폐타이어에 적용되는 공정에서 볼 수 있듯이 천연 고무의 열분해는 산소가 없는 상태에서 고온에서 고무를 열분해하는 과정을 포함합니다.
이 과정에서 고무의 주쇄는 단량체, 생체 고분자, 파편 등 다양한 구성 요소로 분해됩니다.
그런 다음 이러한 구성 요소는 유용한 부산물로 추가 처리됩니다.
이 공정의 주요 최종 제품은 연료유, 비응축성 가스, 카본 블랙, 강선입니다.
천연 고무 열분해를 이해하기 위한 4가지 핵심 단계
1. 건조
타이어와 같은 고무 소재는 먼저 수분을 제거하기 위해 건조됩니다.
이를 통해 효율적인 열분해를 보장하고 원치 않는 반응을 방지합니다.
2. 열분해
건조된 고무는 산소가 없는 환경에서 일반적으로 섭씨 400~800도 사이의 고온에 노출됩니다.
이러한 열분해로 인해 고무는 휘발성 가스, 액체 제품 및 고체 숯으로 분해됩니다.
3. 응축 및 수집
생성된 기체와 액체는 응축되어 수집됩니다.
고체 숯은 카본 블랙과 유사한 물질로 추가 처리됩니다.
타이어에서 나온 강선도 분리하여 재활용할 수 있도록 준비합니다.
4. 자세한 설명
건조
이 초기 단계는 고무 소재에서 수분을 제거하기 때문에 매우 중요합니다.
물은 비효율적인 에너지 사용으로 이어질 수 있으며 열분해 반응을 방해할 수 있습니다.
열분해
이 단계에서 고무는 높은 열로 인해 화학적 분해를 거칩니다.
이렇게 하면 고무가 더 작은 분자로 분해됩니다.
산소가 없기 때문에 연소를 방지하고 대신 유용한 부산물로 분해가 촉진됩니다.
이 단계의 온도와 기간은 최종 제품의 품질과 구성에 큰 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다.
응축 및 수집
열분해 과정에서 생성된 가스와 오일은 액체 연료와 기타 탄화수소로 응축됩니다.
남은 가스는 열분해 공정 자체 또는 기타 산업 응용 분야의 연료로 사용할 수 있습니다.
냉각 후 고체 숯은 다양한 산업 용도로 사용되는 카본 블랙으로 가공됩니다.
도전 과제 및 고려 사항
열분해 공정의 성공 여부는 특히 경제성과 제품 품질 측면에서 공급 원료 전체의 온도를 제어할 수 있는 능력에 크게 좌우됩니다.
고무와 같은 유기 재료는 열 전도성이 좋지 않아 균일한 가열이 어렵습니다.
이는 제품 품질의 편차로 이어져 공정의 경제성에 영향을 미칠 수 있습니다.
타이어 열분해에 간접 가마를 사용하는 것은 고무와 강철 성분을 효과적으로 분리하고 처리하기 위해 여러 단계를 거쳐야 하는 공정의 복잡성을 보여줍니다.
결론적으로 폐타이어 처리에서 볼 수 있듯이 천연 고무 열분해는 고무를 가치 있는 부산물로 전환하는 복잡한 열분해 공정으로, 폐기물 관리와 자원 회수 모두에 기여합니다.
하지만 정확한 온도 제어와 효율적인 처리 기술이 뒷받침되어야 성공할 수 있습니다.
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