A series of microwave waste tire pyrolysis experiments were conducted using a lab-scale batch reactor to delineate the effects of microwave ouput power on the pyrolysis behavior of waste tire. As results of experiments, it was found that as the microwave output power was increased from 1.22 kW/kg to 2.26 kW/kg, the reaction temperature and oil yield increased significantly and the required time and microwave power consumption decreased remarkably, respectively. With increased power consumption, the content of the fixed carbon of pyrolysis residue increased.
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.
폐 폴리스티렌과 모터 오일의 혼합물로부터 마이크로웨이브 열분해를 이용하여 유용한 고분자 원료물질의 회수를 위한 연구를 수행하였다. 마이크로웨이브 반응기로 quartz tube를 사용하였으며 마이크로웨이브 흡수체로 실리콘 카바이드를 사용하였다. 공정 변수로 마이크로웨이브 입력 파워를 180에서 250 W까지 변화시켰으며, 마이크로웨이브 조사시간을 30분에서 1시간까지 변화시키며 실험하였다. 열분해를 통하여 얻어진 생성물을 GC/MS를 사용하여 분석한 결과 스티렌, 메틸 스티렌, 톨루엔, 그리고 에틸벤젠이 4개의 주요 회수 성분이었으며, 이 중 폴리스티렌으로부터 스티렌의 회수율은 약 50% 이었다. 열분해에 마이크로웨이브를 사용함으로써 일반 열분해 보다 훨씬 낮은 온도에서 열분해가 이루어졌다.
Adsorption is one of the best methods for wastewater purification. The fact that water quality is continuously decreasing requires the development of novel, effective and cost available adsorbents. Herein, a simple procedure for the preparation of a magnetic adsorbent from agricultural waste biomass and ferrofluid has been introduced. Specifically, ferrofluid mixed with wheat straw was directly pyrolyzed either by microwave irradiation (900 W, 30 min) or by conventional heating ($550^{\circ}C$, 90 min). Magnetic biochars were characterized by X-ray powder diffraction, $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy, textural analysis and tested as adsorbents of As(V) oxyanion and cationic methylene blue, respectively. Results showed that microwave pyrolysis produced char with high adsorption capacity of As(V) ($Q_m=25.6mg\;g^{-1}$ at pH 4), whereas conventional pyrolysis was not so effective. In comparison to conventional pyrolysis, one-step microwave pyrolysis produced a material with expressive microporosity, having a nine times higher value of specific surface area as well as total pore volume. We assumed that sorption properties are also caused by several iron-bearing composites identified by $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectroscopy ([super] paramagnetic $Fe_2O_3$, ${\alpha}-Fe$, non-stoichiometric $Fe_3C$, ${\gamma}-Fe_2O_3$, ${\gamma}-Fe$) transformed from nano-maghemite presented in the ferrofluid. Methylene blue was also more easily removed by magnetic biochar prepared by microwaves ($Q_m=144.9mg\;g^{-1}$ at pH 10.9) compared to using conventional techniques.
The pyrolytic behavior of waste tire under microwave heating was investigated. Experiments were conducted using a lab- and bench-scale system to delineate the effects of microwave output power on the response. As the results of experiments, it was found that as the microwave output power was increased between 0.84 and 3.04 kW/kg, the oil yield and required time rapidly increased and decreased, respectively. With further increase of the microwave output power, the oil yield and required time did not change significantly.
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.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권4호
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pp.256-262
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2010
This paper discussed the following. 1. After reaching the final phase of an oil-based society, a resource-saving and -recycling "Methane Energy-based Society" will come about because of limited natural resources. 2. Industrial Infrastructure Technologies which support the Methane Energy-based Society will cause a paradigm shift in the area of industrial, transportation and civilian sectors. 3. The Non-communication application technology of microwaves plays an important role as one of the core element technologies which comprise new industrial infrastructure technologies.
Petroleum industry produces one of the popular hazardous waste known as Petroleum Sludge. The treatment and disposal of petroleum sludge has created a major challenge in recent years. This review provides insights into various approaches involved in the treatment, and disposal of petroleum sludge. Various methods used in the treatment and disposal of petroleum sludge such as incineration, stabilization/solidification, oxidation, and bio-degradation are explained fully and other techniques utilized in oil recovery from petroleum sludge such as solvent extraction, centrifugation, surfactant EOR, freeze/thaw, pyrolysis, microwave irradiation, electro-kinetic method, ultrasonic irradiation and froth flotation were discussed. The pros and cons of these methods were critically considered and a recommendation for economically useful alternatives to disposal of this unfriendly material was presented.
본 연구에서는 유기 규소 폴리머(organosilicon polymer)인 폴리카보실란(polycarbosilane, PCS)을 사용하여 비정질 탄화규소 블록을 제조를 진행하였다. 다양한 형상의 치밀한 탄화규소 블록은 큐어링된 PCS 미세분말을 일축가압성형기를 통해 2~8 ton 하중을 가한 후 1100℃, 1200℃, 1300℃, 1400℃의 열처리 과정을 거쳐 제조되었으며, 물리적 화학적 특성 분석을 위해 열중량분석기(TGA), 주사전자현미경(SEM), 에너지분광분석법(EDS), 만능시험기(UTM)을 이용하였다, 제조된 탄화규소 성형체는 열분해 온도가 증가함에 따라 SiO와 CO 가스로의 분해가 발생하였고, 비정질의 구조에서 β-SiC 결정입자가 성장함을 보였다. 또한, 밀도와 굴곡강도는 1100℃의 열분해 온도에서 제조된 탄화규소 성형체가 1.9038 g/㎤과 6.189 MPa으로 가장 높았다. 제조된 비정질 탄화규소 블록은 이전에 보고된 마이크로파 도움 발열체와 같이 다른 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.
쌀분말시료중에 미량으로 존재하는 비소(As), 납(Pb), 셀레늄(Se)등을 분석하기 위하여 매질변형방법에 의한 흑연로원자흡수분광법을 이용하였다. 흑연로내에서 측정원소의 열안정성과 간섭매질의 휘발성을 증가시키기 위해 매질변형재로서 팔라듐과 질산마그네슘 혼합물을 사용하였다. 몇가지 금속원소(As, Cd, Cu, Pb, Se, Zn)에 대해 팔라듐과 질산마그네슘 혼합물에 의한 매질변형효과를 검토한 결과 As, Pb, Se에 대해 뚜렷한 회화 및 원자화 온도의 증가와 흡수도 상승효과를 확인 하였다. 마이크로파 산가압분해법에 의해 쌀분말시료를 분해하고 표준물첨가법에 의해 As, Pb, Se을 분석하였다. 바탕선 보정에는 Zeeman effect를 이용하였으며 특성농도는 건조시료기준 As 26 ng/g, Pb 18 ng/g, Se 24 ng/g이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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