• 제목/요약/키워드: Pyrolysis-oil

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억새류의 급속열분해를 통해 회수한 바이오원유의 수율과 특성 (Fast Pyrolysis of Miscanthus: Biocrude Oil Yields and Characteristics)

  • 복진필;최항석;최연석;박훈채;문윤호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.107.2-107.2
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    • 2011
  • 억새는 척박한 토양 조건에서도 쉽게 자라며 관리가 용이하다는 장점이 있어 바이오에너지 작물로 주목을 받고 있다. 억새는 주로 Miscanthus sacchariflorus(물억새)와 Miscanthus sinensis(참억새) 그리고 두 억새의 잡종인 Miscanthus giganteus로 구분되며, 최근 기존의 억새보다 생체량을 크게 늘린 거대억새가 개발되기도 하였다. 본 실험에서는 우리나라 전역에서 가장 흔하게 볼 수 있는 물억새와 참억새를 유동층 반응기를 이용하여 급속열분해 하였다. 본 연구의 목적은 억새로부터 얻은 바이오원유와 나무로부터 얻은 바이오원유의 특성을 비교하고, 시료투입속도의 변화를 주어 억새로부터 얻은 바이오원유의 수율과 특성을 알아보고자 함이다. 시료의 투입속도는 200g/h, 300g/h, 500g/h, 1000g/h로 변화를 주었으며, 반응온도($500^{\circ}C$), 공탑속도(0.19m/s), 응축기온도($10^{\circ}C$)는 매 실험마다 동일하게 유지하였다. 수집한 바이오원유는 공업분석을 통해 연료로서의 가치를 알아보았다. 목재를 급속열분해 한 경우 바이오원유의 수율은 56.03wt.%로 동일한 조건에서 억새를 급속열분해 한 경우 보다 약 6wt.%가량 높았다. 바이오원유의 발열량은 큰 차이가 없었으나 수분과 점도에서 큰 차이를 보였다. 투입속도가 증가할수록 바이오원유의 수율은 증가하는 경향을 보였으며, 시간당 1000g을 투입하였을 때는 수율이 감소하였으나 수율의 변화는 크지 않았다. 투입속도가 증가하는 경우 바이오원유의 고위발열량과 점도는 감소하고 수분이 증가하는 경향을 보였다.

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Preparations of Carbon Fibers from Precursor Pitches Synthesized with Coal Tar or Petroleum Residue Oil

  • Yang, Kap-Seung;Park, Young-Ok;Kim, Yong-Min;Park, Sang-Hee;Yang, Cheol-Min;Kim, Yong-Joong;Soh, Soon-Young
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권2호
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    • pp.97-102
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    • 2000
  • Pitch precursors were synthesized from coal tar(CT) and pyrolysis fuel oil(PFO, petroleum residue oil) at relatively low temperature of $250^{\circ}$, in the presence of horontrifluorideidiethyletherate complex(BFDE) as a catalyst and nitrobenzene(NB) as a co-catalyst. The softening point, nitrogen content and carbon yield increased with an increase of concentration of NB. The pitch precursors with good spinnability were prepared by removing the volatile components through $N_2$ blowing. The precursor pitches were spun through a circular nozzle, stabilized at $310^{\circ}$ and finally carbonized at $1000^{\circ}$. The optically anisotropic structure formed at the absence of NB was changed into isotropic structure, showing a decrease in size of the flow domain. The hollow carbon fiber could be prepared in the process of stabilization. The results proposed that the morphology of carbon materials could be controlled by changing the concentration of catalyst and/or co-catalyst and/or stabilization condition that affect on the mobility of molecules during carbonization.

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수용액중에 함유된 석유화합물들의 흡착처리에 관한 연구 (Adsorption Treatment of Petroleum Oil on Aqueous Phase)

  • 이택혁;손병찬;이상범;김일한
    • 분석과학
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    • 제5권1호
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    • pp.1-5
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    • 1992
  • Amberlite XAD 고분자수지 및 고분자수지 대체흡착제인 rice bran, rice straw 그리고 sawdust에 대한 petroleum oil의 흡착량을 최저 흡착조건에서 뱃치법으로 측정하여 조사하였다. Rice bran과 rice straw에 대한 petroleum oil의 흡착량은 XAD계열수지의 흡착량의 약 50% 정도로 흡착성이 우수하였다. 또한 이들 대체흡착제의 흡착능을 증대시키기 위한 탄화시간은 $200^{\circ}C$, 30분이 최적 조건이었다. Sawdust의 경우에는 30% MeOH 매질에서는 흡착성이 매우 약한 반면 0.5M NaCl 매질에서는 XAD수지 흡착능이 약 1/2에 도달하였다. Rice bran과 rice straw는 외관상의 구조차이와는 관계없이 비슷한 흡착능력을 보였다. 따라서 rice bran과 rice straw들은 XAD계열 수지에 대한 대체흡착제로 충분한 흡착능력을 가지고 있는 것으로 보인다.

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볏짚의 급속 열분해 생성물에 대한 반응온도의 영향 (Influence of Reaction Temperature on the Pyrolytic Product of Rice Straw by Fast Pyrolysis using a Fluidized Bed)

  • 강보성;박영권;김주식
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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    • pp.47-58
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    • 2005
  • 온도변화에 따른 볏짚의 열분해 생성물의 분포와 생성물의 화학적 구성을 알아보기 위하여 볏짚의 열분해 실험을 진행하였다. 열분해 온도는 약 466, 504, $579^{\circ}C$사이에서 진행하였다. 유동화 가스로는 생성가스를 사용하였으며 유량은 30L/min을 사용하였다. 볏짚의 열분해 결과 기체, 액체, 고체 물질을 얻을 수 있었다. 기체물질은 GC(TCD, FID)를 이용하여 성분 조성을 분석하였다. 액체물질은 상등액과 tar로 분리하여 발열량, 원소분석, 수분, GC/MS를 통해 화학구성성분을 분석하였다. 고체물질은 원소분석, 발열량을 측정하였다. 액체물질의 화학특성 분석결과 연료뿐만 아니라 화학 원료물질로서의 사용가능성을 볼 수 있었다.

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열분해/GC/MS에 의한 재현 단청 시편에서 아교의 확인 (Confirming Animal Glue in Dancheong Sample by Pyrolysis/GC/MS)

  • 박종서;김미정;김순관
    • 보존과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.21-32
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    • 2016
  • 아교는 나전, 목가구, 단청 등 문화재에 접착제 및 교착제로 광범위하게 사용돼 온 전통재료이다. 아교의 분석과 확인은 주로 IR에 의한 작용기의 확인을 통해 이루어졌으나 몇 가지 물질이 섞여 있는 경우 밴드의 중복 등에 의해 명확하게 아교를 확인하는데 어려움이 있다. 열분해/GC/MS분석은 소량의 시료로 열분해 산물의 화학성분을 알 수 있어 아교 등 고분자 재료의 성분을 분석하는데 유용하다. 본 연구에서는 단청 시편에서 아교를 이 방법으로 확인하고자 하였다. 우선, 단청 채색에 사용되는 아교, 동유에 대한 열분해/GC/MS 분석을 실시하여 주요하면서 특징적인 열분해산물을 확인하였다. 또한, 뇌록을 칠한 단청시편을 제작하여 열충격 시험과 인공 풍화 시험 후에 분석을 했을 때 약화가 되긴 하였지만 아교의 특징적인 peak의 검출이 가능하였다. 이로부터, 단청과 같이 다양한 재료와 풍화상태로 구성된 문화재에서 아교의 검출이 열분해/GC/MS로 가능함을 확인하였다. 아울러, 단청 시편을 IR로 분석하여 IR과 열분해/GC/MS 분석 간에 아교 검출 능력을 비교하였다.

Modification of Urea Formaldehyde Resin with Pyrolytic Oil on Particleboard

  • Adegoke, Olaoluwa Adeniyi;Ogunsanwo, Olukayode Yekeen;Olaoye, Kayode Oladayo
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제36권3호
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    • pp.219-224
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    • 2020
  • Urea formaldehyde resins are widely used in the manufacturing of wood composite and their usage is always combined with release of formaldehyde characterized to be hazardous to health during and after the manufacturing of the products. This study investigates the effectiveness of wood-based adhesive from oil of pyrolysed Triplochiton scleroxylon sawdust for the production of composite board. The wood-derived Pyrolytic Oil (PyO) was blended with Urea Formaldehyde (UF) resin to formed Pyrolytic Oil-Urea Formaldehyde (PyOUF). The obtained PyOUF called Wood-Based Adhesives at four blends and control (UF) viz; 1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 1:3 were further employed to prepare the composite board and test for their bonding strength by physical (water absorption-WA and thickness swelling-Th.S) and mechanical properties (modulus of elasticity-MOE, modulus of rupture-MOR, and impact bending-IB). Data obtained was analysed using analysis of variance at α 0.05. The result of analysis of variance conducted on physical properties show significant difference (p≤0.05) between the WA values obtained when testing the different blending proportion of PyOUF and likewise between 2 and 24 h of immersion. PyOUF had significant effect (p≤0.05) on Th. S for 24 h but no significant different (p>0.05) for the 2 h period of soaking. The analysis of variance on mechanical properties of the composite board (MOE, MOR, and IB) show significance differences (p≤0.05) between the strength values obtained when testing the different ratios of PyO with UF. PyO content influenced the properties of the boards and it is evident that PyO can be used in the manufacture of composite board.

폐플라스틱 열분해(熱分解) 재생연료유(再生燃料油)의 열화학적(熱化學的) 처리(處理) 특성(特性) (Thermo-Chemical Treatment Characteristics of Recycling Oil Obtained from Pyrolysis of Refused Plastics)

  • 이인구;김재호
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2006년도 고분자리싸이클링 심포지엄
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    • pp.39-54
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    • 2006
  • 폐플라스틱으로부터 만든 재생연료유의 연료특성 향상을 위하여 수첨 열분해 실험을 수행하였다. 주요 실험인자로 반응온도($300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$), 촉매(알루미나-실리카, 활성탄, 제올라이트)를 선정하였고 이들이 액상 생성물의 인화점, 동점도, 고형물 함량에 미치는 영향을 조사하였다. $300^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ 온도에서 수첨 열분해는 재생연료유의 연료특성을 개선하는 효과가 있었다. $500^{\circ}C$ 이상 온도에서는 열분해반응이 활발하게 진행되어 생성물의 인화점이 급격히 낮아졌다. 촉매를 도입하여 생성물의 인화점을 높일 수 있었는데 이는 촉매가 수첨반응을 활성화하였기 때문으로 사료된다. 동점도는 무촉매 반응에서 가장 낮은 값을, 제올라이트 촉매 반응에서 가장 높은 값을 보였다. 고형물 제거율은 모든 반응조건에서 70 % 이상이었다. 조사한 촉매들 중에서 활성탄이 재생연료유의 수첨 열분해 반응에 가장 안정적이며 높은 활성을 보였다.

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벤치 규모 연속반응시스템에서 저급 열분해유 분해반응에 대한 반응온도 프로그램의 영향 (Effect of Reaction Temperature Program on Thermal Degradation of Low-quality Pyrolytic Oil for Bench-scale Continuous Reaction System)

  • 이경환;남기윤
    • 청정기술
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    • 제15권3호
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    • pp.186-193
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    • 2009
  • 본 연구에서는 상용운전 중에 있는 반연속식 로터리 킬른형 열분해반응기에 지자체에서 발생되는 필름형 혼합 폐플라스틱을 투입한 후 열분해하여 얻은 저급의 열분해유를 세 형태의 반응온도 프로그램에서 분해반응시키고, 여기에서 얻어지는 생성유의 특성을 논의하였다. 원료인 저급 열분해유의 특성은 원소분석 및 발열량 분석, SIMDIST 분석으로 확인하였고, 각 반응온도 프로그램에 따른 분해반응 결과는 각 성분의 수율분포, 액상 생성물의 누적수율과 생성비 등으로 논의하였다. 연구결과는 한 단계 반응온도 프로그램에 비해 다단계 반응온도 프로그램의 경우가 원하는 생성물인 오일수율이 높았고, 상대적으로 잔류물의 수율은 낮게 나타났다. 연속적인 열분해반응에서 반응온도 프로그램은 생성물의 수율분포 등 생성유 특성에 많은 영향을 주었다.

TGA와 Py-GC/FID를 이용한 Al-MCM-48상에서 HDPE의 촉매(觸媒) 열분해(熱分解) (Catalytic decomposition of HDPE over Al-MCM-48 using TGA and Py-GC/FID)

  • 김영민;김승도;박영권;김지만;전종기
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권5호
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    • pp.17-25
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    • 2006
  • 본 연구는 Al-MCM-48을 이용하여 HDPE를 촉매 분해하는 것으로, Al-MCM-48의 촉매 활성을 Al-MCM-41, Beta, ZSM-5와 비교하였다. Al-MCM-48를 사용한 열분해 활성은 무촉매 열분해의 활성보다 매우 높았다. 다른 촉매와 비교했을 때 Al-MCM-48의 활성화 에너지는 거의 차이가 없었다. 촉매의 점진적인 비활성화 경향도 조사하였다. ZSM-5와 Al-MCM-48은 Al-MCM-41과 Beta보다 비활성화 경향이 낮았다. Py-GC/FID(pyrolyzer)를 이용하여 열분해 생성물의 특성에 대하여 분석하였다. 그 결과 ZSM-5 촉매를 사용한 경우에는 $C_1-C_4$ 범위의 기상 생성물이 많이 생성되었다. Al-MCM-41과 Beta를 사용한 경우에는 주로 $C_5-C_{12}$ 범위의 화합물이 생성되었다. Al-MCM-48은 다른 촉매들에 비해 $C_5-C_{22}$ 범위의 오일 생성물에 대해서 높은 선택도를 나타내었다.

Development of Palladium, Gold and Gold-Palladium Containing Metal-Carbon Nanoreactors: Hydrogen Adsorption

  • Mayani, Vishal J.;Mayani, Suranjana V.;Kim, Sang Wook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권5호
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    • pp.1312-1316
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    • 2014
  • Metal-carbon nanoreactors (MCNRs) were prepared from a pristine carbon cage (CC) using a simple and efficient template method with nano silica ball (NSB), pyrolysis fuel oil (PFO) and transition metals, such as palladium and gold. Metal nanoparticles were embedded in approximately 25 and 170 nm sized, highly ordered carbon cages. The newly developed Pd, Au and Au-Pd doped carbon nanoreactors were characterized by microanalysis, $N_2$ adsorption-desorption isotherm, powder X-ray diffraction (XRD), thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), transmission electron microscopy and inductively coupled plasma (ICP) analysis. The ordered MCNRs have exhibited dynamic hydrogen adsorption capability compared to the carbon cage.