7398172 廃プラスチック油化装置及び廃プラスチック油化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】廃プラスチック油化装置及び廃プラスチック油化方法

(51)【国際特許分類】

   C10G 1/10 20060101AFI20231207BHJP

   C08J 11/12 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

C10G1/10 ZAB

C08J11/12

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023135159

(22)【出願日】2023-08-23

【審査請求日】2023-08-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517045093

【氏名又は名称】タオ・エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001922

【氏名又は名称】弁理士法人日峯国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅波 耕三

【審査官】岡田 三恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０３５８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２０００９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１２５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２４０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２００５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１５５９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１３８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３３２２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１７７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１６１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４１１１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１０Ｇ １／１０

Ｃ０８Ｊ １１／１２

Ｂ０９Ｂ ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成するガス冷却器と、ガス冷却器で生成した生成油を回収する油回収装置とを備えた廃プラスチック油化装置において、
熱分解槽が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体と、で構成され、
熱分解筒体に周囲全体に加熱手段が設けられ、廃プラスチック投入筒体の投入端部に開閉蓋が配設され、熱分解ガス取出し筒体の取出し端部に熱分解ガス取出し口部が設けられた開閉蓋が配設されたこと
を特徴とする廃プラスチック油化装置。

【請求項2】

廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成するガス冷却器と、ガス冷却器で生成した生成油を回収する油回収装置とを備え、廃プラスチック油化装置において、
熱分解槽が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体と、で構成された廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法において、
熱分解槽内に、生成油部及び生成ガス部が形成され、さらに熱分解ガス取出し筒体内に、底部に生成油部及び上部に生成ガス部が形成されること
を特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法。

【請求項3】

請求項２に記載された廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法において、
廃プラスチックが、廃プラスチック投入筒体内に投入され、当該廃プラスチック投入筒体内に投入された当該廃プラスチックが熱分解筒体に投入されること
を特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法。

【請求項4】

請求項２に記載された廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法において、
熱分解槽内で生成された生成ガスが、前記熱分解ガス取出し筒体に形成された生成ガス部から取出されること
を特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、廃プラスチック油化装置及び廃プラスチック油化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

廃プラスチック油化装置は、廃プラスチックを油に戻し、生成油をボイラー燃料として利用する装置として知られる。廃プラスチック油化装置として、熱分解槽を縦に配置する竪型の廃プラスチック油化装置及び横に配置する廃プラスチック油化装置が知られている。

【0003】

特許文献１及び特許文献２には、竪型の廃プラスチック油化装置が記載される。

【0004】

特許文献２には、熱分解槽の槽底に残渣の抜出し部が形成され、熱分解槽の一側方から粉砕された廃プラスチックが投入される横型の熱分解槽を持つ廃プラスチック油化装置が記載される。

【0005】

特許文献３には、横長筒状をなし、扉によって開閉される主投入口が長手方向の一端に形成され、上部に熱分解油のガスを抽出する抽出口が形成された槽本体を持つ廃プラスチックから油を回収する丸形横型熱分解槽が記載される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１４－２４０４６０号公報

【文献】特許第４２１０２２２号公報

【文献】特開２０１０－１５５９４４号公報

【文献】特許第５５５８２６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

丸形横型熱分解槽の周囲に加熱手段を配設して丸形横型熱分解槽の長手全域に亘って加熱を行い、加熱を有効に行うことのできる廃プラスチック油化装置を求めるニーズがある。

【0008】

構造がシンプルで、丸形横型熱分解槽の長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うことのできる丸形横型熱分解槽構造が求められる。

【0009】

特許文献１、特許文献２に記載された廃プラスチック油化装置は、竪型構造であり、廃プラスチック投入部が熱分解槽の中央に位置して、長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うように構成されていない。

【0010】

特許文献３に記載された廃プラスチック油化装置は、横型構造であるが、構造が複雑である。

【0011】

特許文献４に記載された廃プラスチック油化装置は、横型構造であるが、扉によって開閉される主投入口が長手方向の一端に形成され、廃プラスチック投入に当たって廃プラスチック投入手段を付加することを要し、また長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うように構成されていない。

【0012】

本発明は、係る点に鑑み、構造をシンプルにして、丸形横型熱分解槽の長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うことのできる丸形横型熱分解槽構造を持つ廃プラスチック油化装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成するガス冷却器と、ガス冷却器で生成した生成油を回収する油回収装置とを備えた廃プラスチック油化装置において、
熱分解槽が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体と、で構成され、
熱分解筒体に周囲全体に加熱手段が設けられ、廃プラスチック投入筒体の投入端部に開閉蓋が配設され、熱分解ガス取出し筒体の取出し端部に熱分解ガス取出し口部が設けられた開閉蓋が配設されたこと
を特徴とする廃プラスチック油化装置を提供する。
また本発明は、廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽と、熱分解槽で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成するガス冷却器と、ガス冷却器で生成した生成油を回収する油回収装置とを備え、廃プラスチック油化装置において、
熱分解槽が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体と、で構成された廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法において、
熱分解槽内に、生成油部及び生成ガス部が形成され、さらに熱分解ガス取出し筒体内に、底部に生成油部及び上部に生成ガス部が形成されること
を特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法を提供する。

【発明の効果】

【0014】

本発明は、丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体とを有して構成され、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体が熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入でき、また丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体が熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出すことができる。

【0015】

この構造によれば、構造がシンプルであって、丸形横型熱分解槽の長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うことのできる丸形横型熱分解槽構造を持つ廃プラスチック油化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例である廃プラスチック油化装置の構造を示す図

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本発明の実施例である廃プラスチック油化装置の構造を示す図である。

【0018】

図１において、本発明の実施例である廃プラスチック油化装置１は、廃プラスチックを熱分解してガス化する熱分解槽２と、熱分解槽２で生成した熱分解ガスを冷却して油を生成するガス冷却器４と、ガス冷却器で生成した生成油を回収する油回収装置６とを備えた、一定数量ごとに処理を行なうバッチ式の廃プラスチック油化装置である。本発明の廃プラスチック油化装置は、バッチ式の廃プラスチック油化装置に限定されず、連続処理を行なう廃プラスチック油化装置とすることができる。

【0019】

熱分解槽２が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体１１と、熱分解筒体の一方の端部（図では、右端）に接続され、熱分解筒体１１から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体１１に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体１２と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体１１から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体１３と、で構成される。熱分解筒体１１は、内径が、例えば６００φのものが選ばれる。
廃プラスチック投入筒体１２及び熱分解ガス取出し筒体１３の傾斜角度は、例えば３０～６０度の範囲で選択される。

【0020】

熱分解筒体１１に周囲全体に加熱手段としてのヒーター１４が設けられ、廃プラスチック投入筒体１２の投入端部に開閉蓋１５が配設され、熱分解ガス取出し筒体の取出し端部に熱分解ガス取出し口部１７が設けられた固着蓋１６が配設される。

【0021】

開閉蓋１５は、回転固定部材３３によって、１８０度回転可能に廃プラスチック投入筒体１２に配設される。開閉蓋１５には、例えばクラッチ締結機構を持つクラッチドアが用いられ、クラッチ締結係合により強力な締結力を得ることができる。各種のクラッチドアが知られている。

【0022】

また、熱分解槽２は、横型設置で廃プラスチックを連続して投入する構造として熱分解、ガス化することが可能であり、連続して廃プラスチックを投入する場合に、開閉蓋１５には、圧力保持機構を持つ開閉手段を用い、連続投入装置を備えた廃プラスチック投入装置として構成する。

【0023】

固着蓋１６は、熱分解ガス取出し筒体１３に着脱できるようにして固着され、中央部に熱分解ガス取出し口部１７を備える。

【0024】

熱分解筒体１１の外部に配設された電源部２１が配設され、温度調整装置２４を介してヒーター１４に接続される。温度調整装置２４は、熱分解槽内に生成された生成油の温度を熱分解槽内で所定温度範囲に調整する。ヒーター１４による加熱は、例えば５００℃を最大として操作される。
加熱手段としては、高周波発生部を設けて、高周波による加熱方式が採用されてもよい。この場合は、熱分解筒体周囲にコイルが巻回される。
熱分解槽２で生成した熱分解ガスは、熱分解ガス取出し口部１７に接続された経路１８を経てガス改質装置３に導入される。

【0025】

熱分解槽内に、液面計２０が配設され、液面情報が外部に取り出され、廃プラスチック処理制御に用いられる。

【0026】

開閉蓋１５の近辺に廃プラスチック投入装置２２が配設され、開閉蓋１５を開放し、一定量の廃プラスチックを廃プラスチック投入筒体１２に投入する。この場合、集合された廃プラスチックは、ホッパーなどの廃プラスチック投入装置２２によって固形化、粉砕されて廃プラスチック投入筒体１２に投入される。

【0027】

熱分解槽２は、外枠体１０の内部に保持され、外枠体１０は、ロードセル２３に載置され、投入された廃プラスチック量及び生成された生成油の油量が計測可能とされ、廃プラスチック処理制御に用いられる。

【0028】

本発明の実施例の熱分解筒体１１は、上述されたように、丸型の筒体で形成された熱分解筒体１１と、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体１２と、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体１３と、で構成される特徴がある。熱分解筒体１１がこのような特徴を有するので、ヒーター１４を熱分解筒体周囲全体に、すなわち全周に配設することに障害物がなく、全周に配設することができ、構造をシンプルなものとすることができ、周囲面積当たりの加熱効率をよくすることができる。
本実施例によれば、熱分解槽内に、生成油部及び生成ガス部が形成され、さらに熱分解ガス取出し筒体内に、底部に生成油部及び上部に生成ガス部が形成される。

【0029】

さらに、廃プラスチックが、廃プラスチック投入筒体内に投入され、当該廃プラスチック投入筒体内に投入された当該廃プラスチックが熱分解筒体に投入される。

【0030】

さらに、熱分解槽内で生成された生成ガスが、前記熱分解ガス取出し筒体に形成された生成ガス部から取出される。

【0031】

廃プラスチック投入装置２２から投入された廃プラスチックは、自重で斜形状配置の廃プラスチック投入筒体内を滑り降り、横状配置の廃プラスチック投入筒体１２に導入され、搬送のための搬送装置を設けることを要しない。

【0032】

熱分解筒体内に導入された廃プラスチックは、熱分解槽全周に設けたヒーター１４によって加熱され、溶融した油が生成される。溶融した油は、生成油部３１を形成する。生成油部３１の液面は、液面計２０によって計測される。

【0033】

熱分解槽２の底部に溜まった残渣は、定期的に固着蓋１６が取り外されて、残渣取出し具（図示せず）によって外部に取り出される。残渣取出し具を熱部分解槽２に固着して設けておく必要はない。

【0034】

熱分解槽内に回転翼を持つ回転軸を配設することを要しないが、熱分解槽内に回転翼を持つ回転軸を配設することを除外しない。

【0035】

生成油は、加熱に伴って気化しガス化する。生成油部３１の上部に生成ガス部３２が形成される。生成油部３１は、斜形状配置の熱分解ガス取出し筒体１３の底部部分にも形成され、生成ガス部３２は、斜形状配置の熱分解ガス取出し筒体１３の上部部分にも形成される。

【0036】

熱分解ガス取出し口部１７は、熱分解ガス取出し筒体内の生成ガス部３２に連通し、ガス圧によって熱分解ガス取出し筒体内の生成ガス部３２から経路１８に導出され、ガス改質装置３に導出される。

【0037】

ガス改質装置３は、ガス中の水及びタールを含む夾雑物を除去し、タールを熱分解槽３に戻す。

【0038】

夾雑物が除去されたガスは、ガス冷却装置４に導出される。ガス冷却装置４には、冷却源５がリサイクルできるようにして連結してあり、冷却源５からガス冷却装置４に送出された冷却体は、ガス冷却装置内のガスを冷却し、油を生成する。

【0039】

生成油は、油回収装置６に導出され、ここに回収油として貯油される。貯油油は、適宜導出され、再利用される。

【0040】

上記の例では、廃プラスチックを熱分解する場合について説明したが、廃プラスチックにパームやジャトロハのような水分を含むバイオマス原料が含まれている場合を含む。

【0041】

廃プラスチックには、例えばポリエステル、ポリ塩化ビニル樹脂材になるものが含まれる。

【0042】

本実施例によれば、熱分解槽内に、生成油部及び生成ガス部が形成され、さらに熱分解ガス取出し筒体内に、底部に生成油部及び上部に生成ガス部が形成されることを特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法が提案される。

【0043】

さらに、廃プラスチックが、廃プラスチック投入筒体内に投入され、当該廃プラスチック投入筒体内に投入された当該廃プラスチックが熱分解筒体に投入されることを特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法が提案される。

【0044】

さらに、熱分解槽内で生成された生成ガスが、前記熱分解ガス取出し筒体に形成された生成ガス部から取出されることを特徴とする廃プラスチック油化装置による廃プラスチック油化方法が提案される。

【符号の説明】

【0045】

１…廃プラスチック油化装置、２…熱分解槽、３…ガス改質装置、４…ガス冷却器、６…油回収装置、１０…外枠体、１１…熱分解筒体、１２…廃プラスチック投入筒体、１３…熱分解ガス取出し筒体、１４…ヒーター、１５…開閉蓋、１６…固着蓋、１７…熱分解ガス取出し口部、１８…経路、２０…液面計、２１…電源、２２…廃プラスチック投入装置、２３…ロードセル、２４…温度調整装置、２５…台座、３１…生成油部、３２…生成ガス部。

【要約】

【課題】 構造をシンプルにして、丸形横型熱分解槽の長手全域に亘って加熱し、加熱を有効に行うことのできる丸形横型熱分解槽構造を持つ廃プラスチック油化装置を提供する。
【解決手段】 熱分解槽が横型設置で廃プラスチックを熱分解してガス化する丸型の筒体で形成された熱分解筒体と、熱分解筒体の一方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、廃プラスチックを斜め横上方向から熱分解筒体に投入する、丸型の筒体で形成された廃プラスチック投入筒体と、熱分解筒体の他方の端部に接続され、熱分解筒体から離れる方向で上方斜め方向に配設され、生成ガスを熱分解筒体から斜め横上方向に取出す、丸型の筒体で形成された熱分解ガス取出し筒体と、で構成される。
【選択図】 図１

【図1】