폐플라스틱 원료화를 위한 시멘트 예열기 연소반응의 전산유체역학 해석 연구

A study on Computational Fluid Dynamics analysis of internal combustion reaction of cement kiln for Fuelization

최근 코로나19로 인한 사회적 거리두기 정책이 실시됨에 따라 배달문화 발전으로 일회용 플라스틱 포장 사용횟수 증가로 폐폴라스틱 발생량이 급증하고 있다. 폐플라스틱은 소각과 재활용으로 주로 처리하며, 소각의 경우 온실가스 방출량이 많아 재활용의 필요성이 중대되고 있다. 시멘트 업계에서는 이산화탄소 발생량 감축올 위해 연료로 사용하던 유연탄의 의존도를 낮추고 폐풀라스틱으로 점차 대체하고 있다. 하지만 염소 함량이 많은 폐플라스틱의 경우 연소 시 염화물이 킬른 내에서 휘발되어 기화하며, 예열기에서 다시 냉각되는 과정에서 공정상의 문제점을 유발하기 때문에 이를 제어하기 위한 기술이 요구된다. 따라서 염화물이 포함된 폐폴라스틱과 시멘트 원료의 연소반응을 파악하기 위해 전산유체역학 해석 프로그램인 ANSYS 202 1R2를 사용하여 예열기 내부 연소반응 해석을 수행하였다.