Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

Effect of Gallium Addition to HZSM-5 on Catalytic Pyrolysis of an LDPE-LLDPE-EVA Copolymer Mixture

HZSM-5를 이용한 LDPE-LLDPE-EVA공중합체 혼합물의 접촉 열분해 반응에 미치는 Gallium 첨가 효과

  • Jeon, Jong-Ki (Department of Chemical Engineering, Kongju National University) ;
  • Kim, Hyunjin (Department of Chemical Engineering, Kongju National University) ;
  • Kim, Min Ji (Department of Chemical Engineering, Kongju National University) ;
  • Kang, Tae-Won (Department of Chemical Engineering, Kongju National University) ;
  • Park, Young-Kwon (Faculty of Environmental Engineering, University of Seoul)
  • 전종기 (공주대학교 화학공학과) ;
  • 김현진 (공주대학교 화학공학과) ;
  • 김민지 (공주대학교 화학공학과) ;
  • 강태원 (공주대학교 화학공학과) ;
  • 박영권 (서울시립대학교 환경공학부)
  • Received : 2006.10.31
  • Accepted : 2006.11.22
  • Published : 2007.02.10
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Abstract

The aim of the present work is to study the effect of gallium addition to HZSM-5 on recovery rates of gaseous and liquid products and carbon number distribution in the catalytic cracking of a polymer mixture, LDPE, LLDPE, and EVA copolymer, with a composition similar to that found in real agricultural film wastes. Ga/HZSM-5 system produced a larger amount of aromatic hydrocarbons than HZSM-5. The yield of aromatic compound in vapor phase contact was higher than that in liquid phase contact. The yield of aromatic compound increased with the amount of catalyst and with the reaction temperature of catalyst bed. The effect of gallium addition on the carbon number distribution was not great.

본 연구는 농업용 필름을 제조하는데 사용되는 LDPE, LLDPE 및 EVA공중합체로 구성된 혼합물의 접촉 열분해 반응에 있어서 HZSM-5 촉매에 Ga을 첨가했을 경우 기체 및 액상 생성물의 수율, 탄소 수 분포 등에 미치는 영향을 조사하는 것을 목적으로 한다. Ga/HZSM-5를 사용한 결과, HZSM-5에 비해 방향족 화합물의 생성이 증가함을 알 수 있었다. 특히 기상 반응을 수행했을 때 더 많은 방향족 화합물을 얻을 수 있었다. 또한 촉매 양을 증가시키고 촉매층 온도를 $500^{\circ}C$ 이상으로 유지한 결과 더 높은 방향족 수율이 얻어졌다. 생성물의 탄소 수 분포는 Ga 첨가에 의해 별로 영향을 받지 않았다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 공주대학교

References

  1. G. Madras, G. Y. Chung, J. M. Smith, and B. J. McCoy, Ind. & Eng. Chem. Res., 36 2019 (1997)
  2. S. S. Kim and S. Kim, Chem. Eng. J., 98, 53 (2003) https://doi.org/10.1016/S1385-8947(03)00184-0
  3. T. Faravelli, M. Pinciroli, F. Pisanol, G. Bozzano, M. Dente, and E. Ranzi, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 60, 103 (2001) https://doi.org/10.1016/S0165-2370(00)00159-5
  4. Y. K. Park, J. S. Kim, J. Choi, J. K. Jeon, S. Kim, S. S. Kim, and K. S. Yoo, Kor. J. Kor. Soc. Waste Manage., 20, 566 (2003)
  5. H. J. Yu, B. H. Lee, and D. S. Kim, Polymer(Korea), 27, 84 (2003)
  6. P. T. Williams and H. M. Chishti, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 55, 217(2000) https://doi.org/10.1016/S0165-2370(00)00071-1
  7. G. Manos, A. Garforth, and J. Dwyer, Ind. Eng. Chem. Res., 39, 1198 (2000) https://doi.org/10.1021/ie990512q
  8. J. W. Park, J. H. Kim, and G. Seo, Polym. Degrad. Stab., 76, 495 (2002) https://doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00059-9
  9. R. Bagri and P. T. Williams, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 63, 29 (2002) https://doi.org/10.1016/S0165-2370(01)00139-5
  10. K. Takuma, Y. Uemichi, and A. Ayame, Appl. Catal. A: General, 192, 273 (2000) https://doi.org/10.1016/S0926-860X(99)00399-3
  11. Y. K. Park, J. S. Kim, J. K. Jeon, J. E. Lim, J. M. Kim, and K. S. Yoo, Polymer(Korea), 29, 122 (2005)
  12. D. P. Serrano, J. Aguado, J. M. Escola, J. M. Rodriguez, L. Morselli, and R. Orsim, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 68, 481 (2003) https://doi.org/10.1016/S0165-2370(03)00037-8
  13. A. Marcilla, A. Gomez, S. Menargues, J. Aarcia-Martinez, and D. Cazorla-Amoros, J. Anal. Appl. Pyrolysis, 68, 495 (2003)
  14. Y. K. Park and M. S. Thesis, KAIST (1994)
  15. H. J. Park, J. K. Jeon, J. H. Yim, J. I. Dong, K. S. Yoo, J. M. Sohn, and Y. K. Park, accepted in J. Ind. Eng. Chem