プラスチック熱分解は、プラスチック廃棄物を熱分解油、熱分解ガス、熱分解残渣などの有価物に変換する熱分解プロセスである。このプロセスでは、プラスチック廃棄物に水分が含まれている場合は廃水も発生する。各生成物の収率は、プラスチックの種類と熱分解条件によって異なる。通常、プラスチックの熱分解では、30～80％のオイル、20～30％のカーボンブラック、10～20％のガスが得られる。これらの製品は、燃料生産、工業原料、エネルギー生成など、さまざまな用途に利用できる。このプロセスは、プラスチック廃棄物を削減し、有用な資源に変換するため、環境に有益である。
主要ポイントの説明
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熱分解油:
- 説明:燃料油としても知られる熱分解油は、プラスチック熱分解の主要な液体生成物である。濃い粘性のある液体で、エネルギー含有量が高い。
- 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:熱分解油は、工業用バーナー、ボイラー、ディーゼルエンジンの燃料として使用できる。また、さらに精製してガソリンやディーゼルといった高価値の製品にすることもできる。
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熱分解ガス:
- 説明:熱分解ガス（合成ガス）は、水素（H2）、メタン（CH4）、一酸化炭素（CO）、各種炭化水素（CnHm）などの可燃性ガスの混合物である。また、二酸化炭素（CO2）や窒素（N）などの不燃性ガスも含まれる。
- 収量:ガス発生量は通常、全出力の10％から20％。
- 用途:合成ガスは、暖房や発電の燃料として直接使用することができる。また、化学物質や合成燃料を製造するために加工することもできる。
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熱分解残渣（カーボンブラック）:
- 説明:プラスチック熱分解の固形残渣は、主にカーボンブラックで、炭素粒子からなる微細な黒色粉末である。
- 収率:カーボンブラックは通常、熱分解出力の20%から30%を占める。
- 用途:カーボンブラックは、ゴム製品の補強剤、インクや塗料の顔料、電池や電子機器の導電剤として使用されている。
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廃水:
- 説明:プラスチック廃棄物に水分が含まれている場合、熱分解により副産物として廃水が発生することがある。
- 収率: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:熱分解からの廃水は、廃棄または再利用の前に処理し、汚染物質を除去する必要がある。
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スチールワイヤー（タイヤ熱分解の場合）:
- 説明:タイヤに熱分解を適用した場合、スチールワイヤーは副産物として発生する。
- 収率:タイヤの場合、スチールワイヤーの歩留まりは通常8%から15%である。
- 用途:回収された鋼線はリサイクルされ、鉄鋼産業で再利用される。
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環境および経済的メリット:
- 廃棄物削減:熱分解はプラスチック廃棄物の量を大幅に削減し、廃棄物管理と環境保護に貢献する。
- 資源回収:このプロセスは廃棄物を価値ある資源に変換し、バージン材料の必要性を減らし、循環経済を促進する。
- エネルギー生成:熱分解油と熱分解ガスはエネルギー生成に利用でき、化石燃料への依存を減らすことができる。
まとめると、プラスチックの熱分解は、プラスチック廃棄物を熱分解油、ガス、カーボンブラック、場合によっては鋼線や廃水などの価値ある製品に変える、多用途で持続可能なプロセスである。これらの製品は、産業、エネルギー、環境管理において幅広い用途があり、熱分解を廃棄物削減と資源回収のための重要な技術としている。
総括表
| 製品 | 収量範囲 | 用途 |
|---|---|---|
| 熱分解油 | 30-80% | バーナー、ボイラー、エンジン用燃料；ガソリン/ディーゼル燃料に精製 |
| 熱分解ガス | 10-20% | 暖房、発電、化学生産 |
| カーボンブラック | 20-30% | ゴム補強、インク、塗料、電池、電子機器 |
| 廃水 | 様々 | 廃棄または再利用の前に処理が必要 |
| スチールワイヤー（タイヤ） | 8-15% | 鉄鋼業で使用するためにリサイクル |
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