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플라스틱의 사용량이 매년 증가함에 따라 폐플라스틱의 양도 증가하고 있다. 그러나 폐플라스틱의 재활용률은 매우 낮으며, 재활용되지 못한 플라스틱은 매립 또는 소각으로 인해 환경오염에 염향을 미치고 있다. 폐플라스틱을 재활용하기 위한 방법으로 열분해 반응을 이용하였다. 본 연구는 플라스틱의 한 종류인 폴리프로필렌을 이용하여 액상연료로 전환시키기 위한 방법으로 촉매 열분해를 하였다. 추후 ...

플라스틱의 사용량이 매년 증가함에 따라 폐플라스틱의 양도 증가하고 있다. 그러나 폐플라스틱의 재활용률은 매우 낮으며, 재활용되지 못한 플라스틱은 매립 또는 소각으로 인해 환경오염에 염향을 미치고 있다. 폐플라스틱을 재활용하기 위한 방법으로 열분해 반응을 이용하였다. 본 연구는 플라스틱의 한 종류인 폴리프로필렌을 이용하여 액상연료로 전환시키기 위한 방법으로 촉매 열분해를 하였다. 추후 유동층 반응기에서 폐플라스틱을 직접 촉매 열분해하기 위하여 유동사인 sand에 Ni과 Mn을 각각 1, 5, 10 wt%로 담지한 Ni/sand과 Mn/sand를 이용하였다. 폴리프로필렌의 열분해 특성을 알아보기 위하여 TGA를 이용하여 열분해 구간과 최대 분해 속도 온도를 확인하였다. 촉매의 특성을 알아보기 위하여 BET 분석으로 촉매의 비표면적을 계산하였으며 X선 회절분석으로 촉매의 결정구조를 분석하였다. H2-승온환원 분석 통하여 담지 금속의 환원 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 촉매의 종류와 공간속도 10,000 hr-1, 20,000 hr-1, 30,000 hr-1으로 변화를 주어 열분해 반응을 진행하였다. 열분해 가스는 컨덴서를 지나면서 응축되어 oil을 분리하였으며, 응축되지 않은 가스는 가스백에 포집하였다. 열분해 반응을 통해 얻어진 열분해 생성물 수율을 나타내었다. 공간속도 30,000 hr-1에서 Ni/sand를 이용하였을 경우에는 1 wt% Ni/sand를 이용하였을 경우에 oil 수율이 63.62 wt%로 가장 높게 나타났으며, Mn/sand를 이용하였을 경우에는 10 wt% Mn/sand를 이용하였을 경우에 oil 수율이 65.02 wt%로 가장 높게 나타났다. 열분해 반응을 통해 생성된 oil은 GC/MS를 이용하여 분석하였으며, oil은 carbon number에 따라 분류하였다. Ni/sand를 이용하였을 경우에는 carbon number가 작은 C6~C9의 hydrocarbons가 많이 검출되었으며, Mn/sand를 이용하였을 경우에는 C9~C12의 hydrocarbons가 많이 나타났다.

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