• 한국재료학회지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.570-576
• /
• 2016

Using the ultrasonic pyrolysis method, spherical $SiO_2$ powders were synthesized from aqueous $SiO_2$ sol as a starting material. The effects of pyrolysis conditions such as reaction temperature, $SiO_2$ sol concentration, and physical properties of precursor were investigated for the morphologies of the resulting $SiO_2$ powders. The particle size, shape, and crystallite size of the synthesized $SiO_2$ powders were demonstrated according to the pyrolysis conditions. Generally, the synthesized $SiO_2$ particles were amorphous phase and showed spherical morphology with a smooth surface. It was revealed that increased crystallite size and decreased spherical $SiO_2$ particle size were obtained with increases of the pyrolysis reaction temperature. Also, quantity of spherical $SiO_2$ particles decreased with the decrease in the concentration and surface tension of the precursor.

• 폴리머
• /
• 제37권3호
• /
• pp.379-386
• /
• 2013

SAPO-11을 억새와 random polypropylene(random PP)의 촉매 열분해에 최초로 적용하였다. 열중량 분석 결과 SAPO-11은 억새의 탈수 반응을 촉진시키고, char의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. Random PP의 열분해 결과, random PP의 분해온도와 활성화에너지는 촉매를 사용함에 따라 크게 감소하였다. 억새의 무촉매 열분해 반응에 의해 생성되는 oxygenate 생성물들 중에서 levoglucosan이 주 생성물이었다. SAPO-11 촉매 열분해 결과, 상당 부분의 levoglucosan이 furans, phenolics, aromatics 등의 부가가치가 큰 화합물로 전환하였다. 반면, random PP는 가솔린, 디젤 범위의 탄화수소를 생성하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제39권1호
• /
• pp.86-94
• /
• 2011

열분해 온도와 체류시간을 달리하며 급속 열분해 공정을 통해 얻어진 백합나무 바이오오일로부터 분말 형태의 열분해리그닌(pyrolytic lignin)을 회수하였다. 바이오오일을 구성하고 있는 열분해리그닌의 특성을 이해하고 급속 열분해 실험 조건 - 반응 온도, 체류시간 - 이 열분해 과정에서 리그닌에 미치는 영향을 살펴보기 위해 수율을 비롯한 다양한 화학적, 구조적 분석을 수행하였다. 열분해 온도가 증가하고, 체류시간이 줄어들수록 바이오오일로부터 회수되는 열분해리그닌의 수율은 증가하였다. 열분해리그닌의 분자량은 백합나무 MWL (milled wood lignin)에 비해 1/10 수준인 약 1,200 mol/g로 측정되었다. 열분해리그닌 내 포함된 작용기 함량과 $^{13}C$ NMR 분석을 통해 바이오매스가 열분해되는 동안 탈메톡실화 반응과 리그닌의 propane side chain 분해반응이 우세하게 일어난다는 사실을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.534-545
• /
• 2011

This paper describes the evaluation of kinetic parameters for pyrolysis and carbon char oxidation of residual oil. The non-isothermal pyrolysis of residual oil was carried out with TGA (Thermo-Gravimetric Analyzer) at heating rate of 2, 5, 10 and $20^{\circ}C/min$ up to $800^{\circ}C$ under N2 atmosphere. The first order and nth order pyrolysis models were used to fit the experimental data, and the nth order model was turned out to follow the experimental data more precisely than the first order model. For carbon char oxidation experiment, TGA and four heating rates used in pyrolysis experiment were also adapted. The kinetic parameters for the residual carbon char particle were obtained with three char oxidation model, that is, volume reaction, grain and random pore model. Among them, the random pore model described the char oxidation behaviour quite well, compared to other two models. The non-linear regression method was used to obtain kinetic parameters for both pyrolysis and carbon char oxidation of residual oil.

• 환경위생공학
• /
• 제17권3호
• /
• pp.60-66
• /
• 2002

Iksan city is planning to construct a waste incinerator on the site of about $110,000\textrm{m}^2$ in size that will be selected from a public bid(Oct.~Nov.2002)in the wake of expiration by June 2003 of use for Hamyeol fill-up ground. Science it has usually been difficult to find sites for filling-up or incinerating facilities owing to NIMBY phenomenon, it is badly requested to employ up-to-date technology for processing wastes without environmental pollution. The conflicts between the administrative authorities and community people with regard to construction of incineration facilities, fill-up ground and facilities for waste processing or recycling are not the matters of just today but are increasingly deepening and spreading countrywide. There seems to be no prospect for these conflicts to be amicably settled through dialogues. They rather become a social disease inflicting the whole country like an epidemic. It is therefore believed to be necessary to introduce measures to design and build environment-friendly facilities that may be accepted by residents as not abominable ones but be used as amusing place while they watch the daily operation of them as watchdogs. Iksan city's plan to construct environment-friendly waste incineration facilities of pyrolysis type without chimney has undergone the process of public hearings and explanatory gatherings from every class of Iksan citizens to get consensus but is still delayed due mainly to be the failure of inducing foreign investments. Pyrolysis technology has two advantages ; first, environment-friendly due to less emission of second pollutants ; second, production of by-products highly valuable as resources. It Is known that Germany has recently begun installation and operation of pyrolysis facility urban wastes, an evidence indicating that pyrolysis method will be widely applied to cope with the tightened regulation to preserve environment worldwide.

• 공업화학
• /
• 제21권5호
• /
• pp.575-580
• /
• 2010

우리나라는 전국토의 70%가 산림지역으로 1990년대 중반 이후 산불발생 건수가 지속적으로 증가하고 있고, 그 규모 또한 대형화되는 추세이다. 산림 내에 퇴적된 낙엽, 초본류, 침엽수 및 활엽수 등이 산불발생 시 매개체가 되며, 이들 수종별 연소 및 열분해 특성에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 발표에서는 국내 산림의 대표적 활엽수인 굴참나무 잎을 대상으로 TGA를 이용해 열분해반응 및 연소 특성에 대한 연구를 수행하였다. 굴참나무 잎은 $239^{\circ}C$ 부근에서 발화가 시작되며 열분해는 $250^{\circ}C$에서부터 시작되었다. TGA 분석으로부터 얻은 실험데이터는 미분법을 적용하여 전화율 변화에 따라 활성화에너지와 전지수인자를 계산하였다. 열분해반응에서 활성화에너지는 전화율 증가에 따라 증가하였으나, 연소과정에서의 활성화에너지는 감소하는 경향을 나타냈다.

• 공업화학
• /
• 제20권5호
• /
• pp.553-556
• /
• 2009

본 연구의 목표는 열분해 기술의 문제점을 보완하여 유가자원의 회수와 폐기물 처리의 효율을 높이는데 있다. 우선 경제성을 높이기 위해 기존 열분해온도(보통 $500{\sim}1000^{\circ}C$)보다 낮은 $450^{\circ}C$에서의 저온열분해 반응을 시도하였다. 촉매를 사용하여 반응온도와 반응시간을 단축할 수 있었고, 무 산소 상태를 유지시키는데 유리하도록 간접열을 사용하였다. 결과적으로 유가자원인 구리와 합성연료유의 회수율을 증가시킬 수 있었고, 발생하는 부산물과 배가스의 처리효과가 뛰어남을 알 수 있었다. 배가스는 2단의 중화조를 통과시켜 다이옥신은 거의 발생되지 않았으며, 나머지 대기환경기준의 측정항목 또한 기준치 이하를 보였다. 이번 연구에서는 앞에서 말한 저온 열분해장치(GTPK-001)를 제작하였고, 경제적으로나 친환경적으로 상용화 개발이 가능함을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제18권5호
• /
• pp.511-515
• /
• 2007

Tubular 형의 반응기를 이용한 선박용 폐윤활유의 등온실험에서 열분해 온도가 $440^{\circ}C$에서는 $400^{\circ}C$와 $420^{\circ}C$일 때보다 오일의 전환율이 급격하게 증가하였고 분해반응은 30 min 이내에 대부분 완료되었다. 반응온도 증가에 따라서 기체의 수율은 감소하는 경향을 나타냈으며, 고체 수율은 거의 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 석유화학공정으로부터 배출되는 ZSM-5 폐촉매를 사용하여 선박용 폐윤활유의 열분해반응 특성 연구를 수행하였다. Used ZSM-5와 fresh ZSM-5 촉매를 사용했을 경우에촉매가 없는 조건에서보다 기체의 수율이 현저하게 높은 것을 확인할 수 있다. 동일한 온도에서 fresh ZSM-5 촉매와 used ZSM-5 촉매의 액체 및 기체 생성량에는 거의 변화가 없었다. 반응온도 $400{\sim}440^{\circ}C$에서 fresh ZSM-5와 used ZSM-5 촉매를 사용하여 반응실험을 한 경우 촉매를 사용하지 않았을 때보다 $C_5-C_{11}$에 해당하는 탄화수소화합물의 선택성이 2배 정도 증가하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제28권5호
• /
• pp.536-544
• /
• 2017

The effects of catalysts addition on the pyrolysis reaction of biomass have been studied in a thermogravimetric analyzer (TGA). The sample biomasses were Bamboo, Pine and Hinoki. The catalysts tested were K, Zn, Cu metal compounds. The pyrolysis reactions were tested in the nonisothermal condition from the room temperature to $550^{\circ}C$ at a heating rate $50^{\circ}C/min$ on the flowing of $N_2$ purge gases. Cellulose contents of Bamboo was higher than that of Pine and Hinoki. As the results, the pyrolysis reaction of volatile matter was finished near the temperature $450^{\circ}C$. The initial decomposition temperatures of the volatile matters ($T_i$) were $165^{\circ}C$ for Bamboo, $190^{\circ}C$ for Pine, and $193^{\circ}C$ for Hinoki. $T_i$ decreased with increasing the catalyst amounts in the sample biomasses. The temperature of maximum reaction rate ($T_{max}$) were $338^{\circ}C$ for Bamboo, $378^{\circ}C$ for Pine, and $377^{\circ}C$ for Hinoki. The effects of catalysts addition on the $T_{max}$ were to decreased it. The reducing effects about $T_{max}$ was the most effective for K metal compounds catalyst. The char amounts remained after pyrolysis at $550^{\circ}C$ were 26.2% for Bamboo, 20.7% for Pine, and 20.9% for Hinoki. The char amounts increased with the catalyst amounts.

• 유기물자원화
• /
• 제16권4호
• /
• pp.57-63
• /
• 2008

본 연구에서는 돈분을 이용한 열분해공정(pyrolysis)에 의한 바이오오일의 특성을 분석하여 보고하였다. 기본적으로 bio-oil 생산을 위한 pilot auger형 반응기는 $400^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$의 고온을 유지하였다. 바이오오일의 특성은 수질분석, 열량가, 원소분석, GC/MS를 이용한 마이오일의 원소, $^1H$ NMR분광기에 의한 functional group 구명 등을 포함한다. 돈분시료를 이용한 바이오오일 생산량은 pilot auger 반응기의 온도가 $550^{\circ}C$일 때 바이오일 생산율은 질량의 21%로서 최대를 나타내었다. 이 결과는 본 연구에서 연속 auger형 반응기의 이송이 편리하고 bio-oil 생산량이 적지 않아 대체 축분처리기술의 하나로 검토할 수 있음을 보였다. 그러나 auger 반응기의 원료로의 열전도가 유동상 반응조보다 낮아서 향후 이를 개선하기 위한 연구가 성공적으로 수행되면 바이오오일 생산량을 제고시킬 수 있을 것으로 판단된다.