要するに、熱分解が最も効果的なのは、従来の機械的手段ではリサイクルが困難または非経済的なプラスチックに対してです。これには、混合プラスチックの流れ、多層包装、および他の材料で汚染されたプラスチックが含まれます。このプロセスは、ポリオレフィンとして知られるプラスチックのカテゴリーに特に適しています。
熱分解は、低価値のプラスチック廃棄物を油やガスなどの貴重な資源に変換するための強力なソリューションを提供します。重要なのは、多くのプラスチックが処理できる一方で、投入物の種類と品質がプロセスの効率と出力の品質を直接決定することを理解することです。
プラスチック廃棄物管理における熱分解の役割
熱分解は熱化学プロセスです。酸素のない環境で高温を使用し、プラスチックを構成する長く複雑なポリマー鎖を、より小さく単純な分子に分解します。
「焼き戻し」のアナロジー
ケーキを焼くことの逆だと考えてください。ケーキを焼くとき、単純な材料（小麦粉、砂糖、卵）を熱と組み合わせて複雑な最終製品を作ります。熱分解は、複雑な製品（プラスチック）に熱を加えて、それをより単純で基本的な構成要素に分解します。
ターゲット：リサイクルが困難なプラスチック
熱分解の主な利点は、従来のリサイクルでは対応できないプラスチックの流れを処理できることです。これには、しばしば埋め立てまたは焼却される材料が含まれます。
出力：廃棄物から価値へ
このプロセスは、プラスチック廃棄物を主に3つの製品に変換します。
- 熱分解油：燃料に精製したり、化学原料として使用したりできる合成原油。
- 熱分解ガス（合成ガス）：可燃性ガスの混合物で、熱分解施設自体の動力源として使用でき、エネルギー効率を高めます。
- 熱分解残渣（チャー）：さまざまな産業用途に使用できる、固体の炭素が豊富な副産物。
熱分解に最適なプラスチック候補
多くの種類のプラスチックを処理できますが、油の品質と収率に基づいて、他のものよりもはるかに適しているものがあります。
ポリオレフィン（PEおよびPP）：最高の原料
ポリエチレン（PE）（ビニール袋、ボトル、フィルムに使用）やポリプロピレン（PP）（容器や自動車部品に見られる）などのプラスチックは、理想的な候補です。これらは高品質の熱分解油を大量に生成します。
混合プラスチックおよび使用済みプラスチック
これは熱分解が真に輝く場所です。使用済みプラスチックや分別された都市固形廃棄物（MSW）を効果的に処理できます。これらの流れは、多くの場合、異なるポリマータイプの混合物です。
低価値リサイクル不適格品
汚染や複雑な組成のために機械的リサイクル施設から拒否される材料、例えば多層包装（例：ポテトチップス袋）は、熱分解の優れた候補です。
トレードオフと問題のあるプラスチックの理解
すべてのプラスチックが同じように作られているわけではなく、熱分解プロセスに重大な課題をもたらすものもあります。これらの制限を認識することは、成功した操作にとって重要です。
PVC（ポリ塩化ビニル）の主な問題
PVCは非常に問題があります。加熱すると、その構造内の塩素が放出され、塩酸を形成します。この酸は機器に対して非常に腐食性が高く、最終的な油製品を汚染し、その価値を低下させ、追加の処理ステップを必要とします。
PET（ポリエチレンテレフタレート）の課題
水ボトルに一般的に使用されるPETも熱分解できます。しかし、多くの場合、従来の機械的手段でリサイクルする方が経済的にも環境的にも価値があります。さらに、その酸素含有量は、ポリオレフィンと比較して低品質の油につながる可能性があります。
汚染物質の影響
原料中の非プラスチック材料や水分は、プロセスに影響を与えます。水分は蒸気になり、処理が必要な廃水を生じる可能性があり、他の汚染物質は固形残渣（チャー）の量を増やすだけです。
これをあなたの目標に適用する方法
プラスチック原料の選択は、あなたの主要な目標と直接一致している必要があります。
- 高品質の燃料油収率を最大化することが主な焦点である場合：ポリエチレン（PE）とポリプロピレン（PP）のクリーンな流れを優先します。
- 複雑な流れの廃棄物管理が主な焦点である場合：熱分解は、混合プラスチック、多層包装、および機械的リサイクルからの不適格品に対する優れたソリューションです。
- 運用上の安全性と機器の寿命が主な焦点である場合：反応器に入る前に、原料からできるだけ多くのPVCを除去するための事前選別技術に投資します。
プラスチックの投入物をプロセスの能力と正確に一致させることで、熱分解は問題のある廃棄物を貴重な資源に効果的に変換できます。
要約表：
| プラスチックの種類 | 熱分解への適合性 | 主な考慮事項 |
|---|---|---|
| ポリオレフィン（PE、PP） | 優れている | 高品質の油の収率が高い。理想的な原料。 |
| 混合プラスチックおよび使用済みプラスチック | 非常に良い | 複雑でリサイクルが困難な流れを処理する。 |
| PVC（ポリ塩化ビニル） | 問題がある | 腐食性の塩酸を放出する。除去する必要がある。 |
| PET（ポリエチレンテレフタレート） | あまり適さない | 機械的にリサイクルする方が良い場合が多い。低品質の油を生成する。 |
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