フラッシュ熱分解による廃プラスチックの有用物質への変換

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450295
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 上牧 修 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50001285)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 博徳 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70001287) ; 辻 俊郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30163794)
• Keywords: 熱分解 / フラッシュ熱分解 / 廃プラスチック / 脱塩化水素 / 噴流層 / PVC / ポリ塩化ビニル

Research Abstract

1.噴流層型フラッシュ熱分解装置の開発をおこなった。熱分解装置内の粒子運動を調べるために新たに圧電型粒子流動測定装置を開発してコールドモデル内での媒体粒子の運動を観察し、粒子が予想した運動を行うことを確かめた。
2.小型固定層反応器、および熱天秤を用いてポリ塩化ビニルの脱塩化水素反応速度を測定し、反応モデルを作成した。このモデルによる計算により、等温、および非等温の場合の反応速度を良く予測できることを確かめた。また脱塩化水素反応速度はアルミナなどの無機質微粒子が混入すると変化することが、熱天秤を用いた実験で明らかになったが、この場合もモデルで用いている反応速度定数を適宜変化させることにより、同一モデルで反応速度を予測できることを確かめた。
3.小型のフラッシュ熱分解装置を作成して、ポリ塩化ビニルの脱塩化水素残渣を触媒を使用して熱分解する実験を行なった。触媒を使用することによりベンゼン、トルエン、キシレンなどの有用物質が数倍から10倍以上増犬するする事を認めた。合成ゼオライト、FCC、HZSM5、Si-Al系触媒などを用いて実験をおこなったが、これらの中ではHZSM5がオイル、ガスの収率とも最も良い値を示し、コ-キングも少ないことを明らかにした。
4.小型のオートクレーブを用いて、ポリエチレンの水添熱分解の実験をおこない、分解収率に対する、溶媒や、触媒の効果を調べた。HZSM5は熱分解性能を、ニッケル系の触媒は水添性能を向上させることを明らかにした。溶媒は逆に分解能を低下させることが分かった。

Research Products

• [Publications] 辻 俊郎: "圧電素子を用いた気固2相流中の粒子流量の測定" 化学工学論文集. 23・5. 624-627 (1997)
• [Publications] 辻 俊郎: "底部が平らな噴流層の環状部における粒子流れ" 化学工学論文集. 23・4. 604-606 (1997)
• [Publications] Toshiro TSUJI: "Particle-Flow Model in Spouted Bed" Advanced Powder Technology. 8 (発表予定). (1997)