JP5586099B2

JP5586099B2 - 油化装置

Info

Publication number: JP5586099B2
Application number: JP2011208766A
Authority: JP
Inventors: 昭典伊東; 仁板垣; 泰男石川
Original assignee: 松田建設株式会社
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2014-09-10
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2012025965A

Description

本発明は、プラスチックを油に戻すための油化装置に関する。

一般に、プラスチックを溶融してプラスチックのガスを気化させ、この気化ガスを冷却して液化せしめるための油化装置が知られている。

特開２０００−１６７７

ところが、上述の先行技術においては、重質油と軽質油が混合した混合油が採集されるので、採集した混合油の用途が狭く、単に燃焼させて使用するしかなかった。

そこで、本発明の油化装置においては、プラスチックを溶融させる溶融部と溶融プラスチックを気化させる気化部とを有し、この気化部から気化したプラスチックの気化ガスをコンデンサによって冷却して液化する油化装置において、前記コンデンサを複数設け、コンデンサの冷却に温度差を設けて異なる種類の油を採集するようにした。

また、前記コンデンサを第１コンデンサと第２コンデンサで構成し、第１コンデンサを空気で冷却して重質油を液化し、前記第２コンデンサを冷却水で冷却して第１コンデンサで液化しなかった液化ガスを液化せしめて軽質油を採集するようにすることが好ましい。

更に、また前記第２コンデンサによって液化されないオフガスを各コンデンサに接続されたそれぞれのタンクに供給し、その後水筒内に送り、この水筒内の水の高さを調節することにより前記気化ガスを液化する系内の圧力を調節するようにすることが好ましい。

気化部から気化したプラスチックガスを冷却して凝縮させるコンデンサを複数設け、各コンデンサの冷却温度に差を設ければ、重質油と軽質油に効率よく別けることができ、重質油はバーナの燃料に軽質油は作動機械のエンジンに供給するガソリン、灯油の代替になり得る。また、特に、冷却温度の高い第１コンデンサには、室温空気を使用し、冷却温度の低い第２コンデンサには、常温冷却水を使用すれば、特に格別な冷却手段を設ける必要がなくなる。更にまた、オフガスを水筒内に送り、水筒内の水の高さを調整することにより気化ガスの液化系内の圧力が調節でき、これにより第１、第２コンデンサ１７、１８内を流れるガス流量が調整され得る。

図１は、本発明の概略構成図である。図２は、溶解部、気化部の端部構成図である。図３は、気化ガスの配管図である。図４は、溶融プラスチックの液面計の構成図である。図５は、温度計の配置図である。図６は、コンデンサの機能図である。図７は、気化部の上部構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１において、本発明の油化装置Ｍは破砕したプラスチックを投入するポッパー１を有し、このポッパー１は、プラスチックを溶融する第１溶融部２の一端部に取付けられ、この第１溶融部２の他端には、第１溶融部２と直交して伸びる第２溶融部３の一端が接続され、この第２溶融部３の他端には、傾斜して伸び、溶融プラスチックを気化させる気化部４の下端が接続されている、なお、前記各第１、第２溶融部２、３及び気化部４は円筒管でその中にはリードスクリューが収納され、このリードスクリューの回転によりプラスチックが順次送られていく。各管の周囲には、面状ヒータｈ、ｈ…ｈが巻回され、この面状ヒータｈ、ｈ…ｈにより各管内のプラスチック及びその溶融液及び気化ガスが加熱される。前記面状ヒータｈ及び各管2、３、４は断熱材ｉで被覆されている。前記各管の端部には、モータｍ、ｍ、ｍが設けられこれらモータｍは前記リードスクリューに連なり、各リードスクリューを所定速度で回転させる。

また、第１、第２溶融部２、３の接続部及び第２溶融部２と気化部４の接続部には、垂直の接続管５、６がそれぞれ設けられ、この接続管５、６を介して安全（気化ガスの燃焼防止）のための窒素7、８が管内に導入される。前記ホッパー１の下方には、送り管１０が設けられ、この送り管１０にはホッパー１内のプラスチックを一定量第１溶融管２に送り込むためのロータリーバルブ９が設けられている。

前記送り管１０の近傍の溶融筒２は冷却ジャケットＣを有し、プラスチックがホッパー１近くで溶融しないようになっている。

そして、前記送り管１０にも窒素１２が送り込まれる。前記気化部４の上端部には、垂直上方に伸びる触媒筒１３が設けられ、この触媒筒１３内には、ゼオライト触媒が収納されている。前記触媒は有効細孔径９〜１０ｍｍでＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃比が２．５位が好ましい合成ゼオライトであり、２．４〜４．７ｍｍの大きさの球状品である。この触媒はＣ₃以上のｎ−パラフィンを分解できるのでＰＥの処理に適している。

前記気化部４の前記触媒筒１３の取付位置より上端に近い位置には、下方に残渣管１４が伸び、この残果敢１４の中間には、バルブ５が設けられ、このバルブ15はロータリーバルブで残渣管１４の上部を密閉状態で維持しつつ残渣をその下端に設けた残渣タンク１６に排出する。

前記第１溶融部２と気化部４間には、２つの第１、第２コンデンサ１７、１８が設けられ、一方の第１コンデンサ１７は重質油用で、触媒筒１３を通った気化ガスを凝縮させて液化させ重質油を生成させるためのもので空気によって気化ガスを冷却する。前記第２コンデンサ１８はコンデンサ１７を通った気化ガスを凝縮させて液化し軽質油を生成させるためのもので、冷却水が供給される。重質油は凝縮温度が高いため、空気冷却でよく、断熱材ｉで被覆されている。

そして、第１コンデンサ１７により生成された重質油は、重質油タンク１９に貯蔵され、第２コンデンサ１８により生成された軽質油は軽質油タンク２０に貯蔵される。

つぎに、前記第１、第２溶融部２、３及び気化部（図示なし）のリードスクリューの軸受部分には、気化ガスの外部への漏れを防止するためのカバー３０、３１が設けられ、これらカバー３０、３１にはパイプ３２、３３が接続され、これらパイプ３２、３３は集合管３４に接続され、この集合管の端部にはファン３５が設けられ、これにより漏れガスは外部に排出される。

図３において、前記触媒管１３を通過した気化ガスは配管４０を通って第１コンデンサ１７に入って液化されて重質油となり、更に配管４１を通って重質油タンク１９に貯蔵される。

そして、第１コンデンサ１７により液化されない気化ガスは配管４２を通って第２コンデンサ１８に入り液化された軽質油は配管４３を通って軽質油タンク２０に貯蔵される。前記第２コンデンサ１８によって液化されなかったオフガスは配管１００を通って両タンク１９、２０に入り、このオフガスは配管４９を通って水筒４８内の水中に入り、水から出たオフガスはアキュムレータ５０、吸引ポンプ５１を通ってバーナー５２で燃焼され、このバーナー５２は水タンク５３を加熱してお湯を作る。前記水筒４８内の水の高さｈを調節する事により図３に示す気化ガス、液化系内の圧力が調節され、各コンデンサ１７、１８内を流れるガス流量が調整される。

次いで、図４において前記気化部４には、液化したプラスチックの液面Ｓを検出するための液面計ｍが設けられ、この液面計ｍは間隔を配して設けた窒素吹出口６０、６１とコントローラ６２からなり、窒素の吹出圧を検出することにより液面の位置が判る。図４においては、吹出口６０の圧が吹出口６１より高いので、液面Ｓは吹出口６０、６１の中間にあることが判る。

前記第１、第２溶融管２、３、気化部４内の温度を測定するための温度計７０は各管の管壁ｗにセラミックの保護体７１内に挿入された熱電対７２を有しており、保護体７１により管壁の温度を検出せずに管内の温度を検出するようになっている。

図６において、第１コンデンサ１７には、ファン８１によって空気が送り込まれるが、この空気の排出口８５には温度計８３と流量計８４が設けられ、排出空気の温度と流量に応じてファン８１をコントロールすれば、第１コンデンサ１７の冷却温度が調節でき、これにより重質油の質が調節される。

また、前記溶融部２内には溶融時のプラスチックから水蒸気が発生するが、この水蒸気は配管８０を介して第１コンデンサ１７に送り込まれて第１コンデンサ１７内の温度を調整する。第１コンデンサ１７は２００〜３００℃が好ましく、この温度で重質油が液化する。

次に残渣管の他の実施例について説明する。

図７において、気化部４の触媒筒１３より斜め上方位置から下方に残渣釜91が設けられ、この残渣釜９１の可能には開閉蓋９３が設けられるとともにその周囲にはヒータｈが設けられ、この残渣釜に入った気化ガスは加熱されて触媒筒１３に入る。この残渣釜により残渣に完全に気化していないプラスチックが混じってもここで気化するので、残渣釜には完全に残渣のみが残るここととなり、所定量の残渣が溜まった後に開閉蓋９３を開放して残渣タンク９２に残渣を収納する。また、残渣管内に降りてきた気化ガスがその中で液化して油が残渣タンクに入るということもない。なお、残渣釜９１の入口８には出張り９０が設けられ、この出張り９０によって残渣が釜の周壁に付着するのが防止される。

本油化装置は、特に廃プラスチックの油化に用いられ、小型油化装置に適している。

１…ホッパー
２…第１溶融部
３…第２溶融部
４…気化部
１３…触媒筒
１４…残渣管
１７…第１コンデンサ
１８…第２コンデンサ
９１…残渣釜

Claims

プラスチックを溶融させる溶融部と溶融プラスチックを気化させる気化部とを有し、この気化部から気化したプラスチックの気化ガスをコンデンサによって冷却して液化する油化装置において、
前記コンデンサを第１コンデンサと第２コンデンサとで構成し、前記第１コンデンサに空気と溶融部で発生する水蒸気とを送ってその冷却温度を調整して重質油を液化採集し、前記第２コンデンサに冷却水を送って第１コンデンサで液化しなかった気化ガスを液化して軽質油を採集したことを特徴とする油化装置。
前記第２コンデンサによって液化されないオフガスを各コンデンサに接続されたそれぞれのタンクに供給し、その後水筒内に送り、この水筒内の水の高さを調節することにより前記気化ガスを液化する系内の圧力を調節するようにしたことを特徴とする請求項１記載の油化装置。
前記第１コンデンサを断熱材で被覆したことを特徴とする請求項１記載の油化装置。
第１コンデンサには、ファンによって空気が送り込まれ、第１コンデンサの空気の排出口に温度計と流量計が設けられ、排出空気の温度と流量に応じてファンをコントロールしたことを特徴とする請求項１記載の油化装置。