본 연구에서는 기존 소각방법의 단점을 보완할 수 있는 열분해를 통해 폐전선을 처리하고 부가적으로 생성되는 구리 및 합성연료유의 회수를 그 목적으로 하고 있다. 폐전선의 열분해 공정을 거쳐 구리를 회수하고 쉽게 오일로 분해될 뿐 아니라 오일의 유용성이 매우 크기 때문에 아주 고가의 유효자원을 회수할 수 있다. 폐전선 열분해를 위한 최적 온도를 결정하기 위하여 350, 450, $550^{\circ}C$에서 열분해를 실행하였다. $700^{\circ}C$까지 TG/DTA를 실행하였으며 온도상승률은 분당 $5^{\circ}C$로 하였다. 그 결과 PVC의 염화수소제거를 위한 최적 온도 범위가 PE나 PP보다 낮은 영역인 $280{\sim}350^{\circ}C$임을 보였다. 실질적으로 폐전선으로부터 95% 이상의 구리금속과 발열량이 8027 kcal/kg인 합성연료유를 회수할 수 있었다.
Manocha, Satish;Bhagat, Jignesh H.;Manocha, Lalit M.
Carbon letters
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제2권2호
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pp.91-98
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2001
Porous carbons have been prepared from different parts of banana stems using two different routes, viz., by pyrolysing the mass at different temperatures as well as by treating the dried mass with chemicals followed by pyrolysis. The pyrolysis behaviour of all these materials has been studied up to $1000^{\circ}C$. Samples treated with acids exhibit more increase in surface area as compared to those treated with alkalies or salts. Analysis of BET surface area shows that the carbon prepared at low temperature shows mixed porosity, i.e., micro and mesopores. Samples heated to high temperature above $700^{\circ}C$ show decrease in macroporosity and increase in microporosity. Liquid adsorption studies have been made using methylene blue and heavy oil. The activated carbons so prepared exhibit higher oil adsorption mainly in the macro and mesopores.
In case of domestic pyrolysis dry distillation gassification technology, it stays at the stage of its early introduction and development. Moreover, the companies possessed of this technology are limited to Japan and some countries in Europe, and domestic operative performance of this system is nominal, so there exist a lot of difficulties in securing its basic data. In addition, considering its operation and management, there happens a corrosion of metals by the production of corrosive gases in time of combustion of waste, and there arise a problem of occurrence of low temperature corrosion on exterior casing or gas ducts of a combustion chamber due to the high temperature corrosion around the burner of an incinerator, lowering the durability of an incinerator. Therefore, this study looked at the problems arising in time of incineration by understanding the characteristics of the pyrolysis dry distillation gassification incinerating facility, and did research on the improvement plan for durability of an incinerator for more economic, efficient waste incineration.
본 연구의 목적은 생활폐기물에 저품위 무연탄의 혼합 후 열분해 반응 특성을 연구하는데 목적이 있다. 반응 변수로 혼합율, 반응온도, 승온속도에 따른 열분해조건을 고찰하였다. 그 결과, 저품위 무연탄 20 wt.%를 첨가한 혼합 시료가 3,500 kcal/kg 이상의 저위발열량 확보를 위한 최적의 혼합비로 나타났다. 가장 높은 반응속도상수 도출을 위해서는 $700^{\circ}C$의 조건에서 이루어 질 것으로 판단되었다. 또한 시간당 온도의 비가 증가할수록 반응속도상수가 선형적으로 높게 나타났으나, 열분해 시 전력비 상승 및 열분해 생성 char의 수율 등을 고려하여 더 낮은 승온속도에서 열분해가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
$SrZr_{0.95}$$Y_{0.05}$$O_{2.975}$ powder was synthesized by ultrasonic spray pyrolysis using a solution that Sr carbonate and Zr and Y nitrates were dissolved in a citric acid solution. The processes of particle formation were in-vestigated with respect to solution properties and pyrolysis temperature. With changing the solution con-centration form 0.1M to 0.01M there was a tendency that average sizes of droplets and particles were de-creased and their size distributions were narrowed. Citrate functional groups converted the droplets into gel particles which prevented an inhomogeneous precipitation of the metal ions and facilitated the diffusion of gases during thermal decomposition. As a result the powder having spherical particles without hollow par-ticles could be prepared. Low pyrolysis temperature led to amorphous particles due to incomplete pyrolysis and made the particles difficult to maintain spherical shape due to retarded gelation of the droplets. Whereas higher pyrolysis temperature produced hollow and broken particles because the droplets un-derwent rapid gelationand decomposition. The particles obtained at two pyrolysis temperature $500^{\circ}$and $1000^{\circ}C$ consisted of a perovskite phase and a very small amount of $SrCO_3$ However after calcination at $1000^{\circ}C$ the particles contained a single perovskite phase having an average particle size of 0.63${\mu}{\textrm}{m}$ and an apparent density near to the theoretical density.
본 연구는 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 열분해공정에 대한 운전특성을 연구하였다. 운전조건의 중요한 변수로는 열분해시간, 건조와 열분해 공정의 시간비율, 슬러지 함수율, 슬러지 고형물량(TS비율), 열분해 온도조건의 영향을 조사하였다. 슬러지 열분해 단계의 반응속도는 1차 반응으로 나타났다. 이 반응식은 슬러지 열분해반응의 메카니즘의 기초가 된다. 열분해 온도증가에 따라서 생산물은 오일 및 타르 변화가 일어났고, 열분해 가스화에 의해서 생산된 생성물의 조성도 변화가 일어났다. 열분해 온도변화에 따라서 주요 부산물인 가스와 탄소성분은 다르게 분포되어졌다. 생성가스 구성성분은 대부분이 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO와 타르로 구성되었다. 열분해 온도 $670^{\circ}C$의 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스 생성이 증가되어졌고, $600^{\circ}C$의 열분해 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스생성량은 감소하는 반면 톨루엔과 벤젠 성분을 가진 오일류 생성이 증가되었다. 특히 고형물의 산물인 타르는 $670^{\circ}C$일 때 슬러지 1t당 134kg으로 낮게 발생된 반면, 열분해온도가 $600^{\circ}C$일 때 134kg/t으로 생성량이 감소되었다. 타르는 분석결과 대부분이 탄소성분이었고, 슬러지의 열분해에서 가스로 생성되는 과정은 온도가 높은 경우 효과적임이 밝혀졌다.
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.
ABS와 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 및 ABS-PE 혼합물의 저온열분해를 회분식 반응기를 이용하여 상압 및 $450^{\circ}C$에서 실행하였다. 열분해 시간은 20~80분까지 하였고 열분해로 생성된 성분은 지식경제부에서 고시한 증류성상온도에 따라 가스, 가솔린, 등유, 경유, 중유로 분류하였다. ABS와 PE의 혼합 폐플라스틱의 열분해 전환율은 PE의 함량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 열분해생성물의 수율은 PE의 함량이 높을수록 중유 > 가스 > 가솔린 > 경유 > 등유 순으로 회수되었다.
This study was conducted to investigate the pyrolysis characteristics of switchgrass using TGA-FTIR instrument. Switchgrass is a high yielding perennial grass that has been designated as a potential energy crop, because of its high energy value. Ground switchgrass were pyrolysed at different heating rates of 10, 20, 30, and $40^{\circ}C/min$ in a TGA-FTIR instrument. The thermal decomposition characteristics of switchgrass were analyzed, and the gases volatilized during the experiment were identified. The thermal decomposition of switchgrass started at approximately $220^{\circ}C$, followed by a major loss of weight, where the main volatilization occurred, and the thermal decomposition was essentially completed by $430^{\circ}C$. The pyrolysis process was found to compose of four stages; moisture evaporation, hemicellulose decomposition, cellulose decomposition, and lignin degradation. The peak temperatures for hemicellulose decomposition ($306^{\circ}C$ to $327^{\circ}C$) and cellulose decomposition ($351^{\circ}C$ to $369^{\circ}C$) were increased with greater heating rates. FTIR analysis showed that the following gases were released during the pyrolysis of switchgrass; $CO_2$, CO, $CH_4$, $NH_3$, COS, $C_{2}H_{4}$, and some acetic acid. The most gas species were released at low temperature from 310 to $380^{\circ}C$, which was corresponding well with the observation of thermal decomposition.
Poly(ethylene-co-vinyl acetate) (EVA) was pyrolyzed to eliminate acetic acid of VA unit using off-line pyrolysis, and the deacetylated EVA was analyzed infrared spectroscopy (IR) and pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS). EVA film for deacetylation was prepared by solution casting on aluminum foil and it was pyrolyzed at low temperature of $300^{\circ}C$ in the off-line pyrolysis apparatus. After deacetylation, carbon-carbon double bond (C=C) was formed by 1,2-elimination of the VA unit in the EVA backbone. Most of C=C bonds were trans-1,4-unit and 1,2-unit was also observed. Presence of the 1,2-unit in deacetylated EVA indicates that terminal or branch VA units exist in the raw EVA. Py-GC/MS chromatogram of deacetylated EVA displayed much smaller acetic acid and much more abundant other pyrolysis products than that of raw EVA, which means that the pyrolysis efficiency and separation condition were improved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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