專利名稱：廢塑料的油化還原裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將廢塑料再資源化的廢塑料的油化還原裝置。
背景技術(shù)：
以往，在對(duì)廢塑料(高分子廢棄物)加熱進(jìn)行熱分解后，還原成重油(相當(dāng)于A重油)的廢塑料的油化還原裝置通過特開2003-96469號(hào)公報(bào)已被公知。
該油化還原裝置具有溶解槽和熱分解槽，該溶解槽具有配置在第一線圈的內(nèi)側(cè)的第一坩堝，通過使高頻電流在第一線圈流動(dòng)來感應(yīng)加熱第一坩堝，對(duì)收容在第一坩堝中的聚乙烯、聚苯乙烯、氯乙烯等的固形的廢塑料以比較低的溫度250℃(氯乙烯為70℃)前后進(jìn)行溶解，得到溶解塑料；該熱分解槽具有配置在第二線圈的內(nèi)側(cè)的第二坩堝，通過使高頻電流在第二線圈流動(dòng)來感應(yīng)加熱第二坩堝，通過將收容在第二坩堝中的溶解塑料加熱到450℃(氯乙烯為170℃)前后的高溫來進(jìn)行熱分解，產(chǎn)生分解氣體，該油化還原裝置冷卻該分解氣體得到重油。
但是，象這樣的以往的廢塑料的油化還原裝置存在下述那樣應(yīng)該解決的課題。
第一，因?yàn)槭菍?duì)收容在感應(yīng)加熱的第一坩堝的內(nèi)部的廢塑料一面攪拌一面加熱，所以在溶解性能上存在界限，從進(jìn)行迅速的溶解，進(jìn)一步進(jìn)行均質(zhì)且優(yōu)質(zhì)的溶解的觀點(diǎn)出發(fā)，不能說很完善。
第二，因?yàn)椴捎玫臉?gòu)成是通過連通管連接第一坩堝的底部和第二坩堝的底部，并且在該連通管上附設(shè)開閉閥，所以工序煩雜，另外，在連通管阻塞的情況下等，清洗及維護(hù)十分麻煩。
第三，因?yàn)榫哂腥芙獠酆蜔岱纸獠圻@兩個(gè)槽，在處理大量的廢塑料的情況下雖然適合，但是反之，在處理少量的廢塑料的情況下，由于裝置整體的大型化，導(dǎo)致設(shè)置性的降低以及通用性的降低，同時(shí)由于不必要的電力消耗的增加，運(yùn)轉(zhuǎn)成本也增大。
本發(fā)明的目的在于，提供一種解決了象這樣的存在于背景技術(shù)中的課題的廢塑料的油化還原裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的課題，本發(fā)明的特征在于，在構(gòu)成加熱并熱分解廢塑料Ro，冷卻所產(chǎn)生的分解氣體Gr進(jìn)行油化的廢塑料的油化還原裝置1a、1b時(shí)，具有熱分解槽2、投入口5、供給部6和油化處理部7，該熱分解槽2具有配置在線圈3…的內(nèi)側(cè)的槽主體4，通過使高頻電流在線圈3…流動(dòng)來感應(yīng)加熱槽主體4，至少熱分解從廢塑料Ro得到的溶解塑料Rd，產(chǎn)生分解氣體Gr；該投入口5投入廢塑料Ro；該供給部6通過沒有溶解槽的強(qiáng)制的或者直接的供給機(jī)構(gòu)Ua、Ub，將投入到該投入口5的廢塑料Ro向熱分解槽2供給；該油化處理部7冷卻、油化從熱分解槽2產(chǎn)生的分解氣體Gr。


圖1是有關(guān)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的油化還原裝置的框狀系統(tǒng)圖。
圖2是在該油化還原裝置中的擠出機(jī)的局部剖視側(cè)視圖。
圖3是在該油化還原裝置中的熱分解槽以及殘?jiān)幚聿鄣木植科室晜?cè)視圖。
圖4是在該油化還原裝置中的氯乙烯處理部的模式的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是在該油化還原裝置所具有的攪拌機(jī)構(gòu)部中的攪拌刮離部的俯視圖。
圖6是在該油化還原裝置中的氣體改質(zhì)部的原理結(jié)構(gòu)圖。
圖7是在該油化還原裝置中的廢氣處理部的模式的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是用于說明該油化還原裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖9是有關(guān)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的油化還原裝置的框狀系統(tǒng)圖。
圖10是在該油化還原裝置中的熱分解槽的局部剖視側(cè)視圖。
圖11是在該油化還原裝置中所具有的廢塑料投入機(jī)構(gòu)部的剖視側(cè)視圖。
圖12是用于說明該油化還原裝置的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，列舉有關(guān)本發(fā)明的最佳的實(shí)施方式，根據(jù)附圖，詳細(xì)說明。
首先，參照?qǐng)D1-圖7，就有關(guān)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的廢塑料的油化還原裝置1a的構(gòu)成進(jìn)行說明。
圖1表示油化還原裝置1a的構(gòu)成整體。油化還原裝置1a在主要部位具有擠出機(jī)8、熱分解槽2以及油化處理部7。
擠出機(jī)8構(gòu)成供給部6，如圖2所示，具有在外周部附設(shè)著加熱器21…的加熱缸8c，該供給部6是作為對(duì)被投入到投入口5的廢塑料Ro進(jìn)行溶解并擠出的強(qiáng)制的供給機(jī)構(gòu)Ua，在該加熱缸8c的前端具有擠出噴嘴22，同時(shí)在后部具有上端成為投入口5的料斗23。在加熱缸8c上內(nèi)置擠出螺桿8s。擠出螺桿8s被配設(shè)在加熱缸8c的后端的螺桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部24旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另外，25…表示冷卻加熱缸8c的多個(gè)冷卻用送風(fēng)機(jī)，26表示擠出機(jī)控制器，28表示具有多個(gè)腳部27…的機(jī)臺(tái)，F(xiàn)表示油化還原裝置1a的框架。
一方面，29是廢塑料前處理部，用于得到投入到擠出機(jī)8的料斗23中的廢塑料Ro。在該廢塑料前處理部29上，包括分選廢棄物的分選工序、粉碎廢塑料Ro的粉碎工序、清洗粉碎了的廢塑料Ro的清洗工序以及使其干燥的干燥工序等。通過這樣的前處理所得到的廢塑料Ro通過圖2所示的傳送帶30等的廢塑料投入機(jī)構(gòu)，被投入到料斗23。
另一方面，擠出噴嘴22的前端口如圖1所示，通過送料管Pa與三通閥31的入口端口連接。另外，三通閥31的一方的出口端口通過送料管Pb與熱分解槽2的供給口33連接，同時(shí)，三通閥31的另一方的出口端口通過送料管Pc與氯乙烯處理部41的接收側(cè)連接，再有，氯乙烯處理部41的送出側(cè)通過送料管Pd與熱分解槽2的供給口33連接。另外，因?yàn)樵撀纫蚁┨幚聿?1可以通過選購件等可選擇地連接，所以在不處理氯乙烯的情況下，也可以通過圖2所示的單一的送料管Px直接連接擠出噴嘴22的前端口和熱分解槽2的供給口33，或者在專門僅對(duì)氯乙烯進(jìn)行處理的情況下，也可以作為將氯乙烯處理部41連接在擠出噴嘴22的前端口和熱分解槽2的供給口33之間的專用處理系統(tǒng)。
圖4是表示氯乙烯處理部41的模式的結(jié)構(gòu)圖。氯乙烯處理部41具有將上端口與送料管Pc連接的儲(chǔ)存部42，該儲(chǔ)存部42的下端口與送料管Pd連接。另外，齒輪泵43連接在該送料管Pd的中途。再有，儲(chǔ)存部42的上端口通過送料管Pe與后述的廢氣處理部16的接收側(cè)連接。另外，分別為44表示連接到送料管Pe的開閉閥，45表示控制齒輪泵43的控制部，46…表示附設(shè)在送料管Pd上的加熱器。象這樣的加熱器46…可以根據(jù)需要也同樣地附設(shè)在各送料管Pa、Pb、Pc、Px…上，同時(shí)根據(jù)需要由隔熱材料覆蓋。
熱分解槽2如圖3所示，是將槽主體4配設(shè)在線圈3…的內(nèi)側(cè)而構(gòu)成。在該情況下，因?yàn)椴壑黧w4的大致下半部可以作為實(shí)質(zhì)上的槽來使用，所以線圈3…也被配設(shè)在槽主體4的大致下半部。槽主體4在底面部4d中央具有殘?jiān)芰蟁s的排出孔32，同時(shí)在底面部4d的中央以外的位置上設(shè)置溶解塑料Rd的供給口33。該供給口33與上述的送料管Pb(Pd)、Px連接。另外，槽主體4由鐵、氧化鋁等構(gòu)成，以便使高頻電流在線圈3…流動(dòng)時(shí)進(jìn)行感應(yīng)加熱。
另外，在熱分解槽2上配設(shè)攪拌機(jī)構(gòu)部11。攪拌機(jī)構(gòu)部11具有配置在槽主體4的內(nèi)部的攪拌刮離部12，和配設(shè)在槽主體4的外部上端的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部(驅(qū)動(dòng)馬達(dá))34。在攪拌刮離部12的中心具有能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部34旋轉(zhuǎn)的軸35。然后，如圖5所示，具有從該軸35以180[°]的位置關(guān)系向徑向突出的一對(duì)攪拌翼36p、36q，同時(shí)具有安裝在各攪拌翼36p、36q的前端的刮離刀37p、37q。各刮離刀37p、37q構(gòu)成為與在槽主體4的內(nèi)部的至少下半部的內(nèi)壁面4w接觸。在該情況下，一方的刮離刀37P(另一方的刮離刀37q也同樣)如圖5中抽樣放大圖所示，是重疊突出長度不同的三片不銹鋼板Ca、Cb、Cc而構(gòu)成，至少最長的不銹鋼板Ca其長度被設(shè)定成與內(nèi)壁面4W相比突出到外方。據(jù)此，刮離刀37p…的前端在彎曲的狀態(tài)下壓接在內(nèi)壁面4W。另外，圖5中，箭頭Dr表示刮離刀37p…的旋轉(zhuǎn)方向。
再有，在位于各刮離刀37p、37q的上方的軸35上，配設(shè)加熱在槽主體4中收容的溶解塑料Rd的上面的加熱器13a、13b。各加熱器13a、13b如圖5所示，從軸35以180[°]的位置關(guān)系向徑向突出，另外，相對(duì)于各攪拌翼36p…(刮離刀37p…)成為直角方向的位置關(guān)系。
另外，在槽主體4的頂面部4u上設(shè)置分解氣體Gr的氣體出口38，該氣體出口38通過送氣管Pp與后述的油化處理部7的接收側(cè)連接。再有，在頂面部4u上附設(shè)未圖示出的催化劑投入機(jī)構(gòu)，該催化劑投入機(jī)構(gòu)向槽主體4的內(nèi)部供給促進(jìn)熱分解的沸石等的催化劑。另外，39表示安全閥。
象這樣構(gòu)成的熱分解槽2如圖3所示，被框架F支撐在規(guī)定的高度。然后，在底面部4d的排出孔32上附設(shè)開閉閥51，同時(shí)在熱分解槽2的下方，確保殘?jiān)幚聿?2的收容空間，將配置在該收容空間的殘?jiān)幚聿?2和排出孔32通過被彎曲成S字形的排出管53連接。在該情況下，排出管53的下端和殘?jiān)幚聿?2構(gòu)成為可拆裝。殘?jiān)幚聿?2具有槽主體54，該槽主體54被配置在外周面的線圈55感應(yīng)加熱。另外，槽主體54的內(nèi)部通過送氣管Pq與后述的油化處理部7的接收側(cè)連接。該殘?jiān)幚聿?2可通過設(shè)置在底面上的多個(gè)滾輪56…移動(dòng)。另外，57是使在開閉閥51上的閥芯升降的線性驅(qū)動(dòng)部，通過該線性驅(qū)動(dòng)部57，可進(jìn)行開閉閥51的開閉。即，因?yàn)榕懦隹?2成為閥座，所以若通過線性驅(qū)動(dòng)部57使閥芯上升，則可以關(guān)閉開閉閥51，同時(shí)，若使該閥芯下降，則可以打開開閉閥51。
油化處理部7是對(duì)從熱分解槽2通過送氣管Pp供給的分解氣體Gr以及從殘?jiān)幚聿?2通過送氣管Pq供給的分解氣體Gr進(jìn)行冷卻、油化處理，送氣管Pp以及Pq與三通閥61的入口端口連接。另外，三通閥61的一方的出口端口與冷凝器62的入口連接，同時(shí)，三通閥61的另一方的出口端口通過氣體改質(zhì)部63與冷凝器62的入口連接。該氣體改質(zhì)部63具有分解在熱分解聚乙烯瓶等的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)成形物時(shí)大量產(chǎn)生的對(duì)苯二酸的功能。另外，因?yàn)樵摎怏w改質(zhì)部63可通過選購件等選擇性地連接，所以在不處理PET成形物的情況下，也可以直接將送氣管Pp以及Pq連接到冷凝器62的入口，或者在專門僅對(duì)PET成形物進(jìn)行處理的情況下，也可以作為直接將送氣管Pp以及Pq連接到相對(duì)于氣體改質(zhì)部63的接收側(cè)的專用處理系統(tǒng)。
氣體改質(zhì)部63是為了避免在通過PET成形物的熱分解產(chǎn)生的對(duì)苯二酸被供給到冷凝器62時(shí)，由于冷凝器62的冷卻結(jié)晶化，在冷凝器62內(nèi)的熱交換管上產(chǎn)生管阻塞等問題的部件，通過氣相分解對(duì)苯二酸，變換為不會(huì)結(jié)晶化的低沸點(diǎn)化合物。氣體改質(zhì)部63的原理構(gòu)成在圖6中表示。在該圖中，71是將水分W混合于分解氣體Gr的混合部(洗滌器)，該水分W通過調(diào)整水分量的水量調(diào)整部72供給。73是分解槽，是將催化劑75收容在加熱爐(電爐)74中而構(gòu)成。另外，該分解槽73可以利用構(gòu)造與在后述的廢氣處理部16中所使用的熱交換單元93相同的部件。據(jù)此，從混合部71被付與的分解氣體Gr在與催化劑75接觸后被排出。作為催化劑75，可以使用酸或者堿，作為酸，可以使用形成為300-400[μm]的粒狀的二氧化硅氧化鋁，作為堿，可以使用以600[℃]燒焙，并成為300-400[μm]的粒的氧化鈣-氧化鋅(CaO/ZnO)。另外，加熱爐74將與催化劑75接觸的分解氣體Gr加熱到500[℃]左右的反應(yīng)溫度。另外，76表示在加熱爐74中的感應(yīng)加熱用的線圈。
一方面，冷凝器62具有冷卻、油化分解氣體Gr的功能，分解氣體Gr被由冷卻部65循環(huán)供給的冷卻水W冷卻(熱交換)。另外，66是儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)存從冷凝器62得到的重油。另外，因?yàn)樵诶淠?2中在重油的基礎(chǔ)上還產(chǎn)生水，所以在該冷凝器62內(nèi)，內(nèi)置將重油和水分離的油水分離槽和過濾器。
再有，具有廢氣處理部16。廢氣處理部16如圖7所示，具有水封槽92和燃燒處理部17，該水封槽92用于將在依次處理廢塑料Ro的各工序，即，在擠出機(jī)8中的加熱缸8c、上述的氯乙烯處理部41的儲(chǔ)存部42、殘?jiān)幚聿?2、熱分解槽2、儲(chǔ)油槽66等產(chǎn)生的廢氣Go…，分別通過單向閥91…向水W中供給；該燃燒處理部17在規(guī)定溫度以上的高溫下燃燒處理從該水封槽92上浮的廢氣Go…。因此，在水封槽92中收容著水W。另外，燃燒處理部17具有熱交換單元93。該熱交換單元93在筒體部94的外周部附設(shè)感應(yīng)加熱用的線圈95，同時(shí)，在筒體部94的內(nèi)部，具有由增大了用于提高熱交換效率的接觸面積的網(wǎng)材或者多孔材形成的熱交換部96。另外，分別為97是表示燃燒廢氣Go的燃燒器，98是表示排出風(fēng)扇。
其他，81是高頻產(chǎn)生部，成為用于使高頻電流在各線圈3…、55、76、95上流動(dòng)的電源部。另外，82是氮?dú)夤┙o部，在將槽主體4、槽主體54、水封槽92、儲(chǔ)油槽66等的內(nèi)部向大氣開放時(shí)，預(yù)先向槽內(nèi)供給氮?dú)?，避免分解氣體Gr等直接與空氣接觸。
接著，一面參照?qǐng)D1-圖7，一面根據(jù)圖8所示的流程圖，就有關(guān)第一實(shí)施方式的油化還原裝置1a的整體動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，擠出機(jī)8通過螺桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部24，使擠出螺桿8s旋轉(zhuǎn)。另外，加熱缸8c被加熱器21…加熱控制到溶解廢塑料Ro所必需的300[℃]左右。另外，加熱缸8c的加熱通過加熱器21…進(jìn)行，并且，冷卻通過冷卻用送風(fēng)機(jī)25…進(jìn)行。
在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，廢塑料Ro被投入到擠出機(jī)8的料斗23。在該情況下，供給到擠出機(jī)8的廢塑料Ro通過廢塑料前處理部29得到。即，在廢塑料前處理部29中，進(jìn)行所收集的廢棄物的分選，除去混入的異物(金屬類等)(步驟S1)。另外，在粉碎部，將通過分選得到的廢塑料Ro粉碎成規(guī)定尺寸以下的片狀(步驟S2)。再有，通過清洗部，清洗被粉碎的廢塑料Ro，同時(shí)，在干燥部進(jìn)行干燥(步驟S3)。然后，通過傳送帶30(圖2)等的廢塑料投入機(jī)構(gòu)，將被干燥的廢塑料Ro投入料斗23(步驟S4)。
收容在擠出機(jī)8的廢塑料Ro在加熱缸8c的內(nèi)部被充分溶解，成為溶解塑料Rd，同時(shí)通過旋轉(zhuǎn)的擠出噴嘴22從擠出噴嘴22被擠出(步驟S5)。此時(shí)，在處理的廢塑料Ro是氯乙烯以外的廢塑料Ro的情況下，通過三通閥31的轉(zhuǎn)換，通過送料管Pa、Pb(Px)，從供給口33向熱分解槽2的內(nèi)部供給。
與此相對(duì)，在為氯乙烯的情況下，在向熱分解槽2供給之前，通過氯乙烯處理部41進(jìn)行處理。在該情況下，通過三通閥31的轉(zhuǎn)換，從擠出噴嘴22擠出的溶解塑料Rd通過送料管Pc被送入氯乙烯處理部41的接收側(cè)。據(jù)此，在圖4所示的氯乙烯處理部41中，通過控制部45控制齒輪泵43的動(dòng)作，氯乙烯的溶解塑料Rd被暫時(shí)儲(chǔ)存在齒輪泵43的上游側(cè)。此時(shí)，進(jìn)行針對(duì)對(duì)所儲(chǔ)存的溶解塑料Rd的所謂放氣，所產(chǎn)生的氯化氫氣體被存儲(chǔ)在儲(chǔ)存部42。然后，在儲(chǔ)存部42存儲(chǔ)了規(guī)定量的氯化氫氣體后，開閉閥44打開，作為廢氣Go通過送料管Pe向廢氣處理部16供給。據(jù)此，在廢氣處理部16中，進(jìn)行后述的廢氣處理。另外，從齒輪泵43開始排出被放氣后的溶解塑料Rd，通過送料管Pd，從供給口33向槽主體4的內(nèi)部供給。
一方面，熱分解槽2其槽主體4被在各線圈3…上流動(dòng)的高頻電流感應(yīng)加熱。該高頻電流由高頻產(chǎn)生部81供給。此時(shí)，槽主體4被加熱到熱分解溶解塑料Rd所必需的450[℃]左右。另外，該槽主體4在待機(jī)時(shí)被加熱到200[℃]左右。槽主體4的加熱溫度可以根據(jù)所處理的廢塑料Ro的種類任意地設(shè)定。因此，在熱分解槽2中，所供給的溶解塑料Rd被設(shè)定成450[℃]左右的高溫加熱，進(jìn)行溶解塑料Rd的熱分解(步驟S6)。
另外，在熱分解槽2中，通過在攪拌機(jī)構(gòu)部11中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部34，軸35旋轉(zhuǎn)，通過攪拌刮離部12的攪拌翼36p、36q，對(duì)收容在槽主體4中的溶解塑料Rd進(jìn)行攪拌，同時(shí)，通過刮離刀37p、37q，刮離附著在槽主體4的內(nèi)壁面4w上的溶解塑料Rd。據(jù)此，可以進(jìn)行針對(duì)溶解塑料Rd的容易且充分的攪拌，可以提高溶解塑料Rd的溶解效率。另外，因?yàn)楣坞x刀37p…是重疊突出長度不同的3片不銹鋼板Ca、Cb、Cc而構(gòu)成，所以可以切實(shí)地刮離附著在槽主體4的內(nèi)壁面4w上的熔渣等的殘?jiān)芰蟁d，可以避免因殘?jiān)芰蟁d附著在內(nèi)壁面4w上所造成的熱傳導(dǎo)性的降低。
另外，通過軸35的旋轉(zhuǎn)，加熱器13a、13b也同時(shí)旋轉(zhuǎn)，收容在槽主體4中的溶解塑料Rd的上面被400-500[℃]左右的高溫加熱。據(jù)此，可以有效率且有效果地進(jìn)行在溶解塑料Rd的上面附近的熱分解。特別是，因?yàn)槿芙馑芰蟁d的上面成為膠泡狀，所以通過加熱器13a、13b加熱，促進(jìn)了二次分解。
另一方面，在熱分解槽2中通過進(jìn)行溶解塑料Rd的熱分解，產(chǎn)生分解氣體Gr，該分解氣體Gr從設(shè)置在頂面部4u上的氣體出口38通過送氣管Pp被供給到后述的油化處理部7的接收側(cè)。在該情況下，在所處理的廢塑料Ro為PET成形物以外的情況下，通過三通閥61的轉(zhuǎn)換，分解氣體Gr直接被供給到冷凝器62。在冷凝器62中，通過冷卻(熱交換)分解氣體Gr，生成重油(相當(dāng)于A重油)(步驟S7)。另外，冷凝器62一直被從冷卻部65輸送的冷卻水W冷卻。然后，所得到的重油被存儲(chǔ)在儲(chǔ)油槽66(步驟S8)。
與此相對(duì)，在處理的廢塑料Ro為PET成形物的情況下，通過三通閥61的轉(zhuǎn)換，分解氣體Gr被輸送到氣體改質(zhì)部63，進(jìn)行氣體改質(zhì)處理(步驟S9)。在氣體改質(zhì)部63中，通過供給含有對(duì)苯二酸的分解氣體Gr，利用混合部(洗滌器)71，將從水量調(diào)整部72供給的適量的水分W添加到分解氣體Gr中。在該情況下，使水分W成為水蒸氣進(jìn)行混合。通過了混合部71的分解氣體Gr向分解槽73供給。然后，在加熱爐(電爐)74中配置的、使用酸(二氧化硅氧化鋁)或者堿(氧化鈣-氧化鋅)的催化劑75中通過。此時(shí)，進(jìn)行溫度控制，以400[℃]到600[℃]左右的溫度對(duì)含有對(duì)苯二酸的分解氣體Gr加熱。據(jù)此，對(duì)苯二酸在高溫下與催化劑75接觸，被供給到下面工序的冷凝器62。然后，若被冷凝器62冷卻，則主要得到含有苯、苯酸以及二氧化碳的分解生成物。另外，二氧化碳是由于對(duì)苯二酸的羧基的分解而產(chǎn)生的。
象這樣，在熱分解PET成形物的情況下，雖然產(chǎn)生大量對(duì)苯二酸，但是通過使其通過氣體改質(zhì)部63，作為升華性高沸點(diǎn)化合物的對(duì)苯二酸被氣相分解，轉(zhuǎn)換為不發(fā)生結(jié)晶化的分解生成物(低沸點(diǎn)化合物)。
一方面，在收容于熱分解槽2的溶解塑料Rd的熱分解大致結(jié)束，剩下殘?jiān)芰蟁s的情況下，在使攪拌刮離部12旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，控制線性驅(qū)動(dòng)部57，打開開閉閥51。在該情況下，殘?jiān)芰蟁s最好具有流動(dòng)性。據(jù)此，殘?jiān)芰蟁s通過排出管53下落，被供給到在殘?jiān)幚聿?2中的槽主體54的內(nèi)部。槽主體54被在線圈55上流動(dòng)的高頻電流感應(yīng)加熱。該高頻電流由高頻產(chǎn)生部81供給。在該情況下，槽主體54被加熱到熱分解殘?jiān)芰蟁s所必需的400[℃]左右。因此，殘?jiān)芰蟁s被進(jìn)一步進(jìn)行熱分解，此時(shí)產(chǎn)生的分解氣體Gr通過送氣管Pq供給到三通閥61的入口端口，通過油化處理部7進(jìn)行油化處理。另外，殘?jiān)芰蟁s的熱分解達(dá)到最終階段，在僅僅為熔渣的情況下，將槽主體54的加熱溫度升高到500[℃]，進(jìn)行熱鑿處理(步驟S10)。另外，該槽主體54在待機(jī)時(shí)被加熱到200[℃]左右。通過設(shè)置這樣的殘?jiān)幚聿?2，能夠有效率且有效果地進(jìn)行針對(duì)殘?jiān)芰蟁s的熱分解和熔渣的熱鑿等。而且，也能夠容易地進(jìn)行清掃和維護(hù)，同時(shí)能夠盡可能地減少殘留熔渣。
另一方面，在廢氣處理部16中，將在依次處理廢塑料Ro的各過程中產(chǎn)生的廢氣，即，在擠出機(jī)8的加熱缸8c的內(nèi)部、氯乙烯處理部41的存儲(chǔ)部42、殘?jiān)幚聿?2、熱分解槽2、儲(chǔ)油槽66等產(chǎn)生的廢氣Go…進(jìn)行無害化，并排放到大氣中。在該情況下，在擠出機(jī)8中的加熱缸8c的內(nèi)部產(chǎn)生的廢氣Go從加熱缸8c的通氣口部被導(dǎo)出，通過單向閥91，供給到收容在水封槽92的水W中。另外，在氯乙烯處理部41的存儲(chǔ)部42產(chǎn)生的廢氣Go通過開閉閥44、送料管Pe以及單向閥91，供給到收容在水封槽92的水W中。再有，在殘?jiān)幚聿?2中的槽主體54的內(nèi)部產(chǎn)生的廢氣Go、在熱分解槽2的槽主體4的內(nèi)部產(chǎn)生的廢氣Go以及殘留在儲(chǔ)油槽66的內(nèi)部的廢氣Go等也是同樣，通過單向閥91…，分別供給到收容在水封槽92的水W中。據(jù)此，廢氣Go…的一部分的有害成分被水W回收。
一方面，上浮到水封槽92的廢氣Go供給到燃燒處理部17。供給到燃燒處理部17的廢氣Go通過燃燒器97燃燒，同時(shí)，被排出風(fēng)扇98吸引，通過熱交換單元93。此時(shí)，在熱交換單元93中，通過在線圈95上流動(dòng)的高頻電流感應(yīng)加熱筒體部94，利用800[℃]以上，最好是1000-1300[℃]的高溫再燃燒。另外，高頻電流從高頻產(chǎn)生部81供給。據(jù)此，在處理廢塑料Ro、溶解塑料Rd以及殘?jiān)芰蟁s等的各過程中產(chǎn)生的廢氣Go…，特別是二惡英等的有害氣體被無害化，排放到大氣中。在該情況下，因?yàn)樵谕搀w部94的內(nèi)部，為了增大接觸面積，具有由網(wǎng)材或多孔材形成的熱交換部96，所以提高了熱交換效率。
因此，根據(jù)有關(guān)這樣的第一實(shí)施方式的油化還原裝置1a，因?yàn)槔玫氖蔷哂腥芙?、擠出廢塑料Ro的加熱缸8c以及擠出螺桿8s的擠出機(jī)8，所以能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)廢塑料Ro的迅速的溶解，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)均質(zhì)且優(yōu)質(zhì)的溶解。另外，因?yàn)槭抢脭D出機(jī)8，通過擠出螺桿8s擠出溶解塑料Rd，供給到熱分解槽2，所以供給溶解塑料Rd的工序單純，并且，可以切實(shí)地供給，同時(shí)也能夠容易地進(jìn)行清洗和維護(hù)等。
接著，參照?qǐng)D9-圖11，就有關(guān)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的廢塑料的油化還原裝置1b的構(gòu)成進(jìn)行說明。
圖9表示油化還原裝置1b的構(gòu)成整體。油化還原裝置1b作為主要部位，具有熱分解槽2、廢塑料投入機(jī)構(gòu)部9以及油化處理部7。
熱分解槽2如圖10所示那樣構(gòu)成，基本的構(gòu)成與第一實(shí)施方式相同。熱分解槽2在線圈3…的內(nèi)側(cè)配有槽主體4而構(gòu)成。在該情況下，因?yàn)椴壑黧w4的大致下半部作為實(shí)質(zhì)的槽而使用，所以線圈3…也配置在槽主體4的大致下半部。槽主體4在底面部4d的中央具有用于將殘?jiān)芰吓懦龅酵獠康呐懦隹?01，蓋102拆裝于該排出孔101。另外，槽主體4由鐵、氧化鋁等構(gòu)成，以便使高頻電流在線圈3…上流動(dòng)時(shí)進(jìn)行感應(yīng)加熱。另外，攪拌機(jī)構(gòu)部11配設(shè)在熱分解槽2上。攪拌機(jī)構(gòu)部11的構(gòu)成與圖5所示的第一實(shí)施方式相同。
再有，在槽主體4的頂面部4u上設(shè)置分解氣體Gr的氣體出口38，該氣體出口38通過送氣管Pp與后述的油化處理部7的接收側(cè)連接。再有，在頂面部4u上，附設(shè)向槽主體4的內(nèi)部供給促進(jìn)熱分解的沸石等的催化劑的未圖示出的催化劑投入機(jī)構(gòu)。這樣的熱分解槽2如圖10所示，被機(jī)座105支撐在規(guī)定的高度。另外，在機(jī)座105中，分別為106表示臺(tái)階，107表示工作臺(tái)。
一方面，廢塑料投入機(jī)構(gòu)部9構(gòu)成供給部6，該供給部6通過沒有溶解槽的直接的供給機(jī)構(gòu)Ub，將投入到投入口5的廢塑料Ro供給到熱分解槽2。廢塑料投入機(jī)構(gòu)部9如圖11所示，具有向槽主體4供給廢塑料Ro的料斗111，該料斗111的底部和槽主體4的頂面部4u通過構(gòu)成投入路Dr的投入管112結(jié)合。料斗111的上端成為向上方開放的投入口5，在該投入口5上附設(shè)開閉蓋114，該開閉蓋114通過鉸鏈113上下轉(zhuǎn)動(dòng)，開閉該投入口5。在圖11中的實(shí)線的開閉蓋114表示關(guān)閉位置Xc，同時(shí)，在圖10中的實(shí)線的開閉蓋114表示打開位置Xo。另外，在投入管112的上部，附設(shè)著開閉料斗111和槽主體4之間的投入路Dr的開閉閥115。116是用于開閉開閉閥115的操作手柄，通過向正方向或反方向90°轉(zhuǎn)動(dòng)操作該操作手柄116，就可以將開閉閥115轉(zhuǎn)換到圖11的假想線所示的關(guān)閉位置Yc或者實(shí)線所示的打開位置Yo。
再有，在相對(duì)于開閉閥115位于槽主體4側(cè)的投入管112上附設(shè)開閉擋板117?？赏ㄟ^操作手柄118，轉(zhuǎn)動(dòng)操作該開閉擋板117。在圖11中，假想線的開閉擋板117表示轉(zhuǎn)動(dòng)位移到完全關(guān)閉投入路Dr的關(guān)閉位置Zc的狀態(tài)，同時(shí)，實(shí)線的開閉擋板117表示轉(zhuǎn)動(dòng)位移到完全打開投入路Dr的打開位置Zo的狀態(tài)。一方面，在槽主體4的側(cè)面設(shè)置可向料斗111的內(nèi)部輸送氮?dú)?一般是惰性氣體)Gi的送氣口119，同時(shí)，該送氣口119通過送氣管120與圖9所示的氮?dú)夤┙o部82連接。另外，121是表示用于將開閉蓋114鎖止在關(guān)閉位置Xc的鎖止機(jī)構(gòu)。
另一方面，29是用于得到向料斗111投入的廢塑料Ro的廢塑料前處理部。在該廢塑料前處理部29中，含有分選廢棄物的分選工序、粉碎廢塑料Ro的粉碎工序、對(duì)粉碎的廢塑料Ro進(jìn)行清洗的清洗工序以及使之干燥的干燥工序等。7是與第一實(shí)施方式相同的油化處理部，對(duì)從熱分解槽2通過送氣管Pp供給的分解氣體Gr進(jìn)行冷卻，并進(jìn)行油化處理。63是在油化處理部7上所具有的氣體改質(zhì)部，與根據(jù)圖6所說明的第一實(shí)施方式相同。62是冷凝器，具有冷卻、油化分解氣體Gr的功能。據(jù)此，分解氣體Gr被從冷卻部65循環(huán)供給的冷卻水W冷卻(熱交換)。66是儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)存從冷凝器62得到的重油。另外，因?yàn)樵诶淠?2中，在重油的基礎(chǔ)上還產(chǎn)生了水，所以在該冷凝器62內(nèi)，內(nèi)置將重油和水分離的油水分離槽和過濾器。16是廢氣處理部，與根據(jù)圖7所說明的第一實(shí)施方式相同。其他，在圖9中，81是高頻產(chǎn)生部，成為用于使高頻電流在各線圈3…、76、95上流動(dòng)的電源部。另外，氮?dú)夤┙o部82與上述料斗111的情況相同，向槽主體4、水封槽92(參照?qǐng)D7)、儲(chǔ)油槽66等供給。
接著，參照?qǐng)D9-圖12，就有關(guān)第二實(shí)施方式的油化還原裝置1b的整體動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，使用廢塑料投入機(jī)構(gòu)部9，將廢塑料Ro收容到熱分解槽2。根據(jù)圖12所示的流程圖，就該廢塑料Ro的收容方法進(jìn)行說明。最初，準(zhǔn)備用于向料斗111投入的廢塑料Ro。該廢塑料Ro通過廢塑料前處理部29得到。即，在廢塑料前處理部29中，對(duì)所收集的廢棄物進(jìn)行分選(步驟S21)。因此，在混有異物(金屬類等)的情況下被除去。另外，通過粉碎部，將通過分選得到的廢塑料Ro粉碎成了規(guī)定尺寸以下的片狀(步驟S22)。再有，通過清洗部，清洗被粉碎的廢塑料Ro，同時(shí)，通過干燥部進(jìn)行干燥(步驟S23)。
然后，將進(jìn)行了干燥的廢塑料Ro投入料斗111。在該情況下，解除鎖止機(jī)構(gòu)121進(jìn)行的鎖止，使開閉蓋114位移到圖10的實(shí)線所示的打開位置Zo(步驟S24)。另外，此時(shí)，開閉閥115以及開閉擋板117關(guān)閉。即，開閉閥115處于圖11的假想線所示的關(guān)閉位置Yc，同時(shí)，開閉擋板117處于圖11的假想線所示的關(guān)閉位置Zc。
在該狀態(tài)下，將通過廢塑料前處理部29得到的廢塑料Ro投入料斗111(步驟S25)。在將規(guī)定量的廢塑料Ro投入到料斗111后，關(guān)閉開閉蓋114，通過鎖止機(jī)構(gòu)121，將開閉蓋114鎖止在關(guān)閉位置Zc(步驟S26)。接著，控制氮?dú)夤┙o部82，通過送氣管120以及送氣口119，向料斗111的內(nèi)部輸送(填充)氮?dú)釭i(步驟S27)。據(jù)此，避免在將熱分解槽2的內(nèi)部向外氣開放時(shí)，殘留在熱分解槽2的內(nèi)部的分解氣體Gr等直接與空氣接觸。
接著，通過手動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)操作操作手柄118，使開閉擋板117位移到圖11的實(shí)線所示的打開位置Zo，同時(shí)，在其后，通過手動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)操作操作手柄116，使開閉閥115位移到圖11的實(shí)線所示的打開位置Yo(步驟S28、S29)。據(jù)此，料斗111內(nèi)的廢塑料Ro通過投入管112，被收容在槽主體4的內(nèi)部(步驟S30)。然后，料斗111內(nèi)清空后，通過手動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)操作操作手柄116，使開閉閥115位移到圖11的假想線所示的關(guān)閉位置Yc，同時(shí)，在其后，通過手動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)操作操作手柄118，使開閉擋板117位移到圖11的假想線所示的關(guān)閉位置Zc(步驟S31、S32)。據(jù)此，完成熱分解槽2對(duì)廢塑料Ro的收容。
一方面，熱分解槽2其槽主體4被在各線圈3…上流動(dòng)的高頻電流感應(yīng)加熱。該高頻電流從高頻產(chǎn)生部81供給。此時(shí)，槽主體4被加熱到熱分解廢塑料Ro所必需的450[℃]左右。另外，該槽主體4在待機(jī)時(shí)被加熱到200[℃]左右。槽主體4的加熱溫度可以根據(jù)所處理的廢塑料Ro的種類任意地設(shè)定。因此，在熱分解槽2中，所收容的廢塑料Ro被設(shè)定成450[℃]左右的高溫溶解以及熱分解。即，廢塑料Ro通過溶解成為溶解塑料，進(jìn)而，進(jìn)行該溶解塑料的熱分解。因此，熱分解槽2可以兼用于溶解廢塑料Ro的溶解槽。另外，通過攪拌機(jī)構(gòu)部11的攪拌等也與第一實(shí)施方式的情況同樣地進(jìn)行。
另一方面，在熱分解槽2中，由于進(jìn)行溶解塑料的熱分解，產(chǎn)生分解氣體Gr，該分解氣體Gr從氣體出口38通過送氣管Pp向油化處理部7的接收側(cè)供給。下面，油化處理部7、廢氣處理部16以及燃燒處理部17等的處理與第一實(shí)施方式的情況同樣地進(jìn)行。
因此，根據(jù)象這樣的有關(guān)第二實(shí)施方式的油化還原裝置1b，因?yàn)榫哂屑嬗米魍ㄟ^溶解以及熱分解廢塑料Ro產(chǎn)生分解氣體Gr的溶解槽的熱分解槽2，所以可以通過使裝置整體小型緊湊化，來提高設(shè)置性以及通用性，同時(shí)，可以通過降低不必要的電力消耗，來有助于降低運(yùn)轉(zhuǎn)成本。另外，因?yàn)榫哂锌梢詫?duì)熱分解槽2直接投入廢塑料Ro的廢塑料投入機(jī)構(gòu)部9，所以可以使處理工序單純化，同時(shí)可以順暢且切實(shí)地將廢塑料Ro收容在熱分解槽2，而且，清洗和維護(hù)等也能夠容易地進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上，因?yàn)槭窃趶U塑料投入機(jī)構(gòu)部9上，相對(duì)于開閉閥115，在槽主體4側(cè)的投入管112上附設(shè)開閉擋板117，所以可以更穩(wěn)定且安全地投入廢塑料Ro。
以上就第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但本發(fā)明并非被這些實(shí)施方式所限定，在細(xì)部的構(gòu)成、形狀、原材料、數(shù)量、數(shù)值、手法等方面，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可以任意地變更、追加和刪除。
如上所述，有關(guān)本發(fā)明的油化還原裝置1a、1b適合于在將各種廢塑料(高分子廢棄物)還原成重油(相當(dāng)于A重油)等時(shí)使用。
權(quán)利要求
1.一種廢塑料的油化還原裝置，是將廢塑料加熱進(jìn)行熱分解，冷卻、油化所產(chǎn)生的分解氣體的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，具有熱分解槽、投入口、供給部和油化處理部，該熱分解槽具有配置在線圈的內(nèi)側(cè)的槽主體，通過使高頻電流在上述線圈流動(dòng)來感應(yīng)加熱上述槽主體，至少熱分解從上述廢塑料中得到的溶解塑料，產(chǎn)生分解氣體；該投入口投入上述廢塑料；該供給部通過沒有溶解槽的強(qiáng)制的或者直接的供給機(jī)構(gòu)，將投入到該投入口的上述廢塑料向上述熱分解槽供給；上述油化處理部冷卻、油化從上述熱分解槽產(chǎn)生的分解氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，上述供給部作為強(qiáng)制的供給機(jī)構(gòu)具有擠出機(jī)，該擠出機(jī)具有溶解、擠出投入到上述投入口的廢塑料的加熱缸以及擠出螺桿。
3.如權(quán)利要求1所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，上述供給部作為直接的供給機(jī)構(gòu)具有廢塑料投入機(jī)構(gòu)部，該廢塑料投入機(jī)構(gòu)部的構(gòu)成為具有將上述廢塑料投入上述槽主體的料斗，并且具有開閉該料斗的投入口的開閉蓋以及開閉該料斗和上述槽主體之間的投入路的開閉閥，同時(shí)，可將惰性氣體向上述料斗的內(nèi)部輸送。
4.如權(quán)利要求3所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，上述廢塑料投入機(jī)構(gòu)部具有構(gòu)成上述投入路的投入管，在該投入管上附設(shè)上述開閉閥，同時(shí)，相對(duì)于該開閉閥，在上述槽主體側(cè)中的上述投入管上附設(shè)開閉擋板而構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，上述熱分解槽兼用于溶解上述廢塑料的上述溶解槽。
6.如權(quán)利要求1所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，在上述熱分解槽上具有攪拌機(jī)構(gòu)部，該攪拌機(jī)構(gòu)部攪拌收容在上述槽主體的溶解塑料，并且具有刮離附著在上述槽主體的內(nèi)壁面上的溶解塑料的攪拌刮離部。
7.如權(quán)利要求6所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，在上述攪拌機(jī)構(gòu)部具有加熱器，該加熱器通過附設(shè)在上述攪拌刮離部上，對(duì)收容在上述槽主體的溶解塑料的上面進(jìn)行加熱。
8.如權(quán)利要求1或6所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，具有殘?jiān)幚聿?，該殘?jiān)幚聿繉⒂捎诨厥?、加熱在上述槽主體的內(nèi)部產(chǎn)生的殘?jiān)芰隙a(chǎn)生的分解氣體向上述油化處理部供給。
9.如權(quán)利要求1或8所述的廢塑料的油化還原裝置，其特征在于，具有廢氣處理部，該廢氣處理部具有燃燒處理部，該燃燒處理部在規(guī)定溫度以上的高溫下，對(duì)在依次處理上述廢塑料的各工序中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行燃燒處理。
全文摘要
一種廢塑料的油化還原裝置(1a)、(1b)，是將廢塑料(Ro)加熱進(jìn)行熱分解，冷卻、油化所產(chǎn)生的分解氣體(Gr)的廢塑料的油化還原裝置(1a)、(1b)，具有熱分解槽(2)、投入口(5)、供給部(6)和油化處理部(7)，該熱分解槽(2)具有配置在線圈(3)…的內(nèi)側(cè)的槽主體(4)，通過使高頻電流在線圈(3)…流動(dòng)來感應(yīng)加熱槽主體(4)，至少熱分解從廢塑料(Ro)得到的溶解塑料(Rd)，產(chǎn)生分解氣體(Gr)；該投入口(5)投入廢塑料(Ro)；該供給部(6)通過沒有溶解槽的強(qiáng)制的或者直接的供給機(jī)構(gòu)(Ua)、(Ub)，將投入到該投入口(5)的廢塑料(Ro)向熱分解槽(2)供給；該油化處理部(7)冷卻、油化從熱分解槽(2)產(chǎn)生的分解氣體(Gr)。
文檔編號(hào)H05B6/24GK1918265SQ20058000500
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者吉村乕 申請(qǐng)人:吉村乕, 吉村厚, 吉村慎一, 吉村靖弘, 吉村真喜子