• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제34권1호
• /
• pp.44-49
• /
• 2009

This study was conducted to investigate the pyrolysis characteristics of switchgrass using TGA-FTIR instrument. Switchgrass is a high yielding perennial grass that has been designated as a potential energy crop, because of its high energy value. Ground switchgrass were pyrolysed at different heating rates of 10, 20, 30, and $40^{\circ}C/min$ in a TGA-FTIR instrument. The thermal decomposition characteristics of switchgrass were analyzed, and the gases volatilized during the experiment were identified. The thermal decomposition of switchgrass started at approximately $220^{\circ}C$, followed by a major loss of weight, where the main volatilization occurred, and the thermal decomposition was essentially completed by $430^{\circ}C$. The pyrolysis process was found to compose of four stages; moisture evaporation, hemicellulose decomposition, cellulose decomposition, and lignin degradation. The peak temperatures for hemicellulose decomposition ($306^{\circ}C$ to $327^{\circ}C$) and cellulose decomposition ($351^{\circ}C$ to $369^{\circ}C$) were increased with greater heating rates. FTIR analysis showed that the following gases were released during the pyrolysis of switchgrass; $CO_2$, CO, $CH_4$, $NH_3$, COS, $C_{2}H_{4}$, and some acetic acid. The most gas species were released at low temperature from 310 to $380^{\circ}C$, which was corresponding well with the observation of thermal decomposition.

• 자원리싸이클링
• /
• 제13권1호
• /
• pp.3-13
• /
• 2004

바이오매스의 이용은 과거부터 지속되어 왔지만 최근 들어 새로운 대체에너지로의 활용이라는 측면에서 집중적인 연구가 시도되고 있다. 바이오매스를 이용하는 방법으로서의 fast pyrolysis는 다른 방법들보다 고부가가치의 화학물질을 생성할 수 있다는 점에서 크게 주목을 받고 있다. 이 리뷰 논문은 현재 fast pyrolysis를 바이오매스 전환 공정으로 이용하고 있는 실례를 선보이고 그 공정에서 생산되는 생성물인 bio-oil의 특성을 소개하고 있다.

• 분석과학
• /
• 제8권4호
• /
• pp.487-492
• /
• 1995

The chemical compositions and pyrolysis characteristics of oil shales and source rocks distributed in the southwestern and southeastern parts of the Korean peninsular have been investigated. In order to compare the results of Korean samples with those of shales giving high oil yields, two Colorado oil shale samples and one Paris source rock samples were also investigated. Chemical compositions of the samples were analysed by means of gravimetry, CHN analysis, X-ray diffraction method, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry and atomic absorption spectrometry. A custom made pyrolyser and a Rock-Eval system were used for the pyrolysis studies. Pyrolyses of the samples were carried out by means of a temperature controlling device to $600^{\circ}C$ at a heating rate of $5^{\circ}C/min$ with a helium flow rate of $1200m{\ell}/min$. The results of pyrolysis study indicated that Colorado shale samples belong to type I and all the other samples belong to type II.

• 에너지공학
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2005

석탄의 열분해 압력이 촤의 연소 반응성에 미치는 영향을 가압열중량 분석기를 사용하여 고찰하였다. 사용되어진 탄은 알라스카, 아다로, 데니소브스키탄으로서 압력을 상압, 8기압, 15기압으로 변화시키면서 휘발분 방출량을 측정하고 열분해 압렵별로 생성된 촤의 반응성을 상압하 500℃에서 평가하였으며 생성된 촤의 결정구조, 표면적 및 기공특성, 화학적 특성을 분석하였다. 열분해 압력이 증가함에 따라 휘발분 방출량은 감소하였고 고압에서 생성된 촤의 반응성이 작았음을 알 수 있었다. 이는 반응표면적과 기공특성의 차이로 생각되어지며 열분해 압력에 따른 촤의 화학적 특성과 결정구조는 큰 차이를 보이지 않았다. 상압, 5기압 15기압하에서 3개 촤의 연소 반응속도를 측정하였으며 알라스카 촤의 경우, 15기압에서 연소반응성 지수 획득실험을 수행하여 56.8KJ/mole의 활성화에너지, 222.34(1/min)의 빈도계수 값을 얻었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.46-51
• /
• 2016

산업용플라스틱의 열분해 및 연소시 연소가스 배출 특성을 알아보기 위하여 유해가스 측정 장치를 이용하여 분석하였다. 첫 번째 결과로써 PC의 경우 열분해는 $400{\sim}450^{\circ}C$에서 분해가 진행되어 약 $608^{\circ}C$에서 연소가 진행되는 것으로 나타났다. 이 때 연소 전까지의 중량감소 속도는 0.03g/min이었다. 둘째 PET의 경우는 PC와 유사하게 $420^{\circ}C$에서 분해가 시작하여 $620^{\circ}C$에서 완료가 되는 것으로 나타났고, 연소 전 중량감소 속도는 0.044g/min인 것을 보였다. PET의 온도 상승에 따른 열분해속도는 염료가 첨가되어있는 경우 열분해속도가 느려지고 분해온도가 높아졌다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.1-7
• /
• 2018

본 연구는 ABC 분말소화약제와 제1인산암모늄의 열분해생성물이 목재표면에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 목재표면에서 열분해 생성물을 제거하였을 때 제1인산암모늄은 점도가 높은 투명한 열분해 생성물이 눌어붙어 제거하기 힘들었으나 ABC 분말소화약제는 덩어리진 형태로 쉽게 제거되었다. 열분석 결과 각 시료의 열분해 특성은 유사하나 열분해 잔존물의 중량이 ABC 분말소화약제는 55.9%, 제1인산암모늄은 25.2%로 나타나 차이를 보였다. ABC 분말소화약제에 첨가된 첨가제가 열분해 잔존물의 중량 및 메타인산의 방신효과에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.567-577
• /
• 2019

Due to the depletion of fossil fuels and environmental pollution, demand for alternative energy is gradually increasing. Among the various methods, a method to convert biomass into alternative fuel has been proposed. The bio-fuel obtained from biomass through pyrolysis process is called pyrolysis oil (PO) or bio-oil. Because PO is difficult to use directly in conventional engines due to its poor fuel properties, various methods have been proposed to upgrade pyrolysis-oil. The simplest approach is to mix it with conventional fossil fuels. However, due to their different polarity of PO and fossil fuel, direct mixing is impossible. To resolve this problem, emulsification of two fuels with a proper surfactant was proposed, but it costs additional time and cost. Alternatively, the use of alcohol fuels as an organic solvent significantly improve the fuel properties such as fuel stability, calorific value and viscosity. In this study, blends of diesel, n-butanol, and coffee ground pyrolysis oil (CGPO) which is one of the promising PO, was applied to diesel generator. Combustion and emissions characteristics of blended fuels were investigated under the entire load range. Experimental results show that ignition delay is similar to that of diesel at high load. Although, hydrocarbon and carbon monoxide emissions are comparable to diesel, significant reduction of nitrogen oxides and particulate matter emissions were observed.

• 공업화학
• /
• 제22권6호
• /
• pp.636-641
• /
• 2011

1990년대 중반부터 지속적으로 산불건수가 증가하고 있으며, 그 규모 또한 대형화 되고 있다. 하지만 이러한 산불의 대형화 추세에도 낙엽, 초본류, 침엽수 및 활엽수에 따른 국 내외에는 수종별 열분해 및 연소 특성에 관한 연구가 미미한 실정이다. 본 논문에서는 국내 산림의 대표적인 침엽수인 적송의 생목과 간벌목을 대상으로 TGA를 이용 열분해 및 연소 특성에 대한 연구를 수행하였다. 적송 생목의 경우 $200^{\circ}C$ 부근에서 발화되고 열분해는 $230^{\circ}C$에서부터 시작되었다. 적송 간벌목의 경우는 발화온도와 열분해 온도가 각각 180와 $205^{\circ}C$부근에서 시작되었다. TGA 분석으로 얻은 실험데이터로부터 열분해반응에서 활성화에너지는 전화율 증가에 따라 증가하였다. 그러나 연소반응에서의 활성화에너지는 감소하는 경향을 나타냈다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.172-180
• /
• 2006

A novel pyrolysis-melting incineration system of reduced scale (30 kg/hr) is and constructed in Korea Institute of Industrial Technology. The incineration process is composed of three parts: pyrolysis, gas combustion and ash melting processes. For each unit process, experimental and numerical approaches including reduced-scale cold/hot flow tests have been conducted to find optimal design and operating conditions. This paper presents major results of these approaches with brief descriptions on the pilot-scale incinerator (200 kg/hr) under construction and future research works.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.331-335
• /
• 2009

A novel multi-staged waste pyrolysis & gasification system of pilot scale (~1 ton/day) is designed and constructed in Korea Institute of Industrial Technology. The pyrolysis & gasification system is composed of pyrolysis & gasification system, syngas reformer, syngas cleaning system, gas engine power generation system and co-combustion system. For each unit process, experimental approaches have been conducted to find optimal design and operating conditions. As a result, We can produce syngas with a calorific value of ~4000 kcal/$Nm^3$ and cold gas efficiency of the system is more than 55 % in case of waste plastic and oxygen as a gasifying agent.