• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권2호
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• pp.281-289
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• 2015

본 연구는 폴리프로필렌(PP) 수지의 Co 및 Mo 촉매에 의한 반응시간과 농도변화에 따른 저온열분해 액화특성을 파악하고자 회분식 반응기를 이용하여 특정 온도(425, 450, $475^{\circ}C$)에서의 전환율을 측정하였다. 열분해 시간은 20~80분으로 설정하였고 생성물은 산업통상자원부에서 고시한 증류성상 온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하였다. 그리고 $450^{\circ}C$ 반응온도에서 촉매 사용에 따른 전환율은 모든 반응시간에 있어 Mo 촉매 > Co 촉매 > 무촉매 순이었다. Co 및 Mo 촉매 농도별 PP 전환율 및 열분해 생성물 수율은 Co:Mo=50:50 혼합시 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제19권11호
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• pp.581-587
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• 2009

Fe powders with elongated and aggregated structure as heat pellet material for thermal battery applications were prepared by spray pyrolysis under various preparation conditions. The precursor powders with spherical shapes and hollow morphologies turned into Fe powders after reduction at a temperature of 615$^{\circ}C$ under 20% $H_2$/Ar gas. The powders had pure Fe crystal structures irrespective of the preparation conditions of the precursor powders in the spray pyrolysis. The morphologies and mean sizes of the Fe powders are affected by the preparation conditions of the precursor powders in the spray pyrolysis. Therefore, the ignition sensitivities and the burn rates of the heat pellets formed from the Fe powders prepared by spray pyrolysis are affected by the preparations of the precursor powders. The Fe powders prepared under the optimum preparation conditions have a BET surface area of 2.9 $m^2g^1$. The heat pellets prepared from the Fe powders with elongated and aggregated structure have a good ignition sensitivity of 1.1W and a high burn rate of 18 $cms^1$.

• 한국연초학회지
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• 제30권2호
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• pp.94-102
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• 2008

In this paper, we describe our study on the characterization of tobacco leaves by their pyrolysis patterns. Two kinds of tobacco leaves were pyrolyzed and analyzed by Double-Shot Pyrolysis-Gas Chromatography/Mass Spectroscopy (Py-GC/MS) methods. Three grades of Korean flue-cured tobacco leafsuch as B1O, AB3O, CD3L and burley tobacco leaves such as B1T, AB3T, CD3W were pyrolyzed with six discrete but stepwise heating temperature ranges, those are from 100$^{\circ}C$ to 150$^{\circ}C$, 150$^{\circ}C$ to 200$^{\circ}C$, 200$^{\circ}C$ to 250$^{\circ}C$, 250$^{\circ}C$ to 300$^{\circ}C$, 300$^{\circ}C$ to 350$^{\circ}C$ and finally from 350$^{\circ}C$ to 400$^{\circ}C$. Using the resultant 52 pyrolytic components identified in the programs as components, principal component analysis (PCA) showed statistical classification between flue-cured and burley tobacco lamina. Among six pyrolysis temperature ranges, the best discrimination was achieved at the temperature range from 250$^{\circ}C$ to 300$^{\circ}C$ and from 300$^{\circ}C$ to 350$^{\circ}C$.

• 유기물자원화
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• 제16권4호
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• pp.57-63
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• 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.

• 한국환경과학회지
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• 제11권4호
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• pp.375-382
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• 2002

The total hydrocarbon distribution of oil products obtained from the pyrolysis of four kinds of mixtures of polyethylene-polystyrene waste has been studied by multidimensional chromatography(high performance liquid chromatography followed by capillary gas chromatography)/mass spectrometry. Saturated, unsaturated and aromatic hydrocarbons in oil products were selectively pre-separated according to structural groups by HPLC and the weight fraction of each group was estimated by analysis of each component using GC-FID response factors. The hydrocarbon distribution of aliphatic fraction consists of $C_{5}$ to $C_{25}$ saturated and unsaturated hydrocarbons. And that of aromatics fraction consists of benzene, toluene, xylene, styrene, propenyl benzene, naphthalene, and some of derivatives. Pyrolysis temperature did not affect the ratio of total weight fraction of aliphatic over aromatic hydrocarbon distribution in case of PS only and PE-PS mixtures (1:1 and 1:4 wt. ratio) as a feed while affected the ratio of total wt. fraction in case of PE only. The optimal temperature for the maximum oil production was $600^{\circ}C$ for pyrolysis of PS and 1:1 and 1:4 mixtures of PE and PS. The optimal condition for aromatic recovery was $600^{\circ}C$ with 1:1 mixture of PE and PS. In this condition, aromatic was produced up to 90% of total oil product. The maximum yield of toluene, xylene, styrene, and propenyl benzene were 8.6, 8.9, 51.0 and 7.4% of feed for pyrolysis PS at $700^{\circ}C$, respectively. However, only 1.3% naphthalene was recovered at $700^{\circ}C$ with 1:1 PE:PS(by wt.).

• 자원리싸이클링
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• 제17권6호
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• pp.50-56
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• 2008

Post-consumed플라스틱 중 폐 polypropylene fraction으로 분리된 재료를 이용하여 열분해 실험을 수행하였다. 본 연구의 목적은 열분해 생성오일 중 용제로 사용이 가능한 BTEX-aromatics 수율이 반웅온도에 따라 어떤 영향을 받는지 고찰하는 것이었다. 이를 위하여 열전달이 우수한 유동층 반응기를 이용하여 $650^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$ 사이의 반응온도에서 열분해 실험을 진행하였다. 본 실험에서는 오일생성 극대화를 위해 열분해 반응 중 생성되는 가스를 유동화 가스로 사용하였으며, 유동화 가스의 유량과 시료 투입율은 실험 중에 일정하게 유지하였다. 실험결과 gas, oil 및 char가 반응 생성물로 얻어졌다. 생성 가스는 GCs(TCD, FID)를 사용하여 정량 분석하였고 정성적 분석을 위해서는 GC-MS 시스템을 이용하였다 정확한 분석을 위해서 생성오일은 진공 증류하여 distillation residue를 분리하였으며, 증류한 oil은 GC-MS 통해 정성 및 정량적 분석을 수행하였다. 반응온도가 높아질수록 distillation oil중의 BTEX-aromatics의 함량은 증가하였으며 $695^{\circ}C$에서 약 30% 정도의 함량을 나타내었다. 생성 가스는 대부분 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_2H_6$, $C_3H_6$, $C_4H_{10}$로 구성되어 있었으며, 고위 발열량은 약 45 MJ/kg로서 열분해 공정 에너지원이나 기타 연료용 에너지원으로 사용가능할 것으로 평가되었다.

• 에너지공학
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• 제16권1호
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• pp.32-39
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• 2007

석탄 열분해 공정은 석탄의 종류와 산지에 따른 변화가 커서 반응특성을 석탄의 모든 종류에 일반화시키기는 어려우며, 열분해, 가스화 및 연소현상이 동시에 발생하므로 석탄의 종류에 따라 운전조건을 변화시켜 실험장치로부터 최적의 반응 조건을 찾는 것이 중요하다. 본 연구에서는 키데코탄을 대상으로 압력 $2kg_{f}/cm^{2}$ 온도 $735{\sim}831^{\circ}C$의 가압유동층 반응기에서 가스화 반응을 수행하였으며 스팀공급량, 석탄공급량, 공기공급량 등 실험 변수에 따른 가스화 반응의 변화를 관찰하였다. 또한 여러 실험변수들의 변화에 따른 생성가스 성분의 변화를 정량적으로 분석하고, 생성가스 중 $H_{2}$와 CO의 농도를 기준으로 최적의 반응 조건을 결정하였다. 본 실험에서의 최적의 반응 조건은 공기/석탄 비 4.45, 스팀/석탄 비 0.21이었다. 가스화 반응보다 연소반응이 활발하게 일어나면 반응온도가 급격히 증가하므로 안정적인 가스화를 위하여 석탄과 스팀의 주입속도 조절이 매우 중요하였다. 연속운전을 위한 안정적인 운전조건에서 생산되는 발생가스의 CO의 농도는 약 18%, $H_{2}$의 농도는 약 17%였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.21-28
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• 1986

목질물질(木質物質)인 톱밥, 볏짚 그리고 왕겨를 열분해(熱分解)하여 기상물질(氣相物質)을 합성(合成)하기 위해, 석영으로 설계 제작된 반응탑(反應塔)을 사용하였다. 최초의 반응온도 350$^{\circ}C$로부터 열분해(熱分解)와 gasification 반응(反應)이 완결된다고 예상되는 550$^{\circ}C$까지 가열하였다. 촉매가 반응온도에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 $K_2CO_3$와 $Na_2CO_3$를 촉매로 사용하였다. 합성(合成) gas chromatograph와 mass spectrometer에 의해 CO, $CO_2$, $CH_4$ 그리고 $CH_3CHO$등인 것으로 판명되었다. 합성(合成) gas의 수율(收率)과 조성(組成)은 반응온도(反應溫度)와 이 반응에 사용되는 촉매에 달려있지만, 톱밥을 시료(試料)로 반응온도 550$^{\circ}C$, $K_2CO_3$를 촉매로 사용한 반응(反應)에서 생성되는 gas 체적(體積)은 1,800$m{\ell}$/g 톱밥에 달한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권1호
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• pp.34-39
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• 2017

현재까지 에너지의 지속적인 요구는 대부분 화석연료에 의해 충족되고 있다. 하지만 화석연료의 한계성과 온실가스 발생 등의 환경문제로 인해 새로운 대체에너지 연구 개발에 대한 관심이 크다. 탈수 하수 슬러지를 연료 에너지로 전환하기 위해 슬러지 촤와 흑연의 두 가지 열수용체를 적용한 경우 마이크로웨이브 열분해 특성을 파악하였다. 두 수용체 모두 열분해 생성물 발생량은 가스, 슬러지 촤 그리고 타르 순으로 생성되었다. 열분해의 경우 생성가스의 주성분은 수소와 메탄이고 일부 경질 탄화수소 등이 포함되었다. 흑연 수용체의 경우 중질타르가 다량 발생되었고, 많은 양의 경질탄화수소가 발생되었다. 이 상의 실험결과로 볼 때 탈수 하수 슬러지의 마이크로웨이브 열분해에 의해 생성된 가스를 연료로 이용이 가능하지만, 가스 중에 함유된 응축성 PAH 타르를 처리해야 한다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.232-239
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• 2021

본 연구는 '열매체 및 가스 순환형 열분해 시스템'이라는 새로운 시스템 개발을 위해 열분해 실험을 수행하기 전에 공정 모사를 위한 기본 데이터를 얻기 위하여 수행되었다. 기초 열분해 실험에서는 폐플라스틱 대신 폴리프로필렌(PP)을 모델 물질로 선택하였고, '열매체 및 가스 순환형 열분해 시스템'에서 열전달 매체로 활용되는 유동사(이하 sand로 표기)를 사용하였다. Ni은 촉매 열분해를 촉진하기 위해 모래에 활성 촉매로 담지하였다. 열중량분석기(thermogravimetric analyzer, TGA)를 이용하여 PP의 기본 물성을 분석하고, N₂ 분위기 600 ℃에서 열분해하여 액상 오일을 생산하였다. 촉매 열분해 반응을 통해 생성된 액상 오일은 GC/MS를 이용하여 탄소 수 분포를 분석하였다. 이번 연구에서는 열분해 공간 속도와 촉매량의 변화가 열분해 후 생성되는 액상 오일 수율과 액체 연료의 탄소수 분포에 미치는 영향을 조사하였다. Ni/sand를 이용하면 열분해 오일 수율은 공간속도 30,000 h^-1에서 10 wt% Ni/sand 하나의 조건을 제외하고 오일 수율이 증가하였고, C₆ ~ C₁₂사이의 탄화수소의 비율은 증가하였다. 공간속도가 증가하면 더 높은 열분해 오일 수율을 얻었으나, C₆ ~ C₁₂사이의 탄화수소의 비율은 감소하였다. 1 wt% Ni/sand를 이용한 경우, 10 wt% Ni/sand를 사용할 때 보다 액상 오일 수율은 더 높았다. 결론적으로 공간속도 10,000 h^-1에서 1 wt% Ni/sand를 이용하였을 경우 오일 수율은 60.99 wt%이고, 42.06 area%의 가장 높은 C₆ ~ C₁₂ 탄화수소의 비율이 나타났다.