RDF 열분해공정의 진단에서 열전달모델의 영향

전문가 제언

○ 플라스틱사회라고 할 만큼 플라스틱이 많이 소비되고 있는 현대사회에서 RDF와 SRF에서 폐플라스틱이 차지하는 비율은 점차적으로 높아지고 있으며, 폐플라스틱에서 차지하는 폴리에틸렌의 비율도 높아지고 있다. 폐플라스틱에서 폴리에틸렌이 89% 함유된 다공성 RDF 및 SRF의 열분해 반응 입자 내의 물질전달 및 열전달 현상을 완벽하게 규명할 수 있는 새로운 모델을 개발해 전통적인 Kunii-Smith 모델치 및 Breitbach-Bartels 모델치와 비교해 그 실증성을 확인한 연구이다.

 

○ 다공성 RDF 및 SRF의 폐플라스틱 입자에 대한 Kunii-Smith 모델의 예측치는 본 시험치와 일치하지 않은 결과를 가져왔다. 이러한 차이성은 폐플라스틱의 함유율이 50% 정도로 낮은 전통적인 RDF 및 SRF의 열분해에 적용하고 있는 Kunii-Smith 모델에 의해서는 21세기 들어 폐플라스틱의 함유율이 89%로 높고 다공성도 높은 폐플라스틱 내의 열전달 프로세스를 적절하게 산정할 수 없는 원인이었다. Kunii-Smith 모델의 열복사 항목을 적정하게 수정한 후에야 본 시험치와의 일치성을 찾을 수 있었다. 그러나 Breitbach-Bartels 모델의 예측치는 본 시험치와 그런대로 일치하는 경향을 보여주었다.

 

○ 폐플라스틱이 차지하는 비율이 89%로 높고 폴리에틸렌이 그중의 60% 이상을 차지하는 RDF 및 SRF 입자의 열분해 반응을 정확하게 기술해 줄 수 있는 열전달 모델은 아직 존재하지 않고 있다. 이를 위해 개발한 모델과 실증시험에서는 폐플라스틱의 열분해 속도가 초기 단계에서 높았지만 점차적으로 저하하는 경향이었다. 이는 다량의 용융 플라스틱 유체가 기체상의 휘발성 물질과 더불어 입자의 표면으로 이동하기 때문에 발생되는 현상으로 볼 수 있었다. 또한 여기서 열전달을 방해할 수 있는 차르층은 존재하지 않았다.

 

○ 한국의 폐플라스틱 리사이클링 업계에서는 본 모델링 연구 결과를 기반으로 폐플라스틱이 90∼95%를 차지하는 RDF와 SRF의 열분해 반응 모델을 개발해야 하고, 그 열분해 반응의 열전달을 방해하는 주요인인 염소(Cl)가 내재된 PVC가 10wt% 이상 함유된 폐플라스틱의 열분해 모델을 개발해야만 폐플라스틱 리사이클링의 지구적 선두주자로 부상할 수 있다.

 

저자

Chunguang Zhou, Weihong Yang

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

142()

잡지명

Fuel

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

46~57

분석자

김*식

분석물

• RDF 열분해공정의 진단에서 열전달모델의 영향.pdf [516,213 byte]

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