간단히 말해, 열분해는 전통적인 기계적 수단을 통해 재활용하기 어렵거나 경제성이 없는 플라스틱에 가장 효과적입니다. 여기에는 혼합 플라스틱 흐름, 다층 포장재, 다른 물질로 오염된 플라스틱이 포함됩니다. 이 공정은 특히 폴리올레핀으로 알려진 플라스틱 범주에 매우 적합합니다.
열분해는 저가치 플라스틱 폐기물을 오일 및 가스와 같은 귀중한 자원으로 전환하는 강력한 솔루션을 제공합니다. 핵심은 많은 플라스틱이 처리될 수 있지만, 투입물의 종류와 품질이 공정의 효율성과 생산물의 품질을 직접적으로 결정한다는 것을 이해하는 것입니다.
플라스틱 폐기물 관리에서 열분해의 역할
열분해는 열화학 공정입니다. 산소가 없는 환경에서 고열을 사용하여 플라스틱을 구성하는 길고 복잡한 고분자 사슬을 더 작고 단순한 분자로 분해합니다.
"다시 굽기" 비유
빵 굽기의 반대라고 생각해보세요. 케이크를 구울 때, 간단한 재료(밀가루, 설탕, 계란)를 열과 결합하여 복잡한 최종 제품을 만듭니다. 열분해는 복잡한 제품(플라스틱)을 가져와 열을 가하여 더 단순하고 기본적인 구성 요소로 다시 분해합니다.
대상: 재활용하기 어려운 플라스틱
열분해의 주요 장점은 전통적인 재활용을 방해하는 플라스틱 흐름을 처리할 수 있다는 것입니다. 여기에는 종종 매립되거나 소각되는 물질이 포함됩니다.
생산물: 폐기물에서 가치로
이 공정은 플라스틱 폐기물을 세 가지 주요 제품으로 전환합니다.
- 열분해 오일: 연료로 정제하거나 화학 원료로 사용할 수 있는 합성 원유입니다.
- 열분해 가스(합성가스): 열분해 시설 자체의 동력원으로 사용될 수 있는 가연성 가스 혼합물로, 에너지 효율성을 높입니다.
- 열분해 잔류물(탄화물): 다양한 산업 응용 분야에 사용될 수 있는 고체, 탄소 함유 부산물입니다.
열분해에 이상적인 플라스틱 후보
많은 종류의 플라스틱을 처리할 수 있지만, 일부는 생산되는 오일의 품질과 수율을 기준으로 다른 것보다 훨씬 더 적합합니다.
폴리올레핀(PE & PP): 최고의 원료
비닐봉투, 병, 필름에 사용되는 폴리에틸렌(PE)과 용기 및 자동차 부품에서 발견되는 폴리프로필렌(PP)과 같은 플라스틱은 이상적인 후보입니다. 이들은 고품질 열분해 오일을 다량 생산합니다.
혼합 및 사용 후 플라스틱
이것이 열분해가 진정으로 빛을 발하는 부분입니다. 사용 후 플라스틱과 분리된 도시 고형 폐기물(MSW)을 효과적으로 처리할 수 있습니다. 이러한 흐름은 종종 다양한 고분자 유형의 혼합물입니다.
저가치 재활용 거부품
오염 또는 복잡한 구성으로 인해 기계적 재활용 시설에서 거부되는 물질, 예를 들어 다층 포장재(예: 감자칩 봉투)는 열분해에 훌륭한 후보입니다.
절충점 및 문제성 플라스틱 이해
모든 플라스틱이 동일하게 만들어지는 것은 아니며, 일부는 열분해 공정에 상당한 문제를 야기합니다. 이러한 한계를 인식하는 것은 성공적인 작업을 위해 중요합니다.
PVC(폴리염화비닐)의 주요 문제
PVC는 매우 문제가 많습니다. 가열되면 구조 내의 염소가 방출되어 염산을 형성합니다. 이 산은 장비에 극도로 부식성이 있으며 최종 오일 제품을 오염시켜 가치를 떨어뜨리고 추가 처리 단계를 필요로 합니다.
PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)의 과제
물병에 흔히 사용되는 PET는 열분해될 수 있습니다. 그러나 전통적인 기계적 수단을 통해 재활용하는 것이 경제적으로나 환경적으로 더 가치가 있는 경우가 많습니다. 또한, 산소 함량은 폴리올레핀에 비해 낮은 품질의 오일을 생성할 수 있습니다.
오염 물질의 영향
원료에 비플라스틱 물질이나 수분이 있으면 공정에 영향을 미칩니다. 수분은 증기로 변하여 처리가 필요한 폐수를 발생시킬 수 있으며, 다른 오염 물질은 단순히 고체 잔류물(탄화물)의 양을 증가시킬 것입니다.
이것을 목표에 적용하는 방법
플라스틱 원료의 선택은 주요 목표에 직접적으로 맞춰져야 합니다.
- 고품질 연료유 수율 극대화가 주요 초점이라면: 깨끗한 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 흐름을 우선시하십시오.
- 복잡한 흐름에 대한 폐기물 관리가 주요 초점이라면: 열분해는 혼합 플라스틱, 다층 포장재, 기계적 재활용에서 거부된 물질에 대한 훌륭한 솔루션입니다.
- 운영 안전 및 장비 수명 연장이 주요 초점이라면: 반응기에 들어가기 전에 원료에서 가능한 한 많은 PVC를 제거하기 위한 사전 분류 기술에 투자하십시오.
플라스틱 투입물을 공정 능력에 올바르게 맞춰 열분해는 문제성 폐기물을 귀중한 자원으로 효과적으로 전환할 수 있습니다.
요약표:
| 플라스틱 유형 | 열분해 적합성 | 주요 고려 사항 |
|---|---|---|
| 폴리올레핀(PE, PP) | 우수 | 고품질 오일의 높은 수율; 이상적인 원료. |
| 혼합 및 사용 후 플라스틱 | 매우 좋음 | 복잡하고 재활용하기 어려운 흐름을 처리합니다. |
| PVC(폴리염화비닐) | 문제성 | 부식성 염산을 방출합니다; 제거해야 합니다. |
| PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) | 덜 적합 | 종종 기계적으로 재활용하는 것이 더 좋습니다; 낮은 품질의 오일을 생성합니다. |
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