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1. Chemical Recycle은 고분자폐기물을 화학적인 방법을 이용하여 연료나 화학원료 등 유용한 성분으로 전환하는 (고분자물질의) Recycle 방법이며, 열분해에 의해 폴리머를 Monomer 등 원료 화합물이나 연료유 등으로 전환하는 기술을 총칭하는 것이다.
..Recycle은 열에 의한 열분해 방식과 촉매나 용매에 의한 화학분해 방식이 있으며, 열분해 방식도 고온하에서 분해하는 방법과 수소화에 의한 분해 방법으로 분류되어진다. 그러나 폐플라스틱 유화설비 GTP는 저온, 상압 하에서 플라스틱을 분해하는 열분해방식과 촉매를 이용한 화학분해 방식의 복합적인 방법으로 설계되어 있다.
2. 열분해기술은 가연성 폐기물을 처리함에 있어 2차 오염물질 발생을 최소화시키고 에너지를 회수하는 기술의 일종이다. 일반적으로 흡열반응 방식으로 무산소 또는 저산소 분위기 하에서 고온(500~1,000℃)으로 가열하여 분해한다. 이때 탄소쇄가 긴 고분자화합물을 환원 분해시키므로, 고분자가 저분자화하여 석유계화합물과 거의 같은 성상을 가지는 가스와 액체 연료유로 전환 생성된다. 이것이 연소에 필요한 연료로 재사용이 가능하지만, 연소반응(발열)에 의한 소각은 유기물을 산화분해 하여 CO2와 H2O, 회분으로 전환되어 생성물을 유용할 수가 없다.
..유화설비 GTP는 긴 탄소쇄를 가진 유기성 고분자화합물인 폐플라스틱을 저분자로 분해하는 설비이다. 촉매의 반응과 흡열반응에 의해 저산소 분위기 하에서 저온(350~450℃)으로 운전되는 유화설비이며, 원자재와 같이 투입되는 촉매제와 분해열을 공급 받아 폐플라스틱의 고분자 사슬고리를 끊어 저분자인 가스와 연료유(휘발유, 경유, 등유, 중유 등) 등을 추출한다. 분해온도가 높을수록 고분자화합물은 탄소쇄가 적은 저분자로 분해되고, 온도가 낮을수록 생성되는 물질의 탄소쇄는 길어지게 된다. 유화설비 GTP는 저온 하에서도 촉매반응에 의해 고온의 분해와 동일한 효과를 나타내어 20개 내외의 탄소쇄를 가진 저분자 구조로 분해된다.
3. 공정 전체가 외부와 차단되어 있으며 설비가 밀폐된 상태에서 열분해가 이루어지므로 연소에 의해 일반적으로 발생되는 유해가스(다이옥신 등) 등이 배출되지 않아 환경 오염을 유발하지 않는다. 탄화화합물인 폐플라스틱을 열분해 함으로써 탄화분은 유용한 물질로 생산하고, 분해되지 않는 무기물이나 잔사(Ash) 등은 선별적으로 외부로 배출하여 처리함으로 폐기물을 획기적으로 감량화 할 수 있다.
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1. 폐플라스틱을 수요가에서부터 재질별로 분류, 회수할 수 있는 수거 System이 구축 되어 있을 경우 재활용이 다소 용이하다. 하지만 현재의 수거 System에서는 여러 종류의 폐기물이 같이 섞여 있어 플라스틱을 재질별로 재분류한다는 것은 상당히 어려우며, 비용면에서도 거의 불가능한 일이다. 그러나 폐플라스틱 유화설비 GTP는 혼합된 폐플라스틱을 분류나 세척 등 사전처리 없이 파쇄의 간단한 공정만 거친 후 재처리하여 연료유를 생산하므로 재활용이 용이하여 경제적?효율적인 설비이다.
2. 플라스틱의 특성 향상, 기계적인 가공성, 부족한 성능을 보완하기 위한 각종 배합제가 첨가되며, 이중 일부는 중금속 성분을 함유하고 있으나 열분해시 첨가되는 촉매제와 반응하여 분자 안정화를 이룸으로써 중금속에 의한 피해를 최소화 할 수 있다.
3. 각종 이물질이 혼합되어 있는 폐플라스틱도 분해로 하부에 장착된 배출 System에 의해 사전에 세척 및 건조작업 없이 처리 할 수 있어 공정이 단순하고 최소의 인력으로 설비 운전이 가능하다.
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1. 일반적으로 사용되는 공기는 N2와 CO2 가스에 의해 농도가 희석됨으로써 생성 가스의 발열량이 1,000~5,000㎉/N㎥ 정도이다. 그러나 간접가열 밀폐형 구조로 이루어진 유화설비 GTP는 불순물의 유입조건을 배제하고 연료유를 생성함으로써 고순도의 가스 및 오일을 획득할 수 있으며 생성 가스는 4,000~6,000㎉/N㎥의 발열량을 가지고 있다.
2. 설비가 완전 밀폐형 간접가열 방식임으로 폐플라스틱의 열분해가 안정적으로 이루어지고 촉매반응을 활성화시켜 분해를 촉진시킴으로써 열분해율이 좋으며, 생산되는 연료유의 품질을 균일하게 유지 할 수 있다.
3. 탄소 유기화합물은 분해열과 촉매반응에 의하여 대부분 유화되며, 플라스틱의 재질과 용도에 따라 첨가되는 배합제(무기물)에 따라 다소 차이가 있지만 잔사로 잔류하는 량은 4~5% 이하이다.
4. 폐플라스틱의 분해된 기체들이 분해로 상부에 설치된 고정상 촉매제를 통과함으로써 분해된 기화유는 균질하고 안정된 연료유로 개질 되어진다.
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1. 이중구조 분해로 방식을 채택하여 분해에 필요한 열량을 간접적으로 공급하고, 원재료 투입구는 완전 밀폐가 되어 공기유입이 차단되도록 설계된 유화설비 GTP는 Batch Type 유화설비와 대비하여 처리용량이 2~2.5배 높다. 따라서 대용량화가 가능하고 폐플라스틱의 연속 투입으로 작업시 불필요한 Loss Time을 줄일 수 있으므로 생산량의 증대를 꾀할 수 있다.
2. 파쇄된 혼합 폐플라스틱은 외부에서 공급되는 분해열과 분해로 내부에 투입된 촉매제에 의해 용융되면서 분해·기화된다. 유화설비 GTP는 특수하게 설계된 이중교반기에 의해 상하, 좌우로 유동을 하면서 열전달을 원활히 할 수 있어 동일한 전열면적에서 열에너지의 소모를 최소화 시킬 수 있다.
3. 설비의 운전 중 분해로 내에 존재하는 잔사를 설비의 정지없이 연속적으로 배출이 가능토록 설계된 이중 밀폐 배출 System은 배출시 발생되는 설비 Loss Time을 배제함으로써 설비 용량을 증대할 수 있다.
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1. 용융로, 기화로 등 다단계의 분해로가 아닌 단일 분해로로 용융과 기화를 동시에 실시함으로 설비의 단순화를 기할 수 있다.
2. 저온, 상압의 조건 하에서 운전됨으로 분해로 내에 질소, 수소공급장치 및 고압형성 부대 설비가 필요없는 단순 공정으로 설계되어 있다. 이는 동일 용량의 타사 설비에 비하여 Compact함으로 설치면적 및 초기투자비를 최소화 할 수 있다.
3. 중앙집중식의 열원공급으로 설비의 열운영을 효율적으로 실시 할 수 있으며, 열분해시 발생하는 가스 및 생산 연료유를 열원 연료로 사용함으로써 설비의 운전이 용이하고, 생산 원단위를 줄일 수 있다.
4. 열분해시 발생되는 가스를 열원의 에너지로 재회수하여 연소시킴으로 환경오염을 방지할 수 있으며, 가스 방출에 따른 집진설비 등 부대설비의 배제로 설비를 단순화 할 수 있다.
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1. 일반적으로 폐플라스틱의 재질에 따라 연료유의 회수율이 다소 차이가 발생할 수 있다. 설비 운전온도가 고온(600~700℃)일 경우 연료유(Oil)의 생성이 감소하며, 가스 발생량이 증가한다. 그러나 유화설비 GTP는 저온(350~450℃)에서 운전됨으로 연료유 회수가 높고 가스의 발생량이 5~10% 정도로 최소화 되고, 이동성?보관성이 용이한 연료유의 회수율이 80%를 상회한다.
2. 열분해 반응에서 열원 공급 속도가 빠를 경우 열분해 가스 중 CO, H2, CH4 생성량이 증가하고 유기성 액체, CO2 가스가 감소된다. 그러나 유화설비 GTP는 운전온도가 저온이라 운전조건이 고온인 설비보다 유기성 액체 생성율이 상대적으로 높고, 가스의 생성이 적다. 따라서 설비의 기밀성 유지가 용이하고 완만한 온도상승으로 안정적인 생산이 가능하다.
3. 상압, 저온의 운전조건으로 설계된 유화설비 GTP는 수소 또는 질소공급방식의 타 설비와 비교하여 설비가 안정적이고 안전하게 운전할 수 있는 장점이 있다. 밀폐 구조와 회수 연료유, 가스를 열원 연료로 사용함으로써 환경오염원 발생이 없고, 가스집진설비 등 부대설비가 단순하고 간단하여 누구나 용이하게 조작 할 수 있다. |