[논문]아세톤을 용매로 한 폐신문지의 용매상 열분해 반응에 관한 연구

온광철; 윤성욱; 이병학

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온광철 (단국대학교 공업화학과) , 윤성욱 (단국대학교 공업화학과) , 이병학 (단국대학교 공업화학과)

폐신문지는 MSW의 많은 부분을 차지하고 있다. 폐신문지는 바이오매스의 성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌을 함유하고 있고, 특히 리그닌은 열분해하였을 때 연료 및 연료첨가제를 얻을 수 있었다. 따라서 폐신문지를 열분해 하였을 때도 이와 같은 현상을 얻을 수 있었다. 폐신문지의 열분해 공정에서 최적조건은 $300{\sim}400^{\circ}C$, $40{\sim}50$분으로 확인할 수 있었다. 반응온도는 촉매를 써서 낮출 수가 있을 것이다. 열분해 생성물질은 방향족화합물이 많았는데, 이는 리그닌에서 기인하였다고 볼 수 있을 것이다.

Waste newspaper is many part of Municipal Solid Waste(MSW). Newspaper consist of cellulose, hemicellulose and lignin which biomass components. We could get various compound usable as fuel when pyrolysis of lignin. Therefore, we should get similar phenomena with pyrolysis of newspaper. Highest conversion rate when acetone was used as pyrolysis solvent was $350 {\sim}400^{\circ}C$, $40{\sim}50$minutes.

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가설 설정

폐신문지의 열분해 공정에서 최적조건은 350~400P, 40~50분으로 확인할 수 있었다. 반응온도는 촉매를 써서 낮출 수가 있을 것이다. 열분해 생성물질은 방향족화합물이 많았는데, 이는 리그닌에서 기인하였다고 볼 수 있을 것이다.

제안 방법

아세톤으로 세척하여 사용하였다. 반응기는 부피 52双의 1"SUS pipe* 사용하였고 양쪽 끝은 스웨즐락 캡으로 막아 개폐가 가능하도록 했다. 반응온도는 250 ~ 400℃로 유동층 사욕조 내에서 반응기를 상하로 운동을 시켜 반응시켰으며 반응시간은 30~6。분으로 하여 열분해 반응의 최적조건을 조사하였다.
반응온도는 250 ~ 400℃로 유동층 사욕조 내에서 반응기를 상하로 운동을 시켜 반응시켰으며 반응시간은 30~6。분으로 하여 열분해 반응의 최적조건을 조사하였다. 분석은 HP-1 캐필러리 컬럼을 장착한 GC와 GC/MS로 정량분석과 성분분석을 실시하였다.
반응기는 부피 52双의 1"SUS pipe* 사용하였고 양쪽 끝은 스웨즐락 캡으로 막아 개폐가 가능하도록 했다. 반응온도는 250 ~ 400℃로 유동층 사욕조 내에서 반응기를 상하로 운동을 시켜 반응시켰으며 반응시간은 30~6。분으로 하여 열분해 반응의 최적조건을 조사하였다. 분석은 HP-1 캐필러리 컬럼을 장착한 GC와 GC/MS로 정량분석과 성분분석을 실시하였다.

대상 데이터

폐신문지의 용매상 열분해 실험에 쓰이는 용매는 99% 시약용 아세톤을 사용하였고 폐신문지는 잉크가 묻지 않은 부분을 택하여 약 20顽의 면적으로 절단하여 표준화하였고 아세톤으로 세척하여 사용하였다. 반응기는 부피 52双의 1"SUS pipe* 사용하였고 양쪽 끝은 스웨즐락 캡으로 막아 개폐가 가능하도록 했다.

성능/효과

폐신문지는 MSW의 많은 부분을 차지하고 있다. 폐신문지는 바이오매스의 성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌을 함유하고 있고, 특히 리그닌은 열분해하였을 때 연료 및 연료첨가제를 얻을 수 있었다. 따라서 폐신문지를 열분해 하였을 때도 이와 같은 현상을 얻을 수 있었다.
따라서 폐신문지를 열분해 하였을 때도 이와 같은 현상을 얻을 수 있었다. 폐신문지의 열분해 공정에서 최적조건은 350~400P, 40~50분으로 확인할 수 있었다. 반응온도는 촉매를 써서 낮출 수가 있을 것이다.

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