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JP4011474B2 - Waste disposal method - Google Patents
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  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電線・ケーブル等の廃棄物の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電線・ケーブルの絶縁材料等として広く用いられている架橋ポリエチレンや架橋ポリプロピレン等の架橋ポリオレフィンは、かって加硫ゴムや熱硬化性樹脂等と同様、プラスチック原料として再生することが困難であるとされてきたが、近時、各種ポリマー資源を超臨界状態または亜臨界状態の水を利用して再利用可能な低乃至中分子化合物に分解する技術が考案され、架橋ポリオレフィンへの適用も期待できることから注目されている。
【0003】
そして、このようななかで、本発明者らは、架橋ポリオレフィンを脱架橋し、未架橋のポリオレフィンに再生する方法を開発し、先に出願した(例えば、特許文献1参照。)。この方法では、回収後の重合工程が不要であり、そのままプラスチック材料として使用することができるという利点を有する。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−323022号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電線・ケーブル廃棄物から回収される架橋ポリオレフィンは、単独であることは少なく、多くの場合、カーボンを含むポリオレフィンと混在あるいは一体化した状態で回収される。すなわち、例えば電力ケーブルとして多用されているCVケーブル(架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル)は、架橋ポリエチレンからなる絶縁体層の内層(または内層および外層)に、導電性カーボンブラックを配合した半導電性ポリオレフィン(通常、エチレン・酢酸ビニル共重合体)からなる内部半導電層(または内部半導電層および外部半導電層)が設けられており、通常、絶縁体層と半導電層とは強固に密着しているため、架橋ポリエチレンは半導電性ポリオレフィンとの複合体として回収される。このため、電線・ケーブル廃棄物の架橋ポリエチレンから未架橋のポリエチレンを回収するには、半導電性ポリオレフィンをまず分離しなければならなかった。しかしながら、このように複合体化した架橋ポリエチレンと半導電性ポリオレフィンの分離は非常に難しく、また、たとえ複合体化しておらず単に混在する場合であっても、その分離は容易ではない。
【0006】
このような状況から、架橋ポリオレフィンと半導電性ポリオレフィンを含む廃棄物から、半導電性ポリオレフィンを分離することなく、架橋ポリオレフィンのみを選択的に分解して未架橋のポリオレフィンとして回収することができる技術が求められている。
【0007】
そして、表層に補強用カーボンを配合したゴム層を有する2層構造のゴムタイヤから未加硫のゴムを回収する場合など、架橋ポリオレフィンに限らず、他の架橋プラスチックや加硫ゴムについても、同様の要望がある。
【0008】
本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもので、架橋/加硫高分子化合物とカーボンを含む高分子化合物からなる廃棄物から、架橋/加硫高分子化合物のみを選択的に脱架橋または脱加硫して、そのまま高分子材料として利用可能な未架橋または未加硫の高分子化合物として回収することができる廃棄物の処理方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明の廃棄物の処理方法は、架橋ポリオレフィンとカーボン含有ポリオレフィンからなる廃棄物を、目の粗いメッシュ状の内容器と目の細かいメッシュ状の外容器からなる2重構造の容器の前記内容器に収容して予圧室に導入し、前記予圧室を水によって加圧し、前記廃棄物を収容した容器を、温度 200 ℃〜 700 ℃、圧力 0.1MPa 100MPa の超臨界水または亜臨界水領域が形成されている反応室に移送し所要時間保持して前記架橋ポリオレフィンを分解して未架橋のポリオレフィンを生成させ、前記未架橋のポリオレフィンを収容した容器を水によって予め加圧されている減圧室に移送し、前記減圧室を減圧し、前記減圧室から前記容器を排出させて前記外容器に移行した前記未架橋のポリオレフィンを回収することを特徴としている。
【0012】
本発明によれば、架橋ポリオレフィンとカーボン含有ポリオレフィンからなる廃棄物から、カーボン含有ポリオレフィンを予め分離することなく、再利用性の高い未架橋のポリオレフィンを回収することができる。しかも、本発明によれば、容器を反応室内に反応室の温度および圧力を低下させることなく導入し、また、外部に排出させることができるため、廃棄物を効率よく処理することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【0017】
図1は、本発明の第1の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図である。
【0018】
図1に示すように、この装置は、電気炉1aを備えた耐圧反応容器1と、純水を収容した純水タンク2と、この純水タンク2から純水を耐圧反応容器1に送り込むためのポンプ3と、耐圧反応容器1内の圧力を調整する減圧弁4が介挿された脱気管5とを備えている。また、ポンプ3と耐圧反応容器1とを接続する配管6には、ラインヒータ7が付設されており、さらに、耐圧反応容器1には、温度測定用熱電対8が装着されている。
【0019】
耐圧反応容器1は、図2に拡大して示すように、容器本体10とキャップ11とを備え、容器本体10内には、メッシュ状のトレー12が保持されている。なお、トレー12は、セラミック等の、超臨界水等により分解されたり、分解反応の制御を困難にすることのない材料で形成されていることが好ましい。
【0020】
このような装置を用いて架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物を処理するには、まず、耐圧反応容器1のセラミック製トレー12上に廃棄物を直接、またはトレー12と同様のメッシュ状の容器13に入れて載置する。廃棄物は予め裁断するなどして大きさや形状をできるだけ均一にしておくことが好ましい。
【0021】
キャップ11で耐圧反応容器1を密閉した後、耐圧反応容器1内に純水タンク2からラインヒータ7により加熱された純水を連続的に供給するとともに、耐圧反応容器1を加熱して、内部の温度および圧力を、後述するような範囲とする。温度、あるいは、温度および圧力の上昇にともない、架橋または加硫高分子化合物(a)の選択的な脱架橋または脱加硫が進み(カーボン含有高分子化合物(b)は分解されない)、未架橋または未加硫の高分子化合物が生成される。
【0022】
この後、加熱を中止し、耐圧反応容器1内を常温常圧に戻す。この過程で生成された未架橋または未加硫の高分子化合物は、容器13やトレー12の網目を介して下方に落下し、耐圧反応容器1の底部に溜まるため、耐圧反応容器1を開放し、回収する。
【0023】
このような方法においては、カーボン含有高分子化合物(b)は分解せず、架橋または加硫高分子化合物(a)のみが選択的に分解して未架橋または未加硫の高分子化合物が生成され回収されるため、架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物から、予めカーボン含有高分子化合物(b)を分離除去することなく、未架橋または未加硫の高分子化合物を回収することができる。
【0024】
なお、上記方法において、未架橋または未加硫の高分子化合物を生成させる際の耐圧反応容器1内の温度および圧力としては、それぞれ200℃〜700℃および0.1MPa〜100Mpaの範囲が好ましく、200℃〜500℃および0.1MPa〜50MPaの範囲がより好ましい。反応温度が200℃より低いと高分子化合物の脱架橋または脱加硫が十分に進まないおそれがあり、また、反応温度が700℃より高いと、架橋高分子化合物の架橋点(または加硫点)以外の部分でも分解が進み低分子量化するおそれがある。また、カーボン含有高分子化合物(b)の分解が進むおそれもある。一方、反応圧力が0.1MPaより低いと架橋または加硫高分子化合物(a)の分解速度が低下し、非効率的となる。また、反応圧力が100MPaより高いと、反応温度が700℃より高い場合と同様の問題が生ずるおそれがある。なお、反応時間は、廃棄物の大きさや量、反応温度、反応圧力等によっても異なるが、通常、1秒乃至60分の範囲である。
【0025】
また、生成された未架橋または未加硫の高分子化合物は、時間の経過とともに分解が進み低分子量化するおそれがあるため、耐圧反応容器1の下部に圧力開放弁を取り付けるなどして、生成後は速やかに耐圧反応容器1の底部に落下させ、回収することが望ましい。
【0026】
図3は、本発明の第2の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図である。
【0027】
図3において、20は、円筒状の処理塔を示し、この処理塔20は、上から順に、それぞれ上端に廃棄物あるいはその分解物等を導入するための導入口を開口し、下端に廃棄物あるいはその分解物等を排出するための排出口を開口した予圧室21、反応室22および減圧室23を備えている。予圧室21の排出口と反応室22の導入口、反応室22の排出口と減圧室23の導入口は、それぞれ共通のバルブ24a、24bを介して接続され、また、予圧室21の導入口と、減圧室23の排出口にも、それぞれバルブ24c、24dが接続されている。そしてこの処理塔20の下方には、減圧室23の排出口から排出された廃棄物の分解生成物等を受けるための受器25が配設されている。
【0028】
反応室22は、上下にほぼ3等分され、上から順に予熱部26、反応部27および冷却部28が形成されるようになっている。すなわち、予熱部26の下部および反応部27の外周には加熱ヒータ29が配置され、冷却部28の外周には冷却用配管30が設けられている。そして、この冷却用配管30は、反応室22内に純水を供給するための配管31の一部を構成しており、純水は、純水を収容した純水タンク32からポンプ33により、冷却用配管30を通り、予熱部26のほぼ中間部に開口した純水供給口を通じて、反応室22内に供給されるようになっている。なお、配管31の純水供給口の近傍には、純水を予熱するための予熱器34が設けられている。
【0029】
また、反応室22の下部には、反応室22内の加熱加圧された純水や、処理によって生じた気体や液体等を排出するための配管35が接続されている。図中、36は、減圧弁である。
【0030】
予圧室21および減圧室23は、反応室22に廃棄物が導入され、また、廃棄物の分解生成物等が排出される際に、その内圧が維持されるようにするためのもので、常温乃至40℃程度の低温の純水によって内圧が加圧され、減圧されるようになっている。すなわち、これらの予圧室21および減圧室23には、純水を収容した純水タンク37からポンプ38により純水を供給するための配管39a、39b、および純水を排出するための減圧弁36を備えた配管40、41が接続されている。なお、予圧室21には、配管31から分岐した分岐管31aからも、純水が供給されるようになっている。
【0031】
さらに、上記したような予圧室21と、反応室22を構成する三つの領域、すなわち、予熱部26、反応部27および冷却部28と、減圧室23には、廃棄物あるいはその分解生成物等をそれらの室もしくは領域に所要時間保持するための保持手段42a、42b、42c、42d、42eが設けられている。これらのなかで、予圧室21と、反応室22の冷却部28と、減圧室23に位置する保持手段42a、42d、42eは、廃棄物あるいはその分解生成物等がバルブ24a、24b、24dに直接接することによってその機能が損なわれるのを防止する役目を併せ持っている。
【0032】
このような装置を用いて架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物を処理するには、まず、予圧室21の導入口に接続されたバルブ24cを開き、他のバルブ24a、24b、24dを閉じ、反応室22および減圧室23を密閉状態とする。次いで、加熱ヒータ29に通電するとともに、ポンプ33を起動して、純水タンク32から予熱器34により加熱された純水を反応室22に供給して、反応室22内に、予熱部26、反応部27および冷却部28を形成する。また、ポンプ38を起動して、純水タンク37から常温乃至40℃程度の低温の純水を供給して、減圧室23の内圧を反応室22の内圧と同圧にまで昇圧する。
【0033】
なお、反応部27の内温、内圧は、それぞれ200℃〜700℃および0.1MPa〜100Mpaの範囲になるように調整することが好ましく、より好ましくは200℃〜500℃および0.1MPa〜50MPaの範囲である。温度が200℃より低いと高分子化合物の脱架橋または脱加硫が十分に進まないおそれがあり、また、700℃より高いと、架橋高分子化合物の架橋点(または加硫点)以外の部分でも分解が進み低分子量化するおそれがある。また、カーボン含有高分子化合物(b)の分解が進むおそれもある。一方、圧力が0.1MPaより低いと架橋または加硫高分子化合物(a)の分解速度が低下し、非効率的となる。また、圧力が100MPaより高いと、反応温度が700℃より高い場合と同様の問題が生ずるおそれがある。
【0034】
この状態で、予圧室21に廃棄物を投入するが、本発明においては、廃棄物は、図4に概略的に示すような、目の粗いメッシュ状の内容器51と、目の細かいメッシュ状の外容器52からなる2重構造の容器50、すなわち、廃棄物は保持されるがその分解生成物(未架橋または未加硫の高分子化合物)は排出可能な内容器51と、この内容器51との間に空間部が形成され、この空間部に内容器51から排出される分解生成物を十分に保持することができる外容器52からなる容器に収容して予圧室21に投入する。なお、容器50は、前述したトレー12等と同様、セラミック等の、超臨界水等により分解されたり、分解反応の制御を困難にすることのない材料で形成されていることが好ましい。
【0035】
廃棄物投入時は、予圧室21は常温常圧となっている。
容器50に収容して投入された廃棄物は、保持手段42aによって、予圧室21内の、バルブ24aから離間した位置に保持される。
廃棄物投入後、バルブ24cを閉じ、ポンプ38を起動して、純水タンク37から常温乃至40℃程度の低温の純水を供給して、予圧室21の内圧を昇圧させる。予圧室21の内圧が反応室22の内圧とほぼ同圧となったところで、バルブ24aを開き、保持手段42aによる保持を開放する。
【0036】
廃棄物を収容した容器50は自重で予圧室21から反応室22内に落下し、保持手段42bによって予熱部26内に一旦保持され、予熱される。この後、保持手段42bによる保持を開放し、廃棄物を収容した容器50を、反応部27に落下させ、保持手段42cにより保持させる。この間に、容器50内の架橋または加硫高分子化合物(a)は、脱架橋または脱加硫が進み(カーボン含有高分子化合物(b)は分解されない)、未架橋または未加硫の高分子化合物が生成される。生成された未架橋または未加硫の高分子化合物は、容器50の内容器51から外容器52へと溶出する。
【0037】
次いで、保持手段42cによる保持の開放して、容器50を冷却部28へ落下させ、保持手段42により保持させる。容器50が、冷却部28内で常温に近い温度にまで冷却されたところで、バルブ24bを開き、保持手段42dによる保持を開放し、予め反応室22の内圧と同圧としておいた減圧室23内に自重で落下させ、保持手段42eにより保持させる。さらに、容器50が減圧室23内に落下したところで、バルブ24bを閉じ、減圧室23内の純水を排出して減圧し、減圧室23の内圧が常圧になったところでバルブ24dを開き、保持手段42eによる保持を開放し、受器25内に落下させ、回収する。
【0038】
回収された容器50の外容器52には、溶出した未架橋または未加硫の高分子化合物が溜まっており、これを回収する。
【0039】
一方、予圧室21は、廃棄物を収容した容器50が反応室22に落下した後、バルブ24aを閉じ、減圧する。そして、その内圧がほぼ常圧になったところで、バルブ24cを開き、上記の動作を繰り返す。
【0040】
このようにして、廃棄物を次々と予圧室21に投入し、上記動作を繰り返すことにより、廃棄物は効率よく処理され、架橋または未加硫の高分子化合物を回収することができる。
【0041】
このような方法においては、予めカーボン含有高分子化合物(b)を分離除去する必要がないばかりか、反応室22内の温度および圧力を維持したまま、反応室22内に廃棄物を投入し排出することができるため、架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物から、より効率よく未架橋または未加硫の高分子化合物を回収することができる。
【0042】
なお、本実施形態において、容器50を反応室22の反応部27に保持する時間は、廃棄物の大きさや量、反応部27における温度や圧力等によっても異なるが、通常、1秒乃至60分の範囲である。
【0043】
図5は、本発明の第3の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図である。
【0044】
図5に示すように、この装置は、電気炉60aを備えた耐圧反応容器60と、純水を収容した純水タンク61と、キシレン、トルエンのような有機溶剤を収容した溶剤タンク62と、これらの純水タンク61および溶剤タンク62から純水および有機溶剤をそれぞれ耐圧反応容器60に送り込むためのポンプ63、64と、耐圧反応容器60内の加熱加圧された純水や有機溶剤、処理によって生じた成分等を排出するための配管65とを備えている。配管65は途中で分岐し、一方の分岐管65aには減圧弁66が接続されており、他方の分岐管65bは固液分離器67に接続され、さらに、この固液分離器67には、減圧弁66が介挿された配管68が接続されている。また、耐圧反応容器60と固液分離器67とを接続する配管65および分岐管65bには、ラインヒータ69が付設されており、さらに、耐圧反応容器60には、温度測定用熱電対70が装着されている。
【0045】
このような装置を用いて架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物を処理するには、まず、耐圧反応容器60内に廃棄物を投入する。廃棄物は予め裁断するなどして大きさや形状をできるだけ均一にしておくことが好ましい。
【0046】
耐圧反応容器60を密閉後、耐圧反応容器60内に純水タンク61から純水を連続的に供給するとともに、耐圧反応容器60を加熱して、内部の温度および圧力を、後述するような範囲とする。温度、あるいは、温度および圧力の上昇にともない、架橋または加硫高分子化合物(a)の選択的な脱架橋または脱加硫が進み(カーボン含有高分子化合物(b)は分解されない)、未架橋または未加硫の高分子化合物が生成される。
【0047】
この後、加熱を中止し、耐圧反応容器1内を常圧に戻す。耐圧反応容器60内の温度が150℃前後まで冷却されたところで、純水の導入を停止するとともに、分岐管65aに介挿されているバルブを閉じ、耐圧反応容器60内に溶剤タンク62から有機溶剤を連続的に供給し、耐圧反応容器60内を有機溶剤で置換し、耐圧反応容器60の圧力を0.1MPa〜5MPaまで昇圧する。そのまま有機溶剤の供給を継続することにより、生成された未架橋または未加硫の高分子化合物は、有機溶剤により抽出され、固液分離器67で有機溶剤と分離され、回収される。
【0048】
このような方法においては、架橋または加硫高分子化合物(a)とカーボン含有高分子化合物(b)からなる廃棄物から、予めカーボン含有高分子化合物(b)を分離除去することなく、未架橋または未加硫の高分子化合物を回収することができる。
【0049】
なお、上記方法において、未架橋または未加硫の高分子化合物を生成させる際の耐圧反応容器60内の温度および圧力としては、それぞれ200℃〜700℃および0.1MPa〜100MPaの範囲が好ましく、200℃〜500℃および0.1MPa〜50MPaの範囲がより好ましい。反応温度が200℃より低いと高分子化合物の脱架橋または脱加硫が十分に進まないおそれがあり、また、反応温度が700℃より高いと、架橋高分子化合物の架橋点(または加硫点)以外の部分でも分解が進み低分子量化するおそれがある。また、カーボン含有高分子化合物(b)の分解が進むおそれもある。一方、反応圧力が0.1MPaより低いと架橋または加硫高分子化合物(a)の分解速度が低下し、非効率的となる。また、反応圧力が100MPaより高いと、反応温度が700℃より高い場合と同様の問題が生ずるおそれがある。なお、反応時間は、廃棄物の大きさや量、反応温度、反応圧力等によっても異なるが、通常、1秒乃至60分の範囲である。
【0050】
本発明は、架橋ポリオレフィンとカーボンを含む架橋または非架橋のポリオレフィンからなる廃棄物や、各種の加硫ゴムとカーボンを含む加硫ゴムからなる廃棄物等の処理に有用であるが、特に、これらのカーボン含有量が0.01重量%以上、好ましくは1重量%、より好ましくは5重量%以上の高分子化合物を含む廃棄物の処理に適用した場合に、特に顕著な効果が認められる。
【0051】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0052】
実施例1
導体上に導電性カーボンを30重量%含有するエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる内部半導電層、架橋ポリエチレン(ゲル分率80%)からなる絶縁体層、内部半導電層と同様の材料からなる外部半導電層を被覆した6kVCVケーブルを2cm長さに切断し、内部の導体を除去し、縦に二分割したものを、図1に示す処理装置を用いて処理した。
【0053】
まず、上記試料を耐圧反応容器(内径60mm、深さ60mm、有効内容積170ml)1内の底面から3cmの位置に固定したジルコニア製のトレー(網目サイズ1cm□)12上に置き、密閉した後、耐圧反応容器1内に純水タンク2から脱気した純水を送り込み、耐圧反応容器1内の圧力を25MPaに維持した。圧力が安定したところで、耐圧反応容器1内の温度を380℃まで昇温し、1分間保持した(反応時間:1分)。この後、温度380℃を維持したまま、純水の導入を停止して耐圧反応容器1の内圧を常圧に戻し、さらに、冷却して温度も常温に戻し、耐圧反応容器1の底部から白色の塊状物を回収した。
この回収物を赤外分光分析したところ、ポリエチレンであることが確認された。
【0054】
実施例2
導体上に導電性カーボンを30重量%含有するエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる内部半導電層、架橋ポリエチレン(ゲル分率80%)からなる絶縁体層、内部半導電層と同様の材料からなる外部半導電層を被覆した6kVCVケーブルを5cm長さに切断し、内部の導体を除去し、縦に1/4分割したものを試料とした。
【0055】
この試料を、ジルコニア製のメッシュからなる円筒状内容器51(外径15mm、高さ150mm、有効内容積26ml、網目サイズ0.5cm□)に入れ、さらに、この容器を、ジルコニア製のメッシュからなる円筒状外容器52(外径30mm、高さ300mm、有効内容積212ml、網目サイズ0.01cm□)の中間位置に収容し固定して、図3に示す装置の予圧室21に投入した。
【0056】
投入後、予圧室21上部のバルブ24cを閉じ、常温の純水で予圧室21内の内圧を昇圧した。内圧が50MPaに達したところで、予圧室21と反応室22との間のバルブ24aを開き、予め純水の導入により300℃、50MPaの状態を形成しておいた反応室22の予熱部26へ自重落下させ、5分間保持した。
【0057】
次いで、同様に380℃、50MPaの状態を形成しておいた反応部27へ自重落下させ、1分間保持した後、反応室22の冷却部28へ自重落下させ、5分間保持した。
【0058】
その後、反応室22下部のバルブ24bを開き、予め純水の導入により内圧を50MPaに昇圧しておいた減圧室23へ自重落下させ、さらに、減圧室23の内圧を常圧に戻し、下側のバルブ24dを開き、容器50を受器25に落下させ、外容器52と内容器51の間にある白色の塊状物を回収した。
この回収物を赤外分光分析赤外分光分析したところ、ポリエチレンであることが確認された。
【0059】
実施例3
実施例1と同様の試料を、図5に示す処理装置を用いて処理した。
まず、試料を耐圧反応容器(内径60mm、深さ60mm、有効内容積170ml)60内に投入し、密閉した後、耐圧反応容器60内に純水タンク61から脱気した純水を送り込み、耐圧反応容器60内の圧力を25MPaに維持した。圧力が安定したところで、耐圧反応容器60内の温度を380℃まで昇温し、1分間保持した(反応時間:1分)。この後、温度を150℃まで冷却するとともに、内圧を常圧に戻した。温度が150℃まで冷却されたところで、送液経路を切り換え、溶剤タンク62からキシレンをポンプ64により耐圧反応容器60へ送り込み、耐圧反応容器60内をキシレンに置換するとともに、内圧を1MPaまで再び昇圧した。圧力安定後、キシレンを10ml/分の流量で60分間連続的に送液した。その後、キシレンの送液を停止し、耐圧反応容器60内の温度および圧力を常温常圧に戻した後、固液分離器67から白色の塊状物を回収した。
この回収物を赤外分光分析したところ、ポリエチレンのみであることが確認された。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、架橋ポリオレフィンとカーボン含有ポリオレフィンからなる廃棄物から、カーボン含有ポリオレフィンを予め分離することなく、再利用性の高い未架橋のポリオレフィンを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図。
【図2】図1の耐圧反応容器を拡大して示す図。
【図3】本発明の第2の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図。
【図4】図3の処理装置で使用される廃棄物を収容する容器の一例を概略的に示す図。
【図5】本発明の第3の実施形態に使用される処理装置の構成を概略的に示す図。
【符号の説明】
1、60……耐圧反応容器 2、32、37、61………純水タンク
3、33、38、63、64……ポンプ 12……メッシュ状のトレー
13……メッシュ状の容器 21……予圧室 22……反応室
23……減圧室 25……受器 50……容器 51……内容器
52……外容器 62……溶剤タンク 67………固液分離器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating waste such as electric wires and cables.
[0002]
[Prior art]
Cross-linked polyolefins such as cross-linked polyethylene and cross-linked polypropylene, which are widely used as insulating materials for electric wires and cables, have been said to be difficult to recycle as plastic raw materials, like vulcanized rubber and thermosetting resins. However, recently, a technology for decomposing various polymer resources into reusable low to medium molecular compounds using supercritical or subcritical water has been devised, and it can be expected to be applied to crosslinked polyolefins. Has been.
[0003]
Under such circumstances, the present inventors have developed a method of decrosslinking a crosslinked polyolefin and regenerating it into an uncrosslinked polyolefin, and filed an application earlier (for example, see Patent Document 1). This method has the advantage that a post-recovery polymerization step is unnecessary and it can be used as a plastic material as it is.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-323022 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the cross-linked polyolefin recovered from the wire / cable waste is rarely single, and in many cases is recovered in a state where it is mixed with or integrated with carbon-containing polyolefin. That is, for example, CV cables (cross-linked polyethylene insulated vinyl sheathed cables) that are frequently used as power cables are semiconductive polyolefins (inner layers (or inner and outer layers) of an insulating layer made of cross-linked polyethylene blended with conductive carbon black ( Usually, an internal semiconductive layer (or an internal semiconductive layer and an external semiconductive layer) made of an ethylene / vinyl acetate copolymer is provided, and the insulator layer and the semiconductive layer are usually in close contact with each other. Therefore, the crosslinked polyethylene is recovered as a composite with the semiconductive polyolefin. For this reason, in order to recover uncrosslinked polyethylene from the crosslinked polyethylene of electric wire / cable waste, the semiconductive polyolefin must first be separated. However, it is very difficult to separate the cross-linked polyethylene and the semiconductive polyolefin thus combined, and it is not easy to separate them even if they are not combined and simply mixed.
[0006]
Under such circumstances, a technology that can selectively decompose only the cross-linked polyolefin and recover it as an uncross-linked polyolefin without separating the semi-conductive polyolefin from the waste containing the cross-linked polyolefin and the semi-conductive polyolefin. Is required.
[0007]
And, when recovering unvulcanized rubber from a two-layer rubber tire having a rubber layer containing reinforcing carbon on the surface layer, the same applies not only to crosslinked polyolefin but also to other crosslinked plastic and vulcanized rubber. There is a request.
[0008]
The present invention has been made in response to such a conventional situation, and only a cross-linked / vulcanized polymer compound is selectively selected from a waste composed of a cross-linked / vulcanized polymer compound and a polymer compound containing carbon. An object of the present invention is to provide a waste treatment method that can be recovered as an uncrosslinked or unvulcanized polymer compound that can be decrosslinked or devulcanized and used as it is as a polymer material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above objective,Invention of the present applicationThe waste disposal method isA waste made of a crosslinked polyolefin and a carbon-containing polyolefin is accommodated in the inner container of a double-structured container consisting of a coarse mesh-shaped inner container and a fine mesh-shaped outer container, and introduced into the preloading chamber. The preload chamber is pressurized with water, and the container containing the waste is 200 ℃ ~ 700 ℃, pressure 0.1MPa ~ 100MPa Is transferred to a reaction chamber in which a supercritical water or subcritical water region is formed and held for a required time to decompose the crosslinked polyolefin to produce an uncrosslinked polyolefin, and a container containing the uncrosslinked polyolefin is The uncrosslinked polyolefin that has been transferred to the outer container by being transferred to the decompression chamber that has been pressurized in advance, decompressing the decompression chamber, and discharging the container from the decompression chamber.It is characterized by collecting.
[0012]
  According to the present invention, a cross-linked polyolefin and a carbon-containing polyolefinFrom waste consisting ofCarbon-containing polyolefinHighly reusable without separationUncrosslinked polyolefinCan be recovered. Moreover, according to the present invention, the container can be introduced into the reaction chamber without lowering the temperature and pressure of the reaction chamber, and can be discharged to the outside, so that waste can be efficiently processed. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus used in the first embodiment of the present invention.
[0018]
As shown in FIG. 1, this apparatus has a pressure-resistant reaction vessel 1 equipped with an electric furnace 1 a, a pure water tank 2 containing pure water, and pure water from the pure water tank 2 to send the pure water into the pressure-resistant reaction vessel 1. And a deaeration pipe 5 in which a pressure reducing valve 4 for adjusting the pressure in the pressure-resistant reaction vessel 1 is inserted. Further, a line heater 7 is attached to the pipe 6 connecting the pump 3 and the pressure resistant reactor 1, and a temperature measuring thermocouple 8 is attached to the pressure resistant reactor 1.
[0019]
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the pressure resistant reaction container 1 includes a container main body 10 and a cap 11, and a mesh-like tray 12 is held in the container main body 10. Note that the tray 12 is preferably formed of a material such as ceramic that does not decompose with supercritical water or the like and does not make it difficult to control the decomposition reaction.
[0020]
In order to treat the waste composed of the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b) using such an apparatus, first, the waste is disposed on the ceramic tray 12 of the pressure resistant reactor 1. The object is placed directly or in a mesh-like container 13 similar to the tray 12. It is preferable to make the size and shape of the waste as uniform as possible by cutting in advance.
[0021]
After the pressure-resistant reaction container 1 is sealed with the cap 11, pure water heated by the line heater 7 is continuously supplied from the pure water tank 2 into the pressure-resistant reaction container 1, and the pressure-resistant reaction container 1 is heated to The temperature and pressure are set to ranges as described later. As the temperature or the temperature and pressure increase, the selective decrosslinking or devulcanization of the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) proceeds (the carbon-containing polymer compound (b) is not decomposed) and is not crosslinked. Alternatively, an unvulcanized polymer compound is produced.
[0022]
Thereafter, the heating is stopped and the inside of the pressure-resistant reaction vessel 1 is returned to normal temperature and pressure. The uncrosslinked or unvulcanized polymer compound produced in this process falls downward through the mesh of the container 13 and the tray 12 and accumulates at the bottom of the pressure resistant reaction container 1, so that the pressure resistant reaction container 1 is opened. ,to recover.
[0023]
In such a method, the carbon-containing polymer compound (b) is not decomposed, and only the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) is selectively decomposed to produce an uncrosslinked or unvulcanized polymer compound. Therefore, the carbon-containing polymer compound (b) is not separated or removed in advance from the waste comprising the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b). Unvulcanized polymer compounds can be recovered.
[0024]
In the above method, the temperature and pressure in the pressure resistant reactor 1 when producing an uncrosslinked or unvulcanized polymer compound are preferably in the range of 200 ° C. to 700 ° C. and 0.1 MPa to 100 MPa, respectively. More preferably, the range is from C to 500C and from 0.1 MPa to 50 MPa. If the reaction temperature is lower than 200 ° C, the depolymerization or devulcanization of the polymer compound may not proceed sufficiently. If the reaction temperature is higher than 700 ° C, the crosslinking point (or vulcanization point) of the crosslinked polymer compound There is a risk that decomposition will proceed and the molecular weight may be lowered even in other parts. In addition, the carbon-containing polymer compound (b) may be decomposed. On the other hand, when the reaction pressure is lower than 0.1 MPa, the decomposition rate of the cross-linked or vulcanized polymer compound (a) is decreased, which is inefficient. On the other hand, when the reaction pressure is higher than 100 MPa, the same problem as when the reaction temperature is higher than 700 ° C. may occur. The reaction time varies depending on the size and amount of waste, reaction temperature, reaction pressure, etc., but is usually in the range of 1 second to 60 minutes.
[0025]
In addition, since the generated uncrosslinked or unvulcanized polymer compound may be decomposed with time and may have a low molecular weight, it may be generated by attaching a pressure release valve to the lower part of the pressure-resistant reaction vessel 1. Thereafter, it is desirable to quickly drop it onto the bottom of the pressure resistant reactor 1 and collect it.
[0026]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus used in the second embodiment of the present invention.
[0027]
In FIG. 3, reference numeral 20 denotes a cylindrical processing tower. The processing tower 20 has, in order from the top, an opening for introducing waste or its decomposition product at the upper end, and waste at the lower end. Alternatively, a preload chamber 21, a reaction chamber 22, and a decompression chamber 23 having a discharge port for discharging decomposition products and the like are provided. The discharge port of the preload chamber 21 and the introduction port of the reaction chamber 22, the discharge port of the reaction chamber 22 and the introduction port of the decompression chamber 23 are connected via common valves 24 a and 24 b, respectively. The valves 24c and 24d are also connected to the discharge port of the decompression chamber 23, respectively. A receiver 25 for receiving a decomposition product of the waste discharged from the discharge port of the decompression chamber 23 is disposed below the processing tower 20.
[0028]
The reaction chamber 22 is roughly divided into three equal parts, and a preheating part 26, a reaction part 27, and a cooling part 28 are formed in order from the top. That is, a heater 29 is disposed at the lower part of the preheating unit 26 and the outer periphery of the reaction unit 27, and a cooling pipe 30 is provided on the outer periphery of the cooling unit 28. The cooling pipe 30 constitutes a part of a pipe 31 for supplying pure water into the reaction chamber 22. The pure water is supplied from a pure water tank 32 containing pure water by a pump 33. It passes through the cooling pipe 30 and is supplied into the reaction chamber 22 through a pure water supply port that is open at substantially the middle part of the preheating part 26. A preheater 34 for preheating pure water is provided near the pure water supply port of the pipe 31.
[0029]
Further, a pipe 35 for discharging heated and pressurized pure water in the reaction chamber 22, gas or liquid generated by the processing, and the like is connected to the lower portion of the reaction chamber 22. In the figure, 36 is a pressure reducing valve.
[0030]
The preload chamber 21 and the decompression chamber 23 are for maintaining the internal pressure when the waste is introduced into the reaction chamber 22 and the decomposition products of the waste are discharged. The internal pressure is increased and reduced by pure water having a low temperature of about 40 ° C. That is, in the preload chamber 21 and the decompression chamber 23, pipes 39a and 39b for supplying pure water from a pure water tank 37 containing pure water by a pump 38, and a pressure reducing valve 36 for discharging pure water. The piping 40 and 41 provided with are connected. Note that pure water is also supplied to the preload chamber 21 from a branch pipe 31 a branched from the pipe 31.
[0031]
Furthermore, in the preload chamber 21 and the three regions constituting the reaction chamber 22, that is, the preheating unit 26, the reaction unit 27, the cooling unit 28, and the decompression chamber 23, waste or decomposition products thereof are provided. Holding means 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e are provided for holding them in these chambers or areas for a required time. Among these, the holding means 42a, 42d, and 42e located in the preload chamber 21, the cooling section 28 of the reaction chamber 22, and the decompression chamber 23 are disposed of the waste or decomposition products thereof in the valves 24a, 24b, and 24d. It also has the role of preventing the function from being impaired by direct contact.
[0032]
In order to treat the waste comprising the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b) using such an apparatus, first, a valve 24c connected to the inlet of the preload chamber 21 is used. Is opened, the other valves 24a, 24b, 24d are closed, and the reaction chamber 22 and the decompression chamber 23 are sealed. Next, the heater 29 is energized, the pump 33 is started, pure water heated by the preheater 34 from the pure water tank 32 is supplied to the reaction chamber 22, and the preheating unit 26, A reaction unit 27 and a cooling unit 28 are formed. Further, the pump 38 is activated to supply pure water having a low temperature of about room temperature to about 40 ° C. from the pure water tank 37, and the internal pressure of the decompression chamber 23 is increased to the same pressure as the internal pressure of the reaction chamber 22.
[0033]
The internal temperature and internal pressure of the reaction section 27 are preferably adjusted to be in the range of 200 ° C. to 700 ° C. and 0.1 MPa to 100 MPa, and more preferably in the range of 200 ° C. to 500 ° C. and 0.1 MPa to 50 MPa, respectively. It is. If the temperature is lower than 200 ° C, the polymer compound may not be sufficiently decrosslinked or devulcanized. If it is higher than 700 ° C, the portion other than the crosslinking point (or vulcanization point) of the crosslinked polymer compound However, there is a risk that decomposition proceeds and the molecular weight decreases. In addition, the carbon-containing polymer compound (b) may be decomposed. On the other hand, when the pressure is lower than 0.1 MPa, the decomposition rate of the cross-linked or vulcanized polymer compound (a) is decreased, which is inefficient. On the other hand, if the pressure is higher than 100 MPa, the same problem as when the reaction temperature is higher than 700 ° C. may occur.
[0034]
In this state, waste is put into the preload chamber 21. In the present invention, the waste is roughly mesh-shaped inner container 51 and a fine-mesh mesh as shown schematically in FIG. A double-structured container 50 comprising an outer container 52, that is, an inner container 51 capable of holding waste but discharging its decomposition products (uncrosslinked or unvulcanized polymer compound), and the inner container A space portion is formed between the pre-load chamber 21 and the space product is accommodated in a container composed of an outer container 52 capable of sufficiently holding the decomposition product discharged from the inner container 51. The container 50 is preferably formed of a material such as ceramic that does not decompose with supercritical water or the like and does not make it difficult to control the decomposition reaction, like the tray 12 described above.
[0035]
When the waste is charged, the preload chamber 21 is at normal temperature and pressure.
The waste charged in the container 50 is held in the preload chamber 21 at a position separated from the valve 24a by the holding means 42a.
After the waste is charged, the valve 24c is closed and the pump 38 is activated to supply pure water having a low temperature of about room temperature to about 40 ° C. from the pure water tank 37 to increase the internal pressure of the preload chamber 21. When the internal pressure of the preload chamber 21 becomes substantially the same as the internal pressure of the reaction chamber 22, the valve 24a is opened and the holding by the holding means 42a is released.
[0036]
The container 50 containing the waste falls by its own weight from the preload chamber 21 into the reaction chamber 22, and is temporarily held in the preheating section 26 by the holding means 42b and preheated. Thereafter, the holding by the holding unit 42b is released, and the container 50 containing the waste is dropped into the reaction unit 27 and held by the holding unit 42c. During this time, the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) in the container 50 is decrosslinked or devulcanized (the carbon-containing polymer compound (b) is not decomposed), and the uncrosslinked or unvulcanized polymer. A compound is produced. The produced uncrosslinked or unvulcanized polymer compound is eluted from the inner container 51 of the container 50 to the outer container 52.
[0037]
Next, the holding by the holding unit 42 c is released, and the container 50 is dropped onto the cooling unit 28 and held by the holding unit 42. When the container 50 is cooled to a temperature close to room temperature in the cooling unit 28, the valve 24b is opened, the holding by the holding means 42d is opened, and the pressure in the decompression chamber 23 previously set to the same pressure as the internal pressure of the reaction chamber 22 Is dropped by its own weight and is held by the holding means 42e. Further, when the container 50 falls into the decompression chamber 23, the valve 24b is closed, the pure water in the decompression chamber 23 is discharged and decompressed, and the valve 24d is opened when the internal pressure of the decompression chamber 23 reaches normal pressure, The holding by the holding means 42e is released, dropped into the receiver 25, and collected.
[0038]
In the outer container 52 of the recovered container 50, the eluted uncrosslinked or unvulcanized polymer compound is collected, and this is recovered.
[0039]
On the other hand, the preload chamber 21 is depressurized by closing the valve 24a after the container 50 containing the waste falls into the reaction chamber 22. When the internal pressure becomes almost normal pressure, the valve 24c is opened and the above operation is repeated.
[0040]
In this way, by sequentially putting the waste into the preload chamber 21 and repeating the above operation, the waste is efficiently treated, and the crosslinked or unvulcanized polymer compound can be recovered.
[0041]
In such a method, it is not necessary to separate and remove the carbon-containing polymer compound (b) in advance, and waste is introduced into the reaction chamber 22 and discharged while maintaining the temperature and pressure in the reaction chamber 22. Therefore, the uncrosslinked or unvulcanized polymer compound can be recovered more efficiently from the waste comprising the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b). .
[0042]
In this embodiment, the time for holding the container 50 in the reaction unit 27 of the reaction chamber 22 varies depending on the size and amount of waste, the temperature and pressure in the reaction unit 27, etc., but usually 1 second to 60 minutes. Range.
[0043]
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus used in the third embodiment of the present invention.
[0044]
As shown in FIG. 5, this apparatus includes a pressure-resistant reaction vessel 60 provided with an electric furnace 60a, a pure water tank 61 containing pure water, a solvent tank 62 containing an organic solvent such as xylene and toluene, Pumps 63 and 64 for feeding pure water and an organic solvent from the pure water tank 61 and the solvent tank 62 to the pressure-resistant reaction vessel 60 respectively, and heated and pressurized pure water and organic solvents in the pressure-resistant reaction vessel 60, treatment And a pipe 65 for discharging the components generated by the above. The pipe 65 branches in the middle, a pressure reducing valve 66 is connected to one branch pipe 65a, the other branch pipe 65b is connected to a solid-liquid separator 67, and further, this solid-liquid separator 67 includes: A pipe 68 in which a pressure reducing valve 66 is inserted is connected. A line heater 69 is attached to the pipe 65 and the branch pipe 65b connecting the pressure-resistant reaction vessel 60 and the solid-liquid separator 67. Further, the pressure-resistant reaction vessel 60 is provided with a thermocouple 70 for temperature measurement. It is installed.
[0045]
In order to treat the waste composed of the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b) using such an apparatus, first, the waste is put into the pressure resistant reactor 60. It is preferable to make the size and shape of the waste as uniform as possible by cutting in advance.
[0046]
After sealing the pressure-resistant reaction vessel 60, pure water is continuously supplied from the pure water tank 61 into the pressure-resistant reaction vessel 60, and the pressure-resistant reaction vessel 60 is heated so that the internal temperature and pressure are within the ranges described later. And As the temperature or the temperature and pressure increase, the selective decrosslinking or devulcanization of the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) proceeds (the carbon-containing polymer compound (b) is not decomposed) and is not crosslinked. Alternatively, an unvulcanized polymer compound is produced.
[0047]
Then, heating is stopped and the pressure-resistant reaction container 1 is returned to normal pressure. When the temperature in the pressure-resistant reaction vessel 60 is cooled to around 150 ° C., the introduction of pure water is stopped and the valve inserted in the branch pipe 65a is closed. The solvent is continuously supplied, the inside of the pressure-resistant reaction vessel 60 is replaced with an organic solvent, and the pressure of the pressure-resistant reaction vessel 60 is increased to 0.1 MPa to 5 MPa. By continuing the supply of the organic solvent as it is, the produced uncrosslinked or unvulcanized polymer compound is extracted by the organic solvent, separated from the organic solvent by the solid-liquid separator 67 and recovered.
[0048]
In such a method, an uncrosslinked structure is obtained without previously separating and removing the carbon-containing polymer compound (b) from the waste comprising the crosslinked or vulcanized polymer compound (a) and the carbon-containing polymer compound (b). Alternatively, the unvulcanized polymer compound can be recovered.
[0049]
In the above method, the temperature and pressure in the pressure-resistant reaction vessel 60 when the uncrosslinked or unvulcanized polymer compound is produced are preferably in the range of 200 ° C. to 700 ° C. and 0.1 MPa to 100 MPa, respectively. More preferably, the range is from C to 500C and from 0.1 MPa to 50 MPa. If the reaction temperature is lower than 200 ° C, the depolymerization or devulcanization of the polymer compound may not proceed sufficiently. If the reaction temperature is higher than 700 ° C, the crosslinking point (or vulcanization point) of the crosslinked polymer compound There is a risk that decomposition will proceed and the molecular weight may be lowered even in other parts. In addition, the carbon-containing polymer compound (b) may be decomposed. On the other hand, when the reaction pressure is lower than 0.1 MPa, the decomposition rate of the cross-linked or vulcanized polymer compound (a) is decreased, which is inefficient. On the other hand, when the reaction pressure is higher than 100 MPa, the same problem as when the reaction temperature is higher than 700 ° C. may occur. The reaction time varies depending on the size and amount of waste, reaction temperature, reaction pressure, etc., but is usually in the range of 1 second to 60 minutes.
[0050]
The present invention is useful for the treatment of waste made of crosslinked polyolefin and non-crosslinked polyolefin containing carbon, and waste made of various vulcanized rubber and vulcanized rubber containing carbon. A particularly remarkable effect is observed when applied to the treatment of waste containing a polymer compound having a carbon content of 0.01% by weight or more, preferably 1% by weight, more preferably 5% by weight or more.
[0051]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example.
[0052]
Example 1
From the same material as the internal semiconductive layer made of an ethylene / vinyl acetate copolymer containing 30% by weight of conductive carbon on the conductor, the insulator layer made of cross-linked polyethylene (gel fraction 80%), and the internal semiconductive layer A 6 kV CV cable coated with an outer semiconductive layer was cut to a length of 2 cm, the inner conductor was removed, and the product was divided into two vertically and processed using the processing apparatus shown in FIG.
[0053]
First, the sample was placed on a zirconia tray (mesh size 1 cm □) 12 fixed at a position 3 cm from the bottom of the pressure-resistant reaction vessel (inner diameter 60 mm, depth 60 mm, effective internal volume 170 ml) 1 and sealed. Pure water degassed from the pure water tank 2 was fed into the pressure resistant reaction vessel 1 to maintain the pressure in the pressure resistant reaction vessel 1 at 25 MPa. When the pressure was stabilized, the temperature in the pressure resistant reactor 1 was raised to 380 ° C. and held for 1 minute (reaction time: 1 minute). Thereafter, while maintaining the temperature of 380 ° C., the introduction of pure water is stopped, the internal pressure of the pressure resistant reactor 1 is returned to normal pressure, and the temperature is also cooled to normal temperature. Lump was collected.
An infrared spectroscopic analysis of the recovered product confirmed that it was polyethylene.
[0054]
Example 2
From the same material as the internal semiconductive layer made of an ethylene / vinyl acetate copolymer containing 30% by weight of conductive carbon on the conductor, the insulator layer made of cross-linked polyethylene (gel fraction 80%), and the internal semiconductive layer A 6 kV CV cable coated with an outer semiconductive layer was cut to a length of 5 cm, the inner conductor was removed, and a sample obtained by dividing the length into 1/4 was used as a sample.
[0055]
This sample is placed in a cylindrical inner container 51 (outer diameter 15 mm, height 150 mm, effective internal volume 26 ml, mesh size 0.5 cm □) made of zirconia mesh, and this container is made of zirconia mesh. The cylindrical outer container 52 (outer diameter 30 mm, height 300 mm, effective internal volume 212 ml, mesh size 0.01 cm □) was accommodated and fixed in an intermediate position and placed in the preload chamber 21 of the apparatus shown in FIG.
[0056]
After the charging, the valve 24c at the top of the preload chamber 21 was closed, and the internal pressure in the preload chamber 21 was increased with normal temperature pure water. When the internal pressure reaches 50 MPa, the valve 24a between the preloading chamber 21 and the reaction chamber 22 is opened, and the preheating section 26 of the reaction chamber 22 that has been previously formed at 300 ° C. and 50 MPa by introducing pure water. The weight was dropped and held for 5 minutes.
[0057]
Next, the weight was dropped into the reaction unit 27 that had been similarly formed at 380 ° C. and 50 MPa, held for 1 minute, then dropped into the cooling unit 28 of the reaction chamber 22 and held for 5 minutes.
[0058]
Thereafter, the valve 24b at the bottom of the reaction chamber 22 is opened, and the dead pressure is dropped to the decompression chamber 23 whose internal pressure has been previously increased to 50 MPa by introduction of pure water, and the internal pressure of the decompression chamber 23 is returned to normal pressure. The valve 24d was opened, the container 50 was dropped into the receiver 25, and a white lump between the outer container 52 and the inner container 51 was collected.
This recovered material was confirmed to be polyethylene by infrared spectroscopic analysis and infrared spectroscopic analysis.
[0059]
Example 3
A sample similar to Example 1 was processed using the processing apparatus shown in FIG.
First, a sample is put into a pressure resistant reaction vessel (inner diameter 60 mm, depth 60 mm, effective internal volume 170 ml) 60 and sealed, and then degassed pure water tank 61 is fed into the pressure resistant reaction vessel 60 to withstand pressure. The pressure in the reaction vessel 60 was maintained at 25 MPa. When the pressure was stabilized, the temperature in the pressure-resistant reaction vessel 60 was raised to 380 ° C. and held for 1 minute (reaction time: 1 minute). Thereafter, the temperature was cooled to 150 ° C., and the internal pressure was returned to normal pressure. When the temperature is cooled to 150 ° C., the liquid supply path is switched, xylene is sent from the solvent tank 62 to the pressure resistant reaction vessel 60 by the pump 64, the inside of the pressure resistant reaction vessel 60 is replaced with xylene, and the internal pressure is increased again to 1 MPa. did. After stabilizing the pressure, xylene was continuously fed at a flow rate of 10 ml / min for 60 minutes. Thereafter, the feeding of xylene was stopped, and the temperature and pressure in the pressure-resistant reaction vessel 60 were returned to normal temperature and pressure, and then a white lump was recovered from the solid-liquid separator 67.
An infrared spectroscopic analysis of this recovered product confirmed that it was only polyethylene.
[0060]
【The invention's effect】
  As explained above, according to the present invention,Crosslinked polyolefin and carbon-containing polyolefinFrom waste consisting ofCarbon-containing polyolefinHighly reusable without separationUncrosslinked polyolefinCan be recovered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a processing apparatus used in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the pressure resistant reaction container of FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus used in a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing an example of a container for storing waste used in the processing apparatus of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a processing apparatus used in a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 60 ... Pressure-resistant reaction vessel 2, 32, 37, 61 ......... Pure water tank
3, 33, 38, 63, 64 ... pump 12 ... mesh tray
13 …… Mesh-like container 21 …… Preload chamber 22 …… Reaction chamber
23 …… Decompression chamber 25 …… Receiver 50 …… Container 51 …… Inner container
52 …… Outer container 62 …… Solvent tank 67 ……… Solid-liquid separator

Claims (1)

架橋ポリオレフィンとカーボン含有ポリオレフィンからなる廃棄物を、目の粗いメッシュ状の内容器と目の細かいメッシュ状の外容器からなる2重構造の容器の前記内容器に収容して予圧室に導入し、前記予圧室を水によって加圧し、前記廃棄物を収容した容器を、温度 200 ℃〜 700 ℃、圧力 0.1MPa 100MPa 超臨界水または亜臨界水領域が形成されている反応室に移送し所要時間保持して前記架橋ポリオレフィン分解して未架橋のポリオレフィンを生成させ、前記未架橋のポリオレフィンを収容した容器を水によって予め加圧されている減圧室に移送し、前記減圧室を減圧し、前記減圧室から前記容器を排出させて前記外容器に移行した前記未架橋のポリオレフィンを回収することを特徴とする廃棄物の処理方法。 A waste made of a crosslinked polyolefin and a carbon-containing polyolefin is accommodated in the inner container of a double-structured container consisting of a coarse mesh-shaped inner container and a fine mesh-shaped outer container, and introduced into the preloading chamber. said preload chamber is pressurized by the water, the vessel containing the waste, the temperature 200 ° C. ~ 700 ° C., then transferred to the reaction chamber supercritical water or subcritical water area of the pressure 0.1 MPa ~ 100 MPa are formed required Holding the time to decompose the crosslinked polyolefin to produce an uncrosslinked polyolefin , transferring the container containing the uncrosslinked polyolefin to a decompression chamber pre-pressurized with water, depressurizing the decompression chamber, A waste treatment method, wherein the container is discharged from the decompression chamber and the uncrosslinked polyolefin transferred to the outer container is recovered.
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