• Resources Recycling
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• v.14 no.2
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• pp.28-32
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• 2005

By using thermal decomposition method, the preliminary experiments for recovery of metallic Ga from GaAs scraps produced in the manufacturing of compound semiconductors were carried out in laboratory(200 g/batch) scales. From these results, decomposition appratus with packed tower was constructed in commercial scale(30 kg/batch). The decomposition rate of GaAs increased with raising decomposition temperature, but the yield of Ga decreased over 1000$^{\circ}C. As a result, the optimum decomposition temperature was 1000~1050$^{\circ}C when the pressure of decomposition reactor was 2~2.5${\times}10^{-2} mmHg, and the yield of Ga was about 89 wt.%. The commercial decomposition apparatus was designed with packed tower because the partial pressure of As in vapor state was not reduced even if the temperature of As vapor was decreased. The recovery yield of Ga from GaAs scraps in large scale experiment showed 99%.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 2003.05a
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• pp.567-572
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• 2003

하수슬러지로부터 재활용 가스 에너지를 얻을 수 있다. 슬러지 가스화의 공정 개발을 위해서는 초기에 휘발분이 방출되는 열분해 단계의 거동이 매우 중요하다. 열분해 생성물(가스, 타르, 촤 등)의 수율은 열분해 조건(가열속도, 체류시간, 온도, 압력, 가스분위기)뿐만 아니라 연료입자의 물리적 구조에 따라 좌우된다. 석탄의 경우에는 열분해과정에서 휘발분의 수율에 대한 상관식들이 많이 제시되었다.(중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.49 no.5
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• pp.510-515
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• 2011

The pyrolytic reaction of 1,1-dichloroethylene($CH_2CCl_2$) has been conducted to investigate thermal decomposition of chlorocarbon and product formation pathways under hydrogen reaction environment. The reactions were studied in a isothermal tubular flow reactor at 1 atm total pressure in the temperature range $650{\sim}900^{\circ}C$ with reaction times of 0.3~2.0 sec. A constant feed molar ratio $CH_2CCl_2:H_2$ of 4:96 was maintained through the whole experiments. Complete decay(99%) of the parent reagent, $CH_2CCl_2$ was observed at temperature near $825^{\circ}C$ with 1 sec. reaction time. The important decay of $CH_2CCl_2$ under hydrogen reaction environment resulted from H atom cyclic chain reaction by abstraction and addition displacement. The highest concentration (28%) of $CH_2CHCl$ as the primary product was observed at temperature $700^{\circ}C$, where up to 46% decay of $CH_2CCl_2$ was occurred. The secondary product, $C_2H_4$ as main product was detected at temperature above $775^{\circ}C$. The one less chlorinated ethylene than parent increase with temperature rise subsequently. The HCl and dechlorinated hydrocarbons such as $C_2H_4$, $C_2H_6$, $CH_4$ and $C_2H_2$ were the main products observed at above $825^{\circ}C$. The important decay of $CH_2CCl_2$ resulted from H atom cyclic chain reaction by abstraction and addition displacement. The important pyrolytic reaction pathways to describe the features of reagent decay and intermediate product distributions, based upon thermochemical and kinetic principles, were suggested.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.637-641
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• 2007

화석연료의 고갈이 가시화됨에 따라 이를 해결하기 위한 대체에너지원의 확보를 위해 다양한 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 폐기물 특히 플라스틱 폐기물의 안정적인 처리 및 청정가스의 생산방법을 연구하기 위해서 선행적으로 플라스틱 폐기물의 열분해 특성을 조사하였으며, 그 반응모델을 제시하여 열분해로의 설계인자의 도출하고자 하였다. 대상 폐 플라스틱류로서 PE, PP, PVC, RPF 등을 이용하였고, 열중량분석기와 tube furnace를 통해서 온도에 따른 분해반응 특성을 확인하였다. 열분해 특성조사를 한 결과 PE, PP 등은 잔류 char가 없이 $400^{\circ}C$ 전후에서 완전 분해하였으며, PVC의 경우 $400^{\circ}C$ 이후에도 약 20% 이상의 char가 잔류함을 확인하였고, RPF의 경우에도 약 10%의 char이 잔류함을 확인하였다. 또한 각각의 열분해 특성을 DTG/TGA분석을 통해서 적정체류시간을 구할 수 있었고, 다단열분해 가스화기를 이용하여 합성가스를 제조한 결과 2500 kcal / $Nm^3$의 높은 발열량을 가진 합성가스를 제조할 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.8 no.4
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• pp.867-873
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• 2007

Thermal degradation characteristics of polypropylene and polystyrene have been studied in the thermogravimetric(TG) reactor and batch-type microreactor. The dynamic thermogravimetric curve of TG provided a valuable information about pyrolysis temperature. It was found that PS was thermally degraded at lower temperature of $30{\sim}50^{\circ}C$ than PP. It was found that the yield and molecular weight of liquid product in the microreactor were decreased with the increase of reaction temperature and time in the case of PP. The production of styrene monomer was significantly increased by the promotion of depolymerization with the increase of temperature and time. The chain-end scission rate parameters were determined to be 50.0 kcal/mole of PP, 45.2 kcal/mole of PS by the Arrhenius plot.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.1
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.380-383
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• 2006

수소는 미래의 청정에너지원이다. 수소를 생산하는 효과적인 방법으로는 탄소계촉매를 이용하여 부탄을 분해하는 것이다. 촉매는 카본블랙이 사용되었으며, $500{\sim}1100^{\circ}C$의 온도 범위에서 열분해 반응과 촉매분해반응이 수행되었다. 열분해의 경우 온도가 증가함에 따라 전화율이 증가하여 $800^{\circ}C$에서 98.9%로 부탄이 거의 분해되었으며, $900^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 전화율이 100%까지 도달하였다. 부탄 분해반응에서 기대되는 생성물은 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌, 프로판 등이다. $1000^{\circ}C$이상의 온도에서는 부탄 촉매 분해반응에서 거의 대부분 수소와 메탄만이 관찰되었다. 특히 $500-1100^{\circ}C$까지 온도가 증가하였을 때 수소의 생성율은 꾸준히 증가하는 것으로 확인되었고 촉매분해반응이 촉매를 사용하지 않은 열분해반응보다 온도가 증가함에 따라 수소의 선택도를 더욱 향상시켜 보다 많은 수소가 생성되었으며, 반응성 실험이 진행되는 동안 촉매의 비활성화는 관찰되지 않았다. 반응전후의 촉매의 특성을 분석하기 위해 TEM 및 SEM 분석을 하였다. 반응전의 촉매는 매끈한 모양이었으나 $1000-1100^{\circ}C$에서 반응후에는 표면에 돌기모양을 형성하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2001.11a
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• pp.67-72
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• 2001

오랜 동안의 경험으로부터 조건설정이 표준화되어 있는 석유화학공업과는 달리 정밀화학공업에 있어서는 대상이 되는 공정의 반응조건 등을 제조자 스스로 결정해야 하는 경우가 많다. 또한, 취급하는 화학물질의 열분해 또는 반응위험성에 대한 위험성평가는 물론 물질안전자료(MSDS)도 확보되지 않은 상태에서 취급되는 경우가 많아 폭발ㆍ화재로 인한 중대재해의 잠재적 위험성이 매우 높은 상태이다.(중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.1
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• pp.125-128
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• 2005

Oil formation rate, composition of crude oil and formation of side products such as ${\alpha}-methyl$ styrene, ethyl benzene, benzene, toluene, dimer and trimer on thermal degradation of polystyrene were affected by various factors. Especially, formation of organic residue formed during reaction gave an important influence on formation of oil and composition of crude oil. Also, composition of formed crude oil showed a significant difference on reaction time. These results were caused by organic residue and carbonized solid formed during continuous reaction. Increase of residue and carbonized solid gave a decrease of yield of styrene and an increase of formation of ${\alpha}-methyl$ styrene, ethyl benzene, benzene, toluene. New reaction system was proposed for continuous operation at the thermal degradation of polystyrene.

• Journal of Energy Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.1-10
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• 2005

The combustion reactivity of char depending on the pyrolysis pressure was investigated with Pressurized Thermogravimetric Analyser. The amounts of volatiles released at pyrolysis pressure of 1, 8 and 15 atm were, first, measured with Alaska, Adaro and Denisovsky coals. Reactivities of chars produced at var-ious pyrolysis pressure were evaluated at atmospheric pressure and 500℃, and analysed in terms of char crystal structure, surface area, pore characteristics and chemical composition of char. Finally, the combustion reactivities of three chars were examined at pressure of 1 atm, 8 atm and 15 atm. From this study, it was recognized that the amount of volatiles released decreases with increase in pyrolysis pressure, and reaction rate of char produced at higher pyrolysis pressure was lower than that at lower pyrolysis pressure. It might be resulted from the difference in char surface area and pore characteristics rather than char crystal structure and chemical characteristics. At 15 atm, kinetic parameters of Alaska char were obtained with the grain model, and these were 56.8 KJ/mole for activation energy and 222.34 (1/min) for frequency factor.