• 제목/요약/키워드: 연료 비등

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폴리프로필렌 수지 이용 연료유 생성을 위한 열분해 반응에서 제올라이트계 촉매의 영향 (The Effects of Zeolite-Type Catalysts on the Pyrolysis Reaction of PP to Produce Fuel-oil)

  • 박영철;최주홍;오세희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.442-448
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    • 2012
  • 폐 플라스틱을 이용한 연료유 생산 공정을 위한 폴리프로필렌(PP) 수지에 대한 열분해 반응 실험을 하였다. 질소 분위기에서 상온에서 $650^{\circ}C$ 까지의 비등온 조건에서의 열분석기와 $420^{\circ}C$ 등온에서의 Pyrolyser GC-mass 분석기, $420^{\circ}C$의 배치형 반응기에서 무촉매반응과 천연제올라이트, 폐 FCC 촉매, ZSM-5 등의 제올라이트 계 촉매를 사용한 열분해 실험이 행하여졌다. TGA 실험에서 PP 수지의 열분해반응은 $330^{\circ}C$ 부근에서 시작되어, $497^{\circ}C$에서 완결되었다. 촉매반응에서 제올라이트 계열 촉매는 폐 FCC 촉매> 천연제올라이트> ZSM-5> PP의 순으로 열분해 반응속도를 높이는데 유효하였다. 열분해가 완료되는 온도도 폐 FCC 촉매 첨가 시 가장 낮게 나타났다. PY-G.C. mass 실험에서 PP 수지 만의 경우에서보다 촉매가 첨가됨에 따라 탄소 수가 낮은 생성물이 생성되는 것을 알 수 있었다. ZSM-5 촉매나 폐 FCC 촉매 첨가 시 특히 낮은 탄소 수의 생성물이 많이 생성되었다. 회분식 반응기에서 초기 오일생성율은 폐 FCC 촉매 첨가시 가장 높지만, 최종 오일전환율은 천연제올라이트 첨가 시가 폐 FCC 촉매 첨가 시보다 2% 정도 높았다. 탄소분석에서도 폐 FCC 촉매 첨가가 경유 성분이 주성분으로 요구되는 연료유 제조에 우수 하였다.

통계적 실험계획에 의한 폐플라스틱/폐유의 최적 열분해 반응조건 결정 (Determination of Optimum Reaction Conditions for Pyrolytic Coprocessing of Waste Plastics with Waste Motor oil by Statistical Experimental Design)

  • 윤왕래;박종수;정헌;이호태;고성혁;김성현
    • 에너지공학
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    • 제8권1호
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    • pp.189-201
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    • 1999
  • 범용 열가소성 플라스틱(polyethylene(PE), polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyethylene-terephthalate(PET), acrylonitrile-butandiene-styrene(ABS))과 폐윤활유의 동시처리 열분해반응 실험을 수행하였다. 반응실험은 40$m\ell$ 용량의 회분식 미분반응기(microreactor)를 이용한 실험과 1리터 용량의 autoclave를 이용한 실험의 두 가지로 구분하여 행하였다. 전자의 경우는 통계적 실험적계획법(statistical experimental design)의 하나인 회전계획실험(rotatable design experiments)으로서 오각형 실험계획(pentagonal experimental design)에 의거한 반응변수 실험을 수행한 후 반응표면(response surface)을 회기분석법에 의하여 분석함으로써 최대의 오일 수율을 얻을 수 있는 최적 반응조건을 추적, 결정하였다. Autoclave 반응실험의 기본적인 목적은 실제 연속공정에 있어서 열분해 반응기 거동을 모사하기 위한 전초단계로서 충분한 시료의 확보를 통하여 이 때 생성된 연로유의 체계적인 분석(비등점분포특성, 진공증류, 기체분석, 원소분석, 발열량, 비중 등)을 행함으로써 연료유 수율 및 품질을 모사하고자 하였다. 미분반응기 실험에 있어서 주 범용열가소성수지인 PE, PP 그리고 PS는 각각의 최적반응조건하에서 거의 100%에 가깝게 오일로 전환되었지만 응축수지인 PET와 그래프트공중합수지인 ABS의 오일수율은 각기 78% 및 90%로서 상대적으로 낮게 나타났다. Autoclave를 이용한 실험의 경우 혼합플라스틱을 폐유에 대하여 40wt% 혼합하여 열분해하였을 때, 80wt% 오일, 15wt% 코우크, 그리고 나머지 5wt%는 탄화수소기체(C1-C6)로 전환되었다. 진공증류(252$^{\circ}C$,2 torr) 결과, 기/액-분리도는 3으로서 이는 생성오일의 75wt%가 경질연료유(가솔린, 등유, 경유)로 회수 가능하였다.

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국산원료(國産原料)를 활용(活用)한 복합분(複合粉) 및 제품개발(製品開發)에 관한 연구(硏究) - 제 1 보 원료분(原料粉)의 이화학적성상(理化學的性狀) 및 영양시험(營養試驗) - (Development of Composite Flours and Their Products Utilizing Domestic Raw Materials - I. Physical and Chemical Properties and Nutritional Test of Composite Flour Materials -)

  • 김형수;이관영;김성기;이서래
    • 한국식품과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.6-15
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    • 1973
  • 국산원료(國産原料)를 이용하여 밀가루를 대체(代替)할 수 있는 복합분(複合粉)을 개발하려는 의도하에 여섯가지 국내재료(國內材料)에 대한 이화학적성상(理化學的性狀), 영양가(營養價) 및 경제성(經濟性)을 검토하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 복합분(複合粉) 원료로서 쌀보리가루, 고구마가루, 감자가루, 옥수수가루, 탈지대두분(脫脂大豆粉)의 일반성분(一般成分), thiamine 함량(含量), 필수(必須)아미노산에 의한 단백가(蛋白價)를 서로 비교하였다. 2) 연료분(原料粉)의 색갈은 보리가루와 탈지대두분(脫脂大豆粉)이 밀가루와 가장 근사하고 옥수수가루와 고구마가루가 그 다음이다. 팽화력(膨化力)은 쌀보리가루와 탈지대두분(脫脂大豆粉)이 밀가루와 비슷하고 기타는 약간씩 떨어지는 경향이다. 3) 원료분(原料粉)의 amylogram 점성은 그 최고점도(最高粘度)에 있어서 쌀보리가루, 옥수수가루, 감자가루가 모두 밀가루에 비해서 월등히 높고, 기타는 낮은 편이다. 그러나 냉각점도에 있어서는 그 상승률이 밀가루와 비등한 것은 옥수수가루이고, 쌀보리가루나 감자가루는 모두 상승률이 떨어졌다. 한편 원료분(原料粉)에 $10{\sim}20%$의 탈지대두분(脫脂大豆粉)을 혼합하면 일반적으로 그 점도(粘度)가 낮아지는 경향이고, 이들 복합분(複合粉)의 각각에 가공적성(加工適性) 개량(改良)을 위한 첨가제로서 glyceryl monostearate, calcium stearyl lactylate, methocel, emulthin 등을 첨가할 때는 그 점도곡선(粘度曲線)이 각각 다르게 나타나고 있다. 4) 쥐에 의한 영양시험(營養試驗)의 결과(結果) 쌀보리가루, 고구마가루, 감자가루, 옥수수가루에 10% 탈지대두분(脫脂大豆粉)(고구마가루의 경우는 20%)을 혼합한 사료구(飼料區)와 lysine 강화(强化) 쌀보리가루구(區)는 소화율(消化率)에 있어서 밀가루와 비슷하나 NPU와 생물가(生物價)에 있어서는 밀가루보다 모두 우수하였다. 5) 원료분(原料粉)의 추정생산가(推定生産價)를 보면 고구마가루와 옥수수가루는 밀가루와 비슷하고 쌀보리가루는 약간 고가(高價)이다. 한편 생산량(生産量)으로 보면 보리와 고구마가 전망(展望)이 좋다.

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