ガス焼却炉９で発生する排気ガスは、乾留装置１の燃焼排ガス出口部２８から排出される燃焼排ガスと共に、排気処理部へ送られる。

【0030】

図４は廃タイヤの乾留工程及びカーボンブラック回収方法のフローチャートである。ステップＳ１～Ｓ６は乾留工程を示している。乾留工程に関しては、既に図１により説明しているので簡単に説明する。ステップＳ１において、廃タイヤは乾留装置１に投入され、ステップＳ２において、乾留装置１内の廃タイヤは酸素のない状態で加熱乾留される。加熱乾留によりステップＳ３の乾留ガスが発生する。ステップＳ４において、乾留ガスは冷却されることにより再生油として生成される。ステップＳ５において、再生油は乾留装置１の加熱炉２２の燃料として再利用される。一方、ステップＳ６において、乾留工程後、炭化残渣Ｃと金属ワイヤＷが乾留装置１内に残る。

【0031】

（粉砕及びカーボンブラックの回収工程）
図４では、二点鎖線Ｒで囲むステップＳ６からステップＳ１７は、乾留後の炭化残渣Ｃからカーボンブラック、灰分及び金属ワイヤＷを分離して回収するための工程を示している。ステップＳ６の炭化残渣Ｃ及び金属ワイヤＷは、ステップＳ７において、粉砕機により粉砕され、ステップＳ８に示す微粉化された炭化残渣Ｃと金属ワイヤＷの混合物になる。

【0032】

図５及び図６は粉砕機の一例である撹拌機５１を図示する。撹拌機５１は、凸部２５ａの上端面に支持される台座５６と、軸受５７を介して台座５６に回転自在に支持された回転軸５８と、回転軸５８に一体回転可能に取り付けられた複数の支持部材５９と、各支持部材５９に固着された複数本の攪拌棒６０とを備えて構成される。各攪拌棒６０は下方に伸びており、かつ、相互に異なる長さに設定されている。本実施形態では、４本の撹拌棒６０の場合、２本は短く、２本は長く形成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。

【0033】

図６は撹拌機５１の底面図（下面図）である。図６に示すように、支持部材５９は十字状に形成され、４本の攪拌棒６０が各支持部材５９の端部に設けられている。また、支持部材５９を補強する円環状の補強部材６１が、各支持部材５９を連結するように設けられている。

【0034】

図７は撹拌機５１による具体的な粉砕作業の一例を示している。図７に示すように、撹拌機５１はカートリッジ容器２５内に挿入され、撹拌機５１の台座５６が凸部２５ａの上端面に当接支持される。回転軸５８はカートリッジ容器２５から上方に突出し、駆動装置（図示せず）に連結される。各攪拌棒６０は、炭化残渣Ｃ内に突入される。カートリッジ２５が載置された置台５４は回転可能であるが、固定状態で使用される。撹拌機５１の回転軸５８が矢印Ａ１の方向に回転すると、攪拌棒６０が回転軸５８と同方向に周回して炭化残渣Ｃを撹拌する。これにより、固定状の炭化残渣Ｃは粉状に粉砕される。また、金属ワイヤＷに付着していた炭化残渣Ｃは剥がされる。なお、撹拌機５１を固定し、置台５４を矢印Ａ２方向に回転することにより、炭化残渣Ｃを撹拌粉砕する事も可能である。

【0035】

なお、粉砕作業として、炭化残渣Ｃ及び金属ワイヤＷの混合物をカートリッジ容器２５から排出し、スタンピング式の転圧装置により粉砕することもできる。

【0036】

図４に戻り、ステップＳ８において、微粉化された炭化残渣Ｃにはゴム炭化物とカーボンブラックとが含まれている。ここで、ゴム炭化物は、固定炭素分と、揮発成分と、灰分とを含んでいる。カーボンブラックは、化石燃料を高温度の下で不完全燃焼させて製造され、結晶構造が強固である。カーボンブラックのガス化温度は１４００℃以上である。すなわち、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度（Ｔ２）は１４００℃に設定される。ゴム炭化物の固定炭素分はカーボンブラックより結晶強度が弱く、固定炭素分のガス化温度は８００℃である。ゴム炭化物の揮発成分は主として粘性の高い液体成分であり、揮発成分のガス化温度は６００℃以上である。金属ワイヤは鉄であり、ガス化しない物質として取り扱われる。灰分はガス化されない。

【0037】

前記各特性を有する成分を含む炭化残渣Ｃと金属ワイヤＷの混合物は、乾留装置１あるいは別の加熱装置に投入され、ステップＳ９において加熱処理される。この場合、微量の酸素が投入される。微量の酸素とは、炭化物の燃焼当量酸素比に対して小さな量の酸素である。本実施形態では、たとえば重量比で５％あるいはそれ以下の酸素が投入される。酸素の投入形態は、酸素単体、富化酸素、空気、水蒸気、二酸化炭素等の酸素分子を含む酸化剤である。

【0038】

加熱工程であるステップＳ９において、８００℃より高く１４００℃未満の範囲の高温環境まで上昇させ、前述のように５％あるいはそれ以下の微量酸素を含む雰囲気中で加熱処理される。すなわち、固定炭素分がガス化を始める第１の設定温度（Ｔ１）である８００℃を超え、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度（Ｔ２）である１４００℃未満の高温度環境下に置いて、加熱処理される。

【0039】

温度上昇に伴い、最初に１００℃程度で水分が蒸発し、次いで水素が離脱し、６００℃以上で揮発成分がガス化する。さらに温度上昇して、８００℃を超えると、固定炭素分がガス化する。ガス化により生じた一酸化炭素又は二酸化炭素は、ステップＳ１０のように排出され、乾留装置（加熱装置）１内には、ステップＳ１１のように、カーボンブラックと、灰分と、金属ワイヤＷとが残る。

【0040】

ステップＳ１１で混合物中に含まれている金属ワイヤＷは、ステップＳ１２の金属ワイヤ取出し工程（鉄分分級工程）において、金属ワイヤ取出し機により取り出される。すなわち、鉄分が分級される。分級されたステップＳ１３の金属ワイヤＷは、ステップＳ１４において、鉄くずとなって再利用される。

【0041】

ステップＳ１２で金属ワイヤＷが分級されたカーボンブラックと灰分との混合物は、ステップＳ１５において、灰分分級機により分離される。すなわち、ステップＳ１６に示す灰分と、ステップＳ１７に示すカーボンブラックとに分離される。これにより、最終的に、純度の高いカーボンブラックが回収される。

【0042】

図８は、加熱処理において、温度の時間的変化と、炭化残渣Ｃの質量（熱重量）の時間的変化を示したグラフである。上段のグラフＧ１は酸素濃度が５％の時の質量変化を示している。中段のグラフＧ２は酸素濃度が５％より大きく１０％以下の範囲、たとえば１０％の時の質量変化を示している。下段のグラフＧ３は酸素濃度が１０％より大きい時、たとえば２０％の時の質量変化を示している。破線で示すグラフＸ１は、温度の変化である。

【0043】

グラフＧ１において、温度上昇に伴い、最初に１００℃で水分が蒸発し、次いで水素が離脱し、６００℃以上で揮発成分がガス化される。さらに温度上昇して、８００℃（第１の設定温度）を超えると、固定炭素成分がガス化される。ガス化により生じた一酸化炭素又は二酸化炭素は排出され、ガス化されないカーボンブラック及び灰分が残る。すなわち、固定炭素分がガス化を始める第１の設定温度（Ｔ１）は８００℃に設定される。

【0044】

グラフＧ２及びグラフＧ３のように、酸素濃度を大きくすると、カーボンブラックまでも燃焼を始め、カーボンブラックの回収率がグラフＧ１の場合よりも低くなる。

【0045】

図９は、金属ワイヤ取出し機（鉄分分級機）の概略図である。図９に示すように、金属ワイヤ取出し機（鉄分分級機）は、棒状の電磁石５２と吊り部材６２とを備えて構成され。電磁石５２により金属ワイヤＷを吸着させることにより、金属ワイヤＷが炭化残渣Ｃから分離される。

【0046】

図１０はカーボンブラックと灰分とを分離する灰分分級機の概略図である。図１０の灰分分級機は、フィルターを有するサイクロン式分級機本体５３と、ホース５３ａと、ノズル部５３ｂとを備えて構成される。ノズル部５３ｂによりカーボンブラック及び灰分の混合物が吸引され、分級機本体５３内の遠心力を利用して灰分とカーボンブラックとが分離される。

【0047】

［実施形態による効果］
（１）廃タイヤから純度の高いカーボンブラックを効率良く回収でき、回収したカーボンブラックを新たにタイヤ製造に再利用できる。これにより、資源を有効利用できるのはもちろんのこと、新たにカーボンブラックを製造することによる環境負荷をなくし、温室効果ガス負荷を低減できる。

【0048】

（２）加熱工程時、微量の酸素（５％あるいはそれ以下）を投入するので、ゴム炭化物のガス化が促進される。特に、微量としていることにより、前述ガス化を促進する一方で、カーボンブラックまでもが燃焼するのを防ぎ、カーボンブラックの回収率を高く維持することが可能となる。

【0049】

［他の実施形態］
（１）前記実施形態では、炭化残渣は、８００℃を超え、１４００℃未満の範囲の高温環境下で加熱処理されたが、９００℃を超え、１４００℃未満の範囲の高環境下で加熱処理することにより、固定炭素分のガス化はさらに促進される。

【0050】

（２）粉砕機としては、図５に示す撹拌機５１の他に、炭化残渣及び金属ワイヤの混合物を連続的に叩くスタピング方式の転圧装置等を利用することもできる。

【0051】

（３）鉄分分級機としては、図９のような電磁石の他に、サイクロン式の分級機を利用する事も可能である。

【0052】

（４）灰分分級機としては、たとえば比重差により分別する分級機を利用することも可能ある。

【0053】

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、前記各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0054】

１ 乾留装置（加熱装置の一例）
５１ 撹拌機（粉砕機の一例）
５２ 金属ワイヤ取出し用電磁石（鉄分分級機の一例）
５３ サイクロン式分級機（灰分分級機の一例）
Ｗ 金属ワイヤ
Ｃ 炭化残渣

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃タイヤを乾留装置内で乾留する乾留工程と、
乾留後に残る炭化残渣を、前記炭化残渣中のゴム炭化物の固定炭素分がガス化する第１の設定温度９００℃を超え、カーボンブラックがガス化を始める第２の設定温度１４００℃未満の高温度環境下に置くことにより、前記固定炭素分をガス化して前記カーボンブラックを固体状態で残す加熱工程と、を含む廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項2】

前記乾留工程と前記加熱工程との間に、乾留により得られた前記炭化残渣を粉砕処理する粉砕工程を含む、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項3】

前記高温度環境下において、重量濃度５％以下の微量酸素を添加する、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項4】

前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生した乾留ガスを燃焼させることにより得られた熱を利用する、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項5】

前記高温環境を維持する熱源として、前記乾留工程で発生する乾留ガスを冷却することにより得られた乾留油を燃焼させることにより得られた熱を利用する、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項6】

前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから鉄成分を分離する鉄分分級工程を含む、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【請求項7】

前記加熱工程で固体として残るカーボンブラックから灰分を分離する灰分分級工程を含む、請求項１に記載の廃タイヤのカーボンブラック回収方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0002】

自動車を始めとする各種車両に用いられたゴム製の廃タイヤは、重量比で約２５％のカーボンブラックが添加されている。ここで、カーボンブラックは化石燃料を高温度下で不完全燃焼させることで製造され、製造時における環境負荷が非常に高い。さらに、乗用車用タイヤ（例えば１９５／６５Ｒ／１５のタイヤ）を構成する原材料の総温室効果ガス発生量（２２８ｋｇ＿ＣＯ２／本）のうち、該乗用車用タイヤに添加されたカーボンブラックに起因する温室効果ガス発生量（６８．４ｋｇ＿ＣＯ２／本）は約３０％も占めている。これらの事実から、地球温暖化対策の１つとして、ゴム製の廃タイヤからカーボンブラックを高い純度で回収する技術が急務となっている。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0026】

簀子状の中棚３０がカートリッジ容器２５内の上下方向幅の概ね中間部に装着可能である。なお、本実施形態に係る乾留工程では、この中棚３０は用いられていない。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0028】

（乾留工程）
廃タイヤＴの乾留工程を説明する。図１において、廃タイヤＴはカートリッジ容器２５内に投入され、乾留装置１の加熱炉２２により、酸素のない雰囲気中で加熱される。これにより乾留ガスが発生する。発生した乾留ガスは、乾留ガス出口部２７から送気通路３１、３２を介して一次冷却器２及び二次冷却器３へ順次送られ、冷却される。これにより、乾留ガス中の油成分が分離され、乾留油として粗油タンク５に送られる。一方油成分が分離された乾留ガスは、送気通路３３を介して冷却器側安全器４に送られ、一部は送気通路３５を介して乾留装置１の加熱炉２２に送られ、残りは送気通路３４を介して過剰ガス焼却炉９に送られる。