• 제목/요약/키워드: Toluene decomposition

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Influence of Maleic Anhydride Grafted onto Polyethylene on Pyrolysis Behaviors

  • Chung, Yu Yeon;Choi, Sung-Seen
    • Elastomers and Composites
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    • 제51권3호
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    • pp.233-239
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    • 2016
  • Polyethylene (PE) and maleic anhydride-grafted PE (PE-g-MAH) were pyrolyzed, and their pyrolysis products were analyzed using gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) to investigate the influence of MAH grafted onto PE on pyrolysis behaviors. Major pyrolysis products of PE and PE-g-MAH were n-alkanes, 1-alkenes, ${\alpha},{\omega}$-alkadienes, and aromatic compounds. 1-Alkenes were more formed than n-alkanes, ${\alpha},{\omega}$-alkadienes, and aromatic compounds. Butadiene was more produced from PE than PE-g-MAH, whereas toluene and ethyl benzene were more generated from PE-g-MAH than PE. Difference in the pyrolysis behaviors between PE and PE-g-MAH were explained by initial decomposition of MAH moiety.

Catalytic Pyrolysis of Waste Polyethylene Terephthalate over Waste Concrete

  • Lim, Sejeong;Kim, Young-Min
    • 공업화학
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    • 제30권6호
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    • pp.707-711
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    • 2019
  • The feasibility of waste concrete as a catalyst for the effective pyrolysis of polyethylene terephthalate (PET) was examined using thermogravimetric (TG) and pyrolyzer-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) analyses. TG analysis results indicated that the maximum decomposition temperature of PET is not altered by the use of waste concrete, showing similar values (407 ℃ and 408 ℃ at 5 ℃/min). Meanwhile, the volatile product distribution data obtained from the Py-GC/MS analysis revealed that the use of waste concrete promoted the deoxygenation reaction via converting the oxygen containing products such as benzoic acids, benzoates, and terephthalates to valuable deoxygenated aromatic hydrocarbons including benzene, toluene, ethylbenzene, and styrene. This suggests that the waste concrete can be used as a potential catalyst for the production of valuable aromatic hydrocarbons from PET pyrolysis.

난연기능 nano 및 microcapsule의 개발 및 응용(Ⅰ) (Development and Applications of Frame Retardant Nano and Microcapsule)

  • 김혜인;홍요한;박수민
    • 한국염색가공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.31-42
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    • 2008
  • Tricrecyl phosphate(TCP)-containing polyurea microcapsules were prepared by interfacial polymerization using aromatic 2,4-toluene diisocyanate(TDI) and ethylenediamine(EDA) as wall forming materials. The effects of the protective colloids of polyvinylalcohol(PVA) and gelatin were investigated through experimentation. The mean size of prepared polyurea microcapsules was smaller and the surface morphology of the microcapsule prepared by the PVA as protective colloid was much smoother than the gelatin. As the concentration of protective colloid increased, the wall membrane of the polyurea microcapsules became more stable, the thermal stability of the wall membrane increased, the mean particle size became smaller, and the particle distribution was more uniform. PET containg microTCPs have a higher activation energy of decomposition, higher char content and lower heat of combustion.

마이크로웨이브 열분해를 이용한 폴리스티렌으로부터의 고분자 원료 물질의 회수에 관한 연구 (Study on the Recovery of Polymeric Raw-materials from Waste Polystyrene by the Microwave Thermal Decomposition)

  • 강태원;유효운;황택성
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2003년도 추계정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.190-195
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    • 2003
  • A novel microwave-induced pyrolysis of polystyrene in motor oil was performed using a quartz tube reactor with silicon carbide as the microwave absorbent. Different pyrolysis conditions were investigated, such as time range from 30 minutes to 1 hour and power range from 180 to 250 watt. The distillate components were analyzed with GC-MS, and styrene, 1-methyl styrene, toluene, ethyl benzene were the four main products. Among these, styrene took over 70 percentages. Temperature of the complete pyrolysis using microwave was much lower than that of conventional thermal pyrolysis method.

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Bath-type 초음파(超音波) 세척기(洗滌器)를 이용(利用)한 태양전지모듈 접착제(接着劑) EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 분해특성(分解特性) (Decomposition of EVA(Ethylene vinyl acetate) used as an adhesion of photovoltaic(PV) module by ultrasonic irradiation in bath-type cleaner)

  • 김영진;이재영
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권6호
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    • pp.50-55
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    • 2011
  • 태양전지(Photovoltaic, PV) 모듈의 층간 접착제로 사용된 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)를 초음파 조사(irradiation)를 이용하여, 선택적으로 분해함으로써 모듈 내 실리콘웨이퍼(Si-wafer)로 제조된 셀(cell)을 분리, 회수하는 연구를 진행하였다. 본 실험에 사용한 초음파 발생장치는 bath-type의 초음파 세척기 (Output: 130 W, Frequency: 40 kHz)로, PV모듈과의 거리는 2 cm로 고정하고 유기용매 종류, 농도, 온도를 조절하면서 EVA 분해 및 셀의 분리 최적 조건을 도출하였다. $55^{\circ}C$, 5M인 조건에서는 용매 종류에 상관없이 160 min 이내에 EVA층의 완전 분해는 가능하였으나, 분해과정 중 발현되는 팽창현상(swelling)에 의해 셀의 일부분이 파손된 상태로 회수되었다. 반면에 $65^{\circ}C$, 5M조건에서는 셀의 파손이 억제된 상태로 회수 가능하였으며, 이는 온도 상승에 의해 EVA 성분의 분해속도가 상승되고, 이로 인해 EVA층의 팽창현상이 발현되기 전에 분해가 일어난 결과라고 판단된다.

초임계 이산화탄소내 촉매산화분해에 의한 방향족 유기용매의 분해특성 (Decomposition of Aromatic Organic Solvents with Catalytic Oxidation in SC-CO2)

  • 이승범;홍인권
    • 공업화학
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    • 제9권5호
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    • pp.624-628
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    • 1998
  • 초임계 이산화탄소내에서 방향족 유기용매(BTX)를 0.5% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매가 충전된 고정층 반응기를 이용하여 완전분해를 시도하였다. BTX의 전환율은 반응기 입구에서 유기용매의 농도와 초임계 이산화타소의 몰밀도에 의존하는데, 입구농도가 감소함에 따라 전환율은 크게 증가되었고, 일정한 입구농도에서 온도 증가에 따라 반응은 잘 진행되어 전환율이 증가됨을 알 수 있었다. 동일 온도에서 압력이 증가함에 따라 큰 전환율을 보임을 알 수 있었다. 또한 실험조건 $300^{\circ}C$, 204.1 atm에서 benzene은 98.5% 이상의 전환율로 거의 완전산화 되었고, toluene과 xylene의 전환율은 $350^{\circ}C$, 204.1 atm의 조건에서 각각 82.0, 76.5%로 나타났다. 부분산화에 의한 중간생성물의 크로마토그램을 확인한 결과 중간생성물은 benzaldehyde, phenol, benzenemethanol 등으로 확인되었다. 충분한 산화반응 조건하에서 BTX가 중간생성물 없이 환경에 크게 영향을 미치지 않는 $CO_2$$H_2O$의 분해생성물로 분해가 가능한 것으로 판단되었다.

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고온 고압 조건에서의 난분해성 액상폐기물 분해 특성 (Decomposition Characteristics of Non-Degradable Liquid Waste under High Temperature and High Pressure Conditions)

  • 이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.1572-1578
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    • 2007
  • 지정폐기물은 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지, 먼지, 슬러지, 감염성폐기물 등이며, 이 중에서 많은 부분이 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지 등 액상지정폐기물이다. 이와 같은 액상지정폐기물을 적절히 분해하기 위해 먼저 액상지정폐기물에 대하여 밀도, 삼성분, 원소분석, 발열량 등 물리화학적 특성을 분석하고 0.3톤/일급의 고온고압시스템을 설계하였으며, 반응온도는 $1,200^{\circ}C$ 이상, 압력은 최대 4 $kg_f/cm^2(g)$ 조건에서 실험을 수행하였다. 폐유의 평균 밀도값은 0.93 g/mL. 폐유기용제는 0.93 g/mL, 폐합성수지는 0.91 g/mL이었으며, 삼성분과 원소분석 결과 폐유기용제는 수분 54.34%, 회분 3.35%, 가연분 42.31%이었고, 탄소 29.73%, 수소 3.82%, 산소 5.94%, 질소 2.31%, 황 0.51%이었다. 폐유의 평균 저위발열량은 8,294 kcal/kg, 폐유기용제의 경우 7,462 kcal/kg, 그리고 례합성수지는 5,809 kcal/kg으로 나타났다. 액상례기물 중 유해물질의 분해 특성을 보기 위해 대상 폐기물에 혼합한 톨루엔, TCE 그리고 톨루엔이 고온에서 분해될 때 발생하는 벤젠 3가지 물질에 대해 고온 고압 처리 전후의 양으로 각물질의 DRE를 비교한 결과, 상압조건에서 벤젠 99.73%, 톨루엔 99.73%, TCE가 99.95% 이었으며 가압조건에서 벤젠99.97%, 톨루엔 99.82%, TCE가 99.99%으로 나타나 가압조건이 상압조건보다 유해물질의 분해율이 향상된 결과를 보였다. 본 실험결과 TCE/톨루엔 혼합물의 DRE는 99.73% 이상으로 매우 높게 나타나 유해물질이 적절히 분해됨을 확인할 수 있었다.nes., CWT+35‰+Anes., NWT+15‰+Anes. 및 CWT+15‰+Anes.의 8개 실험구를 2반복으로 설정하여 경북울진∼부산까지 약 400 km (6시간)를 차량수송하였다. 수송용기는 스티로폼상자(66×42×20 cnn)로서, 여기에 해수 3 L와 액화산소를 넣은 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 혈액의 성상 및 분석항목은 수송전ㆍ후에 채혈하여 비교하였다. 수송전 hematocrit는 22.2±3.8%에서 수송후 NWT+35‰에서 15.3+3.9%, CWT+35‰은 16.7±3.0%, NWT+15‰구에서는 19.2±1.8%로 낮아졌으며, CWT+15‰구는 20.9±3.6%로 수송전과 차이가 없었다. 한편 NWT+15‰+Anes.구는 17.8±0.9%, CWT+15‰+Anes.구는 14.5±1.5%로 낮아졌다. Cortisol은 수송전 2.4±0.1 ng/ml로부터 CWT+35‰구는 16.7±12.8 ng/ml, NWT+35‰구는 47.9+19.8 ng/ml, NWT+15‰구는 43.5±13.9 ng/ml, CWT+15‰구는 26.1±8.3 ng/ml, NWT+15‰+Anes.구는 61.7±3.3 ng/ml, CWT+15‰+Anes.구는 86.1±19.0 ng/ml로 높아졌다. Glucose는 수송전 74.2±32.6 mg/dl로부터 NWT+35‰구는 197.9±27.5 mg/dl, CWT+35‰구도 272.1±29.9 mg/dl로 유의하게 높아졌다. Na/sup +/의 수송전 농도는 163.5±0.6 mEq/L로부터 NWT+35‰구와 CWT+35‰구는 각각 175.3±1.2 mEq/L, 190.0±5.0 mEq/L로 높아졌으며, 다른 실험구에서는 차이가 없었다. 본 연구 결과, cortisol과 glucose에서 수송전보다는 모든 실험구에서 높게

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VOC 분해 플라즈마-덤프 연소기 특성 (Characteristics of a Plasma-Dump Combustor for VOC Destruction)

  • 김은혁;전영남
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.492-497
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    • 2015
  • 휘발성 유기화합물인 VOCs (Volatile Organic Compounds)는 주로 도색 공정이나 유기용제를 사용하는 업체나 세탁소 등에서 발생된다. 이는 다양한 형태의 탄화수소로 구성되어 있으며 대기 중에 방출되어 희석되므로 그 농도가 낮아 발열량이 크지 않기 때문에 일반 연소기로는 직접 소각처리가 어렵다. 본 연구에서는 이와 같이 저열량 가스인 VOC를 처리하기 위해 새로운 형태의 플라즈마-덤프 연소기를 제안하였다. 이 연소기는 플라즈마 버너와 덤프 연소기 그리고 3D 매트릭스 버너의 특성이 조합된 형태로 이루어졌다. 따라서 본 연소기는 안정적인 화염형성과 VOC 분해에 필요한 충분한 분해온도와 체류시간을 확보할 수 있는 구조로 되어있다. 플라즈마-덤프 연소기의 성능특성을 규명하기 위해 모사 VOC를 톨루엔으로 하여 VOC 공급량과 농도 그리고 VOC 인젝터 위치 등에 대해 실험을 수행하였다. VOC 인젝터 위치를 바깥쪽으로 하여 톨루엔의 농도가 3,000 ppm인 VOC를 450 L/min 공급한 경우 VOC 분해효율이 89.64%이고 에너지 효율은 1.227 kg/kWh으로 기존의 연소기에 비해 우수한 성능을 보였다.

VOCs 연소용 Mn-PC 촉매 특성 (Catalytic Characteristics of Mn-PC for VOCs Combustion)

  • 서성규;마충곤;류의;윤형선;김상채
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.237-242
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Mn-PC 촉매와 상압유통식 반응장치를 이용하여 $200{\sim}380^{\circ}C$ 범위에서 VOCs(아세트알데히드, 프로피온알데히드, 톨루엔) 연소반응을 수행하였다. 촉매 전처리(air, $450^{\circ}C$, 1 hr, 60 cc/min) 전 후의 물리화학적 특성변화 조사는 TGA (Thermogravimetric Analyzer), BET (Brunauer Emmett Teller), EA (Elemental Analyzer), XRD (X-ray Diffractometer) 및 SEM (Scanning Electronic Microscope)을 이용하여 파악하였다. TGA 분석결과 Mn-PC의 열중량(공기 분위기) 감소는 $419^{\circ}C$에서 88 wt.%를 나타내었으며, 전처리 후 비표면적은 크게 증가하는 것으로 확인되었다. EA 분석결과 전처리를 통해서 유기물 성분은 분해 또는 연소되어 거의 관찰되지 않는 것으로 파악되었다. 또한 XRD분석을 통해 Mn-PC 촉매가 전처리 후 새로운 형태의 산화물인 $Mn_3O_4$로 전이됨을 확인하였다. 그리고 SEM 분석결과 전처리 과정에서 많은 micropore가 생성된 것으로 관찰되었다. 프로피온알데히드 연소의 경우 전처리한 Mn-PC는 $Mn_3O_4$와 fresh한 Mn-PC 보다 우수한 촉매활성을 나타내었다. 전처리된 Mn-PC상에서 VOCs 연소 효과는 톨루엔 < 아세트알데히드 < 프로피온알데히드 순서로 나타났다.

산업단지 발생 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)의 고온연소 특성 (Decomposition of Liquid Wastes(Waste Oil & Solvents) under High Temperature Conditions)

  • 김민철;이재정;석민광;이강우;손병현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.3761-3767
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    • 2009
  • 산업단지에서 발생하는 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)을 고온반응기에서(온도 $1,250{\sim}1,400^{\circ}C$, 압력 1기압) 연소시키면서 연소 특성, 유해물질 분해정도 및 연소 후 배출가스 특성 등을 살펴보았다. 산소와 폐기물의 질량비($O_2$/waste mass fraction)가 1.53 이하로 줄어들 때 반응기는 산화분위기에서 환원분위기로 전환되었고 연소 후 배출가스는 NOx 배출량이 감소하고 합성가스의 발생비율이 증가하였으며 BTEX류는 99.99%이상 분해되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 시스템 및 조업조건 하에서 고농도의 액상폐기물(폐유와 폐유기용제)을 처리한 결과 미량 오염물질의 배출농도는 매우 낮은 값을 보여 액상폐기물의 처리에 적합한 것으로 판단되며 또한 연소 후 합성가스도연료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.