폐플라스틱의 열분해 시 열중량 분석 및 동역학 연구
A Kinetic Studies of the Pyrolysis of Waste Plastic Based on the Thermogravimetic Analyses
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초록
폐플라스틱은 조성뿐만 아니라 다양한 플라스틱의 종류로 인하여 열분해 및 연소 속도가 달라진다. 본 연구는 폐플라스틱 고체 연료 (Refused Plastic Fuel)의 열분해 및 연소 시 설계요소 도출을 위한 열중량 분석 및 동역학 특성을 규명하였다. 열중량 분석기 (Thermogravimetric analysis)의 결과을 이용하여 동력학 특성 중 가장 일반적인 방법인 Kissinger 방법을 통하여 활성화 에너지를 구하였다. TGA의 실험 조건은 다음과 같이 설정하였다. 질소 가스유량 20 ml/min, 승온 속도 5 ~ 50o C/min 및 최대온도는 800o C로 하였다. 본 연구의 폐플라스틱 열분해 특성 연구를 위하여 적용된 방법은 실제의 반응기에서 반응기의 성능, 설계 및 최적 운전조건을 결정할 때 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Abstract
Waste plastic differs in its speed of combustion owing to its variety in composition as well as kinds of plastic. This study is aimed at examining the thermal weight analysis and determination of its kinetics in order to derive the design element in pyrolysis of RPF (Refused Plastic Fuel) as the plastic solid fuel. Based on the result of TGA (Thermogravimetric analysis), kinetic characteristics were analyzed by using Kissinger method which are the most common method for obtaining activation energy, and experimental conditions of TGA were set as follows: in a nitrogen atmosphere, gas flow rate of 20 ml/min, heating rate of 5 ~ 50o C/min, and maximum hottest temperature of 800o C. The method used for determining the property of waste plastic when thermally decomposed was thought feasible as the basic data in deciding the performance, design, and optimal operating condition of the reactor in the actual reactor.
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