專利名稱：：廢塑料成型方法和廢塑料熱分解方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使在塑料加工工序中發(fā)生的塑料屑和使用完的包裝容器的塑料等廢棄物塑料成為高密度的粒狀物的方法。另外，作為進(jìn)行再循環(huán)的方法，涉及使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾處理，獲得燃料氣、油化物、焦炭的方法。
背景技術(shù)：
：以往，在塑料加工工序中發(fā)生的塑料屑和使用完的塑料(以下稱為廢塑料)是被焚燒處理或填埋處理。其結(jié)果，焚燒處理的場合，由于在爐內(nèi)進(jìn)行高溫燃燒，因此產(chǎn)生的問題是焚燒爐破損，或由于混雜的氯與發(fā)生的烴等反應(yīng)而發(fā)生二惡英。另外，即使填埋處理塑料也不腐爛，土壤不固化，因此存在填埋地的利用價(jià)值低的問題。作為其對(duì)策，實(shí)施了種種的塑料再循環(huán)處理。例如，曾進(jìn)行了塑料的油化和氣體化，但是存在其處理費(fèi)用高的問題。另一方面，使用煉焦?fàn)t對(duì)塑料進(jìn)行干餾是能夠進(jìn)行大量的再循環(huán)的經(jīng)濟(jì)方法，在煉焦?fàn)t中的干餾，還能夠隨燃料氣、油化物一同回收焦炭，因此是在利用用途的多樣化方面也優(yōu)異的方法。該干餾方法，是將廢塑料與煤混合，加入到煉焦?fàn)t中，在約1200。C下進(jìn)行干餾的方法，例如有日本特開昭48-34901號(hào)公報(bào)所述的方法。雖然根據(jù)所使用的塑料的種類不同而不同，但是所使用的塑料的約15~20%變?yōu)榻固?，約25~40%變?yōu)橛突铮s40%變?yōu)闊捊範(fàn)t氣(以氫和甲烷為主成分的氣體)。起因于塑料的焦炭，在與起因于煤的焦炭混合的狀態(tài)下從煉焦?fàn)t中排出，被應(yīng)用作為在高爐和合金鐵制造工序等中的還原劑、燃料。使用煉焦?fàn)t對(duì)塑料進(jìn)行干餾的方法，作為將塑料經(jīng)濟(jì)地再循環(huán)的方法是有效的方法。然而，由于關(guān)于使用塑料的方法與焦炭品質(zhì)之間的關(guān)系的正確的知識(shí)沒有，因此在制造的焦炭品質(zhì)上產(chǎn)生了問題。例如，在采用特開平8-157834號(hào)公報(bào)所述的技術(shù)的較多地回收氣體和焦油的手段中，對(duì)焦炭品質(zhì)沒有考慮而大量地混合塑料時(shí)，產(chǎn)生了在該條件下制造的焦炭強(qiáng)度降低的問題。另外，由于焦炭在高爐、化鐵爐等的大型設(shè)備中使用，因此必須耐受這些爐內(nèi)的載荷條件，要求強(qiáng)度高，焦炭強(qiáng)度的惡化成為重要的品質(zhì)問題。在將由家庭等中發(fā)生的使用完的塑料進(jìn)行再循環(huán)時(shí)，通過分離所混合的垃圾來作為再循環(huán)物使用，但該場合，異物的混入較多，最大混入達(dá)10%灰分也成問題。其結(jié)果產(chǎn)生的問題是成型性差，粒狀物的形狀差，以及表觀比重小的問題。為了解決該問題，如日本特開2000-372017號(hào)公報(bào)所述，記載了將規(guī)定的大小、且密度高的廢塑料粒狀物與煤混合，對(duì)該混合物進(jìn)行干餾的方法。記載了作為密度高的塑料粒狀物，優(yōu)選使用表觀密度為0.4~0.95kg/L的塑料。這樣來看，以往就曾進(jìn)行提高廢塑料粒狀物的密度的方法的改善。
發(fā)明內(nèi)容這樣，采用以往技術(shù)的煉焦?fàn)t中的塑料的再循環(huán)，是進(jìn)行將如日本特開2000-372017號(hào)公報(bào)所述的高密度的廢塑料粒狀物與煤混合，在煉焦?fàn)t中使用的方法。該方法不使廢塑料熔融而進(jìn)行成型，因此無論怎樣切斷面周邊都起毛刺，由于該部分的影響，引起體積密度(粒狀物總質(zhì)量除以粒狀物集團(tuán)所占有的空間體積所得到的值)降低、粒狀物集團(tuán)的流動(dòng)差的問題。其結(jié)果，引起粒狀物橋接，發(fā)生不能夠從貯留槽運(yùn)出的問題等。另夕卜，起毛刺的部分從本體分離，存在粉發(fā)生較多的問題。另外，采用一般方法制造的粒狀物的表觀密度(單獨(dú)的粒狀物的質(zhì)量除以其體積所得到的值)一般為0.6~0,7g/cm3，最大為0.8g/cm3左右。另外，即使采用使用3~5mm的小徑噴嘴等的特殊方法也不能夠使其為0.95g/cii^以上。其結(jié)果、對(duì)于制造高密度化焦炭的良好的效果也存在限度，要求進(jìn)一步高密度化。其結(jié)果，雖然將廢塑料粒狀物高密度化的優(yōu)點(diǎn)已被理解，但不一定能夠得到充分的成果。因此，需求解決這些問題的新技術(shù)。本發(fā)明是解決上述的問題，由廢塑料制造高密度的塑料粒狀物，將其在煉焦?fàn)t中進(jìn)行干餾時(shí)克服以往方法缺點(diǎn)的新技術(shù)。另外，使一部分的塑料種類為熔融狀態(tài)，將其從噴嘴擠出，由此制造高密度的塑料制品的方法一直以來就進(jìn)行了。例如，有如日本特開平05-77301號(hào)公報(bào)那樣將塑料向模具內(nèi)注射的方法。該方法雖然能夠制造高密度的塑料成型物，但由于向模具內(nèi)壓入熔融塑料進(jìn)行生產(chǎn)，因此存在生產(chǎn)速度低、費(fèi)用高等問題，不適合作為制造廢塑料粒狀物的方法。因此需求適合于廢塑料處理的生產(chǎn)率高并且能夠廉價(jià)地處理的方法。本發(fā)明是為了解決所述的問題而完成的研究，其內(nèi)容如(l)~(9)所述。(1)使用廢塑料作為原料，所述廢塑料為多種塑料的混合物，以合計(jì)為50。/。以上的比率含有在低溫下軟化的塑料即選自聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的熱塑性樹脂。釆用使用螺桿式壓入機(jī)從噴嘴擠出該廢塑料的成型方法進(jìn)行成型。本發(fā)明的方法中，使廢塑料在成型裝置內(nèi)為18026(TC的溫度。在該狀態(tài)下抽吸該成型裝置內(nèi)的氣體。通過該操作，使聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯成為熔融狀態(tài)，并且減少塑料內(nèi)的氣體。通過從該狀態(tài)從直徑為1560mm的噴嘴擠出，來進(jìn)行壓縮成型。采用該方法成型制造粒狀物后，將其切斷，切斷后3秒鐘以內(nèi)在水冷裝置中進(jìn)行冷卻。采用該方法制造的塑料粒狀物是內(nèi)部空隙少的塑料粒狀物，并且是沒有過大的單一空隙的內(nèi)部空隙形狀也良好的塑料粒狀物。(2)使用廢塑料作為原料時(shí)，即使在上述(1)的方法中也需要進(jìn)一步的狀態(tài)控制精度，所述廢塑料為多種塑料的混合物，是含有合計(jì)為50。/。以上的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的廢塑料，并且按氯質(zhì)量比換算以4質(zhì)量％以下的比率含有含氯塑料(以下稱為氯化樹脂)。這是因?yàn)楸仨氝m當(dāng)?shù)乜刂朴陕然瘶渲l(fā)生的氯化氫的緣故，需要嚴(yán)格控制減壓條件。即，在上述(1)所述的溫度條件下，成為將來自保持廢塑料的容器內(nèi)的抽吸壓力減壓到0.1~0.35個(gè)大氣壓(絕對(duì)壓力)的狀態(tài)，通過從該狀態(tài)從直徑為15~60mm的噴嘴擠出來進(jìn)行壓縮成型，得到塑料粒狀物，由此得到適合于煉焦?fàn)t的狀態(tài)的粒狀物。再者，一般地按氯換算以0.5。/。以上的比率含有含氯塑料的場合，采用該方法較好。(3)在上迷(1)或(2)所述的方法中，在水冷裝置中進(jìn)行冷卻4吏得在2秒鐘以內(nèi)表面溫度變?yōu)?0。C以下。(4)使用下述裝置，采用上述(l)~(3)的任一項(xiàng)的方法將廢塑料進(jìn)行成型，所述裝置是具有單一的壓入螺桿，并且配置2~8個(gè)噴嘴的成型裝置，噴嘴徑的合計(jì)(噴嘴徑x個(gè)數(shù))為壓入螺桿周長的1/4以下。(5)使用下述裝置，采用上述(l)~(3)的任一項(xiàng)的方法將廢塑料進(jìn)行成型，所述裝置是具有一對(duì)壓入螺桿，并且配置28個(gè)噴嘴的成型裝置，噴嘴徑的合計(jì)(噴嘴徑x個(gè)數(shù))為壓入螺桿的周長合計(jì)的1/6以下。(6)使用不具有從表面貫通到內(nèi)部的孔或裂紋、且表觀密度為0.85~1.1g/cm3的塑料粒狀物。該粒狀物的體積優(yōu)選為6000~200000mm3。將該粒狀物混合到對(duì)煤具有粘結(jié)性的平均粒徑為5mm以下的煤中，將該混合物供給至煉焦?fàn)t中。通過在煉焦?fàn)t中進(jìn)行15~24小時(shí)的長時(shí)間干餾，將廢塑料熱分解，得到以氫、曱烷為中心的可燃性氣體、作為烴化合物的油化物。是干餾殘分的碳作為焦炭進(jìn)行回收的方法。(7)—種廢塑料熱分解方法，其特征在于，將在塑料粒狀物內(nèi)部存在的氣孔的單獨(dú)最大長度為該塑料粒狀物體積的1/3乘積值以下、且該氣孔的單獨(dú)體積為該塑料粒狀物體積的10%以下的塑料粒狀物混合到煤中，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾。(8)如上述(6)或(7)所述的方法，其中，將采用上述(1)~(3)的任一項(xiàng)所述的廢塑料成型方法制造的體積為6000~200000mm3的粒狀物與煤混合，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾。(9)如上述(6)~(8)的任一項(xiàng)所述的廢塑料熱分解方法，使塑料粒狀物相對(duì)于煤的混合比率為5質(zhì)量％以下。圖l是表示處理廢塑料的設(shè)備的總體構(gòu)成的圖。圖2是表示實(shí)施本發(fā)明的廢塑料成型裝置一例的圖。圖3是將由為了實(shí)施本發(fā)明而使用的成型裝置擠出的具有流動(dòng)性的廢塑料塊進(jìn)行冷卻的水冷裝置的圖。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明制造的粒狀物的內(nèi)部構(gòu)造的圖。圖5是表示煉焦?fàn)t的碳化室構(gòu)造和內(nèi)容物的圖。圖6是表示調(diào)查由各種體積的粒狀物與煤混合而成的混合物得到的焦炭的強(qiáng)度與粒狀物混合比率的關(guān)系的結(jié)果的圖。具體實(shí)施例方式作為廢塑料，以混合了多種的塑料片的塑料混合物作為對(duì)象。作為原料，一般是由家庭排出的容器包裝、日用制品的廢塑料、由工廠等排出的各式各樣的廢塑料。這些廢塑料是各種塑料片的混合物，以含有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的熱軟化性樹脂50質(zhì)量。/。的樹脂為原料。但是，若全部量變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，則成型時(shí)存在發(fā)生激烈的熔合和在成型體中殘留較大的氣孔的問題等，因此，優(yōu)選最大比率為90質(zhì)量％。另外，廢塑料通過使其最大長度約為50mm以下，則成型處理變得容易，因此優(yōu)選在進(jìn)行石皮碎處理后進(jìn)行成型處理。由于一般地廢塑料中混有異物，因此優(yōu)選在破碎前或破碎后進(jìn)行除去異物的操作。從防止成型時(shí)的擠出特性惡化的目的考慮，無機(jī)物的混入量優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。但是使無機(jī)物的混入量為0.5質(zhì)量％以下在現(xiàn)實(shí)上是困難的，另外也不影響成型時(shí)的擠出特性，因此達(dá)到該值以下的無機(jī)物混入比率在技術(shù)上意義較小。因此，對(duì)本發(fā)明而言，特別優(yōu)選的無機(jī)物范圍是0.5~5質(zhì)量％的范圍。將適合于進(jìn)行這些操作的廢塑料處理設(shè)備的構(gòu)成示于圖1。原料廢塑料使用振動(dòng)篩1、磁力篩選機(jī)2除去無機(jī)物后，使用破碎機(jī)3切成10~50mm的尺寸。將該切斷了的塑料片供給至成型裝置4中進(jìn)行成型。將其在冷卻裝置5中冷卻到常溫，得到粒狀物。將適合于實(shí)施本發(fā)明的成型裝置的例子示于圖2。成型裝置4包括供給口6、料筒(casing)7、壓入螺桿8、端板9、噴嘴10、電發(fā)熱體11、馬達(dá)12、真空泵13、排氣管14以及切割機(jī)15。再者，壓入螺桿8通過馬達(dá)11的旋轉(zhuǎn)力向從噴嘴10擠出塑料的方向旋轉(zhuǎn)。將廢塑料片由供給口6加到料筒7中。在料筒7的內(nèi)部，由壓入螺桿8壓入廢塑料片進(jìn)行壓縮。利用此時(shí)發(fā)生的摩擦熱和電發(fā)熱體ll,將廢塑料升溫到180~260°C。在該溫度下將聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等熱軟化性樹脂熔化。聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等優(yōu)選為50質(zhì)量％以上，當(dāng)為該比率以下時(shí)，熔融狀態(tài)的部分變少，引起成型時(shí)的密著性惡化的問題。但是，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等的比率超過90質(zhì)量％時(shí)，成型裝置的噴嘴阻力降低，壓縮塑料的力降低，因此優(yōu)選為90質(zhì)量。/。以下。成型裝置內(nèi)的廢塑料的溫度為180~260°C。該廢塑料的溫度按照塑料的各成分的配合率來決定，但在熱軟化性樹脂的比率高的場合、熱軟化性樹脂中低熔點(diǎn)的聚乙烯的配合率多的場合，使其為180200。C左右的低溫。另外，熱軟化性樹脂的比率低的場合、高熔點(diǎn)的聚丙烯等的配合率多的場合，使其為20026(TC左右的高溫。在溫度低于上述溫度的場合，塑料的粘度高，難以成型，同時(shí)進(jìn)入到被壓縮的塑料中的氣體難以脫除，因此引起成型后的密度未升高的問題。即，溫度不到180。C的場合，即使較多地存在低熔點(diǎn)的聚乙烯，也成為液狀部分較少的狀態(tài)，發(fā)生密度未增高的問題。另外，超過高于上述溫度的26(TC的場合，由塑料的一部分發(fā)生氣體，在流動(dòng)狀態(tài)的塑料內(nèi)部氣體過多，成為密度仍未升高的原因。特別是超過260。C時(shí)，存在聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等氯化樹脂活躍地發(fā)生氯化氫氣體的問題。由于該氯化氫氣體的發(fā)生，粒狀物膨脹，引起表觀密度未增高的問題。另外，氯化氫氣體的腐蝕性高，因此從設(shè)備保護(hù)的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選在260。C以下進(jìn)行處理，從而抑制氯化氫的發(fā)生。在該條件下，廢塑料變?yōu)橐籂畈糠譃?0~卯％，固體或缺乏流動(dòng)性的部分為10~50%的狀態(tài)，塑料作為整體變?yōu)榱鲃?dòng)狀態(tài)。由于在該狀態(tài)下，混有的空氣被封住，成型前的廢塑料上所附著的水分蒸發(fā)，一部分的塑料的成分氣化，因此氣體混在由壓入螺桿8混煉的廢塑料中。若其仍為該狀態(tài)，則成為在切斷、冷卻后的粒狀物中存在內(nèi)部氣孔的結(jié)果。其結(jié)果產(chǎn)生冷卻后的粒狀物的表觀密度降低的問題。為了防止該問題，經(jīng)由與真空泵13相連的排氣管14,從流動(dòng)狀態(tài)的塑料中脫除氣體。料筒7的抽吸壓力優(yōu)選為低于大氣壓的減壓狀態(tài)。在通常的處理中，使此時(shí)的抽吸壓力(絕對(duì)壓力)為0.1~0.5個(gè)大氣壓。特別是在處理混有氯乙烯等的塑料的場合或每一臺(tái)成型裝置的生產(chǎn)率為l噸/小時(shí)以上的高生產(chǎn)率的條件下，需要將壓力保持得比較低一些。特別是按氯換算以4質(zhì)量。/。以下的比率混合有氯化樹脂的場合，優(yōu)選為0.1~0.35個(gè)大氣壓。由于流動(dòng)狀態(tài)的塑料粘度較高，因此即使是在高溫下粘度低的情況下也未變?yōu)?.5個(gè)大氣壓以下的場合，氣體的脫除過于花費(fèi)時(shí)間，在流動(dòng)狀態(tài)的塑料處于成型裝置內(nèi)的期間氣體未完全脫除。但是，抽吸壓力過低也有時(shí)引起與減壓相伴的誘發(fā)過剩氣體發(fā)生的問題，因此抽吸壓力最好控制在0.1個(gè)大氣壓以上。再者，在生產(chǎn)率高的條件下，在溫度較低的條件即180200。C的場合，塑料的粘度較高，因此抽吸壓力優(yōu)選為0.1~0.2個(gè)大氣壓的范圍。另外當(dāng)為200260。C時(shí)，塑料的粘度較低，因此抽吸壓力特別優(yōu)選為0.12~0.35個(gè)大氣壓的范圍。即使有溫度變化也為了制造表觀密度為0，9kg/升左右以上的高密度的粒狀物而統(tǒng)一進(jìn)行壓力管理的場合，優(yōu)選為0.1~0.2個(gè)大氣壓的范圍。再者，該條件在氯化樹脂按氯換算為0.5質(zhì)量％以上的場合特別有效。從噴嘴10擠出流動(dòng)狀態(tài)的塑料。噴嘴徑優(yōu)選為1560mm。不到15mm的噴嘴徑的場合，容易產(chǎn)生流動(dòng)狀態(tài)的塑料中的固體或缺乏流動(dòng)性的部分與噴嘴的摩擦增大的現(xiàn)象。其結(jié)果容易發(fā)生噴嘴堵塞。另外，超過60mm的噴嘴徑的場合，流動(dòng)狀態(tài)的塑料在噴嘴內(nèi)的通過速度過大，發(fā)生在料筒內(nèi)部的塑料密度未提高的問題。其結(jié)果表觀密度未變高。另外，該流動(dòng)狀態(tài)的塑料由于粘度的偏差大，因此從多個(gè)噴嘴擠出的場合，要從各噴嘴均等地?cái)D出塑料就需要特殊的操作。切割機(jī)15,最佳的為具有銳角(優(yōu)選為30度以下的銳角)刀刃的刀具旋轉(zhuǎn)的型式的切割機(jī)。這是因?yàn)闉榱饲袛嗑哂辛鲃?dòng)性的塑料需要使用銳利的刀的緣故。因此，本發(fā)明者們使用直徑15~60mm徑的噴嘴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了以下結(jié)果。這是為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行流動(dòng)狀態(tài)的塑料的分配而將噴嘴分離設(shè)置，并且，其間隔不影響到壓入螺桿8的徑。定量地評(píng)價(jià)該關(guān)系，判明壓入螺桿8的徑和噴嘴徑、噴嘴數(shù)存在適當(dāng)?shù)姆秶?，壓入螺桿8的徑與噴嘴徑和噴嘴數(shù)之積的比為某個(gè)值以下時(shí)，能夠^f艮好地成型。而另一方面，在本發(fā)明中，為了使流動(dòng)狀態(tài)的塑料的分配均勻，優(yōu)選設(shè)置8個(gè)以下的數(shù)量的噴嘴。因此，在配置多個(gè)即2~8個(gè)噴嘴的場合，噴嘴徑的合計(jì)(噴嘴徑x個(gè)數(shù))設(shè)計(jì)成壓入螺桿8的圓周長度的1/4以下是有效的。另外，壓入螺桿8由一對(duì)(雙式)構(gòu)成的場合，噴嘴徑的合計(jì)優(yōu)選為螺桿周長的合計(jì)的1/6以下。從噴嘴擠出的塑料被切割機(jī)15切斷，制造長度為噴嘴10的徑的1~3倍的塑料塊。切斷該塊后立即冷卻，制造常溫的塑料粒狀物。在冷卻開始較晚的場合、冷卻速度較小的場合，由于殘留在塊中的氣體的膨脹，而引起粒狀物膨脹的現(xiàn)象。其結(jié)果，不能制造本發(fā)明的目標(biāo)的高密度粒狀物。原因是剛切斷后的塑料仍處于流動(dòng)狀態(tài)，并且內(nèi)部殘存有氣體。因此，必須使流動(dòng)狀態(tài)的塑料急速固化。為此，切斷后立即開始冷卻。另外，冷卻方法也采用可獲得高冷卻速度的水冷方法。本發(fā)明者們觀察了切斷后的流動(dòng)狀態(tài)的塑料塊，由殘存氣體導(dǎo)致的膨脹為從2秒后左右能夠觀察到的程度，另外在經(jīng)過了6~8秒的時(shí)刻變得顯著。其原因是因?yàn)樵搲K的粘度較高，因此由內(nèi)部氣體導(dǎo)致的膨脹現(xiàn)象存在時(shí)間滯后。若是適宜的條件，則能夠在2秒以內(nèi)使從表面起2mm的塑料充分固化。發(fā)現(xiàn)當(dāng)早期地在表面形成有2mm以上的固化層的情況下，能夠抑制膨脹現(xiàn)象。因此，通過切斷后在3秒以內(nèi)開始水冷，從而從切斷后6秒以內(nèi)從表面起2mm形成固化層為好。采用該方法能夠制造沒有膨脹的高密度的粒狀物。另一方面，例如，通過對(duì)流動(dòng)狀態(tài)的塑料塊施以5(TC左右以下的水，本發(fā)明者們反復(fù)進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)若能夠使粒狀物的表面溫度在3秒以內(nèi)變?yōu)?(TC以下，則可實(shí)現(xiàn)該條件。作為水冷的具體方法，優(yōu)選使塊浸漬在水中的方法，施以大量的流水的方法、噴淋霧水的方法。另外，為了實(shí)現(xiàn)上述的條件，作為水冷強(qiáng)度，若總截面溫度平均為每分鐘106(TC的冷卻速度，則能夠在本發(fā)明所要求的時(shí)間內(nèi)形成充分的表面固化層。為此，對(duì)于流動(dòng)狀態(tài)的塑料，優(yōu)選浸漬在50。C以下的水中、噴撒50。C以下的水、或者浸漬在65。C以下的每秒lm以上的流水中等的方法。例如，有圖3所示的方法。在水槽16中裝滿水，將粒狀物18投到其中。水17的溫度采用循環(huán)冷卻方式、冷水補(bǔ)給等方法控制。由傳送帶19提升被冷卻了的粒狀物18，將其去水形成為制品。將由以上的方法制造的粒狀物的內(nèi)部構(gòu)造示于圖4。由于從熔融狀態(tài)冷卻，因此表面20平滑。雖然在內(nèi)部存在層狀的氣孔21，但氣孔的空間占有率為5~15%左右。另外，若是由體積的1/3定義的值即代表長度為50mm的粒狀物的場合，則氣孔的厚度為25mm左右。若是該條件的粒狀物，則不會(huì)在運(yùn)輸中分解或變形，本發(fā)明者們通過制造實(shí)驗(yàn)得到的粒狀物的表觀密度為0.85~1.1。根據(jù)本發(fā)明，能夠穩(wěn)定地制造該程度的表觀密度的粒狀物。與以往方法比較，達(dá)到1.2~1.5倍的高密度。將該粒狀物與煤混合。混合的比率相對(duì)于煤為5質(zhì)量。/。以下。這是因?yàn)楫?dāng)混合量超過5質(zhì)量％時(shí)，是干餾后形成的焦炭塊發(fā)生較多的裂紋，在高爐就化鐵爐中使用時(shí)價(jià)值更高的塊焦炭的合格率降低的原因。這種現(xiàn)象雖然即使低密度的粒狀物也發(fā)生，但該場合即使是5質(zhì)量％以下也發(fā)生同樣的現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的方法制造的粒狀物，具有通過高密度化而更難以發(fā)生該現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。煤使用粉碎成5mm以下的粘結(jié)炭與一般炭的混合物。作為混合方法，將^L定量的粒狀物和煤混合使得盡量達(dá)到均勻。將混合物供給至圖5所示的煉焦?fàn)t中。供給至碳化室22的混合物25利用兩側(cè)加熱室23的熱緩慢地達(dá)到高溫。從碳化室壁24的周圍進(jìn)行干餾。從塑料粒狀物達(dá)到25(TC以上左右的時(shí)刻開始熱分解反應(yīng)，塑料變?yōu)闅?、一氧化碳、甲烷、乙烷、苯、其他的烴的揮發(fā)分，上升到碳化室20的上方，由回收管26回收。此后，該揮發(fā)分在冷卻后進(jìn)行脫氯、脫硫及氣液分離，成為可燃性氣體和油化物。另夕卜，殘留在碳化室22的內(nèi)部的碳分被加熱到最高1100~1200°C,與起因于煤的焦炭合為一體。最佳的干餾時(shí)間為18~24小時(shí)。再者，起因于塑料的碳沒有粘結(jié)性，因此塑料粒狀物與煤的界面部分的焦炭強(qiáng)度降低。因此，粒狀物的混合比率和性狀影響到焦炭品質(zhì)。在本發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)中，本發(fā)明的粒狀物有以下三點(diǎn)特征。第一由于是高密度，因此即使是質(zhì)量相同，也具有在煤中相對(duì)于煤的體積率低的優(yōu)點(diǎn)。第二由于沒有從表面連接到內(nèi)部的氣孔和裂紋，因此在儲(chǔ)備中或混合到煤中時(shí)往往水不會(huì)滲到內(nèi)部。另外，第三，在向煉焦?fàn)t的爐內(nèi)供給的場合，具有伴隨著溫度上升的膨脹較少的優(yōu)點(diǎn)。這些物性有助于使焦炭制造條件良好。首先，由于本發(fā)明的粒狀物是高密度，因此將與采用以往方法制造的低密度的塑料粒狀物同量的廢塑料與煤混合時(shí)，也具有界面積較小的優(yōu)點(diǎn)。因此，所制造的焦炭的低強(qiáng)度部分較少。圖6中記栽了調(diào)查由將各種體積的粒狀物與煤混合的混合物得到的焦炭的強(qiáng)度與粒狀物混合比率的關(guān)系的結(jié)果。再者，塑料粒狀物的密度為0.91.05kg/升。在體積不到6000mm3時(shí)，即使是高密度粒狀物，由于廢塑料與煤的界面積變大的問題，使得本發(fā)明的效果變小。另一方面，在體積超過200000mii^時(shí)，廢塑料發(fā)生熱分解，揮發(fā)分(可燃?xì)怏w成分和油化物)脫除后的空隙增大。該空隙大的場合，仍引起所制造的焦炭的強(qiáng)度變低的問題。其界限是體積為200000mm3。即，粒狀物的體積若是6000200000mm3(噴嘴徑為15~60mm左右)，則對(duì)焦炭強(qiáng)度的降低的影響特別小。再者，作為圖6所述的強(qiáng)度指數(shù)的意義，強(qiáng)度指數(shù)比由通常操作制造的焦炭降低1%以上的場合，在高爐中使用時(shí)出現(xiàn)生鐵生產(chǎn)率降低等的影響。粒狀物的表面與內(nèi)部不以空間連接，即不具有從表面貫通到內(nèi)部的孔和裂紋也是重要的條件。內(nèi)部的空隙與外部連通的場合，與煤混合時(shí)，煤中的水分進(jìn)入粒狀物的內(nèi)部。其結(jié)果，粒狀物供給到爐內(nèi)的高溫部時(shí)，粒狀物內(nèi)部的水急速地蒸發(fā)，粒狀物周邊的煤的填充狀態(tài)紊亂，因此水不進(jìn)入粒狀物的內(nèi)部是制造高強(qiáng)度焦炭的重要條件。這樣的情況在煤水分為4質(zhì)量％以上時(shí)發(fā)生。另外，在粒狀物被供給到爐內(nèi)，達(dá)到100200。C的條件下，塑料軟化，內(nèi)部的空氣膨脹。其結(jié)果，該溫度下的粒狀物的體積增大，實(shí)效上的粒狀物的密度降低。由此存在作為本發(fā)明宗旨的、制造高密度化的粒狀物的效果變小的問題，因此若還制約內(nèi)部的氣孔(閉氣孔)的大小，則對(duì)焦炭制造產(chǎn)生良好的結(jié)果。作為其條件，優(yōu)選閉氣孔的單獨(dú)的最大長度為粒狀物的代表長度(由體積的1/3定義的值)以下，并且，單獨(dú)的體積為粒狀物的10%以下。實(shí)施例1使用表1所述的配合的廢塑料(原料1)，采用本發(fā)明的方法制造廢塑料粒狀物，將其使用煉焦?fàn)t進(jìn)行熱分解。原料1是由塑料加工廠的生產(chǎn)工序中回收的廢塑料，是含有聚乙烯56質(zhì)量％、聚丙烯13質(zhì)量。/。的廢塑料。因此，聚乙烯和聚丙烯的合計(jì)為69質(zhì)量％。該廢塑料中沒有混入氯乙烯等氯化樹脂。再者，表1中的PE意指聚乙烯，PP意指聚丙烯，PS意指聚苯乙烯。表l(單位質(zhì)量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>將該混合塑料破碎成最大長度為25mm的片，使用具有圖2所述的型式的單一壓入螺桿，并設(shè)有1個(gè)徑為25mm的噴嘴的成型裝置進(jìn)行了處理。處理速度為1.0噸/小時(shí)，將處理溫度以10。C的刻度在180260。C間設(shè)定。在為180。C時(shí)塑料的流動(dòng)性低，因此4吏抽吸壓力(絕對(duì)壓力)為0.115個(gè)大氣壓。另外，抽吸壓力，在190。C的場合為0.14個(gè)大氣壓，在200。C的場合為0.155個(gè)大氣壓，在210。C的場合為0.165個(gè)大氣壓，在260。C的場合為0.18個(gè)大氣壓。從成型裝置噴嘴噴出的流動(dòng)狀態(tài)的塑料用1.5~2.8秒投入到4555。C的流水的水中。該水流的槽寬為250mm，深度為150mm，流速為1.5m/秒。通過該處理而得到的制品(粒狀物)，其體積為16000~25000mm3，表觀密度為0.91~1.02kg/升。再者，詳細(xì)數(shù)據(jù)示于表2。這樣采用本發(fā)明的操作方法處理得到的粒狀物是高密度的。使用煉焦?fàn)t再循環(huán)處理由本發(fā)明得到的粒狀物(制品1~5)。再者，這些粒狀物表面圓滑，并且沒有到達(dá)內(nèi)部的裂紋和氣孔。它們的閉氣孔的最大長度均為210mm，沒有超過代表長度的1/2的閉氣孔。另外，單獨(dú)的閉氣孔的體積也為粒狀物體積的3~7%。作為煉焦?fàn)t中的處理?xiàng)l件，這些粒狀物對(duì)煤的混合比為2.3質(zhì)量％,大致均勻地混合，供給至煉焦?fàn)t碳化室中。處理時(shí)間為20小時(shí)，處理溫度在最高溫度時(shí)為H60。C。其結(jié)果，得到的可燃?xì)怏w和油化物的量，每1噸塑料分別為440kg和350kg。轉(zhuǎn)化成約l卯kg焦炭，與起因于煤的焦炭混合而一體化。該焦炭的強(qiáng)度指數(shù)(未添加的條件)為-0,52%~-0.78%。這樣，即使是2.3。/。的較大量的混合比，焦炭強(qiáng)度的降低也少。再者，所謂強(qiáng)度指數(shù)，由使用旋轉(zhuǎn)磨損裝置，以每分鐘15轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)150次后的15mm以下的發(fā)生率表示，與未添加廢塑料粒狀物的值比較。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>另一方面，采用以往方法制造的粒狀物，表觀比重為0.61g/cm3。體積為30000mm3,將該粒狀物仍以2.3%的混合比與煤混合進(jìn)行了再循環(huán)處理。采用該粒狀物得到的可燃?xì)怏w和油化物的量也與實(shí)施例1同等。另一方面，得到的焦炭的強(qiáng)度指數(shù)(未添加的條件)為-1.25%這樣，即使是相同混合比，在為低比重的粒狀物時(shí)，焦炭強(qiáng)度指數(shù)的降低較大。實(shí)施例2使用表1所述的配合的廢塑料(原料2)，采用本發(fā)明的方法制造廢塑料粒狀物，將其使用煉焦?fàn)t進(jìn)行熱分解。原料2是由家庭回收的容器包裝、日用品的廢塑料，是含有聚乙烯31質(zhì)量％、聚丙烯18質(zhì)量。/。、聚苯乙烯4質(zhì)量％的廢塑料。因此，聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯的合計(jì)為53質(zhì)量％。另外，聚氯乙烯等氯化樹脂中所含有的氯為2.2質(zhì)量％。將該混合塑料破碎成最大長度為25mm的片，使用具有圖2所述型式的單一壓入螺桿，并設(shè)有2個(gè)徑為40mm的噴嘴的成型裝置進(jìn)行了處理。壓入螺桿8的徑為160mm,(噴嘴徑)x(噴嘴數(shù))=80mm,是小于壓入螺桿8周長的1/4的值。處理速度為1.2噸/小時(shí)，處理溫度為200°C。抽吸壓力為0.21個(gè)大氣壓。從成型裝噴嘴噴出的流動(dòng)狀態(tài)的塑料用1~1.2秒鐘投入到4(TC的靜水的水中。通過該處理得到的制品(粒狀物)，其體積為140000mm3,表，見密度為0.97。使用煉焦?fàn)t再循環(huán)處理由本發(fā)明得到的體積為140000mm3的粒狀物。處理?xiàng)l件與實(shí)施例l相同。與煤的混合比為2.8質(zhì)量％，大致均勻地混合，供給至煉焦?fàn)t碳化室中。由該處理得到的焦炭的強(qiáng)度指數(shù)(未添加的條件)為-0.68%，焦炭強(qiáng)度的降低較少。實(shí)施例3使用表1所述的配合的廢塑料(原料3)，采用本發(fā)明的方法制造廢塑料粒狀物，將其使用煉焦?fàn)t進(jìn)行熱分解。原料3是由家庭回收的容器包裝、日用品的廢塑料，是含有聚乙烯51質(zhì)量。/。、聚丙烯19質(zhì)量。/。、聚苯乙烯8質(zhì)量％的廢塑料。因此，聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯的合計(jì)為78質(zhì)量％。將該混合塑料破碎成最大長度為50mm的片，使用具有圖2所述型式的、各自的直徑為196mm的一對(duì)壓入螺桿，并設(shè)有4個(gè)徑為38mm的噴嘴的成型裝置進(jìn)行了處理。(噴嘴徑)x(噴嘴數(shù))=152mm，為小于壓入螺桿8的周長合計(jì)的1/6的值。處理速度為2.4噸/小時(shí)，處理溫度為185°C。抽吸壓力為-0.11個(gè)大氣壓。從成型裝置噴嘴噴出的流動(dòng)狀態(tài)的塑料用1秒鐘投入到40。C的靜水的水中。通過該處理得到的制品(粒狀物)，其體積為76000mm3，表觀密度為0.99。使用煉焦?fàn)t再循環(huán)處理了通過本處理得到的體積76000mm3的粒狀物。處理?xiàng)l件與實(shí)施例l相同。與煤的混合比為2.8質(zhì)量％，大致均勻地混合，供給至煉焦?fàn)t碳化室中。由該再循環(huán)處理得到的焦炭的強(qiáng)度指數(shù)(未添加的條件)為-0.38%，有時(shí)粒徑大，特別是焦炭強(qiáng)度的降低較少。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明能夠經(jīng)濟(jì)地制造高密度、且粉化少的塑料粒狀物。另外，由以上說明的方法制造的粒狀物是密度比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的塑料粒狀物高1.2-1.5倍左右的粒狀物，因此即使是相同條件的再循環(huán)處理，即使向煉焦?fàn)t中添加的比率為1.2~1.5倍，也不會(huì)使煉焦?fàn)t的生產(chǎn)率惡化，對(duì)煉焦?fàn)t中的塑料再循環(huán)有用。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上"和"以下"均包括本數(shù)。權(quán)利要求1、一種廢塑料成型方法，其特征在于，通過使廢塑料在從噴嘴擠出的成型裝置內(nèi)為180～260℃的溫度，并且從抽吸了裝置內(nèi)的氣體的狀態(tài)從噴嘴擠出而進(jìn)行壓縮成型后，將其切斷，置于水冷裝置中冷卻而制造，所述廢塑料為多種塑料的混合物，并且含有合計(jì)為50質(zhì)量％以上的選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的熱塑性樹脂。2、一種廢塑料成型方法，其特征在于，通過使廢塑料在從噴嘴擠出的成型裝置內(nèi)為18026(TC的溫度，并且從抽吸了裝置內(nèi)的氣體的狀態(tài)從直徑為15~60mm的噴嘴擠出而進(jìn)行壓縮成型后，將其切斷，在3秒鐘以內(nèi)置于水冷裝置中冷卻而制造，所述廢塑料為多種塑料的混合物，并且含有合計(jì)為50。/。以上的選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的熱塑性樹脂。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢塑料成型方法，其特征在于，通過將廢塑料用減壓至0.1-0.35個(gè)大氣壓的排氣裝置進(jìn)行氣體抽吸，并從該狀態(tài)將廢塑料從噴嘴擠出而進(jìn)行壓縮成型，將其置于水冷裝置中冷卻而制造，所述廢塑料為多種塑料的混合物，并且是含有合計(jì)為50。/。以上的選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的熱塑性樹脂的廢塑料，并且以含氯質(zhì)量計(jì)以5%以下的比率含有含氯塑料。4、根據(jù)權(quán)利要求1~3的任一項(xiàng)所述的廢塑料成型方法，其特征在于，在將從噴嘴擠出的全部或一部分熔融的廢塑料塊用冷卻裝置開始水冷后2秒鐘以內(nèi)將表面溫度冷卻至80。C以下。5、一種廢塑料成型方法，其特征在于，使用下述裝置并采用權(quán)利要求1~4中所述的任一種方法將廢塑料進(jìn)行成型，所述裝置是具有單一的壓入螺桿并且配置2~8個(gè)噴嘴的成型裝置，噴嘴徑的合計(jì)即噴嘴徑x個(gè)數(shù)為壓入螺桿周長的1/4以下。6、一種廢塑料成型方法，其特征在于，使用下述裝置并采用權(quán)利要求1~4中所述的任一種方法將廢塑料進(jìn)行成型，所述裝置是具有一對(duì)壓入螺桿并且配置2~8個(gè)噴嘴的成型裝置，噴嘴徑的合計(jì)即噴嘴徑x個(gè)數(shù)為壓入螺桿的周長合計(jì)的1/6以下。7、一種廢塑料熱分解方法，其特征在于，將不具有從表面貫通到內(nèi)部的孔或裂紋、并且表觀密度為0.85~l.lg/cm3、體積為6000~200000mm3的塑料粒狀物混合到煤中，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢塑料熱分解方法，其特征在于，將在塑料粒狀物的內(nèi)部存在的氣孔的單獨(dú)最大長度為該塑料粒狀物體積的1/3乘積值以下、并且該氣孔的單獨(dú)體積為該塑料粒狀物體積的10%以下的塑料粒狀物混合到煤中，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾。9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的廢塑料熱分解方法，其特征在于，將采用權(quán)利要求1~4的任一項(xiàng)所述的成型方法制造的塑料粒狀物混合到煤中，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行干餾。10、根據(jù)權(quán)利要求7~9的任一項(xiàng)所述的廢塑料熱分解方法，其特征在于，使塑料粒狀物相對(duì)于煤的混合比率為5質(zhì)量。/。以下。全文摘要本發(fā)明的目的是通過將廢塑料成型來制造高密度粒狀物。另一目的是將該粒狀物與煤混合，使用煉焦?fàn)t進(jìn)行熱分解時(shí)制造高強(qiáng)度的焦炭，為此使用在低溫下軟化的塑料，即以合計(jì)為50％以上的比率含有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的廢塑料作為原料。采用使用螺桿式壓入機(jī)將該廢塑料從噴嘴擠出的成型方法進(jìn)行成型。在本發(fā)明的方法中，在成型裝置內(nèi)使廢塑料變?yōu)?80～260℃的溫度，并抽吸該成型裝置內(nèi)的氣體。通過該操作，使聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯成為熔融狀態(tài)，并且減少塑料內(nèi)的氣體。通過從該狀態(tài)從直徑為15～60mm的噴嘴擠出而進(jìn)行壓縮成型后，將其切斷，在切斷后3秒鐘以內(nèi)用水冷裝置冷卻。文檔編號(hào)C10B53/07GK101426628SQ20068005440公開日2009年5月6日申請(qǐng)日期2006年11月13日優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日發(fā)明者佐藤孝志,小關(guān)常雄,廣松隆,森泰彥,鹽澤修一,茨城哲治,遠(yuǎn)田祐治,酒谷政利申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社