油化装置及び油化方法
【課題】不純物成分の付着が少なく、且つ清掃が容易な油化装置及び油化方法を提供する。
【解決手段】油化装置４０は、プラスチック４８を入れる加熱槽４１と、加熱槽４１内のプラスチック４８を加熱する熱源４１ｃと、加熱槽４１の上方に配置された冷却分離槽４２と、加熱槽４１で発生した蒸気を冷却分離槽４２に導く蒸気管４７と、分離液タンク４３とを有する。冷却分離槽４２は、プラスチック４８から発生した蒸気を冷却して液体とし、液体を比重の差を利用して油分５５と沈殿物５６とに分離する。分離液タンク４３は、は油分５５と沈殿物５６との間の比重を有する分離液５７を貯留し、冷却分離槽４２に分離液５７を供給する。
【解決手段】油化装置４０は、プラスチック４８を入れる加熱槽４１と、加熱槽４１内のプラスチック４８を加熱する熱源４１ｃと、加熱槽４１の上方に配置された冷却分離槽４２と、加熱槽４１で発生した蒸気を冷却分離槽４２に導く蒸気管４７と、分離液タンク４３とを有する。冷却分離槽４２は、プラスチック４８から発生した蒸気を冷却して液体とし、液体を比重の差を利用して油分５５と沈殿物５６とに分離する。分離液タンク４３は、は油分５５と沈殿物５６との間の比重を有する分離液５７を貯留し、冷却分離槽４２に分離液５７を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油化装置及び油化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エコロジー及び地球環境保全の観点から、廃棄物の再生利用が進められている。例えばコンピュータや携帯電話等の電子機器からは、電子機器の製造に欠かせない貴金属材料を回収している。また、電子機器に使用されているプラスチック（樹脂）から油分（油種）を抽出して再利用することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５３０３８号公報
【特許文献２】特開２００６−４４９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不純物成分の付着が少なく、且つ清掃が容易な油化装置及び油化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示の技術の一観点によれは、プラスチックを入れる加熱槽と、前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクとを有する油化装置が提供される。
【０００６】
開示の技術の他の一観点によれば、加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れる油化方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記一観点及び他の一観点によれば、加熱槽の上方に冷却分離槽が配置されているので、加熱槽と冷却分離槽とを連絡する蒸気管の長さを短くできる。これにより、不純物成分の付着量を少なくでき、清掃が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、油化装置の一例を表した模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る油化装置を用いた油化方法を説明する図（その１）である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る油化装置を用いた油化方法を説明する図（その２）である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その１）である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その２）である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その３）である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１０】
図１は油化装置の一例を表した模式図である。この図１に例示した油化装置１０は、加熱槽１１と、冷却槽１２と、分離槽１３とを有する。
【００１１】
加熱槽１１は蓋部１１ａと加熱槽本体１１ｂとを有し、加熱槽本体１１ｂ内にプラスチック３０を入れた後、蓋部１１ａを加熱槽本体１１ｂの上にボルト及びナットにより固定する。
【００１２】
加熱槽本体１１ｂの周囲にはヒータ１１ｃが配置されており、このヒータ１１ｃにより加熱槽１１内のプラスチック３０を例えば３００℃〜６００℃程度に加熱する。この加熱によりプラスチック３０は熱分解し、油分が揮発してガスが発生する。
【００１３】
加熱槽１１と冷却槽１２とは配管２１により接続されている。この配管２１を介して、加熱槽１１で発生したガスが冷却槽１２に移動する。配管２１の途中にはバルブ３１が設けられている。このバルブ３１は、油化装置１０の稼動中、開状態に維持される。
【００１４】
冷却槽１２の周囲には放熱用フィン又は冷媒が通る冷却管等の冷却機構（図示せず）が設けられている。配管２１を介して加熱槽１１から冷却槽１２に移動してきたガスは、冷却槽１２内で冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく、プラスチックに添加された難燃剤やプラスチックの着色に使用された塗装材など、不純物となる種々の成分が含まれている。
【００１５】
冷却槽１２の底部にはバルブ３２が接続されており、このバルブ３２には配管２２が接続されている。バルブ３２も、油化装置１０の稼動中は開状態に維持される。
【００１６】
配管２２のバルブ３２と反対側の端部は、分離槽１３の底部を挿通し分離槽１３内の中央部まで延び出している。分離槽１３は、配管２２を介して冷却槽１２から送られてくる液体を貯留し、比重の差を使用して油分３５と沈殿物３６とに分離する。分離槽１３には、油分３５（再生油）を取り出すためのコック３３が設けられている。
【００１７】
上述の油化装置１０は、使用にともなって加熱槽１１、冷却槽１２、分離槽１３及びそれらの間を接続する配管２１，２２等の内壁面に不純物成分が付着し、作業効率が低下したり、回収した油分（油種）に不純物成分が混入したりする。このため、比較的頻繁に清掃作業を行うことが必要である。
【００１８】
以下の実施形態では、不純物成分の付着が少なく、且つ清掃が容易な油化装置及び油化方法について説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【００２０】
図２のように、本実施形態に係る油化装置４０は、加熱槽４１と、冷却分離槽４２と、分離液タンク４３と、洗浄液タンク４４と、フィルタ４５と、ポンプ４６と、制御部５０とを有する。
【００２１】
加熱槽４１は蓋部４１ａと加熱槽本体４１ｂとを有し、加熱槽本体４１ｂ内にプラスチック４８を入れた後、蓋部４１ａを加熱槽本体４１ｂの上にボルト及びナットにより固定する。加熱槽本体４１ｂの周囲にはヒータ４１ｃが配置されている。このヒータ４１ｃに通電して加熱槽４１内のプラスチック４８を高温に加熱すると、プラスチック４８は熱分解してガスが発生する。ヒータ４１ｃは、加熱槽４１内のプラスチックを加熱する熱源の一例である。
【００２２】
冷却分離槽４２は、加熱槽４１の上に配置されている。加熱槽４１の内部空間と冷却分離槽４２の内部空間とは、加熱槽４１の蓋部４１ａから垂直方向に延びる蒸気管（直管）４７により連絡されている。蒸気管４７は冷却分離槽４２の底部を挿通し、その上端部は冷却分離槽４２内の中央部よりも上方に位置している。加熱槽４１で発生したガスは、蒸気管４７を通って冷却分離槽４２内に移動する。
【００２３】
冷却分離槽４２の周囲には放熱用フィン又は冷媒が通る冷却管等の冷却機構（図示せず）が設けられており、蒸気管４７を介して加熱槽４１から移動してきたガスは冷却分離槽４２内で冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく不純物となる種々の成分が含まれているが、冷却分離槽４２内で比重の差により油分５５と沈殿物５６とに分離される。
【００２４】
冷却分離槽４２には、分離された油分５５を取り出すためのコック６４と、第１の液面センサ５１ａ及び第２の液面センサ５１ｂとが設けられている。コック６４は、冷却分離槽４２の高さ方向のほぼ中央に配置されている。また、第１の液面センサ５１ａはコック６４の下方に配置され、第２の液面センサ５１ｂは第１の液面センサ５１ａの下方に配置されている。これらの液面センサ５１ａ，５１ｂとして、例えば光の透過率、反射率又は屈折率の変化により後述する分離液５７と油分５５との界面を検出する光学センサを使用することができる。
【００２５】
また、冷却分離槽４２の底部には、冷却分離槽４２と加熱槽４１とを連絡するドレイン配管６３が設けられている。このドレイン配管６３の途中にはドレインバルブ６９が設けられている。このドレインバルブ６９は、油化装置４０の稼動中、制御部５０により閉状態に維持される。
【００２６】
更に、冷却分離槽４２の底部近傍にはバルブ６５が取り付けられており、このバルブ６５はフィルタ４５及び配管６１（第１の配管）を介してポンプ４６の吸引（サクション）側に接続されている。ポンプ４６の吐出（デリバリー）側には配管（第２の配管）６２が接続されており、この配管６２の端部はバルブ６６（第１のバルブ）を介して冷却分離槽４２の高さ方向の中央部よりも若干下の部分に接続されている。
【００２７】
また、配管６２には、分離液５７が貯留される分離液タンク４３と、洗浄液５８が貯留される洗浄液タンク４４とが接続されている。分離液タンク４３と配管６２との間にはバルブ６７（第２のバルブ）が設けられており、洗浄液タンク４４と配管６２との間にはバルブ６８（第３のバルブ）が設けられている。バルブ６５〜６８は、制御部５０からの信号に応じて開閉する。
【００２８】
分離液タンク４３には、分離液５７として、油分５５と沈殿物（不純物成分）５６との間の比重であって油分５５及び沈殿物５６のいずれとも分離する液体を入れる。分離液５７として例えば水を使用することができるが、本実施形態では分離液５７として比重が１程度の市販の界面活性剤（液体洗剤）を使用する。
【００２９】
また、洗浄液タンク４４には、配管６２、冷却分離槽４２及び加熱槽４１の洗浄に使用する洗浄液５８を入れる。洗浄液５８として、分離液５７と同じ界面活性剤を使用してもよいが、分離液５７よりも洗浄力が強い液体を使用することが好ましい。洗浄液５８は、酸性又はアルカリ性の液体であってもよい。
【００３０】
制御部５０には操作パネル（図示せず）が設けられており、作業者は操作パネルを介して油化装置４０の起動及び停止を指示する。また、油化装置４０が稼働している間、制御部５０はヒータ４１ｃへの給電を制御したり、第１の液面センサ５１ａ及び第２の液面センサ５１ｂから入力される信号に基づいてポンプ４６及びバルブ６５〜６７等を制御したりする。
【００３１】
以下、上述の油化装置４０を用いた油化方法について、図２及び図３〜図４を参照して説明する。初期状態では、コック６４及びバルブ６５〜６９がいずれも閉状態であるとする。なお、図３〜図４では、加熱槽４１等の図示を省略している。
【００３２】
まず、作業者は、加熱槽本体４１ｂ内にプラスチック４８を入れ、加熱槽本体４１ｂの上に蓋部４１ａをボルト及びナットにより固定する。その後、作業者は、操作パネルを介して制御部５０に油化装置４０の稼動開始を指示する。
【００３３】
稼働開始が指示されると、制御部５０は、バルブ６６，６７を開にして、分離液タンク４３内の分離液５７を冷却分離槽４２内に注入する（図３（ａ）参照）。そして、第２の液面センサ５１ｂが分離液５７の液面を検出すると、制御部５０はバルブ６６，６７を閉とし、冷却分離槽４２内への分離液５７の注入を停止する。
【００３４】
次に、制御部５０は、ヒータ４１ｃへの給電を開始する。ヒータ４１ｃにより加熱槽４１が所定温度（例えば３００℃〜６００℃）に加熱されると、加熱槽４１内のプラスチック４８が熱分解し、それにより発生したガスが蒸気管４７を通って冷却分離槽４２に移動する。
【００３５】
冷却分離槽４２では、加熱槽４１から移動してきたガスが冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく、プラスチックに添加された難燃剤やプラスチックの着色に使用された塗装材など、不純物となる種々の成分が含まれている。なお、冷却分離槽４２で液体とならないガスは、例えば冷却分離槽４２の上部から燃焼装置（図示せず）に移送され、燃焼装置で燃焼される。
【００３６】
冷却分離槽４２内の液体は、比重の差により油分５５と沈殿物５６とに分離される。本実施形態では、前述したように冷却分離槽４２内に予め比重が１程度の分離液５７を入れている。このため、分離液５７よりも比重が小さい油分５５は分離液５７の上に溜まり、分離液５７よりも比重が大きい不純物成分は冷却分離槽４２の底部に沈殿して沈殿物５６となる（図３（ｂ）参照）。
【００３７】
一般的にプラスチックに含有される有機系難燃剤（例えば臭化化合物、リン化合物及び塩素化合物等）、無機系難燃剤（アンチモン化合物及び金属水酸化物等）及び塗装材は、比重が１よりも大きい。従って、難燃剤及び塗装材は分離液５７の下に沈殿し、分離液５７の上の油分５５への難燃剤及び塗装剤の混入が抑制される。プラスチックに使用される代表的な難燃剤には、ＴＢＢＡ（テトラブロモビスフェノール）、ビス（テトラブロモフタルイミド）エタン及びＴＢＢＡカーボネートオリゴマー等がある。
【００３８】
ところで、加熱槽４１内でのプラスチックの熱分解にともなって冷却分離槽４２内の油分５５及び沈殿物５６の量が増加し、分離液５７と油分５５との界面が上昇する（図３（ｃ）。そして、第１の液面センサ５１ａが分離液５７と油分５５との界面を検出すると、制御部５０は分離液５７と油分５５との界面が第１の液面センサ５１ａと第２の液面センサ５１ｂとの間になるように、バルブ６５，６６，６７及びポンプ４６を制御する。
【００３９】
例えば、バルブ６６を閉、バルブ６５，６７を開にしてポンプ４６を稼働させると、冷却分離槽４２の底部の沈殿物５６が分離液５７とともにポンプ４６の吸引側に向けて移動する。そして、沈殿物５６はフィルタ４５で捕捉され、分離液５７はフィルタ４５を透過する。フィルタ４５を透過した分離液５７は、ポンプ４６から吐出され、配管６２及びバルブ６７を介して分離液タンク４３に回収される（図４（ａ）参照）。
【００４０】
分離液５７が分離液タンク４３に回収されると、冷却分離槽４２内の分離液５７と油分５５との界面が第１の液面センサ５１ａの位置よりも低下する。そして、第２の液面センサ５１ｂが分離液５７と油分５５との界面を検出すると、制御部５０はバルブ６７を閉、バルブ６６を開にする（図４（ｂ）参照）。
【００４１】
これにより、フィルタ４５を透過した分離液５７が冷却分離槽４２内に戻るので、分離液５７と油分５５との界面の低下が停止する。この状態では、フィルタ４５により分離液５７が濾過され、沈殿物５６がフィルタ４５に回収（捕捉）される。
【００４２】
なお、分離液５７と油分５５との界面が第２の液面センサ５１ｂよりも下になると、制御部５０はバルブ６６，６７を開にして分離液タンク４３から冷却分離槽４２に分離液５７を注入する。これにより、分離液５７と油分５５との界面が第２の液面センサ５１ｂよりも上の位置になる。
【００４３】
このようにして冷却分離槽４２内の液面調整が行われている間も加熱槽４１内ではプラスチック４８の熱分解が行われ、それにより発生したガスが冷却分離槽４２内に移動して、冷却分離槽４２内の油分５５の量が増加していく。
【００４４】
加熱槽４１内のプラスチック４８の熱分解が完了すると、作業者は操作パネルを介して油化装置４０に停止を指示する。これにより、制御部５０は、ヒータ４１ｃへの給電を停止する。また、制御部５０は、ポンプ４６の稼働を停止するとともに、バルブ６５，６６，６７をいずれも閉にする。その後、作業者は、所定の時間だけ油化装置４０を放置して、冷却分離槽４２内の不純物成分を十分に沈殿させる。
【００４５】
前述したように、本実施形態の油化装置４０では、分離液５７と油分５５との界面が第１のセンサ５１ａの位置を超えないように、制御部５０がポンプ４６及びバルブ６６，６７を制御する。従って、不純物成分を十分に沈殿させた後にコック６４を開くと、冷却分離槽４２から油分５５のみを取り出すことができる（図４（ｃ）参照）。本実施形態では、冷却分離槽４２内において油分５５と沈殿物５６との間に分離液５７が介在するので、不純物成分の混入が少ない良質の油分（回収油）を得ることができる。
【００４６】
以下、上述の油化装置４０において、油分を回収した後の洗浄処理について、図５〜図７を参照して説明する。ここでは、初期状態において、バルブ６５〜６９がいずれも閉であるとする。
【００４７】
冷却分離槽４２から油分を回収した後、作業者が操作パネルを操作して制御部５０に洗浄処理の開始を指示する。これにより、制御部５０は、バルブ６５，６８を開にして、洗浄液タンク４４内の洗浄液５８をポンプ４６及びフィルタ４５を介して冷却分離槽４２内に注入する（図５参照）。本実施形態では、ポンプ４６が停止した状態で落差により洗浄液タンク４４から冷却分離槽４２に洗浄液５８を流している。しかし、図示しないバルブによりポンプ４６の吸引側と吐出側とを切り替えて、ポンプ４６により洗浄液５８をフィルタ４５に向けて押し出してもよい。
【００４８】
フィルタ４５では、沈殿物５６を捕捉するとき（図４（ａ）参照）とは逆方向に洗浄液５８が流れるので、フィルタ４５に捕捉されていた沈殿物が洗浄液５８とともに冷却分離槽４２に移動する。これにより、フィルタ４５が洗浄される。
【００４９】
洗浄液５８の注入により、冷却分離槽４２では洗浄液５８と沈殿物５６と分離液５７とが混合した状態となる。図５〜図７では、沈殿物５６及び分離液５７が混合した洗浄液も、符号５８で表している。冷却分離槽４２に注入された洗浄液５８により、冷却分離槽４２内が洗浄される。
【００５０】
その後、冷却分離槽４２内で洗浄液５８の液面が蒸気管４７の上端の位置まで上昇すると、洗浄液５８は蒸気管４７を通って加熱槽４１内に移動する。このとき、蒸気管４７の内壁面に付着した不純物成分は、蒸気管４７を通る洗浄液５８により剥離され、洗浄液５８とともに加熱槽４１内に移動する。
【００５１】
洗浄液５８が注入される前の加熱槽４１内の温度は比較的高い状態である。このため、蒸気管４７から加熱槽４１に洗浄液５８が注入されると、洗浄液５８は寸時に蒸発して蒸気が勢いよく発生する（図６参照）。この蒸気は蒸気管４７を通って冷却分離槽４２に移動する。
【００５２】
蒸気管４７内では、上から下に流れる洗浄液５８と下から上に流れる蒸気とがぶつかり、その衝撃により蒸気管４７の内壁面に付着した不純物成分の剥離が促進される。冷却分離槽４２に進入した蒸気は、例えばエアー抜き用バルブ（図示せず）を介して外部に放出される。
【００５３】
次に、制御部５０は、バルブ６８を閉にして冷却分離槽４２への洗浄液５８の注入を停止する。その後、制御部５０は、ドレインバルブ６９を開にして、冷却分離槽４２内の洗浄液５８ａを加熱槽４１に移動させる（図７参照）。このようにして、フィルタ４５に捕捉された不純物成分、冷却分離槽４２内に沈殿した不純物成分及び蒸気管４７の内壁面から剥離された不純物成分が、加熱槽４１内に集められる。
【００５４】
本実施形態の油化装置４０では、加熱槽４１の上に冷却分離槽４２が配置されているため、加熱槽４１と冷却分離槽４２との間を垂直に配置された蒸気管４７で連絡することができる。この蒸気管４７は短くてよく、湾曲した部分を有しないので、壁面に付着する不純物成分の量が少ない。このため、作業効率の低下が回避される。
【００５５】
また、本実施形態の油化装置４０では、上述したように装置自身がフィルタ４５、冷却分離槽４２及び蒸気管４７の清掃処理を行う。装置自身が行う清掃処理によりフィルタ４５、冷却分離槽４２及び蒸気管４７に付着した不純物成分が完全に除去できるわけではなく、本実施形態の油化装置４０においても作業者による清掃作業が必要である。しかし、図１に示す油化装置１０に比べて、作業者が行う清掃作業の回数を大幅に削減できる。
【００５６】
更に、本実施形態の油化装置４０では、油分５５と沈殿物５６との中間の比重を有する分離液５７を冷却分離槽４２内に入れて油分５５と沈殿物５６を分離する。このため、不純物成分の混入が少ない良質の油分を回収できる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、加熱槽内の洗浄液から金属を回収する機構を設けた点にあり、その他の構造は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、図８において図２と同一物には同一符号を付して、重複する部分の説明は省略する。なお、図８中、符号４８ａは油分を回収した後のプラスチックの残渣（炭化物）を示している。
【００５８】
本実施形態に係る油化装置７０では、加熱槽４１に撹拌機７１が設けられている。撹拌機７１は、モータと、モータの軸に接続されたプロペラ状の回転羽７１ａとを有し、制御部５０からの信号に応じて回転羽７１ａが回転する。
【００５９】
また、加熱槽４１の底部近傍にはバルブ７５が設けられている。このバルブ７５は配管７６を介してポンプ７４の吸引側に接続しており、バルブ７５とポンプ７４との間には第１のフィルタ７２及び第２のフィルタ７３が配置されている。第１のフィルタ７２はバルブ７５に近い側に配置され、目の粗い金網により形成されている。第２のフィルタ７３は第１のフィルタ７２とポンプ７４との間に配置され、第１のフィルタ７２を通過した小さい粒子を捕捉する。また、ポンプ７４の吐出側は、配管７７を介して洗浄液タンク５８に接続されている。
【００６０】
本実施形態の油化装置７０において、プラスチックから油分を回収して加熱槽４１に洗浄液５８を注入するまでの工程は第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００６１】
図８のように加熱槽４１内に洗浄液５８を注入した後、制御部５０は撹拌機７１を稼働させる。これにより、加熱槽４１内で洗浄液５８が撹拌され、加熱槽４１の内壁面に付着した不純物成分が剥離されるとともに、プラスチックの残渣（炭化物４８ａ）が撹拌機７１の回転羽７１ａにより粉砕される。
【００６２】
ところで、電子機器から回収されたプラスチックには金属又はセラミック等（以下、「金属等」という）が混じることがある。加熱槽４１内に金属等が混じったプラスチックを入れると、油分回収後には炭化物４８ａとともに金属等が加熱槽４１内に残る。この金属等は、加熱槽４１内で洗浄液５８を撹拌して炭化物４８ａを粉砕する際に、炭化物４８ａから分離される。
【００６３】
このように洗浄液５８を撹拌して洗浄液５８中に炭化物、不純物成分及び金属等が混じった状態にした後、制御部５０はバルブ７５を開にし、ポンプ７４を稼働させる。これにより、加熱槽４１内の洗浄液５８はフィルタ７２，７３を透過する。このとき、第１のフィルタ７２では金属等の比較的大きい物質が捕捉され、第２のフィルタ７３では粉砕された炭化物や不純物成分等の比較的小さい物質が捕捉される。そして、金属等、炭化物及び不純物成分を除去することにより再生された洗浄液５８は、配管７７を介して洗浄液タンク５８に回収される。
【００６４】
なお、本実施形態ではフィルタ７２，７３を通過した洗浄液５８を再生利用しているが、洗浄液５８を再生利用することなく廃棄してもよい。
【００６５】
本実施形態の油化装置７０では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのに加えて、撹拌機７１により加熱槽４１内の洗浄液５８を撹拌するので、加熱槽４１の内壁面に付着した不純物成分を容易に剥離できるという利点がある。また、本実施形態の油化装置７０では、フィルタ７２，７３により洗浄液５８に混入した金属等、不純物成分及び炭化物を除去して洗浄液５８を再生するので、ランニングコストを低く抑えることができるという利点もある。
【００６６】
更に、本実施形態では、プラスチックに金属又はセラミック等が混じっていても、第１のフィルタ７２により金属又はセラミック等を回収することができるという利点もある。
【００６７】
（実験例）
加熱槽４１として、容積が約１リットルのステンレス容器を使用した。また、加熱槽４１の周囲にはマントルヒータ（ヒータ４１ｃ）を配置した。更に、冷却分離槽４２として直径が２０ｍｍ、容積が２リットルの容器を使用し、加熱槽４１と冷却分離槽４２との間を蒸気管（直管）４７で接続した。
【００６８】
冷却分離槽４２内には、分離液５７として１００ｃｃの液体洗剤を入れた。また、加熱槽４１内には、プラスチックとして難燃性ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ−ＦＲ）４５０ｇと金属部品５０ｇとを装入した。
【００６９】
その後、加熱槽４１を約５℃／minの温度上昇速度で５００℃まで加熱し、５００℃の温度で２時間保持した。その結果、冷却分離槽４２から、難燃剤を殆ど含まない良質の油分を約３３２ｇ回収することができた。
【００７０】
次いで、加熱槽４１内に洗浄液５８として分離液５７と同様の液体洗剤を注入した。そして、撹拌機７１でプラスチックの残渣（炭化物）を粉砕しながら洗浄液５８を撹拌し、その洗浄液５８を金網からなるフィルタに通して金属を回収した。その結果、約５０ｇの金属を回収することができた。また、加熱槽４１及び配管の内壁面には不純物成分の付着による汚染は確認されなかった。
【００７１】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００７２】
（付記１）プラスチックを入れる加熱槽と、
前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、
前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、
前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、
前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクと
を有することを特徴とする油化装置。
【００７３】
（付記２）前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御する制御部と
を有することを特徴とする付記１に記載の油化装置。
【００７４】
（付記３）更に、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクと前記第２の配管との間に配置されて前記制御部により制御される第３のバルブとを有することを特徴とする付記２に記載の油化装置。
【００７５】
（付記４）前記分離液が界面活性剤であることを特徴とする付記２又は３に記載の油化装置。
【００７６】
（付記５）更に、前記冷却分離槽の底部と前記加熱槽との間を連絡するドレイン配管と、
前記ドレイン配管の途中に設けられて前記制御部により制御されるドレインバルブと
を有することを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の油化装置。
【００７７】
（付記６）更に、前記加熱槽内を撹拌する撹拌機を有することを特徴とする付記５に記載の油化装置。
【００７８】
（付記７）加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、
前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、
前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、
前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れることを特徴とする油化方法。
【００７９】
（付記８）前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記分離液を貯留する分離液タンクと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
制御部とを有し、
前記制御部は、前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御することを特徴とする付記７に記載の油化方法。
【００８０】
（付記９）前記冷却分離槽から前記油分を回収した後、前記冷却分離槽内に前記分離液よりも洗浄力が強い洗浄液を導入し、該洗浄液を前記蒸気管を介して前記加熱槽内に注入することを特徴とする付記７又は８に記載の油化方法。
【００８１】
（付記１０）前記加熱槽に前記洗浄液を注入した後、前記加熱槽内の前記洗浄液を撹拌機により撹拌することを特徴とする付記９に記載の油化方法。
【符号の説明】
【００８２】
１０…油化装置、１１…加熱槽、１１ａ…蓋部、１１ｂ…加熱槽本体、１１ｃ…ヒータ、１２…冷却槽、１３…分離槽、２１，２２…配管、３０…プラスチック、３１，３２…バルブ、３３…コック、３５…油分、３６…沈殿物、４０…油化装置、４１…加熱槽、４１ａ…蓋部、４１ｂ…加熱槽本体、４１ｃ…ヒータ、４２…冷却分離槽、４３…分離液タンク、４４…洗浄液タンク、４６…ポンプ、４７…蒸気管、４８…プラスチック、４８ａ…炭化物、５０…制御部、５１ａ，５１ｂ…液面センサ、５５…油分、５６…沈殿物、５７…分離液、５８…洗浄液、６２…配管、６３…ドレイン配管、６４…コック、６５，６６，６７，６８…バルブ、６９…ドレインバルブ、７１…撹拌機、７１ａ…回転羽、７２，７３…フィルタ、７４…ポンプ、７５…バルブ、７６，７７…配管。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油化装置及び油化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エコロジー及び地球環境保全の観点から、廃棄物の再生利用が進められている。例えばコンピュータや携帯電話等の電子機器からは、電子機器の製造に欠かせない貴金属材料を回収している。また、電子機器に使用されているプラスチック（樹脂）から油分（油種）を抽出して再利用することも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５３０３８号公報
【特許文献２】特開２００６−４４９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不純物成分の付着が少なく、且つ清掃が容易な油化装置及び油化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
開示の技術の一観点によれは、プラスチックを入れる加熱槽と、前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクとを有する油化装置が提供される。
【０００６】
開示の技術の他の一観点によれば、加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れる油化方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記一観点及び他の一観点によれば、加熱槽の上方に冷却分離槽が配置されているので、加熱槽と冷却分離槽とを連絡する蒸気管の長さを短くできる。これにより、不純物成分の付着量を少なくでき、清掃が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、油化装置の一例を表した模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る油化装置を用いた油化方法を説明する図（その１）である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る油化装置を用いた油化方法を説明する図（その２）である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その１）である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その２）である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る油化装置における油分回収後の洗浄処理を説明する図（その３）である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１０】
図１は油化装置の一例を表した模式図である。この図１に例示した油化装置１０は、加熱槽１１と、冷却槽１２と、分離槽１３とを有する。
【００１１】
加熱槽１１は蓋部１１ａと加熱槽本体１１ｂとを有し、加熱槽本体１１ｂ内にプラスチック３０を入れた後、蓋部１１ａを加熱槽本体１１ｂの上にボルト及びナットにより固定する。
【００１２】
加熱槽本体１１ｂの周囲にはヒータ１１ｃが配置されており、このヒータ１１ｃにより加熱槽１１内のプラスチック３０を例えば３００℃〜６００℃程度に加熱する。この加熱によりプラスチック３０は熱分解し、油分が揮発してガスが発生する。
【００１３】
加熱槽１１と冷却槽１２とは配管２１により接続されている。この配管２１を介して、加熱槽１１で発生したガスが冷却槽１２に移動する。配管２１の途中にはバルブ３１が設けられている。このバルブ３１は、油化装置１０の稼動中、開状態に維持される。
【００１４】
冷却槽１２の周囲には放熱用フィン又は冷媒が通る冷却管等の冷却機構（図示せず）が設けられている。配管２１を介して加熱槽１１から冷却槽１２に移動してきたガスは、冷却槽１２内で冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく、プラスチックに添加された難燃剤やプラスチックの着色に使用された塗装材など、不純物となる種々の成分が含まれている。
【００１５】
冷却槽１２の底部にはバルブ３２が接続されており、このバルブ３２には配管２２が接続されている。バルブ３２も、油化装置１０の稼動中は開状態に維持される。
【００１６】
配管２２のバルブ３２と反対側の端部は、分離槽１３の底部を挿通し分離槽１３内の中央部まで延び出している。分離槽１３は、配管２２を介して冷却槽１２から送られてくる液体を貯留し、比重の差を使用して油分３５と沈殿物３６とに分離する。分離槽１３には、油分３５（再生油）を取り出すためのコック３３が設けられている。
【００１７】
上述の油化装置１０は、使用にともなって加熱槽１１、冷却槽１２、分離槽１３及びそれらの間を接続する配管２１，２２等の内壁面に不純物成分が付着し、作業効率が低下したり、回収した油分（油種）に不純物成分が混入したりする。このため、比較的頻繁に清掃作業を行うことが必要である。
【００１８】
以下の実施形態では、不純物成分の付着が少なく、且つ清掃が容易な油化装置及び油化方法について説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。
【００２０】
図２のように、本実施形態に係る油化装置４０は、加熱槽４１と、冷却分離槽４２と、分離液タンク４３と、洗浄液タンク４４と、フィルタ４５と、ポンプ４６と、制御部５０とを有する。
【００２１】
加熱槽４１は蓋部４１ａと加熱槽本体４１ｂとを有し、加熱槽本体４１ｂ内にプラスチック４８を入れた後、蓋部４１ａを加熱槽本体４１ｂの上にボルト及びナットにより固定する。加熱槽本体４１ｂの周囲にはヒータ４１ｃが配置されている。このヒータ４１ｃに通電して加熱槽４１内のプラスチック４８を高温に加熱すると、プラスチック４８は熱分解してガスが発生する。ヒータ４１ｃは、加熱槽４１内のプラスチックを加熱する熱源の一例である。
【００２２】
冷却分離槽４２は、加熱槽４１の上に配置されている。加熱槽４１の内部空間と冷却分離槽４２の内部空間とは、加熱槽４１の蓋部４１ａから垂直方向に延びる蒸気管（直管）４７により連絡されている。蒸気管４７は冷却分離槽４２の底部を挿通し、その上端部は冷却分離槽４２内の中央部よりも上方に位置している。加熱槽４１で発生したガスは、蒸気管４７を通って冷却分離槽４２内に移動する。
【００２３】
冷却分離槽４２の周囲には放熱用フィン又は冷媒が通る冷却管等の冷却機構（図示せず）が設けられており、蒸気管４７を介して加熱槽４１から移動してきたガスは冷却分離槽４２内で冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく不純物となる種々の成分が含まれているが、冷却分離槽４２内で比重の差により油分５５と沈殿物５６とに分離される。
【００２４】
冷却分離槽４２には、分離された油分５５を取り出すためのコック６４と、第１の液面センサ５１ａ及び第２の液面センサ５１ｂとが設けられている。コック６４は、冷却分離槽４２の高さ方向のほぼ中央に配置されている。また、第１の液面センサ５１ａはコック６４の下方に配置され、第２の液面センサ５１ｂは第１の液面センサ５１ａの下方に配置されている。これらの液面センサ５１ａ，５１ｂとして、例えば光の透過率、反射率又は屈折率の変化により後述する分離液５７と油分５５との界面を検出する光学センサを使用することができる。
【００２５】
また、冷却分離槽４２の底部には、冷却分離槽４２と加熱槽４１とを連絡するドレイン配管６３が設けられている。このドレイン配管６３の途中にはドレインバルブ６９が設けられている。このドレインバルブ６９は、油化装置４０の稼動中、制御部５０により閉状態に維持される。
【００２６】
更に、冷却分離槽４２の底部近傍にはバルブ６５が取り付けられており、このバルブ６５はフィルタ４５及び配管６１（第１の配管）を介してポンプ４６の吸引（サクション）側に接続されている。ポンプ４６の吐出（デリバリー）側には配管（第２の配管）６２が接続されており、この配管６２の端部はバルブ６６（第１のバルブ）を介して冷却分離槽４２の高さ方向の中央部よりも若干下の部分に接続されている。
【００２７】
また、配管６２には、分離液５７が貯留される分離液タンク４３と、洗浄液５８が貯留される洗浄液タンク４４とが接続されている。分離液タンク４３と配管６２との間にはバルブ６７（第２のバルブ）が設けられており、洗浄液タンク４４と配管６２との間にはバルブ６８（第３のバルブ）が設けられている。バルブ６５〜６８は、制御部５０からの信号に応じて開閉する。
【００２８】
分離液タンク４３には、分離液５７として、油分５５と沈殿物（不純物成分）５６との間の比重であって油分５５及び沈殿物５６のいずれとも分離する液体を入れる。分離液５７として例えば水を使用することができるが、本実施形態では分離液５７として比重が１程度の市販の界面活性剤（液体洗剤）を使用する。
【００２９】
また、洗浄液タンク４４には、配管６２、冷却分離槽４２及び加熱槽４１の洗浄に使用する洗浄液５８を入れる。洗浄液５８として、分離液５７と同じ界面活性剤を使用してもよいが、分離液５７よりも洗浄力が強い液体を使用することが好ましい。洗浄液５８は、酸性又はアルカリ性の液体であってもよい。
【００３０】
制御部５０には操作パネル（図示せず）が設けられており、作業者は操作パネルを介して油化装置４０の起動及び停止を指示する。また、油化装置４０が稼働している間、制御部５０はヒータ４１ｃへの給電を制御したり、第１の液面センサ５１ａ及び第２の液面センサ５１ｂから入力される信号に基づいてポンプ４６及びバルブ６５〜６７等を制御したりする。
【００３１】
以下、上述の油化装置４０を用いた油化方法について、図２及び図３〜図４を参照して説明する。初期状態では、コック６４及びバルブ６５〜６９がいずれも閉状態であるとする。なお、図３〜図４では、加熱槽４１等の図示を省略している。
【００３２】
まず、作業者は、加熱槽本体４１ｂ内にプラスチック４８を入れ、加熱槽本体４１ｂの上に蓋部４１ａをボルト及びナットにより固定する。その後、作業者は、操作パネルを介して制御部５０に油化装置４０の稼動開始を指示する。
【００３３】
稼働開始が指示されると、制御部５０は、バルブ６６，６７を開にして、分離液タンク４３内の分離液５７を冷却分離槽４２内に注入する（図３（ａ）参照）。そして、第２の液面センサ５１ｂが分離液５７の液面を検出すると、制御部５０はバルブ６６，６７を閉とし、冷却分離槽４２内への分離液５７の注入を停止する。
【００３４】
次に、制御部５０は、ヒータ４１ｃへの給電を開始する。ヒータ４１ｃにより加熱槽４１が所定温度（例えば３００℃〜６００℃）に加熱されると、加熱槽４１内のプラスチック４８が熱分解し、それにより発生したガスが蒸気管４７を通って冷却分離槽４２に移動する。
【００３５】
冷却分離槽４２では、加熱槽４１から移動してきたガスが冷却されて液体になる。この液体には油分だけでなく、プラスチックに添加された難燃剤やプラスチックの着色に使用された塗装材など、不純物となる種々の成分が含まれている。なお、冷却分離槽４２で液体とならないガスは、例えば冷却分離槽４２の上部から燃焼装置（図示せず）に移送され、燃焼装置で燃焼される。
【００３６】
冷却分離槽４２内の液体は、比重の差により油分５５と沈殿物５６とに分離される。本実施形態では、前述したように冷却分離槽４２内に予め比重が１程度の分離液５７を入れている。このため、分離液５７よりも比重が小さい油分５５は分離液５７の上に溜まり、分離液５７よりも比重が大きい不純物成分は冷却分離槽４２の底部に沈殿して沈殿物５６となる（図３（ｂ）参照）。
【００３７】
一般的にプラスチックに含有される有機系難燃剤（例えば臭化化合物、リン化合物及び塩素化合物等）、無機系難燃剤（アンチモン化合物及び金属水酸化物等）及び塗装材は、比重が１よりも大きい。従って、難燃剤及び塗装材は分離液５７の下に沈殿し、分離液５７の上の油分５５への難燃剤及び塗装剤の混入が抑制される。プラスチックに使用される代表的な難燃剤には、ＴＢＢＡ（テトラブロモビスフェノール）、ビス（テトラブロモフタルイミド）エタン及びＴＢＢＡカーボネートオリゴマー等がある。
【００３８】
ところで、加熱槽４１内でのプラスチックの熱分解にともなって冷却分離槽４２内の油分５５及び沈殿物５６の量が増加し、分離液５７と油分５５との界面が上昇する（図３（ｃ）。そして、第１の液面センサ５１ａが分離液５７と油分５５との界面を検出すると、制御部５０は分離液５７と油分５５との界面が第１の液面センサ５１ａと第２の液面センサ５１ｂとの間になるように、バルブ６５，６６，６７及びポンプ４６を制御する。
【００３９】
例えば、バルブ６６を閉、バルブ６５，６７を開にしてポンプ４６を稼働させると、冷却分離槽４２の底部の沈殿物５６が分離液５７とともにポンプ４６の吸引側に向けて移動する。そして、沈殿物５６はフィルタ４５で捕捉され、分離液５７はフィルタ４５を透過する。フィルタ４５を透過した分離液５７は、ポンプ４６から吐出され、配管６２及びバルブ６７を介して分離液タンク４３に回収される（図４（ａ）参照）。
【００４０】
分離液５７が分離液タンク４３に回収されると、冷却分離槽４２内の分離液５７と油分５５との界面が第１の液面センサ５１ａの位置よりも低下する。そして、第２の液面センサ５１ｂが分離液５７と油分５５との界面を検出すると、制御部５０はバルブ６７を閉、バルブ６６を開にする（図４（ｂ）参照）。
【００４１】
これにより、フィルタ４５を透過した分離液５７が冷却分離槽４２内に戻るので、分離液５７と油分５５との界面の低下が停止する。この状態では、フィルタ４５により分離液５７が濾過され、沈殿物５６がフィルタ４５に回収（捕捉）される。
【００４２】
なお、分離液５７と油分５５との界面が第２の液面センサ５１ｂよりも下になると、制御部５０はバルブ６６，６７を開にして分離液タンク４３から冷却分離槽４２に分離液５７を注入する。これにより、分離液５７と油分５５との界面が第２の液面センサ５１ｂよりも上の位置になる。
【００４３】
このようにして冷却分離槽４２内の液面調整が行われている間も加熱槽４１内ではプラスチック４８の熱分解が行われ、それにより発生したガスが冷却分離槽４２内に移動して、冷却分離槽４２内の油分５５の量が増加していく。
【００４４】
加熱槽４１内のプラスチック４８の熱分解が完了すると、作業者は操作パネルを介して油化装置４０に停止を指示する。これにより、制御部５０は、ヒータ４１ｃへの給電を停止する。また、制御部５０は、ポンプ４６の稼働を停止するとともに、バルブ６５，６６，６７をいずれも閉にする。その後、作業者は、所定の時間だけ油化装置４０を放置して、冷却分離槽４２内の不純物成分を十分に沈殿させる。
【００４５】
前述したように、本実施形態の油化装置４０では、分離液５７と油分５５との界面が第１のセンサ５１ａの位置を超えないように、制御部５０がポンプ４６及びバルブ６６，６７を制御する。従って、不純物成分を十分に沈殿させた後にコック６４を開くと、冷却分離槽４２から油分５５のみを取り出すことができる（図４（ｃ）参照）。本実施形態では、冷却分離槽４２内において油分５５と沈殿物５６との間に分離液５７が介在するので、不純物成分の混入が少ない良質の油分（回収油）を得ることができる。
【００４６】
以下、上述の油化装置４０において、油分を回収した後の洗浄処理について、図５〜図７を参照して説明する。ここでは、初期状態において、バルブ６５〜６９がいずれも閉であるとする。
【００４７】
冷却分離槽４２から油分を回収した後、作業者が操作パネルを操作して制御部５０に洗浄処理の開始を指示する。これにより、制御部５０は、バルブ６５，６８を開にして、洗浄液タンク４４内の洗浄液５８をポンプ４６及びフィルタ４５を介して冷却分離槽４２内に注入する（図５参照）。本実施形態では、ポンプ４６が停止した状態で落差により洗浄液タンク４４から冷却分離槽４２に洗浄液５８を流している。しかし、図示しないバルブによりポンプ４６の吸引側と吐出側とを切り替えて、ポンプ４６により洗浄液５８をフィルタ４５に向けて押し出してもよい。
【００４８】
フィルタ４５では、沈殿物５６を捕捉するとき（図４（ａ）参照）とは逆方向に洗浄液５８が流れるので、フィルタ４５に捕捉されていた沈殿物が洗浄液５８とともに冷却分離槽４２に移動する。これにより、フィルタ４５が洗浄される。
【００４９】
洗浄液５８の注入により、冷却分離槽４２では洗浄液５８と沈殿物５６と分離液５７とが混合した状態となる。図５〜図７では、沈殿物５６及び分離液５７が混合した洗浄液も、符号５８で表している。冷却分離槽４２に注入された洗浄液５８により、冷却分離槽４２内が洗浄される。
【００５０】
その後、冷却分離槽４２内で洗浄液５８の液面が蒸気管４７の上端の位置まで上昇すると、洗浄液５８は蒸気管４７を通って加熱槽４１内に移動する。このとき、蒸気管４７の内壁面に付着した不純物成分は、蒸気管４７を通る洗浄液５８により剥離され、洗浄液５８とともに加熱槽４１内に移動する。
【００５１】
洗浄液５８が注入される前の加熱槽４１内の温度は比較的高い状態である。このため、蒸気管４７から加熱槽４１に洗浄液５８が注入されると、洗浄液５８は寸時に蒸発して蒸気が勢いよく発生する（図６参照）。この蒸気は蒸気管４７を通って冷却分離槽４２に移動する。
【００５２】
蒸気管４７内では、上から下に流れる洗浄液５８と下から上に流れる蒸気とがぶつかり、その衝撃により蒸気管４７の内壁面に付着した不純物成分の剥離が促進される。冷却分離槽４２に進入した蒸気は、例えばエアー抜き用バルブ（図示せず）を介して外部に放出される。
【００５３】
次に、制御部５０は、バルブ６８を閉にして冷却分離槽４２への洗浄液５８の注入を停止する。その後、制御部５０は、ドレインバルブ６９を開にして、冷却分離槽４２内の洗浄液５８ａを加熱槽４１に移動させる（図７参照）。このようにして、フィルタ４５に捕捉された不純物成分、冷却分離槽４２内に沈殿した不純物成分及び蒸気管４７の内壁面から剥離された不純物成分が、加熱槽４１内に集められる。
【００５４】
本実施形態の油化装置４０では、加熱槽４１の上に冷却分離槽４２が配置されているため、加熱槽４１と冷却分離槽４２との間を垂直に配置された蒸気管４７で連絡することができる。この蒸気管４７は短くてよく、湾曲した部分を有しないので、壁面に付着する不純物成分の量が少ない。このため、作業効率の低下が回避される。
【００５５】
また、本実施形態の油化装置４０では、上述したように装置自身がフィルタ４５、冷却分離槽４２及び蒸気管４７の清掃処理を行う。装置自身が行う清掃処理によりフィルタ４５、冷却分離槽４２及び蒸気管４７に付着した不純物成分が完全に除去できるわけではなく、本実施形態の油化装置４０においても作業者による清掃作業が必要である。しかし、図１に示す油化装置１０に比べて、作業者が行う清掃作業の回数を大幅に削減できる。
【００５６】
更に、本実施形態の油化装置４０では、油分５５と沈殿物５６との中間の比重を有する分離液５７を冷却分離槽４２内に入れて油分５５と沈殿物５６を分離する。このため、不純物成分の混入が少ない良質の油分を回収できる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係る油化装置の構造を例示する模式図である。なお、本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、加熱槽内の洗浄液から金属を回収する機構を設けた点にあり、その他の構造は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、図８において図２と同一物には同一符号を付して、重複する部分の説明は省略する。なお、図８中、符号４８ａは油分を回収した後のプラスチックの残渣（炭化物）を示している。
【００５８】
本実施形態に係る油化装置７０では、加熱槽４１に撹拌機７１が設けられている。撹拌機７１は、モータと、モータの軸に接続されたプロペラ状の回転羽７１ａとを有し、制御部５０からの信号に応じて回転羽７１ａが回転する。
【００５９】
また、加熱槽４１の底部近傍にはバルブ７５が設けられている。このバルブ７５は配管７６を介してポンプ７４の吸引側に接続しており、バルブ７５とポンプ７４との間には第１のフィルタ７２及び第２のフィルタ７３が配置されている。第１のフィルタ７２はバルブ７５に近い側に配置され、目の粗い金網により形成されている。第２のフィルタ７３は第１のフィルタ７２とポンプ７４との間に配置され、第１のフィルタ７２を通過した小さい粒子を捕捉する。また、ポンプ７４の吐出側は、配管７７を介して洗浄液タンク５８に接続されている。
【００６０】
本実施形態の油化装置７０において、プラスチックから油分を回収して加熱槽４１に洗浄液５８を注入するまでの工程は第１の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００６１】
図８のように加熱槽４１内に洗浄液５８を注入した後、制御部５０は撹拌機７１を稼働させる。これにより、加熱槽４１内で洗浄液５８が撹拌され、加熱槽４１の内壁面に付着した不純物成分が剥離されるとともに、プラスチックの残渣（炭化物４８ａ）が撹拌機７１の回転羽７１ａにより粉砕される。
【００６２】
ところで、電子機器から回収されたプラスチックには金属又はセラミック等（以下、「金属等」という）が混じることがある。加熱槽４１内に金属等が混じったプラスチックを入れると、油分回収後には炭化物４８ａとともに金属等が加熱槽４１内に残る。この金属等は、加熱槽４１内で洗浄液５８を撹拌して炭化物４８ａを粉砕する際に、炭化物４８ａから分離される。
【００６３】
このように洗浄液５８を撹拌して洗浄液５８中に炭化物、不純物成分及び金属等が混じった状態にした後、制御部５０はバルブ７５を開にし、ポンプ７４を稼働させる。これにより、加熱槽４１内の洗浄液５８はフィルタ７２，７３を透過する。このとき、第１のフィルタ７２では金属等の比較的大きい物質が捕捉され、第２のフィルタ７３では粉砕された炭化物や不純物成分等の比較的小さい物質が捕捉される。そして、金属等、炭化物及び不純物成分を除去することにより再生された洗浄液５８は、配管７７を介して洗浄液タンク５８に回収される。
【００６４】
なお、本実施形態ではフィルタ７２，７３を通過した洗浄液５８を再生利用しているが、洗浄液５８を再生利用することなく廃棄してもよい。
【００６５】
本実施形態の油化装置７０では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのに加えて、撹拌機７１により加熱槽４１内の洗浄液５８を撹拌するので、加熱槽４１の内壁面に付着した不純物成分を容易に剥離できるという利点がある。また、本実施形態の油化装置７０では、フィルタ７２，７３により洗浄液５８に混入した金属等、不純物成分及び炭化物を除去して洗浄液５８を再生するので、ランニングコストを低く抑えることができるという利点もある。
【００６６】
更に、本実施形態では、プラスチックに金属又はセラミック等が混じっていても、第１のフィルタ７２により金属又はセラミック等を回収することができるという利点もある。
【００６７】
（実験例）
加熱槽４１として、容積が約１リットルのステンレス容器を使用した。また、加熱槽４１の周囲にはマントルヒータ（ヒータ４１ｃ）を配置した。更に、冷却分離槽４２として直径が２０ｍｍ、容積が２リットルの容器を使用し、加熱槽４１と冷却分離槽４２との間を蒸気管（直管）４７で接続した。
【００６８】
冷却分離槽４２内には、分離液５７として１００ｃｃの液体洗剤を入れた。また、加熱槽４１内には、プラスチックとして難燃性ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ−ＦＲ）４５０ｇと金属部品５０ｇとを装入した。
【００６９】
その後、加熱槽４１を約５℃／minの温度上昇速度で５００℃まで加熱し、５００℃の温度で２時間保持した。その結果、冷却分離槽４２から、難燃剤を殆ど含まない良質の油分を約３３２ｇ回収することができた。
【００７０】
次いで、加熱槽４１内に洗浄液５８として分離液５７と同様の液体洗剤を注入した。そして、撹拌機７１でプラスチックの残渣（炭化物）を粉砕しながら洗浄液５８を撹拌し、その洗浄液５８を金網からなるフィルタに通して金属を回収した。その結果、約５０ｇの金属を回収することができた。また、加熱槽４１及び配管の内壁面には不純物成分の付着による汚染は確認されなかった。
【００７１】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００７２】
（付記１）プラスチックを入れる加熱槽と、
前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、
前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、
前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、
前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクと
を有することを特徴とする油化装置。
【００７３】
（付記２）前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御する制御部と
を有することを特徴とする付記１に記載の油化装置。
【００７４】
（付記３）更に、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクと前記第２の配管との間に配置されて前記制御部により制御される第３のバルブとを有することを特徴とする付記２に記載の油化装置。
【００７５】
（付記４）前記分離液が界面活性剤であることを特徴とする付記２又は３に記載の油化装置。
【００７６】
（付記５）更に、前記冷却分離槽の底部と前記加熱槽との間を連絡するドレイン配管と、
前記ドレイン配管の途中に設けられて前記制御部により制御されるドレインバルブと
を有することを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載の油化装置。
【００７７】
（付記６）更に、前記加熱槽内を撹拌する撹拌機を有することを特徴とする付記５に記載の油化装置。
【００７８】
（付記７）加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、
前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、
前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、
前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れることを特徴とする油化方法。
【００７９】
（付記８）前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記分離液を貯留する分離液タンクと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
制御部とを有し、
前記制御部は、前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御することを特徴とする付記７に記載の油化方法。
【００８０】
（付記９）前記冷却分離槽から前記油分を回収した後、前記冷却分離槽内に前記分離液よりも洗浄力が強い洗浄液を導入し、該洗浄液を前記蒸気管を介して前記加熱槽内に注入することを特徴とする付記７又は８に記載の油化方法。
【００８１】
（付記１０）前記加熱槽に前記洗浄液を注入した後、前記加熱槽内の前記洗浄液を撹拌機により撹拌することを特徴とする付記９に記載の油化方法。
【符号の説明】
【００８２】
１０…油化装置、１１…加熱槽、１１ａ…蓋部、１１ｂ…加熱槽本体、１１ｃ…ヒータ、１２…冷却槽、１３…分離槽、２１，２２…配管、３０…プラスチック、３１，３２…バルブ、３３…コック、３５…油分、３６…沈殿物、４０…油化装置、４１…加熱槽、４１ａ…蓋部、４１ｂ…加熱槽本体、４１ｃ…ヒータ、４２…冷却分離槽、４３…分離液タンク、４４…洗浄液タンク、４６…ポンプ、４７…蒸気管、４８…プラスチック、４８ａ…炭化物、５０…制御部、５１ａ，５１ｂ…液面センサ、５５…油分、５６…沈殿物、５７…分離液、５８…洗浄液、６２…配管、６３…ドレイン配管、６４…コック、６５，６６，６７，６８…バルブ、６９…ドレインバルブ、７１…撹拌機、７１ａ…回転羽、７２，７３…フィルタ、７４…ポンプ、７５…バルブ、７６，７７…配管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックを入れる加熱槽と、
前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、
前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、
前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、
前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクと
を有することを特徴とする油化装置。
【請求項２】
前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御する制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の油化装置。
【請求項３】
更に、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクと前記第２の配管との間に配置されて前記制御部により制御される第３のバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の油化装置。
【請求項４】
更に、前記冷却分離槽の底部と前記加熱槽との間を連絡するドレイン配管と、
前記ドレイン配管の途中に設けられて前記制御部により制御されるドレインバルブと
を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の油化装置。
【請求項５】
加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、
前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、
前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、
前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れることを特徴とする油化方法。
【請求項１】
プラスチックを入れる加熱槽と、
前記加熱槽内のプラスチックを加熱する熱源と、
前記加熱槽の上方に配置され、前記プラスチックから発生した蒸気を冷却して液体とし、前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する冷却分離槽と、
前記加熱槽で発生した蒸気を前記冷却分離槽に導く蒸気管と、
前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を貯留し前記冷却分離槽に前記分離液を供給する分離液タンクと
を有することを特徴とする油化装置。
【請求項２】
前記冷却分離槽の下部に接続されて前記沈殿物を捕捉可能なフィルタと、
ポンプと、
前記フィルタと前記ポンプの吸引側とを接続する第１の配管と、
前記ポンプの吐出側に接続された第２の配管と、
前記第２の配管と前記冷却分離槽との間に配置された第１のバルブと、
前記分離液タンクと前記第２の配管との間に配置された第２のバルブと、
前記冷却分離槽に設けられて前記分離液と前記油分との界面を検出する第１の液面センサと、
前記第１の液面センサの下方に配置され、前記分離液と前記油分との界面を検出する第２の液面センサと、
前記第１の液面センサ及び前記第２の液面センサの出力に基づいて前記ポンプ、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを制御する制御部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の油化装置。
【請求項３】
更に、洗浄液を貯留する洗浄液タンクと、
前記洗浄液タンクと前記第２の配管との間に配置されて前記制御部により制御される第３のバルブとを有することを特徴とする請求項２に記載の油化装置。
【請求項４】
更に、前記冷却分離槽の底部と前記加熱槽との間を連絡するドレイン配管と、
前記ドレイン配管の途中に設けられて前記制御部により制御されるドレインバルブと
を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の油化装置。
【請求項５】
加熱槽に装入されたプラスチックを加熱する工程と、
前記プラスチックの加熱により発生したガスを蒸気管を介して前記加熱槽の上方に配置された冷却分離槽内に導入し、前記冷却分離槽内で冷却して液体とする工程と、
前記冷却分離槽内において前記液体を比重の差を利用して油分と沈殿物とに分離する工程とを有し、
前記分離槽内に、前記油分と前記沈殿物との間の比重を有する分離液を入れることを特徴とする油化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９１７１７（Ｐ２０１３−９１７１７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４６１７（Ｐ２０１１−２３４６１７）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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