플라스틱 열분해는 플라스틱 폐기물을 열분해 오일, 열분해 가스, 열분해 잔류물 등 세 가지 주요 생성물로 분해하는 열화학 공정입니다.이러한 제품의 구성은 플라스틱의 종류와 열분해 조건에 따라 달라집니다.열분해 오일은 산소화 화학물질, 폴리머, 물을 포함한 유기 화합물의 복잡한 혼합물입니다.열분해 가스는 메탄과 수소와 같은 비응축성 가스로 구성되며, 잔류물은 주로 카본블랙과 재로 구성됩니다.플라스틱 폐기물에 수분이 포함되어 있는 경우 폐수가 발생할 수도 있습니다.수율은 일반적으로 오일 30~80%, 카본 블랙 20~30%, 가스 10~20%입니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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열분해 오일 구성
- 열분해 오일은 플라스틱 열분해의 주요 액체 생성물로, 생산량의 30~80%를 차지합니다.
- 이 오일은 산소화 유기 화합물, 폴리머, 물의 복잡한 혼합물입니다.
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오일에는 최대 40%의 산소가 함유되어 있으며 다양한 화학물질이 포함되어 있습니다:
- 포름알데히드 및 아세트산과 같은 저분자 화합물.
- 페놀, 무수당, 올리고당과 같은 고분자 화합물.
- 오일의 구성은 플라스틱 공급 원료의 종류와 열분해 온도에 따라 달라집니다.
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열분해 가스 구성
- 열분해 가스는 제품 수율의 10~20%를 차지합니다.
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다음과 같은 비응축성 가스로 구성됩니다:
- 메탄(CH₄) 및 에틸렌(C₂H₄)과 같은 경질 탄화수소.
- 수소(H₂) 및 일산화탄소(CO).
- 이러한 가스는 열분해 공정의 연료 공급원 또는 외부 에너지 생성에 사용할 수 있습니다.
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열분해 잔류물 구성
- 고체 잔류물, 즉 숯은 열분해 결과물의 20~30%를 차지합니다.
- 주로 고무 제조 및 잉크 생산과 같은 산업에서 사용되는 귀중한 물질인 카본 블랙으로 구성됩니다.
- 잔여물에는 플라스틱 폐기물의 무기 성분인 회분도 포함될 수 있습니다.
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폐수 발생
- 플라스틱 폐기물에 수분이 포함되어 있는 경우 열분해 과정에서 폐수가 발생할 수 있습니다.
- 이 폐수에는 일반적으로 용해된 유기 화합물이 포함되어 있으며 폐기 또는 재사용 전에 적절한 처리가 필요합니다.
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제품 구성에 영향을 미치는 요인
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열분해 제품의 구성은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다:
- 플라스틱 유형:플라스틱(예: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌)에 따라 오일, 가스 및 잔류물의 비율이 다릅니다.
- 열분해 온도:온도가 높을수록 가스는 더 많이 생산되고 석유는 더 적게 생산되는 경향이 있으며, 온도가 낮을수록 석유 생산에 유리합니다.
- 원자로 설계:열분해 반응기와 응축기의 설계는 제품의 분리와 품질에 영향을 미칩니다.
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열분해 제품의 구성은 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다:
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열분해 제품의 응용 분야
- 열분해 오일:연료유로 정제하거나 화학 제품 생산의 원료로 사용할 수 있습니다.
- 열분해 가스:난방 또는 발전용 연료로 사용됩니다.
- 카본 블랙:고무 제품, 잉크 및 코팅에 사용됩니다.
- 폐수:폐기 또는 재사용 전에 오염 물질을 제거하기 위한 처리가 필요합니다.
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열분해 플랜트 구성 요소
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일반적인 열분해 플랜트에는 다음이 포함됩니다:
- 플라스틱이 열분해되는 반응기(또는 배치 공정의 경우 레토르트).
- 액체와 기체 제품을 분리하는 콘덴서.
- 프로세스에 열을 공급하는 에너지 모듈(퍼니스).
- 일부 설계에서는 고체 잔여물만 생산하는 것이 목표인 경우 응축기를 제외하여 대신 용광로에서 증기-가스 혼합물을 연소시킬 수 있습니다.
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일반적인 열분해 플랜트에는 다음이 포함됩니다:
플라스틱 열분해 제품의 구성을 이해함으로써 구매자와 운영자는 연료 생산, 화학 원료 또는 재료 회수와 같은 특정 용도에 맞게 공정을 최적화할 수 있습니다.제품 구성의 다양성은 플라스틱 폐기물의 유형과 원하는 최종 제품에 맞게 열분해 공정을 맞춤화하는 것의 중요성을 강조합니다.
요약 표:
| 제품 | 구성 | 수율(%) | 응용 분야 |
|---|---|---|---|
| 열분해 오일 | 산소화 유기 화합물, 폴리머, 물 | 30-80 | 연료유, 화학 원료 |
| 열분해 가스 | 메탄, 에틸렌, 수소, 일산화탄소 | 10-20 | 난방용 연료, 발전용 연료 |
| 열분해 잔류물 | 카본 블랙, 재 | 20-30 | 고무 제조, 잉크, 코팅 |
| 폐수 | 용존 유기 화합물(플라스틱에 수분이 포함된 경우) | - | 폐기/재사용을 위한 처리 필요 |
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