• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1993.11a
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• pp.88-91
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• 1993

유동층 반응기 (H=0.8 m, ID=0.08 m) 에서 폐타이어의 열분해를 수행함에 있어 열분해에 사용되는 열을 외부에서 공급함과 동시에 일부는 내부에서 자체적으로 연소시켜 열을 얻고자 하였다. 온도 증가에 따라 가스의 수율은 40 %까지 증가하였고, 반면에 오일의 수율은 감소하였다. 또한 가스중에 heavy hydrocarbon 이 감소함과 동시에 H$_2$ 및 light hydrocarbon 이 증가하였고 이로 인해 가스 부피당 발열량은 감소하는 것으로 나타났다. 가스의 체류시간도 가스조성에 상당히 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 본 시스템에서 발열량 및 가스생성량은 2 u$_{mf}$ 에서 최소치를 나타내는 것으로 보였다. 또한 $O_2$ 농도의 증가는 결국에는 생성가스의 연소를 일으키며, 적당한 $O_2$ 농도의 설정으로 이의 연소를 최소화하는 작업이 필요하다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.10 no.4
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• pp.65-74
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• 2002

This Study was investigated operating condition of pyrolysis processing for sludge disposal in sewage treatment plant. Important parameters studied include running time of pyrolysis, run time of dry and pyrolysis processing, water content of sewage sludge, solids amount of sewage sludge(TS%), condition of pyrolysis temperature. Most degradation reaction of sewage sludge are first order, it assumed first order and elucidated the kinetics. This was the basis of characteristics analysis of sludge degradation mechanism. Also, with the increasing of temperature, how the yield of oil and char product change was observed, and the distribution of gas product components was observed. Main components of gas and carbon product are a little difference with pyrolysis temperature, but it consist of $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO etc. The gas of $C_1-C_4$ yield increased along with degradation temperature of $670^{\circ}C$ and oil yield decreased of $C_6H_6$ and $C_6H_5OH$ with temperature of $600^{\circ}C$. Particularly, low value added char yield 134kg/t at $670^{\circ}C$, but increased to 194kg/t at pyrolysis temperature of $600^{\circ}C$. In the result of elementary analysis on it, it is mainly composed of carbon. From this fact, in pyrolysis of sludge, it comfirmed that carbonization reaction occur at high temperature well.

• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.208-214
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• 1993

Pyrolysis of bituminous coal has been carried out in a two-stage fixed bed reactor to produce high heating value gas(7000 kcal/N㎥) for industrial or town gas usage. The effects of coke catalyst, pyrolysis temperature (468∼565$^{\circ}C$), and catalytic cracking temperature (700∼850$^{\circ}C$) on the product gas properties from pyrolysis of bituminous coal have been determined. From pyrolysis of Dong Jin coal with coke, the carbon deposition on catalyst is found to be less than 5% of product tar and approximately 15% of total energy iii the parent coal can be recovered as high heating value gas. Oil composition in the product tar from the two-stage pyrolysis is higher than that from low-temperature pyrolysis. The tar produced from pyrolysis below 516$^{\circ}C$ can be easily catalytically cracked but, the tar produced above 565$^{\circ}C$ cannot be cracked easily with catalyst. From the product gas analysis, the catalytic cracking temperature should be maintained below 800$^{\circ}C$ since cracking speed of ethylene increases remarkably with the cracking temperature above 800$^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.1
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• pp.46-51
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• 2016

This study is analyzed by the test equipment of gas analyzer in order to discover the gas characteristics of industrial plastic under the pyrolysis and combustion. As results, first, the pyrolysis of polycarbonate was started at $400{\sim}450^{\circ}C$. The combustion started at about $608^{\circ}C$, and the weight decreased at the velocity was 0.03g/min. Second, in case of polyethyleneterephtalate, PET was finished at $620^{\circ}C$ after starting pyrolysis from $420^{\circ}C$, and the weight decreased at the velocity of 0.044g/min. The pyrolysis velocity with the temperature of polyethyleneterephtalate rising was becoming slow and the pyrolysis temperature was higher with less added polyethyleneterephtalate.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.483-486
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• 2008

본 연구에서는 디스크 이동식 열분해 실증 설비를 이용하여 폐타이어 열분해 반응을 수행하였고, 생성된 열분해 생성물들의 특성을 분석하였다. 폐타이어 열분해 반응은 약 $550^{\circ}C$에서 90분간 진행되었고, 반응 결과 Recovered Oil, Carbon Black, Non Condensing Gas(NC Gas)가 생성되었다. 폐타이어 열분해 생성물의 수율은 Recovered Oil $40{\sim}50%$, Carbon Black 30$\sim$35%, NC Gas 10$\sim$15%, Steel 10$\sim$15%로 나타났다. 폐타이어 열분해 반응 후 생성된 Recovered Oil은 비점 및 특성 분석 결과 상업용 중유와 비슷한 성질을 나타냈고, 폐타이어 열분해 반응의 또 다른 생성물인 Carbon Black은 특성 분석 결과 고정 탄소 비율이 낮은 반면 회분과 휘발분의 비율이 높아 상업용으로 사용하기 위해서는 적절한 정제 과정이 필요함을 알 수 있었다.열분해 과정 중에 생성된NC Gas는 GC/MS를 이용하여 성분 분석을 수행한 결과, $CO_2$, $CH_4$를 비롯하여 주로 탄화수소류로 이루어졌으며, 대부분이 연료 가스로 구성되어 있어 열분해 반응의 열원으로서 사용이 가능하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.248.2-248.2
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• 2010

바이오매스는 에너지 위기 및 $CO_2$에 의한 지구온난화 및 화석자원의 고갈이 진행되면서, 화석연료와 달리 재생이 가능하고 지속 가능한 자원으로 각광을 받고 있다. 바이오매스를 이용하는 신재생에너지 기술로는 직접연소, 열화학적 변환, 생화학적 변환 기술 등이 있다. 열화학적 변환 기술에는 바이오매스를 열분해 가스화하여 발생된 합성가스를 이용하는 기술이 포함된다. 농업부산물은 청정에너지원으로서의 가능성이 높은 것으로 알려져 있으나, 현재는 퇴비, 가축사료 등의 단순 활용이 대부분을 차지하고 있다. 농업부산물을 이용하여 고부가가치를 창출하기 위한 하나의 방안으로 열분해 가스화를 통해 고효율 에너지원으로의 사용을 고려해 볼 수 있다. 본 연구에서는 초본계 농업부산물인 왕겨를 이용한 열분해 가스화기에서 발생한 합성가스를 정제시스템을 통하여 정제한 후, 가스엔진으로 정량적으로 공급하기위한 합성가스 공급시스템의 운전 특성을 고찰하였다. 그 결과 왕겨를 이용한 가스화기에서 합성가스는 안정적으로 발생하였으며, 정제시스템에서는 90%이상의 효율을 얻었다. 또한 20 kW급 가스엔진에서 필요로 하는 합성가스 공급유량 테스트는 약 $80Nm^3/h$, 200 mmAq 조건에서 가스 누입, 누출 없이 안정적으로 공급되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.48 no.1
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• pp.68-74
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• 2010

In this study, fluidized-bed pyrolysis has been conducted in order to recover the bitumen contained in the oil sand. Canada Alberta oil sand contains 11.9% of bitumen and the bitumen-derived heavy oil produced in fluidizedbed tends to be upgraded relative to the bitumen. The continuous operation has been performed using $N_2$ as a fluidization gas at 1 atm and $500^{\circ}C$ in a reactor of 170 cm height. The results showed 87.76% of bitumen conversion, where liquid products are 74.45% and gas products are 13.31%. $H_2$, $O_2$, CO, $CO_2$, $CH_4$, and NO and $C_1{\sim}C_4$ hydrocarbons in the gas products were analyzed by on-line gas analyzer and gas chromatography, respectively. The pyrolysis oil was analyzed by using proximate analysis, heavy metal analysis, SIMDIS, asphaltenes, and heating value. By SIMDIS analysis, naphtha was 11.50%, middle distillation was 44.83% and heavy oil was 43.66%. It was obvious that the pyrolysis oil was upgraded compared with bitumens.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.637-641
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• 2007

화석연료의 고갈이 가시화됨에 따라 이를 해결하기 위한 대체에너지원의 확보를 위해 다양한 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 폐기물 특히 플라스틱 폐기물의 안정적인 처리 및 청정가스의 생산방법을 연구하기 위해서 선행적으로 플라스틱 폐기물의 열분해 특성을 조사하였으며, 그 반응모델을 제시하여 열분해로의 설계인자의 도출하고자 하였다. 대상 폐 플라스틱류로서 PE, PP, PVC, RPF 등을 이용하였고, 열중량분석기와 tube furnace를 통해서 온도에 따른 분해반응 특성을 확인하였다. 열분해 특성조사를 한 결과 PE, PP 등은 잔류 char가 없이 $400^{\circ}C$ 전후에서 완전 분해하였으며, PVC의 경우 $400^{\circ}C$ 이후에도 약 20% 이상의 char가 잔류함을 확인하였고, RPF의 경우에도 약 10%의 char이 잔류함을 확인하였다. 또한 각각의 열분해 특성을 DTG/TGA분석을 통해서 적정체류시간을 구할 수 있었고, 다단열분해 가스화기를 이용하여 합성가스를 제조한 결과 2500 kcal / $Nm^3$의 높은 발열량을 가진 합성가스를 제조할 수 있었다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.30 no.4
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• pp.141-150
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• 2022

To abate the environmental burden derived from the massive generation of cattle manure (CM), pyrolysis of CM was suggested as one of the methods for manure treatment. In respect of carbon utilization, pyrolysis has an advantage in that it can produce usable carbon-based chemicals. This study was conducted to investigate a syngas production from pyrolysis of CM in CO₂ condition. In addition, mechanistic functionality of CO₂ in CM pyrolysis was investigated. It was found that the formation of CO was enhanced at ≥ 600 ℃ in CO2 environment, which was attribute to the homogeneous reactions between CO₂ and volatile matters (VMs). To expedite reaction kinetics for syngas production during CM pyrolysis, Catalytic pyrolysis was carried out using Co/SiO2 as a catalyst. The synergistic effects of CO₂ and catalyst accelerate the formation of H₂ and CO at entire temperature range. Thus, this result offers that CO₂ could be a viable option for syngas production with the mitigation of greenhouse gas.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.05a
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• pp.243-246
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• 2008

목질계 바이오매스 가스화 발전에 있어서는 가스화 가스중에 함유되어있는 타르를 가능한 한 가연성 가스로 전환하여 냉가스효율을 향상시키는 것 및 잔유하는 타르는 후단기기에 악영향을 초래할 우려가 있기 때문에 타르를 저감 제거하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 공기 수증기를 사용하여 타르개질 프로세스의 개선을 위해서 타르에서 가스성분으로의 전환에 관한 개질 실험을 실시하여 Wood chip 타르의 열분해 개질 생성물 거동에 대하여 검토하였다. Wood chip 열분해로 생성된 타르의 원소분석 및 $^1H$ NMR분석의 결과로 타르를 치환기를 가지지 않는 방향족, alkyl-기를 가지는 방향족, 산소 함유 방향족, 지방족의 4개로 분류하였다. 개질제에 의해 경질 타르, 중질 타르 모두 감소하였다. 개질 공기는 타르를 연소시키지만 그 속도는 가연성 가스와 경합하고 $900^{\circ}C$에서는 타르의 연소는 나타나지 않았다. alkyl-기를 가지는 방향족은 메탄과 치환기를 가지지 않는 방향족으로 전환되고, 치환기를 가지지 않는 방향족은 수소와 soot로 전환되고, 산소 함유 방향족은 일산화탄소와 치환기를 가지지 않는 방향족으로 전환되는 것을 알았다. 또한, 개질제에 의해alkyl-기를 가지는 방향족, 치환기를 가지지 않는 방향족, 산소 함유방향족 모두가 일산화탄소,이산화탄소로 전환되는 것을 알았다.