화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.15, No.8, 855-859, December, 2004
Export Citation
파일럿 규모 Swirling 유동층 촉매 반응기에서 폐폴리스티렌 잔사 폐기물의 처리
Treatment of Residue from the Polystyrene Waste Pyrolysis in a Pilot Scale Swirling Fluidized-Bed Catalytic Reactor
강석환, 박동규, 정휘철, 송평섭, 강용†, 최명재1
  • 충남대학교 화학공학부, 나노신소재공학원, 대전 305-764
  • 1한국화학연구원 환경자원기술연구팀, 대전 305-600
Suk-Hwan Kang, Dong-Kyoo Park, Hui-Chul Jung, Pyung-Seob Song, Yong Kang†, and Myoung-Jae Choi1
  • School of Chemical Engineering and Institute of Nano Technology and Advanced Materials, Chungnam National University, Daejeon 305-764, Korea
  • 1Department of Environment and Resource, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 305-600, Korea
E-mail:
초록
폐폴리스티렌의 열분해 공정에서 얻은 잔사(residue)를 이용하여 파일럿 규모의 swirling 유동층 반응기에서 촉매(Fe-Cu-K-Al)에 의한 열분해 특성을 연구하였다. 층 물질은 평균 입경이 0.24 mm이고, 밀도가 2500 kg/m3인 모래를 사용하였으며, 유동층 반응기 내의 온도, 촉매의 함유량 변화, swirling 기체의 비 그리고 유동화 기체인 질소의 유속 등 조업 변수들이 잔사의 열분해 반응에서 오일의 수율과 오일에 함유된 스티렌 단량체의 수율에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구의 결과 반응기내의 열분해 온도가 500~600 ℃ 범위에서 온도의 증가는 오일과 스티렌 단량체의 수율을 서서히 증가시켰으나, 기체속도의 증가에 따라서는 이들 값들이 국부적 최대값을 보였다. 폐폴리스티렌 잔사의 열분해시 생성물들의 성분 및 선택도는 반응온도 및 유동화 기체의 유속에 의해 영향을 받았으며, 스티렌 단량체와 오일 생성물들의 수율은 swirling 기체의 비(V2/V1)가 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구의 범위에서 최적조건은 촉매의 첨가양이 2.5 wt%, 온도가 550 ℃, 기체의 유속이 0.2 m/s, 그리고 swirling 비는 0.3으로 나타났다.
Thermal treatment of residue from the pyrolysis process of polystyrene waste was investigated in a pilot scale swirling fluidized bed catalytic (Fe-Cu-K-Al) reactor. Nitrogen and silica sand were used as a fluidizing gas, and a bed material whose mean diameter and density were 0.24 mm and 2500 kg/m3, respectively. Effects of temperature, catalytic content, ratio of swirling gas and velocity of fluidization gas on the yields of oil and styrene monomer were determined. It has been found that the yields of oil and styrene monomer increased slightly with increasing pyrolysis temperature in the range of 500~600 ℃, but they exhibited local maxima with increasing gas velocity in the reactor. The composition and selectivity of products from the residue were influenced by the reaction temperature and gas velocity. The yields of styrene monomer as well as oil products also increased with increasing the ratio of swirling gas (V2/V1). The optimum yield of oil and styrene monomer could be achieved when the catalyst content was 2.5 wt%, gas velocity was 0.2 m/s at 550 ℃ and swirling ratio was 0.3
Keywords:residue pyrolysis;swirling fluidized bed;pilot scale;catalyst