요약하자면, 타이어 열분해는 타이어 전체를 네 가지 주요 최종 산물로 분해합니다: 열분해유라고 불리는 액체 연료, 회수된 카본 블랙(rCB)이라고 불리는 고체 차(char), 응축되지 않는 합성가스, 그리고 타이어 내부 구조에서 나오는 강철 와이어입니다. 이러한 산물의 정확한 비율과 품질은 사용되는 특정 열분해 기술과 작동 온도에 직접적인 영향을 받습니다.
타이어 열분해는 폐기물 처리라기보다는 자원 회수 공정으로 이해하는 것이 가장 좋습니다. 이는 문제의 폐기물 흐름을 연료, 카본, 강철이라는 구별되고 시장성 있는 상품 포트폴리오로 효과적으로 전환하며, 종종 공정 자체에 필요한 에너지를 생성하기도 합니다.
열분해 산물의 세부 분석
열분해 공정에서 회수되는 각 구성 요소는 뚜렷한 용도와 시장 가치를 가집니다. 이러한 개별 제품을 이해하는 것이 이 기술의 전체적인 경제적 및 환경적 잠재력을 파악하는 데 중요합니다.
열분해유 (TPO)
열분해유는 산업용 연료유와 화학적으로 유사한 어둡고 점성이 있는 액체입니다. 이는 타이어 고무에서 분해된 탄화수소 분자의 복합 혼합물입니다.
이 오일은 산업용 가마, 보일러 및 발전기에서 연료로 직접 사용될 수 있습니다. 추가 정제를 통해 디젤과 같은 고품질 연료로 업그레이드할 수도 있지만, 이는 복잡성과 비용을 증가시킵니다.
회수된 카본 블랙 (rCB)
이 고체 검은색 분말은 휘발성 성분이 기화된 후 남는 주요 고체 잔류물입니다. 이는 종종 "차(char)" 또는 "코크스(coke)"라고 불립니다.
석유에서 생산되는 버진 카본 블랙과 완전히 동일하지는 않지만, rCB는 비핵심 고무 제품의 보강 충전재, 플라스틱 및 코팅의 안료로 사용되거나, 고체 연료로 사용하기 위해 브리켓으로 압축될 수 있습니다.
합성가스 (Syngas)
합성가스는 열분해 중에 방출되는 응축되지 않는 가스(수소, 메탄, 일산화탄소 등)의 혼합물입니다.
이 가스는 상당한 발열량을 가지고 있습니다. 대부분의 현대적인 열분해 플랜트에서는 합성가스를 포집하여 열분해 반응기를 가열하는 버너에 연료를 공급하기 위해 순환시키므로, 에너지 측면에서 공정이 부분적으로 또는 완전히 자급자족할 수 있게 됩니다.
회수된 강철 와이어
타이어의 비드와 벨트를 구성하는 강철 와이어는 열분해 중에 분해되지 않습니다. 이는 고체 금속 부산물로 반응기에서 제거됩니다.
이 고품질 강철은 카본 블랙과 쉽게 분리될 수 있으며, 녹여서 재사용하기 위해 고철 재활용업체에 직접 판매될 수 있어 간단하고 가치 있는 수익원을 나타냅니다.
주요 변수 이해하기
폐타이어를 가치 있는 제품으로 전환한다는 약속에는 중요한 기술적 고려 사항이 따릅니다. 산출물은 표준화되어 있지 않으며 공정 자체에 크게 의존합니다.
공정 조건이 제품 품질을 결정합니다
오일, 가스, 차의 최종 수율은 고정되어 있지 않습니다. 이는 열분해 온도, 가열 속도, 사용되는 반응기 유형과 같은 요소에 매우 의존적입니다. 예를 들어, 낮은 온도는 더 높은 오일 수율을 선호하는 경향이 있는 반면, 매우 높은 온도는 오일을 "크래킹"하여 더 많은 가스를 생성할 수 있습니다.
열분해 대 소각: 중요한 차이점
이 두 가지 방법을 구별하는 것이 중요합니다. 소각은 타이어를 완전히 연소시켜 열을 발생시키고, 이 열을 사용하여 전기 생산을 위한 증기를 만드는 것을 포함합니다. 이는 에너지 생성을 위한 파괴 공정입니다.
반면에 열분해는 산소가 없는 상태에서의 열적 분해입니다. 그 목표는 물질을 태우는 것이 아니라 회수 및 재사용을 위해 구성 화학적 구성 요소로 분해하는 것입니다.
제품 순도의 과제
열분해의 원료 산물은 버진(신제품) 산물의 직접적인 대체품이 아닙니다. 열분해유는 종종 황 및 기타 불순물을 포함하고 있어 일부 응용 분야에서 사용하기 전에 전처리가 필요할 수 있습니다. 마찬가지로, 회수된 카본 블랙에는 보강재로서의 성능에 영향을 미치는 재(ash) 및 기타 잔류물이 포함될 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택하기
타이어 열분해의 가치 제안은 전적으로 귀하의 주요 목표에 달려 있습니다. 귀하의 목표와 일치하는 제품이 무엇인지 이해하는 것은 기술을 평가하는 데 필수적입니다.
- 에너지 생산에 중점을 둔다면: 열분해유가 가장 가치 있는 산물이며, 많은 산업 응용 분야에서 기존 연료유의 직접적인 대체품 역할을 합니다.
- 순환 경제 및 재료 회수에 중점을 둔다면: 회수된 카본 블랙과 강철 와이어가 핵심이며, 제조 공급망에 다시 도입될 수 있는 원자재를 나타냅니다.
- 공정 효율성 및 지속 가능성에 중점을 둔다면: 합성가스가 중요합니다. 반응 자체에 동력을 공급하는 능력은 외부 에너지 비용을 크게 줄이고 전반적인 탄소 발자국을 개선하기 때문입니다.
궁극적으로 타이어 열분해는 글로벌 폐기물 문제를 가치 있는 자원의 원천으로 변환하는 강력한 방법을 제공합니다.
요약표:
| 최종 산물 | 설명 | 주요 용도 |
|---|---|---|
| 열분해유 (TPO) | 연료유와 유사한 어둡고 점성이 있는 액체 | 보일러, 가마 및 발전기를 위한 산업용 연료 |
| 회수된 카본 블랙 (rCB) | 고체 검은색 분말 (차) | 고무/플라스틱 충전재, 안료 또는 고체 연료 |
| 합성가스 (Syngas) | 응축되지 않는 가스 혼합물 (H2, CH4, CO) | 열분해 반응기에 연료를 공급하여 공정을 에너지 효율적으로 만듦 |
| 회수된 강철 와이어 | 타이어 벨트/비드에서 나온 깨끗한 강철 | 재사용을 위해 고철 재활용업체에 직접 판매 |
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