专利名称：燃料粒料、燃料粒料的制造方法及制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将由废弃的家电制品回收的聚氨酯泡沫破碎、将得到的粉状的聚氨酯压缩成型而形成的燃料粒料，燃料粒料的制造方法以及燃料粒料的制造装置。
背景技术：
由废弃的家电制品回收的塑料的处理成为大问题。其中，在冷藏库、冷冻库中用作绝热材料的硬质聚氨酯泡沫、特别是含氯氟烃发泡聚氨酯泡沫，例如即使破碎成粉状后，由于残留氯浓度高，因而也难以用作燃料。此外，含氯氟烃发泡聚氨酯泡沫由于轻量、堆积比重小，因此存在体积易增大，难以输送的问题。下述专利文献I中公开了有效利用由废弃的家电制品产生的塑料的方法。该方法中，将热熔融可燃物粉碎后，加热熔融进行液化，进而添加脱氯剂，由此进行脱氯，然后，进行冷却、固体化，制造燃料。此外，下述专利文献2中公开了利用由废弃的家电制品回收的热塑性塑料粉碎物等来制造造粒合成树脂材料的方法。该方法中，将所回收的热塑性塑料粉碎物和除去了含氯氟烃的绝热材料的粉碎物混合，将其造粒。专利文献I :日本特开平9-13062号公报专利文献2 :日本特开2000-140794号公报。
发明内容
即使将上述专利文献I中记载的技术用于由废弃的家电制品回收的绝热用的聚氨酯，也会由于聚氨酯为热固化性、加热也不熔融，因此不能使用上述的方法。此外，欲将专利文献2中记载的技术用于由废弃的家电制品例如冷藏库回收的聚氨酯时，对于使用含氯氟烃而成的聚氨酯发泡材料，即使在除去了含氯氟烃后再次粉碎，残留氯浓度也为I. 0重量％以上，因此不能形成适合燃料的残留氯浓度(通常为0. 3wt%以下)。所以，所制造的造粒合成树脂材料虽然可用作残留氯容许浓度高的高炉燃料或铁还原剂等，但是在通常的锅炉、水泥窑或焚烧炉等中不能用作燃料。然而近年来，由废弃的家电制品回收的聚氨酯中，来自含氯氟烃(Rll和含氯氟烃 141b)发泡的聚氨酯占80%左右，剩余20%左右为来自环戊烷(C5Hltl)发泡的聚氨酯。推测在日本国内I年间回收的聚氨酯达到约2万吨(2008年度回收处理冷藏库273万台、每I 台的聚氨酯排出量平均7 8kg/台)。所回收的聚氨酯不被再利用，而大部分被焚烧处理， 其成本达到I年间6 10亿日元。也看到部分地将环戊烷发泡聚氨酯用于水泥燃料或焚烧炉燃料的例子。但是，对于占所回收的聚氨酯的大部分的含氯氟烃发泡聚氨酯，尽管具有比得上煤的热量，但是残留氯成分不满足燃料适合基准(0. 3wt%以下)，因此不能作为燃料利用。将冷藏库粗破碎并通过风力筛分等分离得到的聚氨酯破碎片的堆积比重为0. 035 左右，为了进行燃料利用或废弃(焚烧)处理而需要向废弃物处理(焚烧)设施搬运，其运输成本升高。因此，在家电回收厂中进行减容化。然而，其主流的方法为将聚氨酯破碎片再破碎制成粉状(堆积比重0. 06左右)，将该聚氨酯粉末压缩成型，减容为松糕状(堆积比重 0. 16左右)。聚氨酯压缩成型中通常使用油压加压机，此时例如为了成型直径500_左右的块状需要10 25MPa的高压，因此有必要使用220kw左右的大型电动机。因此，为了压缩成型的消耗电力大。聚氨酯破碎片(堆积比重0. 035)、聚氨酯粉末(堆积比重0. 06)和松糕状(堆积比重0.16)中的任意形状的聚氨酯都是轻量的因此容易飞散。特别是经减容的粉末、松糕状的聚氨酯由于产生粉尘而在操作方面存在困难。因此，对于经减容的粉末、松糕状的聚氨酯的接纳侧，也要求防止飞散、应对粉尘等。这是含氯氟烃发泡聚氨酯的不能进行燃料利用的原因之一。如上所述，由废弃的家电制品回收的聚氨酯，由于(I)占其大部分的含氯氟烃发泡聚氨酯的残留氯成分不满足燃料适合基准，(2)聚氨酯的堆积比重小、运输成本高，(3) 即使成型为松糕状、操作方面也存在困难等原因，现状是其未被用作燃料而是进行焚烧处理。因此，强烈期待有效利用这些由家电制品回收的聚氨酯。本发明是鉴于这种情况而作出的发明，其目的在于，提供可以有效将由家电制品回收的聚氨酯作为燃料加以利用的燃料粒料、燃料粒料的制造方法以及燃料粒料的制造装置。为了解决上述课题，本发明提供以下技术方案。S卩，本发明涉及的燃料粒料是将聚氨酯泡沫破碎、将得到的粉状的聚氨酯压缩成型而形成的燃料粒料，其中，堆积比重设定为0. 45 0. 55，残留氯浓度设定为0. 3重量％以下。根据如上所述构成的燃料粒料，将残留氯浓度设定为0. 3重量％以下，因此可以用作通常的焚烧炉、锅炉的燃料用。若燃料粒料的残留氯浓度超过0. 3重量％，则仅可以用作残留氯容许浓度高的高炉燃料或铁还原剂等的特殊燃料。此外，上述燃料粒料若堆积比重为0. 45 0. 55，则被充分压实，可以降低运输时的成本的同时，也可以抑制粉尘的产生。若燃料粒料的堆积比重小于0. 45，则运输成本升高，且压缩不充分，不能抑制粉尘的产生。此外，若燃料粒料的堆积比重超过0. 55，则用于压缩的成本升高，是不现实的。应予说明，燃料粒料形成为圆柱状，长度L与直径D之比L/D为4 15。此时，若成型为圆柱状，则容易处理且干燥、冷却效率也优异。若长度L与直径D 之比L/D小于4，则不能进行高压实。此外，若长度L与直径D之比L/D超过15，则成型时脱气效率降低，难以将残留氯浓度设定为0. 3重量％以下。结果需要额外的设备，因此成本有可能升闻。本发明涉及的燃料粒料的制造方法为制造燃料粒料的制造方法，其中，具备将由废弃的家电制品回收的聚氨酯泡沫破碎为IOmm以下的粉状的聚氨酯的破碎步骤和将上述粉状的聚氨酯夹在环状的模具与配置在该模具的内侧的压辊之间、由在上述模具形成的成型用孔进行挤出，由此将燃料粒料压缩成型的压缩步骤。根据如上所述构成的燃料粒料的制造方法，由于在压辊与模具之间直接将燃料粒料压缩成型，与利用加压机通过压缩成型将聚氨酯粉末形成为松糕状的情况相比，可以有效地压缩粒状的聚氨酯。结果可以容易地将燃料粒料的堆积比重设定为0.45 0.55。此外，由于由成型用孔挤出的同时进行压缩，因此在脱气效率方面也优异，即使为含氯氟烃发泡的聚氨酯材料，也无需强制加热或使用脱氯剂，就可以将残留氯浓度设定为0. 3重量％以下。上述压缩步骤中的上述粉状的聚氨酯的温度可以为140°C 160°C。此时，由于在比较低的温度条件下(聚氨酯的闪点约为310°C、燃点约为410°C ) 将燃料粒料压缩成型，因此在压缩加工中不会点燃聚氨酯。结果安全性升高。上述压缩步骤可以在压力比大气低147Pa 245Pa的负压气氛中进行。此时，由于在负压条件下进行压缩加工，压缩中可以快速地除去由聚氨酯分离的气体(含氯氟烃以及水蒸气)，可以进一步提高脱气效率。应予说明，若负压低于147Pa，则脱气效率降低，难以从聚氨酯粉末除去气体、空气。此外，若负压高于245Pa，则聚氨酯粉末向鼓风机等负压源侧流动的量增多，燃料粒料形成的收率有可能降低。在上述压缩步骤之后，可以具备将压缩成型的加温状态的燃料粒料冷却的冷却步骤。此时，可以将压缩成型的燃料粒料适当冷却，可以排除在此后的燃料粒料的保管中放热等危险性。本发明涉及的燃料粒料的制造装置具备将粉状的聚氨酯夹在环状的模具与配置在该模具的内侧的压辊之间、由在上述模具形成的成型用孔进行挤出，由此将燃料粒料压缩成型的造粒构件，向该造粒构件中供给粉状的聚氨酯的聚氨酯供给构件，将用上述造粒构件压缩成型的燃料粒料冷却的冷却构件，将用上述造粒构件压缩成型的燃料粒料搬运至上述冷却构件的搬运构件，和将包围上述造粒构件和上述搬运构件而形成的空间保持在规定的负压气氛的负压构件。根据如上所述构成的燃料粒料的制造装置，可以合适地实施上述本发明涉及的燃料粒料的制造方法。结果可以制造本发明涉及的燃料粒料。此外，在上述造粒构件中可以各自附设向将燃料粒料压缩成型的造粒部内导入惰性气体的惰性气体导入构件，在上述造粒部内产生火焰时抑制火焰向造粒部外扩散的第一阻断/抑制构件和抑制在上述造粒部内产生的爆炸的影响向造粒部外扩散的第二抑制构件。此时，由于对造粒部实施防灾上的对策，因此适于处理环戊烷发泡的聚氨酯。根据本发明的燃料粒料，可以用作通常的焚烧炉、锅炉等的燃料用。此外，由于堆积比重设定为0. 45 0. 55，被充分压实，可以降低运输时的成本的同时，可以抑制粉尘的产生，同时还提高操作性。此外，根据本发明的燃料粒料的制造方法，与利用加压机通过压缩成型将聚氨酯粉末制成为松糕状的情况相比，可以有效地进行压缩，并且可以将燃料粒料的堆积比重设定为0. 45 0. 55。此外，由于脱气效率方面也优异，环戊烷发泡的聚氨酯自不必说，即使为含氯氟烃发泡的聚氨酯材料，也无需使用强制加热或使用脱氯剂，就可以将残留氯浓度设定为0. 3重量％以下。此外，根据本发明的燃料粒料的制造装置，可以合适地实施本发明涉及的燃料粒料的制造方法，并且可以制造本发明涉及的燃料粒料。
图I为表示本发明涉及的燃料粒料的实施方式的立体图。图2为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第一实施方式的流程图。图3为表示在第一实施方式的燃料粒料的制造装置中使用的辊式造粒机的立体图。图4为使用第一实施方式的燃料粒料的制造装置实施燃料粒料的制造方法时的流程图。图5为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第二实施方式的流程图。图6为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第二实施方式中的辊式造粒机的聚氨酯导入口附近的细节的放大图。图7为使用第二实施方式的燃料粒料的制造装置实施燃料粒料的制造方法时的流程图。符号说明
I传送装置(聚氨酯供给构件)
2a、2b贮槽(聚氨酯供给构件)
3a、3b螺旋喂料器(聚氨酯供给构件)
4a聚氨酯导入路(聚氨酯供给构件)
4棍式造粒机(造粒构件)
5壳体
6环状的模具 6b成型用孔 7压辊
11旋风分离器 12袋滤器
12b鼓风机(负压构件)
13密闭式链式传送装置(搬运构件、冷却构件)
14空冷式冷却塔(冷却构件)
15排气鼓风机(负压构件)
16振动喂料器 18板式传送装置 21加料斗 21a加料斗的侧壁
22惰性气体导入路(惰性气体导入构件)
23压力传感器(第一阻断/抑制构件)
24刀型闸阀(第一阻断/抑制构件)
25爆炸扩散口(第二抑制构件)
A聚氨酯粉末P燃料粒料
S2粗破碎(破碎步骤)
S5再破碎(破碎步骤)
S6压缩步骤 S7冷却步骤。
具体实施例方式<第一实施方式>
图I为表示本发明涉及的燃料粒料的实施方式的立体图。本发明涉及的燃料粒料P如下形成，将由废弃的家电制品回收的硬质的聚氨酯泡沫破碎、将得到的粉状的聚氨酯压缩成型来形成。此外，燃料粒料P的堆积比重设定为0. 45 0. 55，残留氯浓度设定为0. 3重量％以下。此外，燃料粒料P形成为长度L与直径D之比L/D为4 15的圆柱状，低热值为 6700kcal/kg 7200kcal/kg。燃料粒料P使用图2、图3所示的作为本发明涉及的第一实施方式的燃料粒料的制造装置来形成。图2为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第一实施方式的流程图，图 3为表示在图2所示的第一实施方式的燃料粒料的制造装置中使用的辊式造粒机(例如株式会社御池铁工所制)的立体图。应予说明，图2、图3所示的第一实施方式的燃料粒料的制造装置是主要由含氯氟烃发泡的聚氨酯制造燃料粒料的装置。如图2所示，与未图示的前段的破碎机连接的传送装置I的前端分为两条，它们的前端通过挡板la、Ib分别与贮槽2a、2b连接。贮槽2a、2b贮藏通过传送装置I搬运的、将由废弃的家电制品回收的硬质的聚氨酯泡沫破碎得到的粉状的聚氨酯(以下称为聚氨酯粉末A)。这些贮槽2a、2b的流出口与螺旋喂料器3a、3b的流入口连接，这些螺旋喂料器3a、 3b的流出口通过聚氨酯导入路4a与棍式造粒机4连接。应予说明，上述传送装置I、上述挡板la、lb、上述贮槽2a、2b、上述螺旋喂料器3a、 3b和上述聚氨酯导入路4a构成向辊式造粒机4供给聚氨酯粉末A的聚氨酯供给构件。如图3所示，辊式造粒机4在壳体5内具备环状的模具6，和相对于环状的模具6 偏心配置在其内侧的压辊7。环状的模具6在环状的主体壁体6a上沿着放射方向形成多个成型用孔6b。成型用孔6b被设定成深度L与孔径D之比L/D为4 15。通过电动机8和 9使环状的模具6旋转。压辊7为行星式。在环状的模具6的外周配置切刀10。供给到辊式造粒机4中的聚氨酯粉末A通过环状的模具6和压辊7压缩，由环状的模具的成型用孔6b成型为圆柱状而挤出，通过切刀10切断为规定的长度，形成燃料粒料 Po即，辊式造粒机4构成将粉状的聚氨酯夹在环状的模具6与配置在模具的内侧的压辊7 之间，由模具的成型用孔6b挤出，由此将燃料粒料压缩成型的造粒构件。如图2所示，辊式造粒机4通过脱气通路Ila与旋风分离器11连接，旋风分离器 11的前端通过气体通路12a与袋滤器12连接。此外，袋滤器12的下游与强制排气用的鼓风机12b连接。若驱动鼓风机12b，则辊式造粒机4内形成相对于大气压的负压，由聚氨酯粉末A 分离的含氯氟烃以及水蒸气从辊式造粒机4内通过旋风分离器11、袋滤器12而排出。鼓风机12b的排出口与现有的活性炭吸附设备连接。此外，上述聚氨酯导入路4a与空气导入路4aa连接，上述辊式造粒机4内形成相对于大气压的负压时，由该空气导入路4aa导入外部空气。辊式造粒机4的流出口与密闭型的钢制的链式传送装置13的根端连接，该密闭式的链式传送装置13的前端通过旋转阀13a与空冷式冷却塔14连接。在链式传送装置13 的下游设置空气导入路13b，上述辊式造粒机4以及与该辊式造粒机4连通的密闭型的链式传送装置13内形成相对于大气压的负压时，由该空气导入路13b导入冷却用的外部空气。空冷式冷却塔14为锥形立式的冷却塔。在空冷式冷却塔14的顶部内侧设置倾斜廊道14a，由上述旋转阀13a供给的燃料粒料P通过该倾斜廊道14a而分散落下，以均匀的厚度层叠在下方的底板14b上。底板14b具备具有空气吹出口的带状的气体分散板。此外，在空冷式冷却塔14的直筒部下部设置与底板14b相比位于下方的空气引入口 14c。通过与空冷式冷却塔14的内部空间连通的排气鼓风机15，将该空冷式冷却塔14内保持负压时，由上述空气引入口 14c导入外部空气。该导入的外部空气在空冷式冷却塔14内的空间从下方向上方流通，由此，将层叠在底板14b上的燃料粒料P冷却。底板14b通过旋转构件14d每设定时间地或根据燃料粒料P的温度间歇地旋转。 由此，将规定量层叠的燃料粒料P搬出到与空冷式冷却塔14的下游连接的振动喂料器16 中。振动喂料器16具有32 36目的筛网。伴随着搬出到振动喂料器16中的燃料粒料P的粉末或碎粒料等通过该筛网而筛落。将筛落了粉尘等的燃料粒料P供给至运出用容器17或柔性集装袋。振动喂料器16与板式传送装置18连接，将被该板式传送装置18回收的粉末以及碎粒料搬运至上述贮槽2a、2b，再次用作粒料原料。此外，被旋风分离器11以及袋滤器12 捕集的废气(含氯氟烃以及水蒸气)中的聚氨酯粉尘分别由附带的旋转阀llb、12c搬出， 通过板式传送装置18a汇入上述板式传送装置18，由此搬运至上述贮槽2a、2b。其中，上述空冷式冷却塔14构成将通过作为上述造粒构件的辊式造粒机4压缩成型的燃料粒料A冷却的冷却构件。此外，密闭式链式传送装置13构成将通过作为上述造粒构件的辊式造粒机4压缩成型的燃料粒料A搬运到作为上述冷却构件的空冷式冷却塔14 中的搬运构件。而且，该密闭式链式传送装置13兼具在将压缩成型的燃料粒料A搬运到空冷式冷却塔14中之前的期间，利用空气进行预冷却的冷却构件。此外，鼓风机12b和排气鼓风机15构成将作为上述造粒构件的辊式造粒机4和作为上述搬运构件的密闭式链式传送装置13内保持规定的负压气氛的负压构件。图4为使用第一实施方式的燃料粒料的制造装置制造燃料粒料时的流程图。按照该图对本发明的燃料粒料的制造方法进行说明。首先，将废弃的例如冷藏库、冷冻库、洗衣机、空调等家电制品手工拆解(步骤 SI)，由制品主体回收有价值物，分离不适于破碎的物质。接着，将残留的拆解了的制品主体用破碎机粗破碎(步骤S2)。接着，通过磁力筛分从破碎片筛分铁系的材料(步骤S3)。接着，通过风力筛分对包含树脂、非铁的破碎片和聚氨酯破碎片进行筛分(步骤S4)。此时的聚氨酯破碎片的堆积比重为0. 035左右。接着，将聚氨酯破碎片用破碎机进一步细小的破碎(步骤S5)。由此，得到直径为 IOmm以下(最优值为5mm以下)的聚氨酯粉末。聚氨酯粉末混杂粒状的粉末和其它形状的粉末，这里，直径为IOmm以下指的是聚氨酯破碎片的最大长度为IOmm以下。使聚氨酯粉末为10_以下，以往是为了通过加压成型形成松糕，而现在是为了直接利用其而无障碍地通过辊式造粒机4形成燃料粒料P。应予说明，此时的聚氨酯粉末的堆积比重为0. 06左右。以上为以往在家电回收厂进行的步骤。接着，使用上述第一实施方式的燃料粒料的制造装置，将聚氨酯粉末压缩成型，将本发明涉及的燃料粒料P压缩成型的同时(步骤S6)，将成型的燃料粒料P冷却至规定温度 (步骤S7)。具体地说，将上述步骤S5中得到的聚氨酯粉末A通过传送装置I搬运，通过挡板 la、Ib而存积在贮槽2a、2b中。将存积的聚氨酯粉末A从贮槽2a、2b通过螺旋喂料器3a、3b定量向辊式造粒机4 供给。应予说明，螺旋喂料器3a、3b通常交替运转。此时的聚氨酯粉末A的供给量在200kg/ h 500kg/h之间进行调节,优选为300kg/h 400kg/h的范围。将定量切出的聚氨酯粉末A利用重力下落流路通过聚氨酯导入路4a投入到辊式造粒机4中。此时，有可能由于所分离的含氯氟烃和水蒸气(下述)的上升流而阻碍重力下落。在该实施方式中，随着通过鼓风机12b将辊式造粒机4保持为负压，由空气导入路4aa 导入空气，通过该导入的空气的流动，使聚氨酯粉末A快速地从螺旋喂料器3a、3b侧向辊式造粒机4侧流动。将流入到辊式造粒机4内的聚氨酯粉末A通过环状的模具6和压辊7压缩，由环状的模具的成型用孔6b成型为圆柱状而挤出，通过切刀10切断为规定的长度，形成燃料粒料P。如此，使用辊式造粒机4由聚氨酯粉末直接压缩成型燃料粒料的方法的压缩效率良好，与以往的利用油压加压机生成松糕状的情况相比，即使使用输出功率约一半程度的电动机(IlOkw)也可以充分压缩成型。因此，消耗电力也小。通过辊式造粒机4将聚氨酯粉末A压缩成型时，存在于聚氨酯分子之间的或固溶在分子中的聚氨酯的发泡中所使用的含氯氟烃(Rll和含氯氟烃141b)、以及包含在聚氨酯粉末A中的水分利用压缩时产生的摩擦热及压缩热而被加热，从聚氨酯分子分离。利用该摩擦热或压缩热得到的造粒温度为140°C 160°C的范围。应予说明，若造粒温度低于140°C，则由于抑制了聚氨酯粉末A内的含氯氟烃、空气的膨胀，因此抑制了这些含氯氟烃等从聚氨酯粉末A的分离。此外，若造粒温度高于160°C，则所分离的气体(含氯氟烃、水蒸气)的量增加，扩散变得不充分，多形成裂开的不良粒料。造粒温度根据所供给的聚氨酯粉末A的量而变化，但是优选调节聚氨酯粉末A向辊式造粒机4的供给量以形成 145°C 155°C。由聚氨酯粉末A分离的含氯氟烃和水蒸气经由脱气通路11a、旋风分离器11和袋滤器12通过鼓风机12b被强制排气。此时的排气风量设定为15m3/min 30m3/min的范围。若排气风量小于15m3/min，则不能有效地排出被分离的气体(含氯氟烃、水蒸气)。此外，若排气风量超过30m3/min，则伴随着被排气的气体(含氯氟烃、水蒸气)的聚氨酯粉末 A的量显著增多。更优选的排气风量为20m3/min 26m3/min。此时，辊式造粒机4的内部的压力保持为比大气低147Pa 245Pa(15mmH20 25mmH20)的负压气氛。将辊式造粒机4的内部保持为上述规定负压气氛与确定上述排气风
9量的理由相同。应予说明，将含有通过排气鼓风机12b排气的含氯氟烃的气体导入到现有的活性炭吸附设备中，进行含氯氟烃回收。由此，由回收的聚氨酯粉末A制造长度L与直径D之比L/D为4 15、堆积比重为 0. 45 0. 55、低热值为6700 7200kcal/kg、残留氯浓度为0. 25 0. 30重量％的圆柱形的燃料粒料P。为了使燃料粒料P形成上述条件，适当地控制原料供给量、造粒温度、排气风量、内部压力是重要的。其实施方式中的优选值如下述表I所示。[表 I]
供给量(kg/h)造粒温度(V )排气风量(m3/min)内部负压(Pa)350 370145 15523 26177 216将所形成的燃料粒料P通过内藏于辊式造粒机4的切刀10整粒为长度10 30mm 左右后，从排出口排出，经过密闭型链式传送装置13向空冷式冷却塔14搬运。刚排出后的粒料温度为142°C 155°C，通过阻燃性且散热性优异的钢制的链式传送装置13搬运，由此具有冷却效果，同时从链式传送装置13的下游的空气导入路13b引入冷却用的外部空气，通过该外部空气对燃料粒料P进行预冷。结果预冷后的燃料粒料P 的温度被冷却至70°C 90°C左右。通过链式传送装置13向空冷式冷却塔14搬运的燃料粒料P通过旋转阀13a由空冷式冷却塔14的倾斜廊道14a分散落下，在底板14b上层叠成均匀的厚度。该实施方式中， 考虑到冷却效果，将层叠厚度设定为IOOmm 150mm的范围。层叠在底板14b上的燃料粒料P，随着排气鼓风机15的运转，通过从空气引入口 14c导入的外部空气被冷却至25°C 45°C的范围。下述表2表示燃料粒料P的温度变化。[表2]
造粒后温度(°c)冷却后温度(°C )空冷后温度(°C )142 15570 9025 45底板14b通过旋转构件14d每设定时间地或根据燃料粒料的温度间歇性地旋转， 将规定量层叠的燃料粒料P排出到振动喂料器16中。将所排出的燃料粒料P通过振动喂料器16供给至运出用容器17或柔性集装袋。燃料粒料P通过振动喂料器16的筛网时，伴随着该燃料粒料P的粉末或碎粒料等通过该筛网而筛落。通过筛网而筛落的聚氨酯粉末和碎粒料通过板式传送装置18回收，搬运至贮槽2a、2b，再次被用作粒料原料。如上所述，根据本发明涉及的燃料粒料P，将残留氯浓度设定为0. 3重量％以下，因此可以用作通常的焚烧炉、锅炉等的燃料用。另外，若残留氯浓度为超过0.3重量％的值， 则仅可以用作残留氯容许浓度高的高炉燃料或铁还原剂等特殊的燃料。此外，由于将堆积比重设定为0. 45 0. 55，因此可被充分压实，在降低运输时的成本的同时，可以抑制粉尘的产生。而且，上述燃料粒料P由于成型为长度L与直径D之比L/D为4 15的圆柱状， 因此操作容易且干燥、冷却效率也优异。此外，若长度L与直径D之比L/D小于4则不能进行高压实，若长度L与直径D之比L/D超过15，则不能良好地进行脱气，难以将残留氯浓度设定为0.3重量％以下。
<第二实施方式>
图5为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第二实施方式的流程图，图6为表示本发明的燃料粒料的制造装置的第二实施方式中的辊式造粒机的聚氨酯导入口的附近的细节放大图，图7为使用第二实施方式的燃料粒料的制造装置实施燃料粒料的制造方法时的流程图。应予说明，为了方便说明，在该第二实施方式的燃料粒料的制造装置和制造方法中，对与图2、图4所示的第一实施方式的燃料粒料的制造装置和制造方法相同的构成要素标注相同的符号，省略其说明。第二实施方式的燃料粒料的制造装置和制造方法为主要适用于由环戊烷发泡的聚氨酯制造燃料粒料的燃料粒料的制造装置和制造方法。对于环戊烷发泡的聚氨酯，由于环戊烷本身是可燃性的，由此制造燃料粒料时必需有防灾上的对策。如图5、图6所示，第二实施方式的燃料粒料的制造装置具备包围聚氨酯导入路4a 与辊式造粒机4的连接部的加料斗21，在该加料斗21以贯通该加料斗的侧壁21a到达聚氨酯导入路4a的方式配设用于导入惰性气体的惰性气体导入路22。由该惰性气体导入路 22导入例如氮气或氩气等惰性气体。对于惰性气体的导入，例如在鼓风机12b运转而使辊式造粒机4内形成负压时，利用该负压导入到辊式造粒机4内。此外，需要更多的惰性气体时，还可以在惰性气体导入路22的根端侧设置未图示的鼓风机，利用该鼓风机的压力强制性地导入到辊式造粒机4内。如此，将惰性气体导入到辊式造粒机4内是为了在辊式造粒机4内，通过将环戊烷气体的浓度稀释至规定值以下的效果和降低辊式造粒机4内的氧浓度的效果，防止环戊烷气体在辊式造粒机4内着火，或即使着火也容易灭火。即，上述惰性气体导入路22构成将惰性气体导入到含有加料斗21和辊式造粒机4的造粒部内的惰性气体导入构件。此外，空气导入路4aa以其前端在加料斗的侧壁21a内开口的方式与加料斗21连接。若鼓风机12b运转，则通过该鼓风机12b的吸引力由空气导入路4aa将空气导入到加料斗21内。该导入的空气与导入到辊式造粒机4内的上述惰性气体的一部分合流，通过与加料斗21连接的脱气通路Ila导向旋风分离器11。如此，通过空气导入路4aa向加料斗 21内导入空气是为了得到将在辊式造粒机4产生的聚氨酯粉尘等搬运至旋风分离器或袋滤器12所需的风量。此外，在加料斗21的侧壁21a的内部设置压力传感器23。该压力传感器23与控制刀型闸阀24的动作、或进行控制，以将粉末灭火剂导入到辊式造粒机4内的控制部(省略图示)连接。上述刀型闸阀24可以通过在相同位置设置喷出粉末灭火剂的机构来替代。 导入到加料斗21内的粉末灭火剂具有抑制由环戊烷所引起的火焰的效果，与加料斗21连接的配管的隔壁断具有阻断火焰的效果。此时，阻断与脱气通路Ila连接的配管中火焰是特别重要的，通过在此阻断火焰具有防止在集尘系统中发生2次灾害的效果。图5所示的来自粒料出口的脱气通路Ila也与该集尘系统的脱气通路汇合，火焰的阻断机构必须配置在汇合后之后、旋风分离器11之前。对于空气或氮气导入配管，由于本来就不存在着火的物质，因此通过仅应付灭火的灭火孔也可以应付。以阻断火焰为目的的刀型闸阀24或粉末灭火剂的设置位置为由以压力传感器23感知压力开始到这些机器工作的时间和火焰的速度算出的到达距离(环戊烷与聚氨酯粉尘的混合状态中的最大KG值=260时设置的安全距离在配管直径为300mm时为2. 5 7. 5m)、是远离加料斗21的位置,配置于与加料斗连接的 3个配管，即惰性气体导入路22、空气导入路4aa、脱气通路11a。此外，配备具有火焰抑制效果的粉末灭火剂以释放到加料斗21中。并且，若通过压力传感器23检测到加料斗21内或与该加料斗21连接的辊式造粒机4内的压力异常升高，则基于来自控制部的输出信号，刀型闸阀24闭塞、或在其位置喷出粉末灭火剂。由此，防止在加料斗21内产生的火焰通过惰性气体导入路22、空气导入路 4aa、脱气通路11a，传播至这些通路的与加料斗相反侧的连接端。此外，基于来自上述控制部的输出信号，将粉末灭火剂释放到加料斗21中，由此发挥抑制导致异常压力的火焰的效果。S卩，上述压力传感器23、刀型闸阀24、粉末灭火剂、控制部构成在加料斗21内、辊式造粒机4内(即含有加料斗21和辊式造粒机4的造粒部内)产生火焰时，进行抑制以使其影响不会扩散至燃料粒料的制造装置的其它构成部分(造粒部以外)的第一阻断/抑制构件。此外，在加料斗21的侧壁上设置爆炸扩散口 25。该爆炸扩散口 25通常闭塞，但是在安装有该爆炸扩散口 25的空间内、例如加料斗21内的压力异常升高时，立即被打开而将该空间内的压力释放到外部。此外，根据需要，还可以附带有爆炸扩散口 25的方式追加灭火装置，防止火焰由打开的爆炸扩散口释放到外部。S卩，上述爆炸扩散口 25或附带有爆炸扩散口 25的灭火装置构成在加料斗21内、 辊式造粒机4 (上述造粒部)内发生爆炸时，进行抑制以使其影响不会扩散至燃料粒料的制造装置的其它构成部分(造粒部以外)的第二抑制构件。应予说明，根据第二实施方式的燃料粒料的制造装置，作为用于对环戊烷发泡的聚氨酯进行处理来制造燃料粒料的防灾上的对策，各自具备惰性气体导入构件、第一屏蔽/ 抑制构件、第二抑制构件，然而没有必要必须具有这些全部的构件，可以具备它们中的任意一种或任意两种。如图7所示，根据第二实施方式的燃料粒料的制造方法，可以在将通过风力筛分 (步骤S4)而筛分的聚氨酯破碎片用破碎机进一步细小地破碎的再破碎步骤(步骤S5)之前，在搬运聚氨酯破碎片的搬运路的中途或开始时例如设置转鼓式的磁铁筛分机，来进行从聚氨酯破碎片筛分铁系的材料、并进行除去的磁铁筛分(步骤S5’)。进一步地，可以在将再破碎的聚氨酯粉末使用辊式造粒机4压缩成型燃料粒料的压缩步骤(步骤S6)之前，在搬运该聚氨酯粉末的搬运路的中途或开始时设置例如转鼓式的磁铁筛分机，由此来进行从聚氨酯粉末筛分铁系的材料、并进行除去的磁铁筛分(步骤 S6’ )。如此，进行数次磁铁筛分是为了避免以下的事态，若在聚氨酯粉末中混有铁系的材料，则使用辊式造粒机4将燃料粒料压缩成型时，由于铁系的材料的摩擦而产生火花， 由此引起由聚氨酯粉末产生的环戊烷气体着火。应予说明，如该第二实施方式所示，没有必要进行再破碎的前步骤和使用造粒机的压缩步骤的前步骤的2次磁铁筛分步骤(步骤S5’、步骤S6’)，可以通过它们中的一个步骤除去铁系的材料。
此外，在该第二实施方式的燃料粒料的制造方法中，在进行将再破碎的聚氨酯粉末使用辊式造粒机4压缩成型燃料粒料的压缩步骤(S6)的位置之前，在搬运聚氨酯粉末时，可以形成在该搬运通路中具备火花检测器、和基于来自该火花检测器的检测信号向该搬运通路洒水的洒水机的结构(步骤S5’’)，还可以形成抑制产生火花的同时进行搬运的结构。如此，在聚氨酯粉末的搬运中抑制火花的产生是为了避免由于在搬运中产生的火花引起由聚氨酯粉末产生的环戊烷气体着火的事态。应予说明，作为抑制产生火花的构件，除了火花检测器和洒水机的组合之外，认为还有湿度计与洒水机的组合。S卩，通过湿度计经常检测搬运路上的湿度，在湿度为规定值以下时，由洒水机洒水，经常将搬运路上的湿度保持为规定值以上，由此可以防止由于静电而导致的火花的产生。此外，为了除去由搬运中的粉末流体产生的静电，将这些配管和加料斗21、研磨机进行静电接地，进行静电除去也是重要的。根据这种燃料粒料的制造装置或制造方法，由于采用防灾上的对策，可以避免环戊烷的气体或液体在装置内燃烧。此外，即使在环戊烷的气体燃烧的情况下，也可以将其影响控制在最小限度。应予说明，本发明不被上述实施方式所限定，在不脱离本发明宗旨的范围内可以进行各种变更。例如，本实施方式的燃料粒料P形成为圆柱状，但是不限于此，还可以形成圆板状，还可以为圆锥状、棱锥状、椭圆体。此外，在上述实施方式中，仅设置一台辊式造粒机4，但是不限于此，还可以形成并列配置多台辊式造粒机4、与它们连接的空冷式冷却塔14合并成I台，或对于多台辊式造粒机4的每I台设置I台空冷式冷却塔14的结构。此外，在所形成的燃料粒料P的长度L与直径D之比L/D为4 15的范围内，可以将辊式造粒机大型化。产业实用性
根据本发明的燃料粒料，可以用作通常的焚烧炉、锅炉等的燃料用。此外，由于堆积比重设定为0. 45 0. 55，因此被充分压实，在可以降低运输时的成本的同时，可以抑制粉尘的产生，同时还提高操作性。此外，根据本发明的燃料粒料的制造方法，与利用加压机通过压缩成型将聚氨酯粉末形成为松糕状的情况相比，可以有效地压缩，并且可以将燃料粒料的堆积比重设定为 0. 45 0. 55。此外，由于脱气效率方面也优异，环戊烷发泡的聚氨酯自不必说，即使为含氯氟烃发泡的聚氨酯材料，也无需强制加热或使用脱氯剂，就可以将残留氯浓度设定为0. 3
重量％以下。此外，根据本发明的燃料粒料的制造装置，可以适当地实施本发明涉及的燃料粒料的制造方法，并且可以制造本发明涉及的燃料粒料。
权利要求
1.燃料粒料，其为将由聚氨酯泡沫破碎得到的粉状的聚氨酯压缩成型而形成的燃料粒料，其中，堆积比重为0. 45 0. 55，残留氯浓度为0. 3重量％以下。
2.如权利要求I所述的燃料粒料，其中，燃料粒料形成为圆柱状，长度L与直径D之比 L/D 为 4 15。
3.燃料粒料的制造方法，其为制造权利要求I或2所述的燃料粒料的制造方法，其具备将由废弃的家电制品回收的聚氨酯泡沫破碎为IOmm以下的粉状的聚氨酯的破碎步骤，和将所述粉状的聚氨酯夹在环状的模具与配置在该模具的内侧的压辊之间、由在所述模具形成的成型用孔进行挤出，由此将燃料粒料压缩成型的压缩步骤。
4.如权利要求3所述的燃料粒料的制造方法，其中，所述压缩步骤中的所述粉状的聚氨酯的温度为140°C 160°C的范围。
5.如权利要求3或4所述的燃料粒料的制造方法，其中，所述压缩步骤在压力比大气低 147Pa 245Pa的负压气氛中进行。
6.如权利要求3 5中任一项所述的燃料粒料的制造方法，其具备在所述压缩步骤之后，将压缩成型的加温状态的燃料粒料冷却的冷却步骤。
7.燃料粒料的制造装置，其具备将粉状的聚氨酯夹在环状的模具与配置在该模具的内侧的压辊之间、由在所述模具形成的成型用孔进行挤出，由此将燃料粒料压缩成型的造粒构件，向该造粒构件供给粉状的聚氨酯的聚氨酯供给构件，将用所述造粒构件压缩成型的燃料粒料冷却的冷却构件，将用所述造粒构件压缩成型的燃料粒料向所述冷却构件搬运的搬运构件，和将包围所述造粒构件和所述搬运构件而形成的空间保持在规定的负压气氛的负压构件。
8.如权利要求7所述的燃料粒料的制造装置，其中，在所述造粒构件中各自附设向将燃料粒料压缩成型的造粒部内导入惰性气体的惰性气体导入构件、在所述造粒部内产生火焰时抑制火焰向造粒部外扩散的第一阻断/抑制构件和抑制在所述造粒部内发生的爆炸的影响向造粒部外扩散的第二抑制构件。
全文摘要
本发明公开一种燃料粒料，其是将由聚氨酯泡沫破碎得到的粉状的聚氨酯压缩成型而形成的，堆积比重为0.45～0.55，残留氯浓度为0.3重量%以下。
文档编号B29B9/02GK102612551SQ201180003600
公开日2012年7月25日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者力石国寿, 宇治丰, 斎藤博, 筱原胜则, 藤泽龙太郎, 那须均 申请人:三菱综合材料株式会社, 日本中部环保科技株式会社, 松下电器产业株式会社