혼합 폐플라스틱의 화학적 재활용을 위한 고정층 및 유동층 반응기에서 열분해 특성 연구

A Study on the Pyrolysis Characteristics in Fixed bed and Fluidized bed Reactors for Chemical Recycling of Mixed Waste Plastics

1860 년대 최초의 플라스틱으로 여겨지는 셀룰로이드가 발명된 이후, 오늘날 플라스틱은 포장재, 항공 분야, 자동차, 가전제품 둥 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있다. 활용성이 높은 만큼 사용량 또한 늘어나면서 폐플라스틱의 처리 방법에 대해 관심이 많아지고 있는 실정이며, 그중 화학적 재활용 방법 중 하나인 열분해법이 최근 주목받고 있다. 열분해법은 폐플라스틱을 무산소 상태에서 열을 가해 녹이는 기술로써, 단량체들이 연결된 긴 사슬 같은 구조를 가지는 고분자 화합물인 플라스틱을 열을 가하여 이들의 사슬 결합을 끊음으로써 생성되는 오일과 가스를 회수하여 재활용할 수 있는 기술이다. 본 연구는 EA(Elementary Analysis) 와 PA(Proximate Analysis)를 통하여 혼합 폐플라스틱의 성상을 분석하고, TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 분석을 통해 열분해 경향을 파악 및 고찰하여 매개변수를 선정하였다. 이에 따라 고정충 반웅기에서 열분해를 수행하여 반응 온도 및 승온속도에 따른 고상, 액상, 기상 생성물 수율을 도출하였으며, 고정층 실험에서 나온 기초 실험을 토대로 유동층 반웅기에서의 실험에 적용하여 생성물의 수율을 파악하였다. 회수된 액상 생성물은 GC/MS를 통하여 성분을 분석하고 물질의 특성과 열분해 정도, 물질 변화를 판단하였다.