타이어 열분해는 산소가 없는 상태에서 발생하는 복잡한 열분해 과정으로, 고무가 더 작은 분자, 가스 및 고체 잔류물로 분해됩니다.이 과정은 온도, 압력, 시간, 대기, 공급 속도, 타이어의 물리적 및 화학적 특성 등 여러 요인의 영향을 받습니다.열분해의 주요 원인은 열을 가하면 고무의 주쇄가 단량체, 생체 고분자 및 조각으로 분해되기 시작하기 때문입니다.그런 다음 이들은 다양한 올레핀으로 중합되어 고체 탄소가 남습니다.타이어 열분해의 최종 생성물에는 연료유, 비응축 가스, 카본 블랙, 강선 등이 있습니다.이러한 제품의 효율과 구성은 공정 조건과 공급 원료의 특성에 따라 달라집니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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온도:
- 온도는 타이어 열분해에서 가장 중요한 요소입니다.온도가 상승함에 따라 고무는 일련의 상 변화와 화학 반응을 겪게 됩니다.
- 약 100°C에서 타이어의 작은 분자가 휘발하기 시작합니다.
- 140°C에서는 타이어가 녹아 액체 상태로 변합니다.
- 260°C에서 280°C 사이에서는 고무의 주쇄가 균열되기 시작하여 더 작은 분자가 형성되고, 이 분자가 중합되어 다양한 올레핀으로 중합됩니다.
- 일반적으로 온도가 높을수록 비응축성 가스의 생산이 증가하고, 온도가 낮을수록 카본 블랙과 같은 고품질 고체 제품의 생산에 유리합니다.
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대기:
- 열분해는 연소를 방지하고 고무의 열분해를 보장하기 위해 산소가 없는 환경이 필요합니다.
- 산소가 없으면 고무가 연소하지 않고 더 작은 분자로 분해되어 열분해 오일, 가스 및 고체 잔류물이 형성될 수 있습니다.
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시간(체류 시간):
- 체류 시간으로 알려진 열분해 공정의 지속 시간은 열 변환 정도와 최종 제품의 구성에 영향을 미칩니다.
- 체류 시간이 길수록 고무가 더 완전히 분해되어 가스와 오일의 수율이 높아집니다.
- 일반적인 열분해 공정은 3~5시간 동안 진행되지만, 이는 특정 조건과 원하는 결과에 따라 달라질 수 있습니다.
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이송 속도 및 입자 크기:
- 타이어가 반응기에 공급되는 속도와 타이어 입자의 크기는 열분해 공정의 효율에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 입자 크기가 작을수록 열분해 속도가 빨라지고 열분해 오일의 양이 많아집니다.
- 전체, 절반 또는 파쇄된 타이어를 사용할 수 있지만 강철과 섬유를 대부분 제거한 파쇄된 타이어가 더 일관된 결과를 얻을 수 있습니다.
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압력:
- 압력은 온도보다 덜 중요하지만 여전히 열분해 공정에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 압력이 높으면 생성되는 가스의 밀도가 높아져 응축 과정과 열분해 오일의 수율에 영향을 미칠 수 있습니다.
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공급 원료의 특성:
- 섬유와 강철의 존재를 포함한 타이어의 구성은 열분해 공정과 최종 제품의 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 전체 타이어에는 섬유와 강철이 포함되어 있어 공정이 복잡해질 수 있는 반면, 대부분의 강철과 섬유가 제거된 파쇄 타이어는 보다 일관된 결과를 얻을 수 있습니다.
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최종 제품:
- 타이어 열분해의 주요 최종 생성물은 연료유, 비응축 가스, 카본 블랙, 강선입니다.
- 연료유는 난방, 발전 또는 수소 생산에 사용할 수 있습니다.
- 응축되지 않는 가스는 저장하거나 연료로 사용하기 전에 탈황 및 세척할 수 있습니다.
- 카본 블랙은 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있는 귀중한 고체 잔류물입니다.
- 강철 와이어는 회수하여 재활용할 수 있습니다.
요약하면, 타이어의 열분해는 산소가 없는 환경에서 열을 가하여 고무가 더 작은 분자, 가스 및 고체 잔류물로 열분해되는 것입니다.최종 제품의 효율과 구성은 온도, 대기, 체류 시간, 공급 속도, 입자 크기, 압력, 공급 원료의 특성 등의 요인에 의해 영향을 받습니다.이러한 요소를 이해하는 것은 열분해 공정을 최적화하고 최종 제품의 수율과 품질을 극대화하는 데 매우 중요합니다.
요약 표:
| 핵심 요소 | 열분해에 미치는 영향 |
|---|---|
| 온도 | 온도가 높을수록 가스 생산량이 증가하고, 온도가 낮을수록 카본 블랙과 같은 고체 제품에 유리합니다. |
| 분위기 | 산소가 없는 환경으로 연소를 방지하여 열분해가 가능합니다. |
| 체류 시간 | 시간이 길어질수록 고무가 완전히 분해되어 가스 및 오일 생산량이 증가합니다. |
| 이송 속도/크기 | 입자가 작아지고 타이어가 파쇄되어 효율성과 일관성이 향상됩니다. |
| 압력 | 압력이 높을수록 가스 밀도와 오일 수율에 영향을 미칠 수 있습니다. |
| 공급 원료 특성 | 강철/섬유가 제거된 파쇄 타이어는 보다 일관된 결과를 제공합니다. |
| 최종 제품 | 연료유, 비응축성 가스, 카본 블랙, 강선이 주요 산출물입니다. |
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