Combustible gas production from waste tire pyrolysis process by thermal plasma

열플라즈마에 의한 폐타이어의 열분해 공정에서 가연성 가스 생성

Waste tires have both sides which are contamination and reuse concern with environmental problems. In this study, tire pyrolysis was conducted to convert combustible gases using thermal plasma. Production of combustible gases was found by gas chromatography after thermal plasma pyrolysis of waste tires without oxygen. The combustible gases consist of low molecular hydrocarbons such as $CH_4$, $C_2H_2$, $C_4H_{10}$ etc. As tire feed rate increased, the composition of $CH_4$ in the gases was increased. As plasma power increased, the composition of $C_2H_2$ was increased. $C_2H_2$ and $C_4H_{10}$ were dominant and had the ratio over 70% in the gases. On the other hand the trends of pyrolysis was characterized in the thermal plasma from the results of TG analysis which shows the currents of decomposition of the char according to the temperature.

폐타이어는 환경 문제와 관련하여 오염과 재활용의 양면성을 지니고 있다. 이와 같은 폐타이어를 재활용의 측면에서 고온의 열플라즈마를 이용하여 열분해하여 가연성 가스로의 전환을 시도하였다. 폐타이어를 산소가 배제된 상태에서 열분해하여 $CH_4$, $C_2H_2$, $C_4H_{10}$등과 같은 저분자량의 탄화수소가 주성분인 가연성 가스가 다량 발생함을 GC를 이용하여 확인할 수 있었다. 타이어의 공급량이 증가할수록 가연성 가스의 구성에서 $CH_4$의 비율이 증가하였으며, 플라즈마 전력이 증가할수록 $C_2H_2$가 증가함을 확인하였다. 발생가스는 $C_4H_{10}$ 또는 $C_2H_2$등의 탄화수소가 주를 이루었으며 그 비율은 70%이상이었다. 한편 char의 온도에 따른 질량 감소 경향을 TG로 분석하여 열플라즈마 내에서 타이어의 열분해 경향을 간접적으로 유추할 수 있었다.