Abstract
The aromatic organic solvents(BTX) were decomposed in the fixed bed reactor packed with a 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst, then, supercritical carbon dioxide(SC-$CO_2$) was used as the reaction media. And the conversion was dependent on the inlet concentration of BTX and the molar density of SC-$CO_2$. The conversion of BTX was decreased with increasing of inlet concentration, and was increased with temperature and pressure. The maximum conversion of benzene was 98.5% at $300^{\circ}C$ and 204.1 atm, and that of toluene and xylene were 82.0 and 76.5%, respectively, at $350^{\circ}C$ and 204.1 atm. The intermediate products of partial oxidation were identified as benzaldehyde, phenol, benzenemethanol, and so on. The BTX can be effectively converted into harmless $CO_2$ and $H_2O$ at appropriate operating condition. Thus, the nontoxic recovery process was suggested as the removal method of BTX.
초임계 이산화탄소내에서 방향족 유기용매(BTX)를 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충전된 고정층 반응기를 이용하여 완전분해를 시도하였다. BTX의 전환율은 반응기 입구에서 유기용매의 농도와 초임계 이산화타소의 몰밀도에 의존하는데, 입구농도가 감소함에 따라 전환율은 크게 증가되었고, 일정한 입구농도에서 온도 증가에 따라 반응은 잘 진행되어 전환율이 증가됨을 알 수 있었다. 동일 온도에서 압력이 증가함에 따라 큰 전환율을 보임을 알 수 있었다. 또한 실험조건 $300^{\circ}C$, 204.1 atm에서 benzene은 98.5% 이상의 전환율로 거의 완전산화 되었고, toluene과 xylene의 전환율은 $350^{\circ}C$, 204.1 atm의 조건에서 각각 82.0, 76.5%로 나타났다. 부분산화에 의한 중간생성물의 크로마토그램을 확인한 결과 중간생성물은 benzaldehyde, phenol, benzenemethanol 등으로 확인되었다. 충분한 산화반응 조건하에서 BTX가 중간생성물 없이 환경에 크게 영향을 미치지 않는 $CO_2$와 $H_2O$의 분해생성물로 분해가 가능한 것으로 판단되었다.
