技術チーム · Kintek Solution

プラスチック熱分解は、酸素のない状態でプラスチック廃棄物を熱分解し、価値ある最終製品に変換するプロセスである。主な生成物には、熱分解油、熱分解ガス、熱分解残渣（カーボンブラック）がある。さらに、プラスチック廃棄物に水分が含まれている場合は、廃水が発生することもある。これらの生成物の割合は、プラスチックの種類や熱分解条件によって異なる。熱分解油は最も重要な生成物であり、燃料として使用されたり、さらに精製されてディーゼル燃料になることが多い。熱分解ガスは、熱分解プロセス自体のエネルギー源として使用することができ、カーボンブラックはゴム製造や建設などの産業で使用される。このプロセスは廃棄物処理に役立つだけでなく、プラスチック廃棄物を有用な資源に変換することで付加価値を高めることができる。

キーポイントの説明

1. 熱分解油:

   • 説明:燃料油としても知られる熱分解油は、プラスチックの熱分解の主要生成物である。液体の炭化水素混合物で、燃料として使用できるほか、さらに精製してディーゼル燃料にすることもできる。
   • 収量:熱分解油の収率は、プラスチックの種類や熱分解条件にもよるが、通常30%から80%である。
   • 用途:
     • 工業用ボイラーや炉の燃料として使用される。
     • さらに精製してディーゼル燃料とし、自動車や機械に使用される。
     • 化学製品の原料として使用される。

2. 熱分解ガス:

   • 説明:熱分解ガス（シンガス）は、熱分解の過程で発生するガスの混合物である。主にメタン、水素、一酸化炭素、その他の炭化水素からなる。
   • 収量:熱分解ガスの収率は一般的に10％～20％程度。
   • 用途:
     • 熱分解プロセスを維持するためのエネルギー源として使用され、外部エネルギーの必要性を減らす。
     • 電気と熱を生成する熱電併給（CHP）システムに利用できる。
     • 化学合成への利用の可能性。

3. 熱分解残渣（カーボンブラック）:

   • 説明:カーボンブラックは、プラスチックの熱分解の副産物として生成される炭素含有量の多い固体残渣である。
   • 収量:カーボンブラックの収率は、通常20%から30%である。
   • 用途:
     • タイヤや工業用ゴム製品などのゴム製品の補強剤として使用される。
     • 顔料としてインク、塗料、コーティング剤に使用される。
     • 建設業界では、レンガやその他の建築資材の製造に使用される。

4. 廃水:

   • 説明:プラスチック廃棄物に水分が含まれていると廃水が発生する。この水は環境汚染を避けるため、廃棄前に処理する必要がある。
   • 収量:廃水発生量はプラスチック廃棄物の含水率に依存する。
   • 用途:
     • 処理された廃水は、工業プロセスで再利用することも、安全に排出することもできる。
     • 適切な処理により、環境規制の遵守が保証される。

5. スチールワイヤー（タイヤ熱分解の場合）:

   • 説明:廃タイヤを熱分解すると、副産物としてスチールワイヤーが回収される。これはタイヤ熱分解特有のもので、プラスチック熱分解では通常見られない。
   • 収率:タイヤ熱分解におけるスチールワイヤーの歩留まりは約8%から15%である。
   • 用途:
     • リサイクル鋼線は新しい鉄鋼製品の製造に使用できる。
     • 再加工のために製鉄所に売却することもできる。

6. 環境的・経済的メリット:

   • 廃棄物管理:プラスチック熱分解は、プラスチック廃棄物を管理するための効果的なソリューションを提供し、埋立地や環境に廃棄される量を削減します。
   • 資源回収:このプロセスは廃棄物を価値ある資源に変え、循環型経済に貢献する。
   • エネルギー回収:熱分解ガスは、熱分解プロセスの動力源として使用できるため、エネルギー効率が高く、持続可能である。
   • 経済的価値:最終製品（オイル、ガス、カーボンブラック）には大きな市場価値があり、プラスチックの熱分解は収益性の高い事業となる。

7. プロセスのばらつき:

   • 素材依存:最終製品の収量と品質は、熱分解されるプラスチックの種類によって大きく異なる。例えば、ポリエチレンやポリプロピレンは、ポリスチレンに比べ、より多くのオイルを得る傾向がある。
   • プロセス条件:熱分解リアクター内の温度、圧力、滞留時間などの因子は、最終生成物の分布や品質に影響を与える。

これらの重要な点を理解することで、利害関係者は、廃棄物管理および資源回収ソリューションとしてのプラスチック熱分解の実現可能性と利点をよりよく評価することができる。

総括表

出力	生産量	収量	用途
熱分解油	液体炭化水素混合物で、燃料として使用されるか、ディーゼル燃料に精製される。	30% - 80%	工業用ボイラー、ディーゼル製造、化学原料
熱分解ガス	メタン、水素、一酸化炭素の混合ガス。	10% - 20%	熱分解、CHPシステム、化学合成のエネルギー源
カーボンブラック	ゴム、インク、建材などに使用される炭素を多く含む固形残留物。	20% - 30%	ゴム補強材、顔料、建材
廃水	プラスチック廃棄物に含まれる水分から発生し、処理が必要。	様々	工業プロセスで再利用されるか、処理後に安全に排出される。
スチールワイヤー（タイヤ）	タイヤの熱分解から回収され、プラスチックの熱分解では一般的でない。	8% - 15%	新しい鉄鋼製品にリサイクルされるか、製鉄所に売却される。
環境へのメリット	埋立廃棄物の削減、資源の回収、エネルギー効率の向上。	該当なし	廃棄物管理、循環経済、エネルギー回収。

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