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폐플라스틱 열분해 재생유의 불안정한 요인 규명과 무수탄산나트륨으로 품질 향상
A Close Examination of Unstability and a Quality Improvement using Anhydrous $Na_2CO_3$ in Waste Plastic's Thermal Pyrolysis Oil 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.29 no.12, 2007년, pp.1371 - 1380  

서영화 (수원과학대학 환경보건과) ,  고광윤 (아주대학교 화학과)

초록
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폐플라스틱 열분해 재생유의 품질향상을 위하여 불안정화 요인 규명 연구를 수행하였다. 열분해 재생유를 오존화반응시킨 결과 이중결합 불포화탄화수소가 알데히드와 케톤으로 변하면서 폐HDPE 열분해 재생유의 약 45%는 1-알켄구조불포화탄화수소이며, 폐PP 열분해 재생유는 $\sim47%$의 secondary alkene과 $\sim20%$의 primary alkene을 포함한 약 73 wt% 불포화탄화수소를 함유하고 있음을 확인하였다. 오존화 반응 후 기름의 냄새, 짙은 색도가 개선되었는데 이중결합 불포화탄화수소와 관련이 있음을 확인하였다. 저장 용기 별 시험에서는 철제 캔이 갈색유리병보다 좀더 기름의 질 변화를 일으킴을 보여주었다. 기름에 투입된 항산화제는 2-3일 만에 90여 wt%가 소모되면서 항산화제 기능으로 인하여 불포화탄화수소올레핀은 50일이 지나도 안정하였다. 불순물질 제거 흡착여과 시험에서는 실리카, 활성탄, 알루미나 순으로 불순물질 제거효율이 좋으나 수분의 제거효율은 낮았다. 무수탄산나트륨과 무수황산마그네슘이 수분 및 침전물 제거효율이 모두 높으나 실제 열분해재생유 생산 공정에 원가상승을 거의 하지 않은 무수탄산나트륨을 투여 혼합 여과하여 기름의 품질 향상을 달성하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Study on the instability of waste plastic's thermal pyrolysis oil was carried out for the purpose of improving its quality. The reaction of pyrolysis oil with ozone changed double bonds into aldehydes and ketone, estimated that HDPE pyrolysis oil contained $\sim45$ wt% 1-alkene type olefi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 폐유를 진공 챔버에 넣어 수분과 기름의 포화증기 온도 차이에 따라 수분을 제거하는 방법, 폐유에 함유된 수분을 제거하는 방법, 타르9,10) 및 입자상물질11)을 흡착여과에 의하여 제거하는 다양한 연구 개발은 있어 왔지만 폐플라스틱 열분해 재생 유는 폐유와 비교하여 불순물의 종류와 함량 등 물리 화학적 성질이 매우 다르고 경제성이 낮아서 적용된 경우가 없다. 따라서 본 연구에서는 폐플라스틱 열분해 재생유를 일정 기간 보존하여도 주성분의 변화가 일어나지 않고 안정화가지속되도록 첨가제를 투입하는 연구와 수분을 비롯하여 기름의 주성분 이외의 화학물질과, 기름의 색도 및 역한 냄새를 저감시키기 위하여 실리카겔, 활성탄, 알루미나, 무수탄산나트륨 등을 사용하여 현장 적용이 간단하고, 비용 상승을 최소화는 범위에서 폐플라스틱 열분해 재생유의 품질향상 연구를 수행하였다.
  • 오존화 반응은 기름의 구성성분인 이중결합 탄화수소에서 이중결합의 위치와 오존반응 후 오일의 질 변화도를 조사하기 위해 실시하였다. 오존화반응은 McMurry13)에 서술된 방법으로 재생유를 이황화탄소와 디클로로메탄 용매에 희석한 후 오존 생성기에 의하여 생성된 오존을 드라이아이스로 유지되는 -70 ~-20 ℃ 에서 1시간에서 7시간 동안 반응시킨 후 디메틸설파이드로 환원시킨 후 디클로로메탄으로 추출하여 위에서 적용한 Isotope 희석 분석방법으로 분석하였다.
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참고문헌 (21)

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  15. Seo, Y. H., Lee, K. H., Shin, D. H., 'Investigation of Catalytic thermal Reaction of High-Density Polyethylene by Hydrocarbon Group type Analysis,' J. Anal. Appl. Pyrolysis, 70, 383 - 398(2003) 

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  19. 물과 침전물 시험 분석 KS MISO 3734 

  20. 10% 잔유증 잔류탄소분 시험분석 KS M 2017 

  21. Sodium Carbonate, the Merck Index 13th ed., Merck & CO., Inc., New Jersey, pp. 1537(2001) 

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