선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 많은 연구자들에 의하여 플라스틱의 소각에 의한 유해성을 지적하고 있다[6,7,8]. 따라서 본 연구에서는 플라스틱 PET(polyethyl eneterephta late)와 PC(polycarbonate)의 온도변화에 따른 열분해특성과 연소특성을 관찰하였다.
제안 방법
- 폐플라스틱의 열분해 및 연소특성을 알아보기 위하여 Photo. 1과 같이 연소가스분석기(Eurotron, GreenLine MK2)를 열중량분석장치에 배출구에 연결하여 사용하였고 분석 데이터는 컴퓨터에 실시간 모니터링 하였다. 이 때 연소가스분석장치의 사양은 Table 2와 같았다.
- 따라서 본 연구는 2단계의 승온 절차를 통하여 1차로 10분 동안 200℃, 2차 40분∼ 1시간 동안 1,000℃까지 변화시켜가며 특성을 조사하였다.
- 따라서 열분해 및 연소특성을 알아보기 위하여 0∼1,000℃로 변경해가며 중량의 변화와 분해온도의 변화를 관찰하였다.
- 산업용플라스틱의 열분해 및 연소시 연소가스 배출 특성을 알아보기 위하여 유해가스 측정 장치를 이용하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째 polycarbonate의 경우 열분해는 400∼450℃에서 분해가 진행되어 약 608℃에서 연소가 진행되는 것으로 나타났다.
- 열중량분석기의 온도구간 1구간에서는 10분간 200℃까지 승온시킨 후 10분간 유지하고 2구간에서는 1시간동안 1,000℃까지 승온하여 10분간 유지할 수 있도록 조정하였고 시료무게는 5∼6g을 유지하였다. 이 때 원료 투입은 실험 원료인 PET와 PC pellet형태를 Alumina plate에 담아 저울위에 올린 후 장착모터를 작동하고 연소로에 장착하여 프로그램에 따른 열분해 및 연소를 시작하였다. 특히 연소가스의 분석을 위해 연소로에서 연소시에 발생하는 가스의 종류, 농도 및 질량의 변화 그리고 온도변화 등을 컴퓨터에 연결 관찰하였다.
- 본 연구는 폐플라스틱의 연소특성을 알아보기 위하여 Table 1에서와 같이 PET(polyethylene- terephtalate, no add)와 PC(poly carbonate)의 Pallet형태의 시료(상업용 원재료)를 사용하였다. 이 때 이러한 시료를 사용한 이유는 폐 원료의 경우는 불순물 등의 함량이 일정하지 않기 때문에 객관적인 실험결과를 얻기 위하여 폐 원료가 아닌 가공 원료를 그대로 사용하였으며, PET의 경우는 Dye의 종류를 칼라별로 구분하여 실험하였다.
- 이 때 원료 투입은 실험 원료인 PET와 PC pellet형태를 Alumina plate에 담아 저울위에 올린 후 장착모터를 작동하고 연소로에 장착하여 프로그램에 따른 열분해 및 연소를 시작하였다. 특히 연소가스의 분석을 위해 연소로에서 연소시에 발생하는 가스의 종류, 농도 및 질량의 변화 그리고 온도변화 등을 컴퓨터에 연결 관찰하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 폐플라스틱의 연소특성을 알아보기 위하여 Table 1에서와 같이 PET(polyethylene- terephtalate, no add)와 PC(poly carbonate)의 Pallet형태의 시료(상업용 원재료)를 사용하였다. 이 때 이러한 시료를 사용한 이유는 폐 원료의 경우는 불순물 등의 함량이 일정하지 않기 때문에 객관적인 실험결과를 얻기 위하여 폐 원료가 아닌 가공 원료를 그대로 사용하였으며, PET의 경우는 Dye의 종류를 칼라별로 구분하여 실험하였다.
성능/효과
- 8에 나타내었다. Fig. 8에서 보는 바와 같이 CO가스를 비롯하여 NO, SO2, NOx, CO2의 농도의 변화를 살펴본 결과 NO와 NOx 및 CO2의 경우는 거의 발생하지 않아 2ppm이내인 것으로 나타났고, SO2의 경우는 가열시작 약 60분 후 68ppm까지 올라가는 것을 알 수 있었으며 CO가스의 경우는 연소시작 약 10분전에 급격히 발생하여 연소시작과 동시에 급격히 감소하는 것을 보였다.
- 따라서 열분해 및 연소특성을 알아보기 위하여 0∼1,000℃로 변경해가며 중량의 변화와 분해온도의 변화를 관찰하였다. 그 결과 Fig. 7과 같이 연소는 가열시작 약 63분에 시작되었으며 연소 전까지의 중량감소 속도는 0.03g/min으로 나타났다. 또한 연소가 시작되는 온도는 약 380℃에서 시작되어 PET보다 낮은 온도 470℃에서 완성되는 것을 알 수 있었다.
- 셋째 또한 polyethyleneterephtalate의 경우 dye의 첨가한 경우 분해온도의 증가 및 중량감소속도가 감소하는 것을 알 수 있었다. 넷째 polyethylene파이프 재료의 경우는 약 380℃에서 시작되어 PET보다 낮은 온도 470℃에서 완성되는 것을 알 수 있었다. 다섯째 연소가스에 대한 배출 특성은 polycarbonate를 비롯하여 PET 그리고 PE에 있어 NO, SO2, NOx, CO2의 농도의 변화는 크게 나타나지 않았으며 CO가스의 경우 연소 약 10분 전에 급격하게 발생하는 것을 알 수 있었다.
- 넷째 polyethylene파이프 재료의 경우는 약 380℃에서 시작되어 PET보다 낮은 온도 470℃에서 완성되는 것을 알 수 있었다. 다섯째 연소가스에 대한 배출 특성은 polycarbonate를 비롯하여 PET 그리고 PE에 있어 NO, SO2, NOx, CO2의 농도의 변화는 크게 나타나지 않았으며 CO가스의 경우 연소 약 10분 전에 급격하게 발생하는 것을 알 수 있었다.
- 03g/min이었다. 둘째 polyethylene terephtalate의 경우는 polycarbonate와 유사하게 420℃에서 분해가 시작하여 620℃에서 완료가 되는 것으로 나타났고, 연소전 중량감소 속도는 0.044g/min인 것을 보였다. 셋째 또한 polyethyleneterephtalate의 경우 dye의 첨가한 경우 분해온도의 증가 및 중량감소속도가 감소하는 것을 알 수 있었다.
- 이것은 앞에서 Dye를 첨가하였을 때와 초기 중량을 감안하면 약1g정도의 차이를 보여 dye의 영향이 큰 것을 알 수 있었다. 또한 분해온도도 많은 차이를 보여 약 300℃에서 분해가 시작되는 것을 알 수 있으며 분해는 약 15정도로 Dye를 첨가한 것보다 다소 긴 것으로 나타났다.
- 03g/min으로 나타났다. 또한 연소가 시작되는 온도는 약 380℃에서 시작되어 PET보다 낮은 온도 470℃에서 완성되는 것을 알 수 있었다.
- 044g/min인 것을 보였다. 셋째 또한 polyethyleneterephtalate의 경우 dye의 첨가한 경우 분해온도의 증가 및 중량감소속도가 감소하는 것을 알 수 있었다. 넷째 polyethylene파이프 재료의 경우는 약 380℃에서 시작되어 PET보다 낮은 온도 470℃에서 완성되는 것을 알 수 있었다.
- 다음 그림은 polyentylenetephtalate의 연소 특성을 살펴본 그림으로서 분해온도는 약 200℃가 되는 시점부터 급격하게 CO가스가 발생하여 약 90분이 지나면 거의 완전연소가 일어나는 것을 알 수 있다. 이 때 NOx는 최대 5ppm을 나타내었으며 NO의 농도는 최대 4ppm을 보였고 SO2의 경우는 CO가스 발생이 가장 클 때 최대 10ppm까지 올라가는 것을 보였다.
- 2는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 팰릿(pellet)형태의 원료를 열분해장치에서 온도를 1000℃까지 올려 열분해특성을 나타낸 그림으로써 온도를 0∼1,000℃까지 올리면서 열분해특성을 살펴본 결과 polycarbonate와 유사하게 420℃에서 분해가 시작하여 620℃에서 완료가 되는 것으로 나타났다. 이 때 중량변화를 분석하면 중량은 온도가 올라가면서부터 서서히 감소하여 연소 전까지 약 3g의 중량변화가 생기는 것을 알 수 있었다. 따라서 이는 Dye에 의한 수분의 흡수량과 유기 휘발성 물질의 영향인 것으로 예측된다.
- 첫째 polycarbonate의 경우 열분해는 400∼450℃에서 분해가 진행되어 약 608℃에서 연소가 진행되는 것으로 나타났다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.