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JP3561310B2 - Dry distillation type oiling equipment - Google Patents
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JP3561310B2 - Dry distillation type oiling equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えばゴムやプラスチックで被覆された電線やケーブルの廃材、廃タイヤ等の高分子有機廃材を熱分解することにより油分を回収する乾留式油化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、この種の乾留式油化装置としては、図5に示すようなものが知られており、このような装置を用いて高分子有機廃材を原料とする油分の回収が行われている。以下、この従来の乾留式油化装置について説明すると、この装置は、上記高分子有機廃材を熱分解することにより乾留ガスを発生させるガス発生炉9と、発生した乾留ガスを冷却することにより乾留ガス中に含まれる油分を分離回収する油分回収手段2と、油分を回収した残りの可燃成分を燃焼処理等して無公害化する排ガス処理手段4とから基本構成されている。ここで、上記のガス発生炉1cとしては特開平5−180425号公報および特開昭62−17513号公報により、上記油分回収手段2における熱交換器22および回収方法としては特開昭62−1431号公報および特開昭62−1432号公報により、上記排ガス処理手段4における2次燃焼方法としては特公昭59−9010号公報によりそれぞれ開示されている。
【0003】
上記ガス発生炉9は、炉内が上側の熱分解部91と下側の自己燃焼部92とに分けられた階段状の傾斜多段式に構成されており、上記自己燃焼部92には燃料タンク93aからの燃料を燃焼させる燃焼バーナ93と、燃焼のための空気をブロワ94aにより供給する空気供給手段94とが設けられている。
【0004】
そして、この従来の装置による油分を回収する手順は、まず、炉内の熱分解部91および自己燃焼部92内に原料を充填し、その自己燃焼部92内に空気供給手段94により外部から空気を供給しながらその自己燃焼部92内の原料を燃焼バーナ93により燃焼させる。そして、原料が燃焼し始めた後、上記燃焼バーナ93を停止し、上記の空気の供給を継続して原料を自己燃焼させ続け、その燃焼熱により熱分解部91の原料を熱分解させて乾留ガスを生成する。
【0005】
次に、この乾留ガスを上記油分回収手段2に導出して、熱交換器22,23,24に通すことにより冷却し、気液分離した油分を油貯蔵タンク27,28に回収する。そして、上記排ガス処理手段4において、油分として回収されずに乾留ガス内に残った低炭素数成分を2次燃焼室41で完全燃焼させ、この2次燃焼室41での燃焼排ガスを消煙用の熱交換器42、洗浄集塵用の洗煙塔43、および、ミストセパレータ44に通し、これにより無公害化した清浄ガスを煙突45から外気に排出する。
【0006】
以上、要するに、上記の従来の乾留式油化装置は、図6に原理図を示すように、ガス発生炉9内に空気を供給しながら燃焼バーナ93により原料Mを着火し、着火後、ガス発生炉9が所定の温度、例えば400℃となるまで燃焼バーナ93で着火し続け、上記所定の温度になれば、上記燃焼バーナ93による着火を停止して、以後、空気の供給継続により原料Mの一部(例えば10%)の自己燃焼を継続させ、この自己燃焼に伴う燃焼熱により残りの原料Mを熱分解させて乾留ガスを得るように構成されたものである。そして、ガス発生炉9の運転制御、すなわち、熱分解条件の制御は、空気の供給量の制御により自己燃焼度合いを制御し、これにより、ガス発生炉9内の温度を制御することにより行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の乾留式油化装置においては、熱分解のための熱を原料M自体を燃焼させることにより得るようになっているため、その燃焼させている原料は油分回収の原料として利用することができず、その分、原料に対する油分回収率である油化率が低下(最大でも50%程度)してしまうという不都合がある。
【0008】
また、上記の従来装置においては、ガス発生炉9内の温度制御が空気の供給量調節により行われているため、熱分解条件を安定的に維持制御することが困難になるという不都合がある。すなわち、炉内に供給された空気によって自己燃焼分の原料の燃焼のみならず、乾留ガス自体の燃焼が生じる場合があり、この場合、熱分解条件の変動を招きその制御が困難となる上、乾留ガスの減少に伴い油化率の低下を招き、さらには、油分の品質が不安定になる。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、油化率の向上を図り、加えて、ガス発生炉の運転制御の容易を図ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、図1に示すように、高分子材料を熱分解して乾留ガスを発生させる乾留炉1と、この乾留炉1の上部に接続され、上記乾留ガスを冷却することにより油分を分離回収する油分回収手段2と、上記高分子材料に対しその熱分解温度下で接触しても高分子材料の自己燃焼を生じさせることのない高温ガスを発生させる高温ガス発生手段3とを備える。そして、この高温ガス発生手段3と上記乾留炉1とを、上記高温ガスのみが上記乾留炉1内に高分子材料を熱分解する熱媒体として吹き込まれるよう互いに接続する構成とし、また、高温ガス発生手段1を、油分回収手段により油分が回収された残りの乾留ガスを燃焼した燃焼排ガスにより高温ガスを生成する乾留ガス燃焼手段と、この乾留ガス燃焼手段とは別に設けられて独立して高温ガスを発生させる独立高温ガス発生手段と、これら乾留ガス燃焼手段および独立高温ガス発生手段と乾留炉との接続を、起動段階において上記独立高温ガス発生手段から高温ガスが乾留炉へ吹き込まれる一方、定常運転段階において上記乾留ガス燃焼手段から高温ガスが乾留炉へ吹き込まれるよう切換える供給切換手段とによって構成し、さらに、独立高温ガス発生手段を、コークス炉により構成するものである。
【0011】
【作用】
上記の構成により、請求項1記載の発明では、高温ガス発生手段により発生された高温ガスが乾留炉内に吹き込まれ、この高温ガスの熱により高分子材料(原料)の熱分解が行われる。そして、この熱分解により生じた乾留ガスが油分回収手段により冷却されて油分が分離回収される。上記熱分解に際し、上記高温ガスが原料に接触してもその原料が自己燃焼を生じることがないため、乾留炉内に充填された高分子材料の全量が熱分解による油化対象となり、従来の炉内に空気を供給し続けて原料の自己燃焼により熱分解のための熱を得る場合と比べ、油化対象が自己燃焼させる原料分増加し、乾留ガス自体が燃焼することがなくなるため油化率の向上が図られる。
【0012】
加えて、上記乾留炉内に吹き込まれる高温ガスが上記熱分解温度では原料の自己燃焼を生じさせないものであるため、熱分解による乾留ガスの生成が安定化し、油分回収の安定化に伴い油化率の向上が図られる上、上記高温ガスの熱自体で炉内温度の制御が可能になるため、従来の供給空気量の調節による炉内温度を制御する場合と比べ、熱分解条件の制御が容易になり安定した熱分解条件の維持が可能になる。
【0013】
さらに、起動段階では、供給切換手段によって独立高温ガス発生手段が乾留炉と接続され、この独立高温ガス発生手段で発生された高温ガスが乾留炉内に吹き込まれる。そして、この高温ガスにより乾留炉内が加熱昇温されて原料の熱分解が始まる。この熱分解により乾留ガスが定常的に発生するようになる定常運転段階になると、上記供給切換手段により乾留ガス燃焼手段が乾留炉と接続され、上記乾留ガスから油分回収手段で油分の回収が行われた後の残りの乾留ガスが上記乾留ガス燃焼手段において燃焼され、その燃焼排ガスが高温ガスとして上記乾留炉内に吹き込まれる。そして、この乾留ガス燃焼手段からの高温ガスにより乾留炉内での熱分解が継続される。
【0014】
【実施例】
以下、実施例を図面に基づいて説明する。
<第1実施例>
図2は、第1実施例に係る乾留式油化装置を示し、1aは乾留炉1(図1参照)としてのガス発生炉、2はこのガス発生炉1aで発生した乾留ガスから油分を分離回収する油分回収手段、3aは高温ガス発生手段3(図1参照)としての乾留ガス燃焼手段、4は排ガス処理手段である。
【0015】
−ガス発生炉1aの構成−
上記ガス発生炉1aは、鉛直筒状の原料導入部10と、乾留ガスを発生させるガス発生室11と、残渣燃焼室12と、残渣回収部13とから基本構成されたものであり、上記の原料導入部10を頂部としてガス発生室11から残渣燃焼室12および残渣回収部13にかけて各底面が階段状でかつ下り勾配にされて全体として傾斜多段式に構成されている。すなわち、本第1実施例におけるガス発生炉1aは、従来装置(図5参照)の自己燃焼部92と乾留ガスを発生させる熱分解部91との全体を、ガス発生室11とするものである。
【0016】
上記原料導入部10の頂部には原料を供給するバケットコンベア14が連結されており、また、内部には各一対の開閉板が略V字状配置で相対向するように構成された3つの開閉ダンパー15a,15b,15cが所定の上下間隔毎に設けられている。そして、上記バケットコンベア14により搬送された原料が上記頂部から閉状態の上側開閉ダンパー15a上に投入されるようになっている。そして、上記3つの開閉ダンパー15a,15b,15cは、閉状態の上側開閉ダンパー15aに原料が投入された後、この上側開閉ダンパー15aをのみ開作動して閉状態の中間開閉ダンパー15b上に上記原料を落とし、次に、上記上側開閉ダンパー15aを閉状態にした後、中間開閉ダンパー15bをのみ開作動して閉状態の下側開閉ダンパー15c上に原料を落とす、というように原料を載せた開閉ダンパーをのみ順次開作動させることにより外気の侵入を可及的に防止しかつ原料の予熱乾燥を図った状態で原料を上記ガス発生室11に充填するようになっている。
【0017】
上記ガス発生室11は、上記原料導入部10側が各開閉ダンパー15a,15b,15cにより、残渣燃焼室12側が開閉ゲート16aによりそれぞれ仕切られて密閉状態になるようにされている。上記ガス発生室11の下部には、燃焼バーナ17が設けられるとともに、後述の高温ガス導出管32の下流端が接続されている。また、上記ガス発生室11の最上部であって下側開閉ゲート15cの下側位置には、乾留ガス導出管20の上流端が図示省略の開閉弁を介して接続されている。そして、上記ガス発生室11では、内部に充填された原料が、起動時には上記燃焼バーナ17により、定常運転時には上記高温ガス導出管32により吹き込まれる高温ガスによりそれぞれ加熱昇温されて熱分解により乾留ガスを発生させる一方、発生した乾留ガスが上記乾留ガス導出管20により油分回収手段2に導出されるようになっている。
【0018】
上記残渣燃焼室12は、ガス発生室11側の開閉ゲート16aと、残渣回収部13側の開閉ゲート16bとにより密閉可能になっており、内部で上記の熱分解された後の残渣を外気導入下で燃焼させるようになっている。また、上記残渣回収部13には冷却水槽13aと図示省略の回収コンベアとが設けられ、上記残渣燃焼室12での燃焼後の残渣が上記冷却水槽13aで冷却されて回収されるようになっている。なお、上記残渣燃焼室12には図示省略の排ガス導出管が接続されており、この排ガス導出管によって燃焼排ガスを排ガス処理手段4の2次燃焼室41に送給するようにされている。
【0019】
なお、図2中18a,18b,18cはそれぞれプッシャーであり、プッシャー18a,18bはガス発生室11内の原料の撹拌および残渣の残渣燃焼室12への押し出しを行い、プッシャ18cは残渣燃焼室12内の残渣の撹拌および燃焼後の残渣の残渣回収部13への押し出しを行うようになっている。
【0020】
−油分回収手段2の構成−
上記油分回収手段2は、乾留ガス導出管20を通して導出された乾留ガスに含まれる炭塵を除去するカーボンサイクロン21と、炭塵除去後の乾留ガスを冷却して油分を分離回収する第1,第2および第3の各熱交換器22,23,24と、この各熱交換器22,23,24で回収しきれなかった場合の油分回収及び後述の2次燃焼室41からのガスの逆流防止を行うバブリング槽25と、乾留ガスの吸引,圧送を行うブロワ26とから構成されている。そして、上記第1熱交換器22を通すことにより分離された油分が油タンク27に貯蔵される一方、上記第2および第3熱交換器23を通すことにより分離された油分が油タンク28に貯蔵されるようになっている。
【0021】
上記第1〜第3熱交換器22,23,24は、カーボンサイクロン21の頂部から下流側に向けて順に接続されており、第3熱交換器24の下流側がバブリング槽25のガス入口に接続されている。この第1バブリング槽25はガス入口から導入された乾留ガスを液中に気泡状態で通すことにより、その乾留ガス中に含まれる水溶性成分を除去し、回収しきれていない場合の油成分を回収し、かつ、ブロワ26側からのガスの逆流を阻止するようになっている。そして、乾留ガスは、ガス出口からブロワ26に吸引されて、その吐出側に接続された導管40を通して排ガス処理手段4および乾留ガス燃焼手段3aのいずれか一方に送られるようになっている。
【0022】
−乾留ガス燃焼手段3aの構成−
上記乾留ガス燃焼手段3aは、上記ブロワ26からの乾留ガスを導入する乾留ガス導入管30と、この乾留ガス導入管30により導入された乾留ガスを燃焼して無酸素状態の高温ガスを生成する乾留ガス燃焼炉31と、この乾留ガス燃焼炉31で生成された高温ガスをガス発生炉1aのガス発生室11に吹き込む高温ガス導出管32とを備えている。
【0023】
上記乾留ガス導入管30は、上流端が上記導管40の中間位置に接続され、下流端が上記乾留ガス燃焼炉31に接続されており、その中間に上流側から第1開閉弁33および第2バブリング槽34が介装されている。また、この乾留ガス導入管30にはリターン配管35が付設されており、このリターン配管35の上流端は上記乾留ガス導入管30の第1開閉弁33と第2バブリング槽34との間の位置に第2開閉弁36を介して接続され、下流端は第3バブリング槽37を介して排ガス処理手段4の2次燃焼室41に接続されている。そして、上記第2開閉弁36の開閉調節によって、ブロワ26により送られる乾留ガスをこのリターン配管35を通して2次燃焼室41にリターンし、これにより、乾留ガス過剰時等における乾留ガス導入管30を通して乾留ガス燃焼炉31に導入する乾留ガスの量を調整するようになっている。なお、上記第2もしくは第3バブリング槽34,37は、乾留ガス燃焼炉31もしくは2次燃焼室41からのガスの逆流を阻止することにより、より一層の安全性を図るものである。
【0024】
上記乾留ガス燃焼炉31は、上記乾留ガス導入管30の下流端と、上記高温ガス導出管32の上流端とがそれぞれ接続されており、図示省略の着火部と、上記乾留ガス導入管30から導入される乾留ガスの流量検出器と、燃焼のための空気を供給する空気供給器と、上記流量検出器の検出値に基づいて上記空気供給器での空気供給量を調整することにより燃焼状態を制御する制御器とを備えている。この制御器は、上記流量検出器で検出された量の乾留ガスを完全燃焼させるに必要な理論的酸素量を求め、この理論的酸素量に基づいて上記乾留ガスの燃焼が不完全燃焼となるように上記理論的酸素量より所定量減じた量の酸素ガスが供給されるよう上記空気供給器での空気供給量を制御するようになっている。そして、上記乾留ガス燃焼炉31では、導入された乾留ガスを燃焼して供給された酸素ガスを完全に消費することにより酸素ガスを含まない所定温度の高温ガスとしての燃焼排ガスを生成するようになっている。
【0025】
そして、上記高温ガス導出管32は、上記乾留ガス燃焼炉31で生成された所定量の燃焼排ガスをガス発生炉1aのガス発生室11内に吹き込むようになっている。
【0026】
−排ガス処理手段4の構成−
上記排ガス処理手段4は、上述の導管40の下流端が接続された2次燃焼室41と、この2次燃焼室41での燃焼により生じた燃焼排ガスの冷却を行う消煙用熱交換器42と、冷却後の排ガスの洗浄集塵を行う洗煙塔43と、ミストセパレータ44と、清浄ガスを外気に排出させる煙突45とを備えている。
【0027】
上記2次燃焼室41は、導管40を通して導入される乾留ガスを空気供給下で燃焼させ、これにより、常温で気体であるため上記油分回収手段2で回収されない、乾留ガス中に残った低炭素数成分を完全燃焼させるようになっている。
【0028】
−第1実施例による油化処理の手順等−
上記構成の第1実施例による油化処理の手順を以下に説明する。
【0029】
まず、ガス発生炉1aのガス発生室11内に、原料として天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム,クロロプレンゴム等の合成ゴム、もしくは、ポリエチレン,ポリプロピレン等のオレフィン系プラスチック材料の他、ポリ塩化ビニル等のハロゲンを含むプラスチック材料等の油化対象となる高分子材料、具体的には、これらの材料を伴うゴムまたはプラスチック被覆電線、ゴムまたはプラスチック被覆ケーブル、もしくは、タイヤ等の高分子有機廃材を適当な長さ,大きさにして、原料導入部10を通して充填し、準備が終了する。
【0030】
次に、起動段階では、燃焼バーナ17によりガス発生室11内を加熱昇温してガス発生室11の底部の原料を別途供給する空気で燃焼させ、この燃焼熱により上部の原料を熱分解して乾留ガスを発生させる。この乾留ガスを乾留ガス導出管20から導出して、油分回収手段2で油分の回収を行った後、乾留ガス導入管30を介して乾留ガス燃焼炉31に導入する。
【0031】
そして、乾留ガスが発生し始めその乾留ガスが乾留ガス燃焼炉31に導入されるようになる定常運転段階となれば、上記燃焼バーナ17による加熱を停止し、以後、ガス発生室11への空気の供給を遮断し、上記乾留ガス燃焼炉31で乾留ガスを燃焼することにより得られた所定温度(例えば800〜900℃)の燃焼排ガスを高温ガス導出管32を介して上記ガス発生室11内に吹き込み、この燃焼排ガスによりガス発生室11内の原料を無酸素状態で熱分解して乾留ガスの発生を継続させる。この定常運転段階では、吹き込まれる燃焼排ガスが酸素ガスを含まないものであるため、上記起動段階での原料の自己燃焼が止まり、以後、ガス発生室11内に充填されるすべての原料が乾留ガス生成のための熱分解の対象となる。なお、この定常運転の継続により発生する乾留ガスが増大して乾留ガス燃焼炉31への導入が過剰になる場合は、第2開閉弁36を開き乾留ガスの一部をリターン配管35を通して2次燃焼室41に導き、この2次燃焼室41で導入された乾留ガスを燃焼する。そして、その燃焼排ガスを消煙用熱交換器42、洗煙塔43およびミストセパレータ44を通すことにより清浄ガスにし、この清浄ガスを煙突45から大気に放出する。
【0032】
−第1実施例による作用,効果−
上記の定常運転状態では、ガス発生室11内に吹き込まれる高温ガスとしての燃焼排ガスが酸素ガスを含まないものであるため、起動段階での原料の自己燃焼が止まり、以後、ガス発生室11内に充填される原料の全量が乾留ガス生成のための熱分解の対象、すなわち、油化対象となる。このため、従来の熱分解のための熱を得るために炉内に空気を供給し続けて原料を自己燃焼させ続ける場合と比べ、自己燃焼させない分、油化対象を増加することができ、油化率の向上を図ることができる。
【0033】
加えて、上記熱分解のための炉内温度の制御を吹き込む燃焼排ガスの温度および量の調節により確実に行うことができ、従来の供給空気量の調節により炉内温度を制御する場合と比べ、熱分解条件の制御を容易に行うことができ、これにより、安定した熱分解条件を維持することができる。さらに、上記ガス発生室11内が上記の吹き込まれる燃焼排ガスによって確実に無酸素状態になるため、熱分解による乾留ガスの生成が安定化し、油分回収の安定化に伴い油化率の向上を図ることができる。
【0034】
また、上記のガス発生室11内に吹き込む高温ガスの生成を、乾留ガス燃焼炉31で油分回収後の乾留ガスを燃焼させることによって行っているため、その燃焼排ガスによって酸素ガスを含まない、または、極小量に減少した状態の高温ガスを容易かつ確実に得ることができる上、従来廃棄されていた上記油分回収後の乾留ガスの有効利用を図ることができる。
<第2実施例>
−第2実施例の構成−
図3は、第2実施例に係る乾留式油化装置を示す。本第2実施例は、高温ガス発生手段3(図1参照)を定常運転段階用の乾留ガス燃焼手段3aと、起動段階用の独立高温ガス発生手段3bとで構成し、これらを供給切換手段としての切換弁38によって運転段階に応じて切換えるようにしたものである。従って、本第2実施例におけるガス発生炉1bは、第1実施例のガス発生炉1aの如き起動時用の燃焼バーナ17を省略したもので構成されている。
【0035】
上記乾留ガス燃焼手段3aは、上記第1実施例のものと同様構成の乾留ガス導入管30と、乾留ガス燃焼炉31と、高温ガス導出管32とを備えており、その高温ガス導出管32の中間位置に上記切換弁38が介装されている。
【0036】
上記独立高温ガス発生手段3bは、コークス炉により構成されており、石炭,コークスを燃料として、これらを燃焼させて得られる二酸化炭素(CO2 )、一酸化炭素(CO)および窒素(N2 )等からなる燃焼排ガスによって、高温で酸素ガスを含まない高温ガスを発生させるようになっている。そして、この独立高温ガス発生手段3bに接続された高温ガス導出管39の下流端が上記切換弁38に接続されている。
【0037】
上記切換弁38は、例えば三方切換弁等が用いられて起動側と定常側とに切換可能に構成されている。そして、上記切換弁38は、これを起動側に切換えることにより上記高温ガス導出管39とガス発生室11とのみが互いに連通される一方、定常側に切換えることにより上記高温ガス導出管32とガス発生室11とのみが互いに連通されるようになっている。
【0038】
なお、上記乾留式油化装置のその他の構成は第1実施例のものと同様であるために、同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。
【0039】
−第2実施例の作用,効果−
上記構成の第2実施例の場合、まず、起動段階では、切換弁38が起動側にされて独立高温ガス発生手段3bがガス発生室11と連通され、この独立高温ガス発生手段3bから所定温度(例えば800〜900℃)の高温ガスが上記ガス発生室11内に吹き込まれる。この高温ガスによってガス発生室11内が加熱昇温され、所定の温度(例えばほぼ400℃)になれば原料の熱分解が始まり乾留ガスが発生する。そして、この乾留ガスが、油分回収手段2での油分の回収の後、乾留ガス導入管30を通して乾留ガス燃焼炉31に導入される。
【0040】
次に、乾留ガスが定常的に発生する定常運転段階になれば、上記切換弁38が定常側に切換えられて乾留ガス燃焼手段3aの乾留ガス燃焼炉31がガス発生室11と連通され、この乾留ガス燃焼炉31から上記と同様の高温ガスがガス発生室11内に吹き込まれる。以後、この乾留ガス燃焼炉31からの高温ガスによって原料が熱分解されて乾留ガスの発生が継続され、油分の回収が継続して行われれる。
【0041】
従って、起動段階から定常運転段階のすべての運転段階において、ガス発生室11内に充填された原料の全量を油化対象とすることができ、第1実施例の場合よりも油化率の向上を図ることができる。例えば、原料として天然ゴムを用いた場合、炉内温度を350〜400℃の範囲にした時、油化率は65%になり、原料としてエチレンプロピレン(EP)ゴムを用いた場合、炉内温度を470〜520℃の範囲にした時、油化率は70%になり、また、原料として樹脂状のポリオレフィンを用いた場合、炉内温度を550〜600℃の範囲にした時、油化率は63%になるというように、従来の油化率50%程度から油化率を大幅に向上させることができる。なお、上記の油化率の値は油化し得る有機部分のみからなる原料を用いた場合の結果であるが、ゴム被覆ケーブルのように30〜70重量%の銅導体等の無機質が含まれている原料の場合であっても、その無機質を加熱するための熱量分だけ余分に高温ガスを吹き込む必要があるものの、油化率自体は上記と同じものを得ることができる。
【0042】
また、上記独立高温ガス発生手段3bでの燃料を油分回収手段2で前回までの運転により既に回収されて油タンク27,28に貯蔵されている生成油を用いることにより、乾留ガス燃焼手段3aでの乾留ガスの使用とあいまって、ガス発生炉1bで生成した乾留ガスのより一層の有効利用を図ることができ、エネルギー収支の向上を図ることができる。
<他の態様>
なお、上記第1および第2実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含するものである。すなわち、上記第1実施例では、熱分解のための熱量を起動段階に燃焼バーナ17から、定常運転段階に乾留ガス燃焼手段3aからそれぞれ得ており、また、上記第2実施例では、上記熱量を起動段階に独立高温ガス発生手段3bから、定常運転段階に乾留ガス燃焼手段3aからそれぞれ得ているが、これに限らず、例えば起動段階および定常運転段階の双方において、熱分解のための熱量のすべてを独立高温ガス発生手段3bからの高温ガスにより得るようにしてもよい。すなわち、図4に示すように、上記の独立高温ガス発生手段3bの単独で高温ガス発生手段3を構成し、起動段階および定常運転段階の運転段階のいかんを問わず、上記独立高温ガス発生手段3bから吹き込まれる高温ガスによってのみガス発生室11内の原料の熱分解を行うようにしてもよい。
【0043】
上記第1および第2実施例では、乾留ガス燃焼炉31での燃焼制御において、制御器により空気供給器からの空気量の制御を行っているが、これに限らず、酸素ボンベ等を接続し、この酸素ボンベから供給される酸素ガス自体の量を制御するようにしてもよい。
【0044】
上記第1実施例における燃焼バーナ17と油タンク27,28とを接続することにより、その燃焼バーナ17の燃料として、前回までの運転により既に油タンク27,28に貯蔵された油を利用するようにしてもよい。これにより、上記回収油の有効利用、エネルギー収支の向上を図ることができる。
【0045】
また、上記第2実施例では、供給切換手段として切換弁を例示したが、これに限らず、例えば乾留ガス燃焼炉31および独立高温ガス発生手段3bをそれぞれ開閉弁を介して個別に乾留炉1bと接続するようにしてもよい。
【0046】
なお、第1および第2実施例では、乾留ガス燃焼炉31での燃焼を不完全燃焼状態に制御することにより酸素ガスを含まないか、極力減少した高温ガスを得るように構成しているが、例えば上記の燃焼を精密な完全燃焼状態になるよう制御することにより酸素ガスを含まない状態の燃焼排ガスを得ることも可能である。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明における乾留式油化装置によれば、高分子材料の熱分解に際しその高分子材料と接触しても高分子材料の自己燃焼を生じさせることのない高温ガスを発生させる高温ガス発生手段を設け、この高温ガス発生手段を上記高温ガスのみが乾留炉内の高分子材料を熱分解する熱媒体として乾留炉に吹き込まれるよう乾留炉と接続しているため、乾留炉内に充填された高分子材料の全量を熱分解による油化対象とすることができる。従って、従来の炉内に空気を供給し続けて高分子材料の一部を自己燃焼させることにより熱分解のための熱を得る装置の場合と比べ、自己燃焼させる分の高分子材料をも油化対象とすることができ、油化対象の拡大により油化率の向上を図ることができる。また、上記乾留炉内に吹き込まれる高温ガスが上記熱分解温度では原料の自己燃焼を生じさせないものであるため、熱分解による乾留ガスの生成の安定化を図ることができ、油分回収の安定化、油化率のより向上を図ることができる。
【0048】
加えて、上記高温ガスの熱自体で乾留炉炉内の温度調節、すなわち、熱分解条件の制御が可能になるため、従来の供給空気量の調節で燃焼状態を調節することにより熱分解条件を制御する装置の場合と比べ、熱分解条件の制御を容易かつ的確に行うことができ、熱分解条件を安定した状態に維持することができる。
【0049】
さらに、起動段階では独立高温ガス発生手段からの高温ガスにより乾留炉内を昇温して高分子材料の熱分解を開始させ、定常運転段階では乾留ガス燃焼手段からの高温ガスにより上記の高分子材料の熱分解を継続させることができる。これにより、装置の起動段階から定常運転段階までのすべての運転段階を通して、乾留炉内に充填された高分子材料の全量を油化対象とすることができ、油化率のより一層の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】1実施例を示す概略構成図である。
【図3】第2実施例を示す概略構成図である。
【図4】他の態様を示す概略構成図である。
【図5】従来装置の例を示す概略構成図である。
【図6】従来装置の原理的な構成図である。
【符号の説明】
1 乾留炉
1a,1b ガス発生炉(乾留炉)
2 油分回収手段
3 高温ガス発生手段
3a 乾留ガス燃焼手段(高温ガス発生手段)
3b 独立高温ガス発生手段(高温ガス発生手段)
38 切換弁(供給切換手段)
[0001]
[Industrial applications]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry distillation liquefaction apparatus for recovering oil by thermally decomposing high-molecular organic waste such as waste wires and cables and waste tires covered with rubber or plastic.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of dry distillation type oil converting apparatus, the one shown in FIG. 5 is known, and the recovery of oil from high-molecular-weight organic waste is performed using such an apparatus. . Hereinafter, the conventional dry distillation type oil-forming apparatus will be described. This apparatus comprises a gas generating furnace 9 for generating a carbonized gas by thermally decomposing the above-mentioned polymer organic waste material, and a carbonized gas by cooling the generated carbonized gas. It basically comprises an oil recovery means 2 for separating and recovering the oil contained in the gas, and an exhaust gas processing means 4 for removing the remaining combustible components from which the oil has been recovered by performing a combustion process or the like to make the pollution-free. The gas generating furnace 1c is disclosed in JP-A-5-180425 and JP-A-62-17513, and the heat exchanger 22 in the oil recovery means 2 and the recovery method are described in JP-A-62-1431. Japanese Patent Publication No. 59-9010 discloses a secondary combustion method in the exhaust gas treatment means 4 described in Japanese Patent Application Publication No. Sho 59-14010 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-1432.
[0003]
The gas generating furnace 9 has a stepped inclined multi-stage structure in which the inside of the furnace is divided into an upper pyrolysis section 91 and a lower self-combustion section 92. The self-combustion section 92 includes a fuel tank. A combustion burner 93 for burning fuel from the fuel supply 93a and air supply means 94 for supplying air for combustion by a blower 94a are provided.
[0004]
The procedure for recovering oil by this conventional apparatus is as follows. First, a raw material is charged into a pyrolysis section 91 and a self-combustion section 92 in a furnace, and air is supplied from the outside by an air supply means 94 into the self-combustion section 92. The raw material in the self-combustion section 92 is burned by the combustion burner 93 while supplying the gas. Then, after the raw material starts burning, the combustion burner 93 is stopped, the supply of the air is continued, the raw material continues to self-combust, and the raw material of the thermal decomposition section 91 is pyrolyzed by the heat of combustion to dry distillation. Generate gas.
[0005]
Next, the dry distillation gas is led out to the oil recovery means 2 and cooled by passing through the heat exchangers 22, 23 and 24, and the oil separated into gas and liquid is recovered in the oil storage tanks 27 and 28. Then, in the exhaust gas treatment means 4, the low carbon component remaining in the dry distillation gas without being recovered as oil is completely burned in the secondary combustion chamber 41, and the combustion exhaust gas in the secondary combustion chamber 41 is used for smoke suppression. Through a heat exchanger 42, a smoke collection tower 43 for cleaning and dust collection, and a mist separator 44, thereby discharging the clean gas detoxified from the chimney 45 to the outside air.
[0006]
In short, the above-described conventional dry distillation type oil conversion apparatus ignites the raw material M by the combustion burner 93 while supplying air into the gas generating furnace 9 as shown in the principle diagram in FIG. The ignition by the combustion burner 93 is continued until the temperature of the generating furnace 9 reaches a predetermined temperature, for example, 400 ° C., and when the temperature reaches the predetermined temperature, the ignition by the combustion burner 93 is stopped. (For example, 10%) is continued, and the remaining raw material M is thermally decomposed by the heat of combustion accompanying the self-combustion to obtain a carbonized gas. The operation control of the gas generating furnace 9, that is, the control of the pyrolysis conditions, is performed by controlling the degree of self-combustion by controlling the amount of supplied air, and thereby controlling the temperature inside the gas generating furnace 9. ing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional dry distillation type oil converting apparatus, since heat for thermal decomposition is obtained by burning the raw material M itself, the burned raw material is used as a raw material for oil recovery. Therefore, there is an inconvenience that the oil conversion rate, which is the oil recovery rate for the raw material, is reduced (at most about 50%).
[0008]
Further, in the above-described conventional apparatus, since the temperature control in the gas generating furnace 9 is performed by adjusting the supply amount of air, there is a disadvantage that it is difficult to stably maintain and control the thermal decomposition conditions. That is, the air supplied into the furnace may cause not only combustion of the raw material for the self-combustion but also combustion of the carbonized gas itself. In this case, fluctuations in the pyrolysis conditions are caused, and the control becomes difficult. A decrease in the carbonization gas causes a decrease in the oil conversion rate, and further, the quality of the oil component becomes unstable.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a purpose thereof is to improve the oil conversion rate and, in addition, to facilitate the operation control of a gas generating furnace.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises, as shown in FIG. 1, a carbonization furnace 1 that pyrolyzes a polymer material to generate a carbonization gas, and is connected to an upper portion of the carbonization furnace 1. An oil recovery means 2 for separating and recovering the oil by cooling the dry distillation gas; and a high-temperature gas which does not cause self-combustion of the polymer material even when the polymer material is brought into contact with the polymer material at a pyrolysis temperature. And a high-temperature gas generating means 3 for generating the gas. The high-temperature gas generating means 3 and the dry distillation furnace 1 are connected to each other such that only the high-temperature gas is blown into the dry distillation furnace 1 as a heat medium for thermally decomposing a polymer material.The high-temperature gas generating means 1 is provided separately from the carbonization gas burning means for generating a high-temperature gas from the combustion exhaust gas obtained by burning the remaining carbonization gas from which the oil has been recovered by the oil recovery means. Independent high-temperature gas generating means for independently generating high-temperature gas, and connecting the dry distillation gas burning means and the independent high-temperature gas generating means to the dry distillation furnace in the starting stage. And supply switching means for switching the high-temperature gas from the dry-distilled gas combustion means into the dry-distillation furnace in the steady-state operation stage, and the independent high-temperature gas generating means is constituted by a coke oven. .
[0011]
[Action]
With the above arrangement, in the first aspect of the present invention, the high-temperature gas generated by the high-temperature gas generating means is blown into the carbonization furnace, and the high-temperature gas causes thermal decomposition of the polymer material (raw material). Then, the dry distillation gas generated by the thermal decomposition is cooled by the oil recovery means, and the oil is separated and recovered. At the time of the thermal decomposition, even if the high-temperature gas comes into contact with the raw material, the raw material does not cause self-combustion. Compared to the case where the air is continuously supplied to the furnace and the heat for pyrolysis is obtained by the self-combustion of the raw material, the amount of the raw material to be self-combusted by the oilification target increases and the carbonization gas itself does not burn, so that The rate is improved.
[0012]
In addition, since the high-temperature gas blown into the carbonization furnace does not cause self-combustion of the raw material at the thermal decomposition temperature, the generation of the carbonized gas by the thermal decomposition is stabilized, and the oil is formed along with the stable oil recovery. In addition to improving the efficiency, the temperature of the furnace itself can be controlled by the heat of the high-temperature gas itself. This facilitates the maintenance of stable pyrolysis conditions.
[0013]
further, KiIn the operating stage, the supply switching means connects the independent high-temperature gas generation means to the carbonization furnace, and the high-temperature gas generated by the independent high-temperature gas generation means is blown into the carbonization furnace. Then, the inside of the dry distillation furnace is heated and heated by the high-temperature gas, and thermal decomposition of the raw material starts. In the steady operation stage where the pyrolysis gas is steadily generated by the pyrolysis, the carbonization gas combustion means is connected to the carbonization furnace by the supply switching means, and oil is recovered from the carbonization gas by the oil recovery means. The remaining carbonized gas after burning is burned in the carbonized gas combustion means, and the combustion exhaust gas is blown into the carbonized furnace as a high-temperature gas. Then, thermal decomposition in the carbonization furnace is continued by the high-temperature gas from the carbonization gas burning means.
[0014]
【Example】
Less than, RealAn embodiment will be described with reference to the drawings.
<First embodiment>
Figure 2,1 shows a gas distillation furnace as a carbonization furnace 1 (see FIG. 1), and reference numeral 2 denotes an oil recovery means for separating and recovering oil from a carbonization gas generated in the gas generation furnace 1a. Numeral 3a denotes a dry distillation gas burning means as the high temperature gas generating means 3 (see FIG. 1), and numeral 4 denotes an exhaust gas processing means.
[0015]
-Configuration of gas generating furnace 1a-
The gas generating furnace 1a basically includes a vertical cylindrical raw material introduction section 10, a gas generation chamber 11 for generating a dry distillation gas, a residue combustion chamber 12, and a residue recovery section 13. From the gas generating chamber 11 to the residue combustion chamber 12 and the residue recovery section 13 with the raw material introduction section 10 as the top, each bottom face is stepped and has a downward slope, so that the whole is configured as an inclined multi-stage. That is, in the gas generating furnace 1a of the first embodiment, the entirety of the self-combustion unit 92 and the pyrolysis unit 91 for generating the carbonized gas of the conventional apparatus (see FIG. 5) is used as the gas generation chamber 11. .
[0016]
A bucket conveyor 14 for supplying a raw material is connected to the top of the raw material introduction unit 10, and a pair of open / close plates each having a pair of open / close plates that are opposed to each other in a substantially V-shaped arrangement are connected inside. Dampers 15a, 15b, 15c are provided at predetermined vertical intervals. The raw material conveyed by the bucket conveyor 14 is supplied from the top onto the upper opening / closing damper 15a in a closed state. The three opening / closing dampers 15a, 15b, and 15c are configured to open only the upper opening / closing damper 15a after the raw material is charged into the closed upper opening / closing damper 15a, and to move the upper opening / closing damper 15b to the closed intermediate opening / closing damper 15b. The raw material was dropped, and then, after the upper opening / closing damper 15a was closed, only the intermediate opening / closing damper 15b was opened to drop the raw material onto the closed lower opening / closing damper 15c. By sequentially opening only the opening and closing dampers, the invasion of outside air is prevented as much as possible, and the raw material is charged into the gas generating chamber 11 in a state where the raw material is preheated and dried.
[0017]
In the gas generation chamber 11, the raw material introduction section 10 is partitioned by opening and closing dampers 15a, 15b, and 15c, and the residue combustion chamber 12 is partitioned by opening and closing gates 16a. A combustion burner 17 is provided below the gas generating chamber 11, and a downstream end of a high-temperature gas outlet pipe 32 described later is connected to the combustion burner 17. The upstream end of the carbonization gas outlet pipe 20 is connected to the uppermost part of the gas generating chamber 11 and below the lower opening / closing gate 15c via an opening / closing valve (not shown). In the gas generating chamber 11, the raw material charged therein is heated and heated by the combustion burner 17 at the time of start-up and by the high-temperature gas blown by the high-temperature gas outlet pipe 32 at the time of steady operation, and is pyrolyzed by pyrolysis. While the gas is generated, the generated carbonized gas is led out to the oil recovery means 2 by the carbonized gas outlet pipe 20.
[0018]
The residue combustion chamber 12 can be hermetically sealed by an opening / closing gate 16a on the gas generation chamber 11 side and an opening / closing gate 16b on the residue recovery section 13 side, and the above-mentioned pyrolyzed residue is introduced into the outside air. It is designed to burn underneath. Further, the residue collecting section 13 is provided with a cooling water tank 13a and a collecting conveyor (not shown), and the residue after combustion in the residue combustion chamber 12 is cooled and collected in the cooling water tank 13a. I have. An exhaust gas outlet pipe (not shown) is connected to the residue combustion chamber 12, and the exhaust gas outlet pipe supplies the combustion exhaust gas to the secondary combustion chamber 41 of the exhaust gas processing means 4.
[0019]
In FIG. 2, reference numerals 18a, 18b and 18c denote pushers, respectively. The pushers 18a and 18b agitate the raw material in the gas generation chamber 11 and push out the residue into the residue combustion chamber 12, and the pusher 18c functions as the residue combustion chamber 12. Stirring of the residue inside and pushing out of the residue after combustion to the residue recovery unit 13 are performed.
[0020]
-Configuration of oil recovery means 2-
The oil recovery means 2 includes a carbon cyclone 21 for removing coal dust contained in the dry distillation gas led out through the dry distillation gas outlet pipe 20, and a first and a second cyclone 21 for cooling the dry distillation gas after removing the coal dust to separate and recover oil. The second and third heat exchangers 22, 23, and 24, the oil recovery when the heat cannot be recovered by the heat exchangers 22, 23, and 24, and the backflow of gas from the secondary combustion chamber 41 described later It comprises a bubbling tank 25 for prevention and a blower 26 for sucking and pressure-feeding the carbonization gas. The oil separated by passing through the first heat exchanger 22 is stored in the oil tank 27, while the oil separated by passing through the second and third heat exchangers 23 is stored in the oil tank 28. It is to be stored.
[0021]
The first to third heat exchangers 22, 23, and 24 are connected in order from the top of the carbon cyclone 21 to the downstream side, and the downstream side of the third heat exchanger 24 is connected to the gas inlet of the bubbling tank 25. Have been. The first bubbling tank 25 removes a water-soluble component contained in the carbonized gas by passing a carbonized gas introduced from a gas inlet into the liquid in a bubble state, and removes an oil component that has not been completely recovered. The gas is collected and the backflow of gas from the blower 26 is prevented. Then, the carbonization gas is sucked into the blower 26 from the gas outlet, and sent to one of the exhaust gas treatment unit 4 and the carbonization gas combustion unit 3a through the conduit 40 connected to the discharge side.
[0022]
-Configuration of carbonization gas combustion means 3a-
The carbonization gas burning means 3a generates a high-temperature gas in an oxygen-free state by burning the carbonization gas introduction pipe 30 for introducing the carbonization gas from the blower 26 and the carbonization gas introduced by the carbonization gas introduction pipe 30. The apparatus includes a carbonization gas combustion furnace 31 and a high-temperature gas outlet pipe 32 for blowing the high-temperature gas generated by the carbonization gas combustion furnace 31 into the gas generation chamber 11 of the gas generation furnace 1a.
[0023]
The carbonization gas introduction pipe 30 has an upstream end connected to an intermediate position of the conduit 40 and a downstream end connected to the carbonization gas combustion furnace 31. The first opening / closing valve 33 and the second A bubbling tank 34 is provided. Further, a return pipe 35 is attached to the dry distillation gas introduction pipe 30, and an upstream end of the return pipe 35 is located at a position between the first opening / closing valve 33 and the second bubbling tank 34 of the dry distillation gas introduction pipe 30. The downstream end is connected to the secondary combustion chamber 41 of the exhaust gas processing means 4 via a third bubbling tank 37. By controlling the opening and closing of the second on-off valve 36, the carbonized gas sent by the blower 26 is returned to the secondary combustion chamber 41 through the return pipe 35, and thereby, through the carbonized gas introduction pipe 30 when the carbonized gas is excessive. The amount of the carbonized gas introduced into the carbonized gas combustion furnace 31 is adjusted. The second or third bubbling tanks 34 and 37 are designed to further prevent the gas from flowing from the dry distillation gas combustion furnace 31 or the secondary combustion chamber 41 to further enhance safety.
[0024]
The dry distillation gas combustion furnace 31 has a downstream end of the dry distillation gas introduction pipe 30 and an upstream end of the high temperature gas discharge pipe 32 connected to each other. A combustion state by adjusting a flow detector of the introduced dry distillation gas, an air supply device for supplying air for combustion, and an air supply amount in the air supply device based on a detection value of the flow detection device. And a controller for controlling the The controller obtains a theoretical oxygen amount necessary for completely burning the amount of the carbonized gas detected by the flow rate detector, and based on the theoretical oxygen amount, the combustion of the carbonized gas becomes incomplete combustion. In this way, the amount of air supplied from the air supply device is controlled so that an amount of oxygen gas which is reduced by a predetermined amount from the theoretical amount of oxygen is supplied. Then, in the dry distillation gas combustion furnace 31, the exhaust gas as a high temperature gas having a predetermined temperature not containing oxygen gas is generated by completely consuming the supplied oxygen gas by burning the introduced dry distillation gas. Has become.
[0025]
The high-temperature gas outlet pipe 32 blows a predetermined amount of combustion exhaust gas generated in the dry distillation gas combustion furnace 31 into the gas generation chamber 11 of the gas generation furnace 1a.
[0026]
-Configuration of exhaust gas treatment means 4-
The exhaust gas processing means 4 includes a secondary combustion chamber 41 to which the downstream end of the above-described conduit 40 is connected, and a smoke-exhausting heat exchanger 42 for cooling combustion exhaust gas generated by combustion in the secondary combustion chamber 41. And a smoke cleaning tower 43 for cleaning and collecting the exhaust gas after cooling, a mist separator 44, and a chimney 45 for discharging clean gas to the outside air.
[0027]
The secondary combustion chamber 41 burns the carbonized gas introduced through the conduit 40 under the supply of air, whereby the low-carbon gas remaining in the carbonized gas that is not recovered by the oil recovery means 2 because it is a gas at normal temperature is recovered. Several components are completely burned.
[0028]
-Procedures for oilification treatment according to the first embodiment-
The procedure of the oiling treatment according to the first embodiment having the above configuration will be described below.
[0029]
First, as a raw material, natural rubber, synthetic rubber such as ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, or an olefin-based plastic material such as polyethylene or polypropylene, or polyvinyl chloride or the like is placed in the gas generating chamber 11 of the gas generating furnace 1a. Polymer materials to be oiled, such as plastic materials containing halogen, specifically, rubber or plastic coated electric wires, rubber or plastic coated cables, or high molecular organic waste materials such as tires with these materials are appropriately The length and size are filled through the raw material introduction unit 10, and the preparation is completed.
[0030]
Next, in the start-up stage, the inside of the gas generating chamber 11 is heated and heated by the combustion burner 17 to burn the raw material at the bottom of the gas generating chamber 11 with separately supplied air. To generate carbonization gas. The dry distillation gas is led out from the dry distillation gas outlet pipe 20, the oil is recovered by the oil recovery means 2, and then introduced into the dry distillation gas combustion furnace 31 via the dry distillation gas introduction pipe 30.
[0031]
Then, when a steady operation stage occurs in which the carbonized gas starts to be generated and the carbonized gas is introduced into the carbonized gas combustion furnace 31, the heating by the combustion burner 17 is stopped, and thereafter, the air to the gas generation chamber 11 is supplied to the gas generation chamber 11. The combustion exhaust gas of a predetermined temperature (for example, 800 to 900 ° C.) obtained by burning the carbonization gas in the carbonization gas combustion furnace 31 is cut off in the gas generation chamber 11 through the high-temperature gas outlet pipe 32. The raw material in the gas generating chamber 11 is thermally decomposed in an oxygen-free state by the combustion exhaust gas to continuously generate the carbonized gas. In this steady operation stage, since the combustion exhaust gas to be blown does not contain oxygen gas, the self-combustion of the raw material in the starting stage is stopped, and thereafter, all the raw material charged into the gas generating chamber 11 is carbonized gas. It is subject to thermal decomposition for production. If the amount of the carbonization gas generated by the continuation of the steady operation increases and the introduction into the carbonization gas combustion furnace 31 becomes excessive, the second on-off valve 36 is opened and a part of the carbonization gas is secondary-reacted through the return pipe 35. The gas is led to the combustion chamber 41, and the carbonized gas introduced in the secondary combustion chamber 41 is burned. Then, the combustion exhaust gas is converted into a clean gas by passing through the smoke-exchanging heat exchanger 42, the smoke washing tower 43, and the mist separator 44, and the clean gas is discharged from the chimney 45 to the atmosphere.
[0032]
-Operation and effect of the first embodiment-
In the above-mentioned steady operation state, since the combustion exhaust gas as the high-temperature gas blown into the gas generation chamber 11 does not contain oxygen gas, the self-combustion of the raw material at the start-up stage is stopped. The entire amount of the raw material to be filled is subjected to the thermal decomposition for producing the carbonization gas, that is, the oil. For this reason, compared to the conventional case where the air is continuously supplied to the furnace to continuously obtain the heat for the pyrolysis and the raw material is continuously self-burned, the number of objects to be liquefied can be increased by the amount of the non-self-burning, The conversion ratio can be improved.
[0033]
In addition, the control of the furnace temperature for the thermal decomposition can be reliably performed by adjusting the temperature and the amount of the combustion exhaust gas to be blown, and compared with the conventional case where the furnace temperature is controlled by adjusting the supply air amount. The control of the thermal decomposition conditions can be easily performed, whereby the stable thermal decomposition conditions can be maintained. Further, since the inside of the gas generation chamber 11 is reliably brought into an oxygen-free state by the blown combustion exhaust gas, the generation of the dry distillation gas by the thermal decomposition is stabilized, and the oil conversion rate is improved with the stabilization of the oil recovery. be able to.
[0034]
In addition, since the high-temperature gas blown into the gas generating chamber 11 is generated by burning the dry distillation gas after oil recovery in the dry distillation gas combustion furnace 31, the combustion exhaust gas does not contain oxygen gas, or In addition, it is possible to easily and reliably obtain a high-temperature gas in a state of being reduced to an extremely small amount, and it is possible to effectively use the carbonized gas after the oil recovery which has been conventionally discarded.
<Second embodiment>
-Configuration of the second embodiment-
Figure 3,2 shows a dry distillation type oil converting apparatus according to a second embodiment. In the second embodiment, the high-temperature gas generating means 3 (see FIG. 1) is composed of a dry distillation gas burning means 3a for a steady operation stage and an independent high-temperature gas generating means 3b for a start-up stage, and these are switching means. The switching valve 38 is used to switch according to the operation stage. Therefore, the gas generating furnace 1b according to the second embodiment is configured by omitting the combustion burner 17 for starting, like the gas generating furnace 1a according to the first embodiment.
[0035]
The carbonization gas combustion means 3a includes a carbonization gas introduction pipe 30, a carbonization gas combustion furnace 31, and a high-temperature gas discharge pipe 32 having the same configuration as that of the first embodiment. The switching valve 38 is interposed at an intermediate position between the two.
[0036]
The independent hot gas generating means 3b is,LeaksIn the furnaceConsists of coal, cokeTheAs a fuel, a high-temperature gas containing no oxygen gas at high temperature is generated by a combustion exhaust gas composed of carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), nitrogen (N2) and the like obtained by burning them. I have. The downstream end of the high-temperature gas outlet pipe 39 connected to the independent high-temperature gas generating means 3b is connected to the switching valve 38.
[0037]
The switching valve 38 is configured to be capable of switching between a starting side and a steady side by using, for example, a three-way switching valve or the like. By switching the switching valve 38 to the starting side, only the high-temperature gas outlet pipe 39 and the gas generating chamber 11 are communicated with each other. Only the generation chamber 11 is communicated with each other.
[0038]
Since other configurations of the dry distillation type oil-forming apparatus are the same as those of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
[0039]
-Operation and effect of the second embodiment-
In the case of the second embodiment having the above-described configuration, first, in the starting stage, the switching valve 38 is set to the starting side, and the independent high-temperature gas generating means 3b is communicated with the gas generating chamber 11. A high temperature gas (for example, 800 to 900 ° C.) is blown into the gas generation chamber 11. The inside of the gas generation chamber 11 is heated and heated by the high-temperature gas, and when the temperature reaches a predetermined temperature (for example, approximately 400 ° C.), the thermal decomposition of the raw material starts, and a carbonization gas is generated. Then, the carbonized gas is introduced into the carbonized gas combustion furnace 31 through the carbonized gas introduction pipe 30 after the oil content is recovered by the oil recovery means 2.
[0040]
Next, in a steady operation stage in which the carbonization gas is generated steadily, the switching valve 38 is switched to the stationary side, and the carbonization gas combustion furnace 31 of the carbonization gas combustion means 3a is communicated with the gas generation chamber 11, and A high-temperature gas similar to the above is blown into the gas generation chamber 11 from the carbonization gas combustion furnace 31. Thereafter, the raw material is thermally decomposed by the high-temperature gas from the carbonization gas combustion furnace 31, and the generation of the carbonization gas is continued, and the recovery of the oil is continuously performed.
[0041]
Accordingly, in all the operation stages from the start-up stage to the steady operation stage, the entire amount of the raw material filled in the gas generation chamber 11 can be subjected to oil conversion, and the oil conversion rate is improved as compared with the case of the first embodiment. Can be achieved. For example, when natural rubber is used as a raw material, when the furnace temperature is in the range of 350 to 400 ° C., the oil conversion is 65%. When ethylene propylene (EP) rubber is used as the raw material, the furnace temperature is Is 470 to 520 ° C., the oil conversion is 70%. When resinous polyolefin is used as the raw material, the oil conversion is 550 to 600 ° C. The oiling rate can be greatly improved from the conventional oiling rate of about 50% so that the oiling rate is 63%. The value of the above oil conversion ratio is a result when a raw material consisting only of an organic portion that can be converted to oil is used. However, 30 to 70% by weight of an inorganic substance such as a copper conductor is contained as in a rubber-coated cable. Even if the raw material is used, it is necessary to inject extra high-temperature gas by the amount of heat for heating the inorganic substance, but the same oil conversion rate as above can be obtained.
[0042]
Further, the fuel in the independent high-temperature gas generating means 3b is recovered by the oil recovery means 2 by the operation up to the previous time, and the generated oil stored in the oil tanks 27 and 28 is used. In combination with the use of the carbonized gas, the carbonized gas generated in the gas generating furnace 1b can be more effectively used, and the energy balance can be improved.
<Other aspects>
Note that,UpThe present invention is not limited to the first and second embodiments, but includes various other modifications. That is, in the first embodiment, the amount of heat for pyrolysis is obtained from the combustion burner 17 in the start-up stage and from the carbonization gas combustion means 3a in the steady operation stage, respectively. Is obtained from the independent high-temperature gas generating means 3b in the start-up stage and from the carbonization gas combustion means 3a in the steady-state operation stage, but is not limited thereto. For example, in both the start-up stage and the steady-state operation stage, May be obtained by the high-temperature gas from the independent high-temperature gas generating means 3b. That is, as shown in FIG. 4, the independent high-temperature gas generating means 3 alone constitutes the high-temperature gas generating means 3, and the independent high-temperature gas generating means 3 is independent of the start-up stage and the steady-state operation stage. The thermal decomposition of the raw material in the gas generating chamber 11 may be performed only by the high-temperature gas blown from 3b.
[0043]
In the first and second embodiments, in the combustion control in the carbonization gas combustion furnace 31, the control of the amount of air from the air supply device is performed by the controller. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the amount of the oxygen gas supplied from the oxygen cylinder may be controlled.
[0044]
By connecting the combustion burner 17 and the oil tanks 27 and 28 in the first embodiment, the oil already stored in the oil tanks 27 and 28 by the previous operation is used as the fuel for the combustion burner 17. It may be. This makes it possible to effectively use the recovered oil and improve the energy balance.
[0045]
In the second embodiment, the switching valve is exemplified as the supply switching means. However, the present invention is not limited to this. For example, the dry distillation gas combustion furnace 31 and the independent high-temperature gas generating means 3b may be individually connected to the dry distillation furnace 1b via on-off valves. May be connected.
[0046]
In the first and second embodiments, the combustion in the carbonization gas combustion furnace 31 is controlled to an incomplete combustion state to obtain a high-temperature gas containing no oxygen gas or reduced as much as possible. For example, it is also possible to obtain a combustion exhaust gas containing no oxygen gas by controlling the above-mentioned combustion to a precise complete combustion state.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the dry distillation type oil conversion apparatus of the first aspect of the present invention, the polymer material does not self-burn even when it comes into contact with the polymer material during thermal decomposition. High-temperature gas generating means for generating high-temperature gas is provided, and the high-temperature gas generating means is connected to the carbonization furnace such that only the high-temperature gas is blown into the carbonization furnace as a heat medium for thermally decomposing the polymer material in the carbonization furnace. Therefore, the entire amount of the polymer material filled in the dry distillation furnace can be subjected to oilification by thermal decomposition. Therefore, compared to the conventional apparatus in which air is continuously supplied into the furnace and part of the polymer material is self-burned to obtain heat for pyrolysis, the polymer material to be self-burned is also oiled. It is possible to improve the oil conversion rate by expanding the oil conversion target. In addition, since the high-temperature gas blown into the carbonization furnace does not cause the raw material to self-combust at the thermal decomposition temperature, the generation of the carbonized gas by the thermal decomposition can be stabilized, and the oil recovery can be stabilized. In addition, the oil conversion rate can be further improved.
[0048]
In addition, since the temperature of the carbonization furnace can be controlled by the heat of the high-temperature gas itself, that is, the control of the thermal decomposition conditions can be performed, the thermal decomposition conditions can be adjusted by adjusting the combustion state by adjusting the conventional air supply amount. Compared with the case of the controlling device, the control of the thermal decomposition conditions can be performed easily and accurately, and the thermal decomposition conditions can be maintained in a stable state.
[0049]
further, KiIn the operation stage, the inside of the dry distillation furnace is heated by the high-temperature gas from the independent high-temperature gas generating means to start the thermal decomposition of the polymer material, and in the steady operation stage, the high-temperature gas from the dry distillation gas burning means causes the above-mentioned polymer material to decompose. Thermal decomposition can be continued. This allows the entire amount of the polymer material filled in the carbonization furnace to be liquefied during all operation stages from the start-up stage to the steady-state operation stage of the apparatus, thereby further improving the liquefaction rate. Can be planned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of the present invention.
FIG. 2No.It is a schematic structure figure showing one example.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional device.
FIG. 6 is a diagram showing the basic configuration of a conventional device.
[Explanation of symbols]
1 carbonization furnace
1a, 1b Gas generating furnace (dry distillation furnace)
2 Oil recovery means
3 High-temperature gas generating means
3a Carbonized gas combustion means (high-temperature gas generation means)
3b Independent high-temperature gas generating means (high-temperature gas generating means)
38 Switching valve (supply switching means)

Claims (1)

高分子材料を熱分解して乾留ガスを発生させる乾留炉と、
この乾留炉に接続され、上記乾留ガスを冷却することにより油分を分離回収する油分回収手段と、
上記高分子材料に対しその熱分解温度下で接触しても高分子材料の自己燃焼を生じさせることのない高温ガスを発生させる高温ガス発生手段とを備えており、
この高温ガス発生手段と上記乾留炉とは、上記高分子材料を熱分解する熱媒体として上記高温ガスのみが乾留炉内に吹き込まれるよう互いに接続されており、
上記高温ガス発生手段は、
油分回収手段により油分が回収された残りの乾留ガスを燃焼した燃焼排ガスにより高温ガスを生成する乾留ガス燃焼手段と、
この乾留ガス燃焼手段とは別に設けられて独立して高温ガスを発生させる独立高温ガス発生手段と、
これら乾留ガス燃焼手段および独立高温ガス発生手段と乾留炉との接続を、起動段階において上記独立高温ガス発生手段から高温ガスが乾留炉へ吹き込まれる一方、定常運転段階において上記乾留ガス燃焼手段から高温ガスが乾留炉へ吹き込まれるよう切換える供給切換手段と、を備え、
上記独立高温ガス発生手段は、コークス炉により構成されていることを特徴とする乾留式油化装置。
A carbonization furnace that pyrolyzes the polymer material to generate carbonization gas,
Oil recovery means connected to the carbonization furnace and separating and recovering oil by cooling the carbonization gas;
A high-temperature gas generating means for generating a high-temperature gas that does not cause self-combustion of the polymer material even when the polymer material comes into contact with the material at a thermal decomposition temperature,
The high-temperature gas generating means and the dry distillation furnace are connected to each other so that only the high-temperature gas is blown into the dry distillation furnace as a heat medium for thermally decomposing the polymer material ,
The high-temperature gas generating means,
A dry distillation gas combustion means for generating a high-temperature gas from a combustion exhaust gas obtained by burning the remaining dry distillation gas from which oil has been recovered by the oil recovery means,
Independent high-temperature gas generation means provided separately from the carbonization gas combustion means and independently generating high-temperature gas,
The connection between the carbonized gas combustion means and the independent high-temperature gas generation means and the carbonization furnace is established by starting the high-temperature gas from the independent high-temperature gas generation means into the carbonization furnace at the start-up stage, and increasing the high-temperature gas from the carbonization gas combustion means during the steady operation stage. Supply switching means for switching the gas to be blown into the carbonization furnace,
The dry distillation type oil converting apparatus, wherein the independent high temperature gas generating means is constituted by a coke oven.
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