부산대학교 도서관

Biomass is one of renewable energy sources and large amount of bio-oil can beobtained from the pyrolysis of biomass. However, the low quality of biomass pyrolysis oil containing large amount of water and oxygen containing compounds limits the actual commercialization of biomass pyrolysis process. To overcome this limitation, catalytic pyrolysis is being regarded as a potential application to produce value added chemicalsor fuels from biomass. The use of plastics and methanol as a co-feeding materials on the catalytic pyrolysis of biomass is also being intensively investigated to increase the yields of value added products by many researchers. In this study, catalytic co-pyrolysis of biomass and waste plastic films (WPF) over acid catalysts was investigated using a thermogravimetric (TG) analysis and Pyrolyzer-Gas Chromatography/MassSpectrometry(Py-GC/MS). TG analysis results indicated the change of thermal decomposition temperatures of biomass and Waste plastic films not only on their co-pyrolysis but also on the catalytic co-pyrolysis. Analytical Py-GC/MS analysis results for the catalytic co-pyrolysis of biomass and Waste plastic films indicated the synergistic formation of aromatic hydrocarbons by the catalytic co-pyrolysis of biomass and Waste plastic films. Experimental yields for aromatic hydrocarbons on the catalytic co-pyrolysis of biomass and Waste plastic films were much higher than their theoretical yields. This indicates the effectiveness of Waste plastic films as an efficient hydrogen donor to biomass during their catalytic co-pyrolysis. Among three catalyts, HZSM-5(23) is most effective catalyst for producing aromatic hydrocarbons because it has proper structure (MFI) and strongest acidityKeyword : Catalytic co-pyrolysis, Cork oak, Waste plastic films, Biomass, Zeolite
바이오매스는 재생 가능한 에너지원 중 하나이며, 바이오매스의 열분해로부터 많은 양의 바이오오일을 얻을 수 있다. 하지만 바이오매스 열분해 오일은 다량의 수분과 산소를 함유하는 화합물로 이루어져 있어 오일의 품질을 낮춰, 실제 공정에 대한 적용에는 제한성을 나타낸다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방법으로 촉매 열분해가 있는데, 이 방법은 부가가치 화학물질 또는 바이오매스로부터의 연료를 생산하는 잠재적 응용방법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 많은 연구자들이 부가가치가 높은 원료의 생산량을 증가시키기 위해 바이오매스의 촉매열분해에 대한 공급재료로써 플라스틱과 메탄올의 사용에 대한 연구가 또한 이루어지고 있다. 이 연구에서는 열중량 분석 (TG) 분석 및 Pyrolyzer-Gas Chromatography /MassSpectrometry (Py-GC / MS)를 사용하여 산 촉매 하에서 굴참나무와 및 폐 플라 스틱 필름(WPF)를 혼합하여 촉매열분해를 수행하였다. TG 분석 결과는 굴참나무 및 폐 플라스틱 필름의 열분해 온도가 혼합 열분해뿐만 아니라 혼합촉매열분해에도 변화가 있음을 나타내었다. 굴참나무와 폐 플라스틱 필름의 혼합촉매열분해 Py-GC/MS 분석 결과는 굴참나무와 폐 플라스틱 필름의 혼합에 의한 방향족 탄화수소의 생성량이 증가하였다. 굴참나무와 폐 플라스틱 필름의 혼합촉매열분해에 대한방향족 탄화수소는 실험에서 얻은 수율은 이론적으로 계산한 수율보다 훨씬 높았다. 이것은 혼합촉매열분해 시 폐 플라스틱 필름이 굴참나무에 효율적인 수소 공여체로써의 역할을 수행했기 때문으로 나타난다. 3 가지 촉매 중에서 HZSM-5 (23)는 방향족 탄화수소를 생산하기 위한 적절한 구조(MFI)와 가장 강한 산도를 가지기 때문에 방향족 탄화수소를 생산하는 데 가장 효과적인 촉매이다.