JP7762509B2 - Method for producing solid fuel - Google Patents
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Description
本発明は、固体燃料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing solid fuel.
産業廃棄物や一般廃棄物として廃棄される廃プラスチックは、従来単純焼却や埋立処分されていた。しかし、二酸化炭素排出量削減及び資源の有効活用の観点から、廃プラスチック中の有機成分を回収し、固体燃料として再利用することが検討されている。このような固体燃料は、通常廃プラスチックを石炭とともに加熱炉で加熱処理して廃プラスチックの熱分解を促進し、廃プラスチックの表面や内部に空隙を発生させて熱分解し強度を低下させることによって製造されている。しかし、廃プラスチックは加熱により融解するため、融解した樹脂同士が融着する現象が起こる。これに伴い、融着した樹脂は粒子径が増大することで粒子内部への熱伝達が不良となり、粒子内部に未分解の樹脂が多く残存する。その結果、加熱処理後において炉外への廃プラスチックの排出が阻害され、また排出できたとしても、その後の破砕、選別時に樹脂と金属との単体分離が困難になるだけでなく、大きな粒子が破砕機に投入されることによる負荷の上昇により、機器の破損やメンテナンスの頻発を招くことになるため、ランニングコストの面でも問題がある。 Traditionally, waste plastics discarded as industrial or general waste have been simply incinerated or landfilled. However, with the aim of reducing carbon dioxide emissions and efficiently utilizing resources, efforts are being made to recover the organic components of waste plastics and reuse them as solid fuel. Such solid fuels are typically produced by heating waste plastics in a heating furnace with coal to promote their pyrolysis, creating voids on the surface and inside the plastic, which reduces its strength. However, as waste plastics melt when heated, the molten resins tend to fuse together. As a result, the fused resins increase in particle size, resulting in poor heat transfer to the interior of the particles and leaving much undecomposed resin inside. As a result, the discharge of waste plastics from the furnace after heating is hindered. Even if discharge is possible, it is difficult to separate the resins from the metals during subsequent crushing and sorting. Furthermore, the increased load caused by feeding large particles into the crusher leads to equipment damage and frequent maintenance, resulting in high running costs.
そこで、炉内での廃プラスチックの融着を抑制する技術が検討されている。例えば、熱可塑性プラスチックに対して石炭を粉砕して得られた微粉炭を所定の比率で混合した混合物を加熱することで、熱可塑性プラスチックの融解物の表面に微粉炭が付着し、熱可塑性プラスチック融解物の炉内での融着を抑制できることが報告されている(特許文献1)。 また、塩素含有プラスチックとカルシウム化合物とを一定の量比で混合した混合物を、非酸化雰囲気中で500℃以上900℃以下という比較的高温度で加熱することで、塩素含有プラスチックが融着した塊状物やタールの生成を抑制するとともに、ダイオキシンの発生も抑制できるとの報告もある(特許文献2)。 Technologies to prevent waste plastics from fusing together in furnaces are being investigated. For example, it has been reported that by heating a mixture of thermoplastic plastic and pulverized coal obtained by crushing coal in a specified ratio, the pulverized coal adheres to the surface of the molten thermoplastic plastic, thereby preventing the molten thermoplastic plastic from fusing together in the furnace (Patent Document 1). It has also been reported that by heating a mixture of chlorine-containing plastic and calcium compound in a specified ratio in a non-oxidizing atmosphere at a relatively high temperature of 500°C to 900°C, the formation of fused lumps and tar from the chlorine-containing plastic and the generation of dioxins can be prevented (Patent Document 2).
しかし、特許文献1のように融着防止のために廃プラスチックと異なる材料の混合を行った場合には、廃プラスチックの処理量以上に設備規模を大きく設計する必要がある。
また、特許文献2のようにカルシウム化合物を混合した場合には、加熱後の固形燃料中にカルシウム化合物が取り込まれることで灰分が増加し、固形燃料中の発熱量が低下することで、固体燃料の品位を損なうことが確認されている。いずれの場合も、前処理が煩雑であり、温度制御が難しくなると共に灰分が増加するという問題がある。
本発明の課題は、炉内での廃プラスチックの融着を抑制し、かつ品位を損なうことなく安定して効率よく固体燃料を製造可能な方法を提供することにある。
However, when waste plastics are mixed with other materials to prevent fusion as in Patent Document 1, it is necessary to design the equipment to be larger than the amount of waste plastics to be processed.
Furthermore, when a calcium compound is mixed as in Patent Document 2, it has been confirmed that the calcium compound is incorporated into the solid fuel after heating, increasing the ash content and reducing the calorific value of the solid fuel, thereby impairing the quality of the solid fuel. In either case, there are problems such as complicated pretreatment, difficulty in temperature control, and an increase in ash content.
An object of the present invention is to provide a method for producing solid fuel stably and efficiently, while suppressing the fusion of waste plastics in a furnace and without impairing the quality.
本発明者らは、廃プラスチックを熱分解させる目的で加熱処理する際に、廃プラスチックに含まれる樹脂同士が炉内で融着する要因について究明すべく検討したところ、廃プラスチックが常温から熱分解温度まで昇温される過程で、樹脂の融点以上、熱分解温度未満の領域(以下、「融着温度領域」ともいう。)において、融解した樹脂同士が癒着する現象が起こるとの知見を得た。そして、かかる知見に基づき検討した結果、廃プラスチックを加熱する炉内を3以上の加熱帯域に分け、これら加熱帯域のうち、廃プラスチック供給口に最も隣接する加熱帯域の温度を、他の2以上の加熱帯域よりも高い温度に設定することで、融着温度領域での樹脂の滞留時間が短縮されるため、樹脂同士の融着を抑制できるだけでなく、製造された固体燃料から出力されるエネルギー量が、廃プラスチックの加熱工程で投入されたエネルギー量を超えるため、廃プラスチックの熱量を固体燃料に固定化する方法として極めて有効であることを見出した。 The inventors conducted research to determine the factors that cause resins contained in waste plastic to fuse together in a furnace when the waste plastic is heated to pyrolyze it. They discovered that, as the temperature of the waste plastic rises from room temperature to the pyrolysis temperature, melted resins fuse together in the region above the resin's melting point but below the pyrolysis temperature (hereinafter also referred to as the "fusion temperature region"). Based on this knowledge, they conducted further research and discovered that by dividing the furnace in which the waste plastic is heated into three or more heating zones and setting the temperature of the heating zone closest to the waste plastic supply port higher than the other two or more heating zones, the residence time of the resin in the fusion temperature region is shortened, thereby not only suppressing the fusion of resins but also providing an extremely effective method of immobilizing the heat of the waste plastic in solid fuel, since the amount of energy output from the produced solid fuel exceeds the amount of energy input during the waste plastic heating process.
すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔5〕を提供するものである。
〔1〕3以上の加熱帯域を有する加熱炉内で廃プラスチックを加熱処理する加熱工程を含み、
前記加熱炉内における廃プラスチック供給口に最も隣接する加熱帯域の温度が、他の2以上の加熱帯域よりも高い温度である、
固形燃料の製造方法。
〔2〕前記加熱帯域として、廃プラスチック供給口から廃プラスチック排出口に向かって第1の加熱帯域、第2の加熱帯域及び第3の加熱帯域を備え、
第1の加熱帯域の温度が、400℃以上650℃以下であり、
第2の加熱帯域の温度が、300℃以上550℃以下であり、
第3の加熱帯域の温度が、250℃以上450℃以下である、
前記〔1〕に記載の固形燃料の製造方法。
〔3〕前記の各加熱帯域における加熱時間が5分以上60分以下である、前記〔1〕又は〔2〕に記載の固形燃料の製造方法。
〔4〕前記加熱工程後に、前記加熱炉から排出された廃プラスチックを攪拌下及び/又は不活性ガス雰囲気下で冷却する冷却工程を備える、前記〔1〕~〔3〕のいずれか一に記載の固形燃料の製造方法。
〔5〕3以上の加熱帯域を有する加熱炉内で廃プラスチックを加熱処理する加熱工程を含み、
前記加熱炉内における廃プラスチック供給口に最も隣接する加熱帯域の温度が、他の2以上の加熱帯域よりも高い温度である、
廃プラスチックの融着防止方法。
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] A heating step of heat-treating waste plastics in a heating furnace having three or more heating zones,
The temperature of the heating zone closest to the waste plastic supply port in the heating furnace is higher than the temperature of the other two or more heating zones.
A method for producing solid fuel.
[2] The heating zone includes a first heating zone, a second heating zone, and a third heating zone from a waste plastic supply port toward a waste plastic discharge port,
The temperature of the first heating zone is 400°C or higher and 650°C or lower,
The temperature of the second heating zone is 300°C or higher and 550°C or lower,
The temperature of the third heating zone is 250°C or higher and 450°C or lower.
The method for producing the solid fuel according to [1] above.
[3] The method for producing a solid fuel according to [1] or [2], wherein the heating time in each heating zone is 5 minutes or more and 60 minutes or less.
[4] A method for producing solid fuel according to any one of [1] to [3], further comprising a cooling step of cooling the waste plastic discharged from the heating furnace under stirring and/or in an inert gas atmosphere after the heating step.
[5] A heating step of heat-treating waste plastics in a heating furnace having three or more heating zones,
The temperature of the heating zone closest to the waste plastic supply port in the heating furnace is higher than the temperature of the other two or more heating zones.
A method for preventing waste plastic from fusing together.
本発明によれば、炉内での廃プラスチックの融着を抑制し、かつ品位を損なうことなく安定して効率よく固体燃料を製造することができる。また、本発明の固体燃料の製造方法は、エネルギー収支比が高いため、廃プラスチックの熱量を固体燃料に固定化するための方法として極めて有効である。 The present invention makes it possible to suppress the fusion of waste plastics in the furnace and produce solid fuel stably and efficiently without compromising quality. Furthermore, because the solid fuel production method of the present invention has a high energy balance ratio, it is extremely effective as a method for immobilizing the calorific value of waste plastics into solid fuel.
以下、本発明の固体燃料の製造方法について説明する。
本発明の固体燃料の製造方法の一例を図1に示す。
本発明の固体燃料の製造方法は、図1に示されるように、先ず、加熱炉内で廃プラスチックを加熱処理する加熱工程に供する。
The method for producing a solid fuel of the present invention will be described below.
An example of the method for producing a solid fuel of the present invention is shown in FIG.
In the method for producing a solid fuel of the present invention, as shown in FIG. 1, first, waste plastics are subjected to a heating step in which they are heat-treated in a heating furnace.
廃プラスチックとしては、プラスチックを含む廃棄物であれば特に限定されないが、例えば、使用済みのプラスチック製品や、工場等でのプラスチックの製造・加工時に生じる屑や不良品等を使用することができる。このような廃プラスチックには、通常ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等のプラスチックが含まれているが、土砂、金属、ガラス、紙、木くず等のプラスチック以外の異物が含まれていても構わない。
廃プラスチックの具体例としては、例えば、シュレッダーダスト、建築廃プラスチック、農業廃プラスチック、漁業廃プラスチック、海洋廃プラスチックを挙げることができる。ここで、本明細書において「シュレッダーダスト」とは、工業用シュレッダーで産業廃棄物又は一般廃棄物を破砕し、金属を回収した後に廃棄される破片の混合物をいう。廃棄物としては、例えば、廃自動車、廃家電、自動販売機、OA機器、家具、建具が挙げられる。なお、廃プラスチックは、2以上を混合しても構わない。
The waste plastic is not particularly limited as long as it is waste containing plastic, and examples that can be used include used plastic products, scraps and defective products generated during the production and processing of plastics in factories, etc. Such waste plastics usually contain plastics such as polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polyvinyl chloride, glass fiber reinforced plastics, and carbon fiber reinforced plastics, but may also contain foreign matter other than plastics, such as soil, metal, glass, paper, and wood chips.
Specific examples of waste plastics include shredder dust, construction waste plastics, agricultural waste plastics, fishing waste plastics, and marine waste plastics. In this specification, "shredder dust" refers to a mixture of fragments discarded after industrial waste or general waste is crushed in an industrial shredder and metals are recovered. Examples of waste include discarded automobiles, discarded home appliances, vending machines, office automation equipment, furniture, and building materials. Two or more types of waste plastics may be mixed.
廃プラスチックは、廃プラスチックの熱分解促進、樹脂同士の融着抑制の観点から、粒度調整や異物除去を目的に、破砕や、篩選別、風力選別、磁力選別、渦電流選別及び比重選別から選択される1以上の物理選別に供したものでもよい。 The waste plastic may have been subjected to one or more physical separations selected from crushing, sieving, air separation, magnetic separation, eddy current separation, and gravity separation for the purpose of adjusting particle size and removing foreign matter, in order to promote thermal decomposition of the waste plastic and prevent fusion between resins.
廃プラスチックの破砕は、破砕機を使用することができる。破砕機としては、例えば、ジョークラッシャー、インパクトクラッシャー、ハンマークラッシャー、ロールクラッシャー、ロータリークラッシャーが挙げられる。破砕機には、粒度調整を目的に所望の篩目のスクリーンを装着することが可能であり、スクリーンを装着しない場合には、固定歯、回転歯、内壁等を所望のクリアランスに調整してもよい。また、振動篩、回転式篩等の篩選別機を使用することが可能であり、所望の篩目を装着すればよい。なお、他の物理選別については後記において説明する。 Waste plastic can be crushed using a crusher. Examples of crushers include jaw crushers, impact crushers, hammer crushers, roll crushers, and rotary crushers. Crushers can be equipped with a screen with the desired mesh size to adjust particle size. If a screen is not installed, the fixed teeth, rotating teeth, inner wall, etc. can be adjusted to the desired clearance. Sieve separators such as vibrating sieves and rotary sieves can also be used, and the desired mesh size can be installed. Other physical separation methods will be explained below.
廃プラスチック破砕物の粒子径は、廃プラスチックの熱分解促進、樹脂同士の融着抑制の観点から、150mm以下が好ましく、50mm以下がより好ましく、30mm以下が更に好ましい。なお、廃プラスチック破砕物の粒子径の下限値は特に限定されない。 The particle size of the crushed waste plastic is preferably 150 mm or less, more preferably 50 mm or less, and even more preferably 30 mm or less, from the perspective of promoting the thermal decomposition of the waste plastic and preventing fusion between resins. There is no particular lower limit for the particle size of the crushed waste plastic.
加熱炉としては、廃プラスチックを収容し、かつ所望の温度に設定できれば特に限定されないが、例えば、固定炉、ストーカー炉、ロータリーキルン炉、流動床炉、堅型炉、多段炉を挙げることができる。また、加熱炉の形状は特に限定されず、例えば、筒状、横断面矩形状等の適宜の形状を取り得る。なお、加熱炉内には、廃プラスチックの供給口から排出口に向かって廃プラスチックを搬送するためのコンベヤを装着しても構わない。 The heating furnace is not particularly limited as long as it can accommodate waste plastic and be set to the desired temperature, but examples include fixed furnaces, stoker furnaces, rotary kilns, fluidized bed furnaces, vertical furnaces, and multi-tier furnaces. The shape of the heating furnace is also not particularly limited, and it can be any suitable shape, such as cylindrical or rectangular in cross section. A conveyor may be installed inside the heating furnace to transport the waste plastic from the waste plastic inlet to the discharge outlet.
加熱炉内の雰囲気は、廃プラスチックに含まれる樹脂や、セルロース等から構成される動植物由来の繊維の熱量を加熱後の固体燃料に固定化し、かつ加熱処理後の破砕や粉砕、物理選別を容易とする点で、低酸素雰囲気とすることが好ましい。ここで、本明細書において「低酸素雰囲気」とは、大気中よりも酸素濃度が低い雰囲気をいう。低酸素雰囲気での連続的な加熱や、エネルギー収支比の増大を踏まえると、外熱式ロータリーキルン炉を用いた低酸素下での加熱処理が好ましい。炉内雰囲気を低酸素にする方法としては、例えば、窒素等の不活性ガスや水蒸気で炉内を充満させることで低酸素とするか、あるいは主に廃プラスチックの熱分解により発生するガス成分(H2O、CO2、低級炭化水素等の可燃性ガスなど)で炉内を充満させて低酸素としてもよい。 The atmosphere inside the heating furnace is preferably a low-oxygen atmosphere, since this fixes the calorific value of resins contained in waste plastics and fibers of plant and animal origin, such as cellulose, into solid fuel after heating and facilitates crushing, pulverization, and physical separation after heat treatment. Here, in this specification, "low-oxygen atmosphere" refers to an atmosphere with an oxygen concentration lower than that of the atmosphere. Considering continuous heating in a low-oxygen atmosphere and an increase in the energy balance ratio, heat treatment under low-oxygen conditions using an externally heated rotary kiln furnace is preferred. Methods for creating a low-oxygen furnace atmosphere include, for example, filling the furnace with an inert gas such as nitrogen or water vapor, or filling the furnace with gas components (e.g., flammable gases such as H2O , CO2 , and lower hydrocarbons) generated primarily by the thermal decomposition of waste plastics.
加熱炉は、廃プラスチックの熱分解を促進しつつ、樹脂同士の融着を抑制するために、炉内全体を一定温度に加熱せず、炉内を3以上の加熱帯域に分けたうえで、廃プラスチック供給口に最も隣接する加熱帯域の温度を、他の2以上の加熱帯域よりも高い温度に設定する。ここで、本明細書において「加熱帯域」とは、加熱源により所定温度に制御された加熱炉内の空間をいう。
炉内全体を廃プラスチックが熱分解可能な一定温度に加熱すると、廃プラスチックが常温から熱分解温度まで昇温される過程で、融着温度領域(例えば150~250℃)での滞留時間が長くなるため、樹脂同士が融着し、その後塊状化する。これに対し、本発明においては、加熱開始時に廃プラスチックを熱分解可能な温度より高い温度に晒すことで、廃プラスチックの熱分解を促進できるだけでなく、融着温度領域での樹脂の滞留時間を短縮できるため、樹脂同士の融着が抑制され、これに伴う塊状化も抑制することができる。
In order to promote the thermal decomposition of waste plastics while suppressing fusion of resins, the heating furnace does not heat the entire furnace at a constant temperature, but divides the furnace into three or more heating zones, and sets the temperature of the heating zone closest to the waste plastic supply port at a higher temperature than the other two or more heating zones. Here, in this specification, "heating zone" refers to the space within the heating furnace that is controlled to a predetermined temperature by a heat source.
If the entire furnace is heated to a constant temperature at which waste plastics can be thermally decomposed, the waste plastics will spend a long time in the fusion temperature range (e.g., 150-250°C) as they are heated from room temperature to the thermal decomposition temperature, causing the resins to fuse together and then form clumps. In contrast, in the present invention, by exposing the waste plastics to a temperature higher than the thermal decomposition temperature at the start of heating, not only can the thermal decomposition of the waste plastics be promoted, but the residence time of the resins in the fusion temperature range can also be shortened, thereby suppressing the fusion of the resins and the resulting clumping.
本工程に適用可能な加熱炉の一例を図2、3に示す。なお、図2、3において、同一の要素には同一の符号を付してあり、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
図2に示される加熱炉10は、廃プラスチックの供給口から排出口に向かって、第1の加熱帯域、第2の加熱帯域及び第3の加熱帯域からなる3つの加熱帯域が順次設けられており、1つの加熱帯域には1つの加熱源が設置されている。図2に示される加熱炉10としては、例えば、ロータリーキルンのような連続炉を挙げることができる。
また、図3に示される加熱炉20は、廃プラスチックの供給口から排出口に向かって、1つの加熱源を有する独立した加熱炉が3つ連結され、全体で1つの加熱炉をなし、かつ1つの独立した加熱炉が1つの加熱帯域として構成され、合計3つの加熱帯域が順次設けられている。本発明においては、所望する数の加熱帯域を、1つの加熱炉内に設けるか、あるいは1つの独立した加熱炉を連結して設ければよい。
更に、例えば、図2に示す加熱炉20において、いずれか1以上の独立した加熱炉に2以上の加熱源を設置し、同一炉内に設置した当該加熱源を同一温度に制御し、全体で3つの加熱帯域を構成してもよく、また同一炉内に設置した当該加熱源を異なる温度に制御し、全体で4以上の加熱帯域を構成してもよい。
このように、本発明においては、加熱炉内を3以上の加熱帯域に分け、1つの加熱帯域に加熱源を1又は2以上設置することで、各加熱帯域から廃プラスチックへ最良の熱伝達が行われる。
An example of a heating furnace applicable to this process is shown in Figures 2 and 3. In Figures 2 and 3, the same elements are denoted by the same reference numerals, and for convenience of illustration, the dimensional ratios of the drawings do not necessarily coincide with those in the description.
The heating furnace 10 shown in Fig. 2 has three heating zones, namely, a first heating zone, a second heating zone, and a third heating zone, which are arranged in sequence from the waste plastic inlet to the discharge outlet, and each heating zone is provided with one heat source. An example of the heating furnace 10 shown in Fig. 2 is a continuous furnace such as a rotary kiln.
3, three independent heating furnaces each having one heat source are connected from the waste plastic supply inlet to the discharge outlet, forming one heating furnace as a whole, and each independent heating furnace is configured as one heating zone, so that a total of three heating zones are provided in sequence. In the present invention, a desired number of heating zones may be provided within one heating furnace, or one independent heating furnace may be connected to provide the desired number of heating zones.
Furthermore, for example, in the heating furnace 20 shown in FIG. 2, two or more heating sources may be installed in one or more independent heating furnaces, and the heating sources installed in the same furnace may be controlled to the same temperature, thereby forming three heating zones in total, or the heating sources installed in the same furnace may be controlled to different temperatures, thereby forming four or more heating zones in total.
In this way, in the present invention, the interior of the heating furnace is divided into three or more heating zones, and one or more heat sources are installed in each heating zone, thereby achieving optimal heat transfer from each heating zone to the waste plastic.
加熱源としては所望の温度に制御できれば特に限定されないが、例えば、燃焼バーナー、熱風ヒーター、電気ヒーターを挙げることができる。 The heat source is not particularly limited as long as it can be controlled to the desired temperature, but examples include a combustion burner, a hot air heater, and an electric heater.
加熱帯域は通常3以上備えるが、廃プラスチックの熱分解促進、樹脂同士の融着抑制の観点から、好ましくは3~6であり、より好ましくは3~5であり、更に好ましは3である。例えば、加熱帯域を3つ備える場合、各加熱帯域は、下記の機能を発現することができる。 Normally, there are three or more heating zones, but from the perspective of promoting the thermal decomposition of waste plastics and suppressing fusion between resins, there are preferably three to six, more preferably three to five, and even more preferably three. For example, when there are three heating zones, each heating zone can perform the following functions:
(第1の加熱帯域)
廃プラスチック供給口に最も近い領域を最も高い温度に設定することで、廃プラスチックが常温から熱分解温度まで昇温される過程において樹脂同士の融着による団粒化・塊状化が起きやすい融着温度領域に晒される時間を短縮化する。
(第2の加熱帯域)
廃プラスチックの供給口と排出口との中間に位置する領域であり、廃プラスチックを熱分解して樹脂の低分子化と、これによる機械的強度の低下を生じさせる。
(第3の加熱帯域)
廃プラスチック排出口に最も近い領域であり、第2の加熱帯域で開始した廃プラスチックの熱分解を緩やかに維持しつつ、排出に向けて徐冷する。
(First Heating Zone)
By setting the area closest to the waste plastic supply port to the highest temperature, the time that the waste plastic is exposed to the fusion temperature range where the resins are likely to fuse together and become agglomerated or clumped together during the process of heating the waste plastic from room temperature to the thermal decomposition temperature is shortened.
(Second Heating Zone)
This is the area located between the waste plastic supply port and discharge port, where the waste plastic is thermally decomposed to break down the resin into smaller molecules, resulting in a decrease in mechanical strength.
(Third Heating Zone)
This is the area closest to the waste plastic discharge port, and slowly maintains the thermal decomposition of the waste plastic that began in the second heating zone, while gradually cooling it towards discharge.
各加熱帯域の温度は、廃プラスチック供給口に隣接する加熱帯域の温度を、廃プラスチックを熱分解可能な温度であって、廃プラスチック供給口に最も隣接する加熱帯域の温度を他の2以上の加熱帯域よりも高い温度に設定すればよいが、廃プラスチックを十分に熱分解しつつ、樹脂同士の融着を十分に抑制する観点から、廃プラスチック供給口に隣接する加熱帯域から廃プラスチック排出口に隣接する加熱帯域に向かって段階的に低い温度に設定することが好ましい。 The temperature of each heating zone should be set so that the heating zone adjacent to the waste plastic supply inlet is at a temperature at which the waste plastic can be thermally decomposed, and the heating zone closest to the waste plastic supply inlet is set at a temperature higher than the other two or more heating zones. However, from the perspective of sufficiently thermally decomposing the waste plastic while sufficiently suppressing fusion of resins, it is preferable to set the temperatures gradually lower from the heating zone adjacent to the waste plastic supply inlet to the heating zone adjacent to the waste plastic discharge outlet.
また、加熱帯域を3つ備える場合には、上記した各加熱帯域の機能を十分発現させ、廃プラスチックを十分に熱分解しつつ、樹脂同士の融着を十分に抑制する観点から、各加熱帯域を下記に示す温度に設定することが好ましく、各加熱帯域が下記に示す温度範囲内であって、第1の加熱帯域から第3の加熱帯域に向かって段階的に低い温度に設定することが更に好ましい。なお、下記に示す各加熱帯域の温度は、任意の組み合わせが可能である。 Furthermore, when three heating zones are provided, from the viewpoint of fully utilizing the functions of each heating zone described above, fully pyrolyzing the waste plastic, and sufficiently suppressing fusion between resins, it is preferable to set each heating zone to the temperature shown below. It is even more preferable that each heating zone is set to a temperature within the temperature range shown below, with temperatures gradually decreasing from the first heating zone to the third heating zone. Note that the temperatures of each heating zone shown below can be combined in any way.
第1の加熱帯域の温度は、好ましくは400℃以上650℃以下であり、より好ましくは450℃以上650℃以下であり、更に好ましくは500℃以上650℃以下である。
第2の加熱帯域の温度は、好ましくは300℃以上550℃以下であり、より好ましくは350℃以上500℃以下であり、更に好ましくは375℃以上500℃以下である。
第3の加熱帯域の温度は、好ましくは250℃以上450℃以下であり、より好ましくは300℃以上400℃以下であり、更に好ましくは350℃以上400℃以下である。
The temperature of the first heating zone is preferably 400°C or higher and 650°C or lower, more preferably 450°C or higher and 650°C or lower, and even more preferably 500°C or higher and 650°C or lower.
The temperature of the second heating zone is preferably 300°C or higher and 550°C or lower, more preferably 350°C or higher and 500°C or lower, and even more preferably 375°C or higher and 500°C or lower.
The temperature of the third heating zone is preferably 250°C or higher and 450°C or lower, more preferably 300°C or higher and 400°C or lower, and even more preferably 350°C or higher and 400°C or lower.
各加熱帯域における加熱時間は、廃プラスチックの熱分解促進、樹脂同士の融着抑制の観点から、5分以上60分以下が好ましく、10分以上50分以下がより好ましく、20分以上40分以下が更に好ましい。
また、各加熱帯域の合計加熱時間は、廃プラスチックの熱分解促進、樹脂同士の融着抑制の観点から、30分以上180分以下が好ましく、45分以上150分以下がより好ましく、60分以上120分以下が更に好ましい。
The heating time in each heating zone is preferably 5 minutes or more and 60 minutes or less, more preferably 10 minutes or more and 50 minutes or less, and even more preferably 20 minutes or more and 40 minutes or less, from the viewpoint of promoting the thermal decomposition of waste plastics and suppressing fusion of resins.
In addition, the total heating time of each heating zone is preferably 30 minutes or more and 180 minutes or less, more preferably 45 minutes or more and 150 minutes or less, and even more preferably 60 minutes or more and 120 minutes or less, from the viewpoint of promoting the thermal decomposition of waste plastics and suppressing fusion of resins.
加熱工程後、熱分解炉から排出した廃プラスチックを冷却する冷却工程を行うことができる。例えば、廃プラスチック熱分解物を加熱炉からスクリューコンベヤで間接式ロータリークーラーや冷却スクリューコンベヤに搬送し冷却すればよい。
冷却工程は、冷却中における樹脂同士の融着抑制の観点から、廃プラスチック熱分解物を撹拌してもよい。また、空気の存在下で廃プラスチック熱分解物を冷却すると着火、燃焼することがあるため、不活性ガス雰囲気下で冷却してもよい。不活性ガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、窒素を挙げることができる。なお、攪拌下及び不活性ガス雰囲気下における冷却は、単独で又は組み合わせて行うことができる。
After the heating step, a cooling step can be carried out to cool the waste plastics discharged from the pyrolysis furnace. For example, the waste plastics pyrolysis product can be transported from the heating furnace to an indirect rotary cooler or a cooling screw conveyor by a screw conveyor and cooled there.
In the cooling step, the waste plastic pyrolyzate may be stirred to prevent fusion of resins during cooling. Cooling the waste plastic pyrolyzate in the presence of air may result in ignition and combustion, so cooling may be performed in an inert gas atmosphere. Examples of inert gases include helium, argon, and nitrogen. Cooling under stirring and cooling under an inert gas atmosphere may be performed alone or in combination.
冷却した廃プラスチック熱分解物は、破砕工程、粉砕工程及び物理選別工程から選択される1以上に供することができる。
破砕工程及び粉砕工程は、廃プラスチック熱分解物を固体燃料としての利用に適した粒子径に調整する工程である。破砕工程は、破砕機を使用することができる。破砕機としては、上記において説明した破砕機を適宜選択することが可能であるが、ハンマークラッシャー、インパクトミル等の衝撃型の破砕機が好ましい。なお、破砕工程は、同種又は異種の破砕機を組み合わせて2回以上行うことができる。
また、粉砕工程は、粉砕機を使用することができる。粉砕機は、公知の粉砕機を適宜選択すればよいが、中でも、ボールミル、ローラーミルが好ましい。なお、破砕工程及び粉砕工程は、いずれか一方を行っても、両者を行ってもよい。
The cooled waste plastic pyrolysis product can be subjected to one or more processes selected from a crushing process, a pulverization process, and a physical separation process.
The crushing and pulverizing processes are processes for adjusting the particle size of the waste plastic pyrolysis product to a size suitable for use as solid fuel. A crusher can be used for the crushing process. The crusher can be selected appropriately from the crushers described above, but impact crushers such as hammer crushers and impact mills are preferred. The crushing process can be performed two or more times using a combination of the same or different types of crushers.
The crushing step can be carried out using a crusher. Any known crusher may be appropriately selected, with a ball mill or roller mill being preferred. Either the crushing step or the crushing step or both may be carried out.
物理選別工程としては特に限定されないが、例えば、風力選別工程、篩選別工程、比重選別工程、磁力選別工程、渦電流選別工程、ソーター選別(光学、電磁誘導、透過X線、蛍光X線等)を挙げることができる。物理選別は、2以上組み合わせて行うことが可能であり、その場合、各工程の順序は適宜選択できる。図1に示される固体燃料の製造方法においては、風力選別工程、篩選別工程、比重選別工程の順に行う。なお、選別条件は、所望の固体燃料を回収できるように、選別方法により適宜設定すればよい。以下、主な物理選別工程について説明する。 The physical separation process is not particularly limited, but examples include air separation, sieving, gravity separation, magnetic separation, eddy current separation, and sorter separation (optical, electromagnetic induction, transmitted X-ray, fluorescent X-ray, etc.). Two or more physical separation processes can be combined, in which case the order of each process can be selected as appropriate. In the solid fuel production method shown in Figure 1, the air separation process, sieving, and gravity separation processes are performed in this order. The separation conditions can be set appropriately depending on the separation method so that the desired solid fuel can be recovered. The main physical separation processes are described below.
風力選別工程は、公知の風力選別機を用いることが可能であり、特に限定されないが、例えば、ジグザグ式、内部循環式を挙げることができる。
風力選別において、例えば、内部循環式を用いた場合、ファンにより下から上方向に空気の流れを作ると、廃プラスチック破砕物の重量物は空気の流れに逆らって下方向に移動し、他方軽量物は空気の流れに乗って上方向に移動する。このようにして廃プラスチック熱分解物は、重量物と軽量物とに選別され、軽量物が固体燃料として回収される。この場合、重産物に金属やガラス等の不燃物が主体になるように、風力選別の風速を設定することが好ましい。例えば、風速は、5m/s以上が好ましく、7.5m/s以上がより好ましく、10m/s以上が更に好ましい。なお、風力の上限値は廃プラスチックの種類により適宜設定可能であるが、通常30m/s以下であり、好ましくは25m/s以下である。
In the air sorting step, a known air sorter can be used, and although there is no particular limitation, examples thereof include a zigzag type and an internal circulation type.
In wind sorting, for example, when an internal circulation system is used, a fan creates an airflow from bottom to top, causing heavy waste plastic fragments to move downward against the airflow, while lighter fragments move upward with the airflow. In this way, the waste plastic pyrolysis products are separated into heavy and light fragments, and the lighter fragments are recovered as solid fuel. In this case, it is preferable to set the wind speed for wind sorting so that the heavy products are mainly non-combustible materials such as metal and glass. For example, the wind speed is preferably 5 m/s or more, more preferably 7.5 m/s or more, and even more preferably 10 m/s or more. The upper limit of wind speed can be set appropriately depending on the type of waste plastic, but is usually 30 m/s or less, preferably 25 m/s or less.
篩選別工程は、例えば、振動式、面内運動式、回転式、固定式等の篩選別機を使用することができる。篩目は、5~30mmが好ましく、5~20mmがより好ましく、5~10mmが更に好ましい。
篩選別では、篩上物と篩下物とに選別し、通常粒度調整された篩下物を回収する。
The sieve sorting step can be carried out using a sieve sorter of, for example, a vibration type, an in-plane motion type, a rotary type, a fixed type, etc. The mesh size of the sieve is preferably 5 to 30 mm, more preferably 5 to 20 mm, and even more preferably 5 to 10 mm.
In sieve sorting, the material is separated into over-sieve material and under-sieve material, and the under-sieve material is usually recovered after particle size adjustment.
比重選別工程は、公知の比重選別機を用いることが可能であり、乾式及び湿式のいずれでも構わないが、乾式のテーブル式比重選別機が好ましく、エアテーブルが更に好ましい。
比重選別において、例えば、エアテーブルを用いた場合、振動式テーブルの上面に供給された廃プラスチック熱分解物は、振動式テーブルを通過する空気流によって振動式テーブルの上面から浮上した状態となり、振動式テーブルの傾斜方向に付与された振動により、比重の大きい重産物が下層に、比重の小さい軽産物が上層に移動し、下層の重産物は振動式テーブルの上面から摩擦力と振動力とを受けて斜面上方へ移動し、上層の軽産物は振動式テーブルの上面から摩擦力と振動力とを受けずに斜面下方へ押し流される。そして、振動式テーブルから重産物と軽産物が別々に排出され、軽産物が固体燃料として回収され、重産物が非鉄・鉄鋼原料として回収される。
The gravity separation step can be carried out using a known gravity separator, which may be either a dry type or a wet type, but a dry type table type gravity separator is preferred, and an air table is more preferred.
In gravity separation, for example, when an air table is used, waste plastic pyrolysis products supplied to the top surface of the vibrating table are floated from the top surface of the vibrating table by the air flow passing through the vibrating table, and vibrations applied in the tilting direction of the vibrating table cause heavy products with a high specific gravity to move to the bottom layer and light products with a low specific gravity to move to the top layer, with the heavy products in the bottom layer being subjected to frictional and vibrational forces from the top surface of the vibrating table and moving up the slope, and the light products in the top layer being swept down the slope without being subjected to frictional and vibrational forces from the top surface of the vibrating table. The heavy products and light products are then discharged separately from the vibrating table, with the light products being recovered as solid fuel and the heavy products being recovered as non-ferrous and steel raw materials.
磁力選別工程は、公知の磁力選別機を用いることが可能であり、例えば、ドラム式、プーリー式及び吊下げ式のいずれでもよく、特に限定されない。
磁力選別では、例えば、高磁力の磁場が存在するマグネットドラムと、マグネットドラムに巻き回されたベルトコンベヤ(移動式ベルト)と、ベルトコンベヤのベルト面上に試料を供給するフィーダとを有する磁力選別装置を用いて、磁着物と非磁着物に選別し、非磁着物が固体燃料として回収され、磁着物が鉄鋼原料として回収される。
磁力選別機の表面磁束密度は、磁着物除去の観点から、700~10000ガウスが好ましく、1000~7500ガウスがより好ましく、1500~5000ガウスが更に好ましい。
In the magnetic separation step, a known magnetic separator can be used, and for example, any of a drum type, a pulley type, and a hanging type may be used, without any particular limitation.
In magnetic separation, for example, a magnetic separation device having a magnetic drum in which a strong magnetic field is present, a belt conveyor (moving belt) wound around the magnetic drum, and a feeder that supplies samples onto the belt surface of the belt conveyor is used to separate magnetic materials into magnetized and non-magnetized materials, and the non-magnetized materials are recovered as solid fuel and the magnetized materials are recovered as steel raw materials.
From the viewpoint of removing magnetic substances, the surface magnetic flux density of the magnetic separator is preferably 700 to 10,000 gausses, more preferably 1,000 to 7,500 gausses, and even more preferably 1,500 to 5,000 gausses.
渦電流選別機は、公知の渦電流選別機を用いることが可能であり、特に限定されないが、例えば、回転磁石式、直行ベルトコンベヤ式、回転円筒式を挙げることができる。
渦電流選別においては、例えば、コンベヤベルトの先端側に設けられた回転磁石体の移動磁界の電磁誘導作用を受けて内部に生じる誘導電流と移動磁界との相互作用によって、コンベヤベルトの先端側に搬送された廃プラスチック熱分解物に回転磁石体の回転方向に推力を与え、コンベヤベルトの表面からこの推力と導電性物質に作用する重力との合成力の方向に導電性物質を飛び出させて除去し、非導電物質が固体燃料として回収される。
回転磁石体の回転数は、導電性物質除去の観点から、1500rpm以上が好ましく、3000rpm以上がより好ましく、4500rpm以上が更に好ましい。
The eddy current separator may be any known eddy current separator, and is not particularly limited, but examples thereof include a rotary magnet type, a direct belt conveyor type, and a rotary cylinder type.
In eddy current sorting, for example, the interaction between the electromagnetic induction effect of the moving magnetic field of a rotating magnet body installed at the tip of the conveyor belt and the induced current generated inside the conveyor belt and the moving magnetic field applies a thrust force in the rotation direction of the rotating magnet body to the waste plastic pyrolysis product transported to the tip of the conveyor belt, causing the conductive materials to fly out from the surface of the conveyor belt in the direction of the combined force of this thrust and gravity acting on the conductive materials and be removed, and the non-conductive materials are recovered as solid fuel.
From the viewpoint of removing conductive substances, the rotation speed of the rotating magnet body is preferably 1500 rpm or more, more preferably 3000 rpm or more, and even more preferably 4500 rpm or more.
以上説明したとおり、本発明の固体燃料の製造方法は、炉内での廃プラスチックの融着を抑制に有効であるから、廃プラスチックの融着防止方法としても有用である。なお、本発明の廃プラスチックの融着防止方法は、上記と同様の構成を採用することができる。
また、本発明の固体燃料の製造方法は、後掲の実施例に示されるように、製造された固体燃料から出力されるエネルギー量が高く、しかも当該出力エネルギー量が、廃プラスチックの加熱工程で投入されたエネルギー量よりも高いため、廃プラスチックの熱量を固体燃料に固定化する方法として極めて有効である。
As explained above, the method for producing a solid fuel of the present invention is effective in suppressing the fusion of waste plastics in a furnace, and is therefore also useful as a method for preventing the fusion of waste plastics. Note that the method for preventing the fusion of waste plastics of the present invention can employ the same configuration as described above.
Furthermore, as shown in the examples below, the method for producing solid fuel of the present invention outputs a large amount of energy from the produced solid fuel, and this output energy amount is greater than the amount of energy input in the waste plastic heating process, making it extremely effective as a method for fixing the heat content of waste plastic in solid fuel.
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 The following examples further illustrate embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the examples below.
1.熱量残存率の算出
原料と加熱工程後の原料の総発熱量をJIS Z 7302-2に準拠して測定し、原料の投入質量及び加熱工程後の原料の回収質量と、原料及び加熱工程後の原料の発熱量から、下記式(1)にて算出した。
1. Calculation of residual heat rate The total calorific value of the raw materials and the raw materials after the heating step was measured in accordance with JIS Z 7302-2, and calculated using the following formula (1) from the input mass of the raw materials, the recovered mass of the raw materials after the heating step, and the calorific values of the raw materials and the raw materials after the heating step.
熱量残存率(%)= (A×B)÷(C×D)×100 (1) Calorie residual rate (%) = (A x B) ÷ (C x D) x 100 (1)
〔式中、Aは加熱工程後の原料の回収質量(kg/h)を示し、Bは加熱工程後の原料の総発熱量(kJ/kg)を示し、Cは原料の投入質量を示し、Dは原料の総発熱量(kJ/kg)を示す。〕 [In the formula, A represents the mass of raw material recovered after the heating process (kg/h), B represents the total heat generation rate of the raw material after the heating process (kJ/kg), C represents the mass of raw material input, and D represents the total heat generation rate of the raw material (kJ/kg).]
2.20mm篩通過質量百分率
冷却工程後の原料をJIS Z 8801適合篩にて篩い分けして篩目20mmを通過した質量を測定し、加熱工程後の原料の質量に対する百分率を下記式(2)にて算出した。
2. Mass percentage passing through 20 mm sieve The raw material after the cooling step was sieved using a JIS Z 8801 compliant sieve, and the mass passing through a 20 mm sieve was measured, and the percentage relative to the mass of the raw material after the heating step was calculated using the following formula (2).
20mm篩通過質量百分率(%)= E÷F×100 (2) Mass percentage passing through 20mm sieve (%) = E÷F×100 (2)
〔式中、Eは篩目20mmを通過した冷却工程後の原料の質量(kg)を示し、Fは加熱工程後の原料の質量(kg)を示す。〕 [In the formula, E represents the mass (kg) of the raw material after the cooling process that passed through a 20 mm mesh sieve, and F represents the mass (kg) of the raw material after the heating process.]
3.エネルギー収支比
得られた固体燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)と、加熱工程で投入した燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)より、下記式(3)にてエネルギー収支比を算出した。
3. Energy Balance Ratio The energy balance ratio was calculated using the calorific value per unit time (MJ/h) of the obtained solid fuel and the calorific value per unit time (MJ/h) of the fuel added in the heating step, using the following formula (3).
エネルギー収支比=G÷H×100 (3) Energy balance ratio = G ÷ H × 100 (3)
〔式中、Gは得られた固体燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)を示し、Hは加熱工程で投入した燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)を示す。〕 [In the formula, G represents the calorific value per unit time (MJ/h) of the obtained solid fuel, and H represents the calorific value per unit time (MJ/h) of the fuel added in the heating process.]
実施例1~3及び比較例1、2
加熱炉として外熱式ロータリーキルンを使用し、加熱炉内にバーナーを3基配置して図1に示す3つの加熱帯域を設けた。
廃プラスチックとして、電化製品・家具等を解体・破砕して回収されたシュレッダーダストを用い、これを篩目30mmの篩で篩選別した篩下を原料として使用し、図1に示すフローチャートにしたがって固体燃料を製造した。具体的には、以下のとおりである。
各加熱帯域が表1に示す温度に制御された加熱炉内に、原料を1000kg/hの速度で50t程度供給して熱分解した。加熱工程で回収した原料の単位時間当たりの質量(kg)を測定し、加熱工程で回収した原料の発熱量(kJ/kg)、加熱工程で投入した燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)を算出した。
次いで、加熱炉から搬出された加熱工程後の原料を窒素雰囲気下にて間接式ロータリークーラー、冷却スクリューコンベヤにて冷却した。冷却工程後の原料を一部分取し、篩目20mmにて篩い分けし、篩目20mmを通過した質量(kg)を測定した。
次いで、冷却工程後の原料をハンマークラッシャーで破砕した。なお、ハンマークラッシャーには、開口径8mmのスクリーンを装着し、全量がスクリーンを通過するまで破砕した。
次いで、破砕処理後の原料を風力選別機により選別し、破砕処理で細粒化された固体燃料を軽量物として回収し、破砕処理で細粒化されない金属類を重量物として回収した。
次いで、風力選別機で回収した重量物を篩目10mmにて篩い分けし、篩下を比重選別機で選別し、風力選別重量物に混入した固体燃料を軽産物として回収し、鉄及び非鉄金属が濃縮された非鉄・鉄鋼原料を重産物として回収した。そして、風力選別工程と比重選別工程で回収した固体燃料を混合して固体燃料の質量を測定し、得られた固体燃料の単位時間当たりの発熱量(MJ/h)を算出した。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2
An externally heated rotary kiln was used as the heating furnace, and three burners were arranged in the heating furnace to provide three heating zones as shown in FIG.
Shredder dust collected from dismantled and crushed electrical appliances, furniture, etc. was used as waste plastic, and the undersize plastic was sieved through a 30 mm mesh sieve and used as the raw material to produce solid fuel according to the flowchart shown in Figure 1. Specifically, the process is as follows:
Approximately 50 t of raw material was supplied for pyrolysis at a rate of 1,000 kg/h into a heating furnace in which each heating zone was controlled to the temperature shown in Table 1. The mass (kg) per unit time of the raw material recovered in the heating step was measured, and the calorific value (kJ/kg) of the raw material recovered in the heating step and the calorific value per unit time (MJ/h) of the fuel input in the heating step were calculated.
The raw material after the heating step was then transported from the heating furnace and cooled in a nitrogen atmosphere using an indirect rotary cooler and a cooling screw conveyor. A portion of the raw material after the cooling step was taken and sieved through a 20 mm sieve, and the mass (kg) of the material that passed through the 20 mm sieve was measured.
Next, the raw material after the cooling step was crushed by a hammer crusher. The hammer crusher was equipped with a screen with an opening diameter of 8 mm, and crushing was continued until the entire amount passed through the screen.
Next, the raw material after the crushing process was sorted using a wind sorter, and the solid fuel that had been crushed into fine particles by the crushing process was collected as light material, and the metals that had not been crushed into fine particles by the crushing process were collected as heavy material.
Next, the heavy materials recovered by the wind sorter were sieved using a 10 mm mesh, and the under-sieve material was separated using a gravity sorter. The solid fuel mixed in the wind-sorted heavy materials was recovered as light products, and non-ferrous and steel raw materials in which iron and non-ferrous metals were concentrated were recovered as heavy products. The solid fuels recovered in the wind sorting process and the gravity sorting process were then mixed, the mass of the solid fuel was measured, and the calorific value per unit time (MJ/h) of the obtained solid fuel was calculated.
表1から、次のことがわかる。
(1)熱量残存率
熱量残存率は、風力選別工程と比重選別工程で回収された固体燃料について、原料が有する熱量の内、固体燃料に固定化された熱量を指標に固体燃料の燃料価値を評価するものであるが、本実施例で製造された固体燃料は、燃料価値を充分有することがわかる。
(2)20mm篩通過質量百分率
20mm篩通過質量百分率は、加熱工程における廃プラスチックに含まれる樹脂同士の融着、それに伴う塊状化の有無を、20mm篩を通過した質量を指標に評価するものであるが、本実施例の冷却工程後の原料はほとんど篩を通過することから、加熱工程における樹脂同士の融着、それに伴う塊状化が十分抑制されていることがわかる。
(3)エネルギー収支比
得られた固体燃料から出力される単位時間当たりの発熱量と、加熱工程で投入した燃料の単位時間当たりの発熱量を指標にエネルギー収支比を評価するものであるが、本実施例のエネルギー収支比は極めて高いことから、コスト的に有利に固体燃料を製造できることがわかる。
したがって、本発明方法は、加熱工程における廃プラスチックの融着及びこれに伴う塊状化が抑制されるため、安定して効率よく品位の高い固体燃料を製造することが可能であり、またエネルギー収支比が高いことから、廃プラスチックの熱量を固体燃料に固定化する方法として極めて有効である。
From Table 1, the following can be seen:
(1) Calorific value retention rate The calorific value retention rate is used to evaluate the fuel value of solid fuel recovered in the wind sorting process and the gravity sorting process, using the calorific value that is fixed in the solid fuel out of the calorific value of the raw material. It can be seen that the solid fuel produced in this example has sufficient fuel value.
(2) Mass percentage passing through 20 mm sieve The mass percentage passing through 20 mm sieve is used to evaluate whether or not the resins contained in the waste plastics melt together during the heating process and the resulting agglomeration occurs, using the mass that passes through a 20 mm sieve as an indicator. In this example, since most of the raw material after the cooling process passes through the sieve, it can be seen that the melting of the resins during the heating process and the resulting agglomeration are sufficiently suppressed.
(3) Energy Balance Ratio The energy balance ratio is evaluated using the calorific value per unit time output from the obtained solid fuel and the calorific value per unit time of the fuel input in the heating process as indicators. The extremely high energy balance ratio in this example indicates that solid fuel can be produced at a cost-effective rate.
Therefore, the method of the present invention suppresses the fusion and resulting clumping of waste plastics during the heating process, making it possible to stably and efficiently produce high-quality solid fuel.In addition, since the energy balance ratio is high, it is extremely effective as a method for fixing the calorific value of waste plastics into solid fuel.
1 第1の加熱源
2 第2の加熱源
3 第3の加熱源
10、20 加熱炉
1 First heating source 2 Second heating source 3 Third heating source 10, 20 Heating furnace
Claims (4)
前記加熱帯域として、廃プラスチック供給口から廃プラスチック排出口に向かって第1の加熱帯域、第2の加熱帯域及び第3の加熱帯域を備え、
第1の加熱帯域の温度が、400℃以上650℃以下であり、
第2の加熱帯域の温度が、300℃以上550℃以下であり、
第3の加熱帯域の温度が、250℃以上450℃以下であり、
第1の加熱帯域の温度を、他の2つの加熱帯域よりも高い温度に設定する、
固形燃料の製造方法。 A method for producing solid fuel, comprising a heating step of heat-treating waste plastics in a heating furnace having three heating zones,
The heating zone includes a first heating zone, a second heating zone, and a third heating zone arranged from a waste plastic supply port toward a waste plastic discharge port,
The temperature of the first heating zone is 400°C or higher and 650°C or lower,
The temperature of the second heating zone is 300°C or higher and 550°C or lower,
The temperature of the third heating zone is 250°C or higher and 450°C or lower,
setting the temperature of the first heating zone to a higher temperature than the other two heating zones;
A method for producing solid fuel.
前記加熱帯域として、廃プラスチック供給口から廃プラスチック排出口に向かって第1の加熱帯域、第2の加熱帯域及び第3の加熱帯域を備え、
第1の加熱帯域の温度が、400℃以上650℃以下であり、
第2の加熱帯域の温度が、300℃以上550℃以下であり、
第3の加熱帯域の温度が、250℃以上450℃以下であり、
第1の加熱帯域の温度を、他の2つの加熱帯域よりも高い温度に設定する、
廃プラスチックの融着防止方法。 A method for preventing fusion of waste plastics, comprising a heating step of heat-treating waste plastics in a heating furnace having three heating zones,
The heating zone includes a first heating zone, a second heating zone, and a third heating zone arranged from a waste plastic supply port toward a waste plastic discharge port,
The temperature of the first heating zone is 400°C or higher and 650°C or lower,
The temperature of the second heating zone is 300°C or higher and 550°C or lower,
The temperature of the third heating zone is 250°C or higher and 450°C or lower,
setting the temperature of the first heating zone to a higher temperature than the other two heating zones;
A method for preventing waste plastic from fusing together.
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