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김영두(Young-Doo Kim),이경환(Kyong-Hwan Lee),전원진(Won-Jin Jeon),최선아(Sun-A Choi) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
플라스틱 사용 급증에 따라 폐기되는 플라스틱의 양도 전 세계적으로 함께 증가하고 있으며 많은 환경 문제를 만들어 내고 있다. 국내는 주요 폐플라스틱 수입국이 자국 환경 보호를 이유로 폐플라스틱 수입 금지 조치를 내림에 따라 대량의 폐플라스틱을 자구적으로 처리해야할 상황에 처하게 되었다. 그동안 가소성 폐플라스틱을 열분해해서 얻는 가스, 오일, 잔사물 중 열분해 오일은 연소용 연료로 재활용하는 것이 대부분이었으나 최근에는 수소 생산 또는 화학물질 합성을 위한 기본 단위 물질로 전환시키기 위한 연구가 시도되고 있다. 이때는 양질의 열분해 오일을 대량으로 생산하는 것이 관건이 된다. 본 연구는 양질의 열분해 오일이 생산 가능한 상업 규모 연속 폐플라스틱 열분해 공정을 개발하기 위해 실험실 규모의 연속 열분해 공정을 구축하고 연구를 수행한 것이다. 연료는 선별 처리장에서 수거된 농촌 폐비닐을 대상(주성분: Polyethylene)으로 파쇄 후 이용하고 반응기는 로터리 킬른 형태를 적용하였다. 반응기 온도를 400℃ 내외로 유지하며 연료의 연속 투입 조건에서 가스, 오일, 왁스를 연속적으로 분리 회수하였다. 약 50시간 동안 2kg/h의 연료를 연속적으로 열분해 하였으며 회수된 열분해 오일에 대해서 GC(Gas-chromatography) 분석을 실시하였다. 공정 단계에 따라 회수된 각 열분해 오일은 경질유, 중질유, 왁스로 구분은 가능하지만 탄소 수 분포가 매우 넓은 형태로 중첩되는 것을 확인하였다. 이에 따라 보다 양질의 오일을 생산하기 위한 조건으로 열분해 오일의 추가 분리 공정이 필요한 것으로 판단하였다.
Sun-A Choi(최선아),Young-Doo Kim(김영두),Won-Jin Jeon(전원진),Kyong-Hwan Lee(이경환) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7
As a large amount of plastics are produced worldwide every year, the recycling rate is steadily increasing due to efforts to recycle plastics, but more than half are still not collected. Although the development of pyrolysis oil conversion technology using polymer waste has been actively promoted in Korea, few companies are currently operating due to shortage of technology and funds. A lab-scale continuous pyrolysis process has been built and studied to develop a commercial-scale continuous waste plastic pyrolysis process capable of producing high-quality pyrolysis oil. The goal of this study is to increase the production yield of middle oil (kerosene+diesel) through the further pyrolysis at 400~500℃ of low-quality wax, which accounts for about 30% of waste plastic pyrolysis products. Wax pyrolysis products were analyzed to identify chemical compounds.