플라스틱 열분해 온도에 따른 합성가스 내 H2 생성량 비교

Influence of pyrolysis temperature on synthetic gas characteristics of plastic

산업화 시대로 들어오면서 플라스틱은 생활의 모든 분야에서 필수불가결한 재료로 사용되고 있다. 하지만 플라스틱의 사용에는 필연적으로 폐플라스틱이 발생하게 되고, 폐플라스틱의 처리 문제는 현재까지 해결해야하는 문제로 인식되고 있다. 고분자 폐기물인 폐플라스틱을 처리하는 가장 간단한 방법에는 매립과 소각이 있다. 하지만 두 방법 모두 단점을 가지고 있고 특히 소각의 경우에는 소각과정에서 2차 오염물질인 염화수소, 다이옥신이 발생하게 된다. 폐플라스틱이 가지고 있는 에너지 잠재력을 이용해 열분해반응에서 발생하는 가스 중 H2, CH4가 주성분인 가스로 전환시키는 가스화공정에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 플라스틱 원료와 폐플라스틱의 TGA 분석 결과를 토대로 열분해를 이용한 가스화를 통하여 High Density Polyethylene (HDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), Polypropylene (PP), Polystyrene (PS), Polyethylene terephthalate (PET), 혼합플라스틱을 열분해 하여 생성되는 합성가스의 조성과 H2 가스의 생성율을 비교하고 온도에 따라 합성가스의 조성 변화 및 H2 가스의 생성율을 확인하고자 하였다. 고정층 반응기에서 실험을 진행하였으며, 반응온도는 800℃, 900℃에서 수행되었다. 800℃에서 합성가스 중 H2는 HDPE 13.73%, LDPE 15.54%, PP 6.41%, PS 26.72%, PET 73.24%, 혼합플라스틱 16.12%를 보였으며, 900℃에서는 HDPE 20.99%, LDPE 26.16%의 생성량을 보였다.