KR100868236B1 - Process method for adsorption agent from the pyrolysis residue of waste polystyrene - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 폐폴리스티렌의 열분해 공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows a pyrolysis process diagram of waste polystyrene according to the present invention.
[도 1의 부호에 대한 간단한 설명]BRIEF DESCRIPTION OF THE SIGNS OF FIG. 1
1 : 사출성형기 2 : 반응기 3 : 열교환기1
4 : 오일저장조 5 : 증류장치4
본 발명은 폐폴리스티렌을 열분해 하여 스티렌모노머와 열분해 잔사를 제조하고, 상기 열분해 잔사를 가열하여 휘발성분과 고체탄화물로 분리 회수한 다음, 상기 고체탄화물과 산화성기체와의 활성화 반응을 수행하는 일련의 공정으로, 종래와 동등이상의 비표면적, 기공부피 등의 물성을 가지며, 안정적인 원료확보, 생산원가절감 및 환경친화적으로 흡착제를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a series of processes in which waste polystyrene is pyrolyzed to prepare styrene monomer and pyrolysis residue, and the pyrolysis residue is heated and separated to recover volatiles and solid carbide, and then the activation reaction between the solid carbide and the oxidizing gas is performed. The present invention relates to a method for producing an adsorbent having a specific surface area, a pore volume, and the like equivalent to that of the related art, and securing a stable raw material, reducing production costs, and being environmentally friendly.
최근 우리 나라는 농수산물과 가전제품의 포장제 및 건축방음제와 같은 스티로폼의 폐기물이 매년 30만 톤 정도 발생되고 있다. 이러한 폴리스티렌계 플라스틱 폐기물의 일부는 물리적 처리를 하여 재생수지제조, 경량콘크리트제조, 접착제제조 등에 재활용되고 있으나, 결국 최종적으로 매립이나 소각 등에 의해 처리되어 환경문제를 야기하고 있다. 그러므로 이러한 폴리스티렌계 플라스틱 폐기물을 화학적 처리단계를 거치는 화학적 재활용(chemical recycling) 기술을 통하여 스티렌모노머 같은 원료로 회수하여 자원화함으로써 경제성 및 환경친화성을 크게 향상시킬 수 있다. Recently, our country has generated about 300,000 tons of Styrofoam waste, such as agricultural and household products, packaging and building sound insulation. Some of these polystyrene-based plastic wastes are recycled to recycled resins, lightweight concretes, adhesives, etc. by physical treatment, but are finally treated by landfilling or incineration, causing environmental problems. Therefore, the polystyrene-based plastic waste can be recovered and recycled as a raw material such as styrene monomer through a chemical recycling technology through a chemical treatment step, thereby greatly improving economic efficiency and environmental friendliness.
이러한 폐폴리스티렌계 플라스틱 폐기물을 열분해하여 스티렌모노머를 회수하는 방법에 대한 문헌은 다양하게 제시되고 있다[대한민국 특허등록 제524698호, 대한민국 특허등록 제468047호 및 대한민국 특허등록 제57207호]. 이때, 상기 열분해 과정으로 목적물인 스티렌모노머와 함께 열분해 잔사가 얻어지는 바, 이에 대한 활용에 대한 다양한 연구는 현재 미흡한 실정이다. 이에 본 발명에서는 열분해잔사를 이용하여 흡착제를 제조하고자 한다. There are various literatures on how to recover the styrene monomer by pyrolyzing the waste polystyrene-based plastic waste (Korean Patent Registration No. 524698, Korean Patent Registration No. 468047 and Korean Patent Registration No. 57207). At this time, a pyrolysis residue is obtained together with the styrene monomer as a target by the pyrolysis process, and various studies on the application thereof are currently insufficient. Therefore, in the present invention, to prepare an adsorbent using a pyrolysis residue.
이에 본 발명자들은 폴리스티렌계 플라스틱 폐기물로부터 스티렌모노머를 회수하는 열분해 공정에서 다량 발생되는 열분해 잔사의 활용에 대하여 고찰을 수행한 결과, 상기 열분해 잔사의 구성성분이 탄소(C)가 80 %이상이고, 소량이 산소 및 수소 등이 함유되어 있다는 것에 착안하여 이를 이용한 탄소계 토양개량제를 제조 하고자 하였다.Accordingly, the present inventors have studied about the utilization of pyrolysis residues generated in a large amount in the pyrolysis process of recovering styrene monomer from polystyrene plastic waste, and the components of the pyrolysis residues are 80% or more of carbon (C), Considering that oxygen and hydrogen are contained, it was intended to prepare a carbon-based soil modifier using the same.
상기 토양개량제의 제조는 분쇄된 폐폴리스티렌을 용융과 동시에, 열분해 반응을 수행하여 스티렌모노머와 열분해 잔사를 제조하고, 상기 열분해 잔사는 불활성 분위기 하에서 가열하여, 휘발성분과 고체탄화물로 분리 회수한 다음, 상기 고체탄화물을 산화성기체와 활성화반응을 수행하여 토양개량제를 제조하는 일련의 공정으로, 종래와 동등 이상의 비표면적, 기공부피 등의 물성 유지가 가능하고, 폐기물을 이용하여 근본적으로 환경오염문제를 저감시키며, 흡착제 제조의 안정적인 원료확보 및 생산원가절감이 가능하다는 것을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.In the preparation of the soil modifier, the pulverized waste polystyrene is melted and subjected to a pyrolysis reaction to prepare a styrene monomer and a pyrolysis residue. The pyrolysis residue is heated in an inert atmosphere, separated and recovered as a volatile component and a solid carbide. It is a series of processes for producing soil modifier by activating reaction of solid carbide with oxidizing gas, and it is possible to maintain physical properties such as specific surface area and pore volume more than the same as before, and it basically reduces environmental pollution problem by using waste. The present invention was completed by knowing that it is possible to secure stable raw materials and reduce production costs of the adsorbent.
따라서, 본 발명은 폐폴리스티렌의 열분해 공정에서 다량 발생되는 열분해 잔사를 이용하여, 원료의 안정적 수급 및 환경친화적으로 흡착제를 제조하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an adsorbent in a stable supply and environmentally friendly manner of raw materials using a pyrolysis residue generated in a large amount of pyrolysis of waste polystyrene.
본 발명은 폐폴리스티렌 용융물을 열분해 반응기에 투입하고, 350 ∼ 400 ℃ 범위에서 열분해 하여 스티렌모노머와 열분해 잔사를 제조하는 1단계 ; 상기 제조된 열분해 잔사는 불활성 분위기 하에서 900 ∼ 1000 ℃ 범위로 가열하여, 휘발성분과 고체탄화물로 분리 회수하는 2단계 ; 및 상기 고체탄화물을 산화성기체와 900 ∼ 1000 ℃ 범위에서 활성화반응을 수행하여 흡착제를 제조하는 3 단계를 포함하여 이루어진 흡착제의 제조방법에 그 특징이 있다.The present invention is a step of preparing a styrene monomer and pyrolysis residue by injecting the waste polystyrene melt into a pyrolysis reactor, pyrolysis in the range of 350 ~ 400 ℃; The prepared pyrolysis residue is heated in an inert atmosphere in the range of 900 to 1000 ° C. to separate and recover the volatile component and the solid carbide; And a three step of preparing an adsorbent by performing an activation reaction in the range of 900 to 1000 ° C. with the oxidizing gas.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 폐폴리스티렌을 열분해하고 얻은 열분해 잔사를 이용하여 토양개량제를 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 폐폴리스티렌의 열분해 잔사를 흡착제의 원료로 사용하여 환경오염부담을 크게 경감시킬 뿐만 아니라 원료를 국내에서 안정적으로 조달 받을 수 있으므로 환경부담경감, 국내원료조달 등의 이점이 있다. The present invention relates to a method for preparing a soil improving agent using pyrolysis residue obtained by pyrolyzing waste polystyrene. Specifically, by using the pyrolysis residue of waste polystyrene as a raw material of the adsorbent, not only can greatly reduce the environmental pollution burden, but also the raw materials can be stably sourced in Korea, thereby reducing the burden on the environment and procuring domestic raw materials.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 폐폴리스티렌 용융물을 열분해 반응기에 투입하고, 350 ∼ 400 ℃ 범위에서 열분해 하여 스티렌모노머와 열분해 잔사를 제조한다.First, the waste polystyrene melt is introduced into a pyrolysis reactor and pyrolyzed in the range of 350 to 400 ° C. to prepare styrene monomer and a pyrolysis residue.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 폐폴리스티렌의 열분해공정을 개략적으로 나타낸 공정도로서, 이러한 도 1을 중심으로 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.1 is a process diagram schematically showing a pyrolysis process of waste polystyrene according to the present invention. The present invention will be described in more detail with reference to FIG.
본 발명에서 사용된 열분해 공정은 사출성형기(1), 반응기(2), 열교환기(3), 오일저장조(4) 및 증류장치(5)로 구성된다. 상기와 같이 구성된 장치를 이용하여 스티렌모노머를 얻기 위한 열분해공정을 살펴보면, 먼저 잉고트(Ingot) 형태의 폐폴리스티렌을 약 1 ㎝ 이하의 크기인 불규칙한 형태로 파쇄하여 220 ∼ 280 ℃ 온도의 사출성형기(1)를 이용하여 용융시키면서 반응기(2)에 투입하는 단계; 상기 투입한 반응물을 350 ∼ 400 ℃ 온도에서 열분해하는 단계; 상기 분해된 기체를 열교환기(3)를 통해 액화시켜 얻어진 오일을 오일저장조(4)에서 수집하는 단계; 및 수집한 오일을 증류장치(5)에서 스티렌모노머를 회수하는 단계로 구성된다.The pyrolysis process used in the present invention consists of an injection molding machine (1), a reactor (2), a heat exchanger (3), an oil reservoir (4) and a distillation apparatus (5). Looking at the pyrolysis process to obtain the styrene monomer using the device configured as described above, first, the waste polystyrene in the form of ingot (crushed) in an irregular shape of about 1 cm or less in size to the injection molding machine of 220 ~ 280 ℃ temperature (1 Injecting into the reactor (2) while melting using; Thermally decomposing the charged reactant at a temperature of 350 to 400 ° C .; Collecting the oil obtained by liquefying the decomposed gas through a heat exchanger (3) in an oil storage tank (4); And recovering the styrene monomer from the collected oil in the distillation apparatus (5).
구체적으로 살펴보면, 원료인 폐폴리스티렌의 잉고트를 1차적으로 파쇄 기(Crusher)로 2 cm 이하의 불규칙한 형태로 파쇄하고, 2차적으로 자석이 장착된 분쇄기(Shredder)를 사용하여 원료에 포함하고 있는 금속이물질을 제거시킨다. 상기 원료에 금속 이물질들이 존재하면 사출성형기로 용융과 함께 반응기로 이송하는 과정에서 사출성형기의 스크루우에 걸려 이송에 문제를 일으키기 때문이다.Specifically, the ingot of waste polystyrene, which is a raw material, is first crushed into a irregular shape of 2 cm or less with a crusher, and the metal contained in the raw material using a shredder equipped with a magnet secondly. Remove foreign substances. This is because the presence of metal foreign matters in the raw material causes a problem in transporting by catching the screw of the injection molding machine in the process of transporting the injection molding machine to the reactor with melting.
사출성형기는 2 cm 이하의 크기인 폐폴리스티렌 입자들을 용융과 함께 반응기로 이송시키는 역할을 수행하는 데, 상기 사출성형기의 온도는 220 ∼ 280 ℃를 유지하는 바, 상기 온도가 220 ℃ 미만이면 원료가 충분히 용융되지 않고 순조로운 이송에 문제를 일으킬 뿐만 아니라 스크루우를 회전시키는 모-타에 부하가 발생할 수 있으며, 280 ℃을 초과하는 경우에는 반응기로 유입하기 전에 열분해 반응이 일어날 수 있기 때문이다. The injection molding machine serves to transfer waste polystyrene particles having a size of 2 cm or less to the reactor with melting. The injection molding machine maintains a temperature of 220 to 280 ° C., when the temperature is less than 220 ° C. Not only does it cause a problem with smooth transfer without smooth melting, but it may also cause a load on the motor to rotate the screw, and if it exceeds 280 ° C., pyrolysis may occur before entering the reactor.
열분해 반응기는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명은 연속교반조 반응기 형태를 사용하는 것이 보다 효과적이다. 이러한 열분해 반응은 폐폴리스티렌을 분자량이 작은 저비점의 경질탄화수소로 전환시켜 자유 라디칼이 생성하는 반응으로 진행한다. 상기 열분해 반응은 350 ∼ 400 ℃ 온도 범위에서 수행되는 바, 상기 온도가 350 ℃ 미만이면 미반응된 유기물의 양이 많으면서 고화탄소의 함량이 적은 잔사가 얻어지며 400 ℃를 초과하는 경우에는 열교환기에서 응축효율이 떨어져 그 결과 생성오일의 수율이 저하되는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.The pyrolysis reactor is generally used in the art and is not particularly limited, but the present invention is more effective to use a continuous stirring reactor type. This pyrolysis reaction proceeds to the reaction of free radicals by converting waste polystyrene into light hydrocarbons having a low molecular weight and low boiling point. The pyrolysis reaction is performed at a temperature in the range of 350 to 400 ° C., if the temperature is less than 350 ° C., a large amount of unreacted organic matter and a low content of carbon solids are obtained. In this case, the condensation efficiency is lowered, and as a result, the yield of the generated oil is lowered.
상기와 같은 폐플라스틱 열분해공정의 반응기(2)로부터 생성되는 열분해 잔사는 탄소가 75 ∼ 85 중량% 정도로 다량 함유되어 있어 흡착제 제조를 위한 원료 로 사용 시 높은 제조 수율을 기대할 수 있다. 또한, 이러한 열분해 잔사는 연화점이 250 ℃ 이상, 구체적으로 250 ∼ 350 ℃이고, 톨루엔 불용분이 60 중량% 이상, 구체적으로 60 ∼ 90 중량% 범위, 바람직하기로는 70 ∼ 90 중량%을 보유하는 것이 좋다. 상기 톨루엔의 불용분은 탄화과정에서 불용화 현상을 유지하기 위하여 위한 것으로 반드시 요구된다. 이상과 같은 열분해 잔사는 탄소 함량, 연화점 및 톨루엔 불용분 등의 상기와 같은 범위를 나타내어 흡착제로 제조가 용이하다.Pyrolysis residues generated from the reactor (2) of the waste plastic pyrolysis process as described above contains a large amount of about 75 to 85% by weight of carbon can be expected to produce a high production yield when used as a raw material for the preparation of the adsorbent. In addition, the pyrolysis residue has a softening point of 250 ° C or higher, specifically 250 to 350 ° C, and a toluene insoluble content of 60% by weight or more, specifically 60 to 90% by weight, preferably 70 to 90% by weight. . The insoluble content of the toluene is necessarily required to maintain the insolubilization phenomenon in the carbonization process. The pyrolysis residue as described above exhibits such a range as carbon content, softening point and toluene insoluble content, and thus is easily manufactured with an adsorbent.
상기와 같은 과정으로 폐플라스틱으로부터 얻어진 열분해 잔사를 이용하여 흡착제를 제조하는 방법은 다음과 같다.The method of preparing the adsorbent using the pyrolysis residue obtained from the waste plastic as described above is as follows.
상기 제조된 열분해 잔사는 불활성 분위기 하에서 900 ∼ 1000 ℃ 범위로 가열하여, 휘발성분과 고체탄화물로 분리 회수한다. 구체적으로, 상기 열분해 잔사는 연속조업이 가능한 로타리킬른에 가한 후, 질소, 알곤 등의 불활성 분위기하에서 900 ∼ 1000 ℃ 까지 가열시켜, 잔사 중의 휘발성분을 기체형태로 배출하고, 잔사 중의 고정탄소 부분은 고체 형태의 탄화물로 얻는다. 상기 가열 온도가 900 ℃ 미만이면 탄화반응이 불완전하게 일어나고, 1000 ℃를 초과하는 경우에는 과도한 에너지 비용 및 탄화로 수명단축 등의 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다. The prepared pyrolysis residue is heated to 900 ~ 1000 ℃ range in an inert atmosphere, and separated and recovered as volatile components and solid carbide. Specifically, the pyrolysis residue is added to a rotary kiln capable of continuous operation, and then heated to 900 to 1000 ° C. under an inert atmosphere such as nitrogen and argon to discharge volatile components in the residue in gaseous form. Obtained as a carbide in solid form. If the heating temperature is less than 900 ℃ carbonization reaction occurs incompletely, if it exceeds 1000 ℃ it is preferable to maintain the above range because problems such as excessive energy costs and carbonization shorten the life.
다음으로 상기 고체탄화물을 산화성기체와 900 ∼ 1000 ℃ 범위에서 활성화반응을 수행하여 흡착제를 제조한다. 구체적으로, 고체탄화물을 산화성기체와 반응시키면 탄화물의 활성점이 산화성기체와 반응하여 이산화탄소, 일산화탄소, 물 등으로 전환되고 그 자리에 미세한 기공이 생성되는 소위 활성화 공정이 진행된다. 이렇게 활성화 공정이 진행됨에 따라 탄화물의 고체 성분은 기체화되어 고체중량은 감소되고 기공부피와 비표면적은 증가하게 된다. Next, the solid carbide is activated with an oxidizing gas in the range of 900 to 1000 ° C. to prepare an adsorbent. Specifically, when the solid carbide is reacted with the oxidizing gas, the active point of the carbide reacts with the oxidizing gas to convert carbon dioxide, carbon monoxide, water, etc., and a so-called activation process is performed in which fine pores are formed therein. As the activation process proceeds, the solid component of the carbide vaporizes, thereby decreasing the solid weight and increasing the pore volume and specific surface area.
상기 탄화 및 활성화는 구체적으로, 회전로 또는 다단식로를 이용하여 수행된다. 또한, 산화성기체는 수증기, 이산화탄소, 공기 및 연소가스 등을 사용할 수 있으며, 가열원으로는 경유, 천연가스, 전기 등이 사용될 수 있다.The carbonization and activation are specifically carried out using a rotary furnace or a multistage furnace. In addition, the oxidizing gas may be water vapor, carbon dioxide, air and combustion gas, and the like may be light oil, natural gas, electricity or the like.
상기 활성화 온도는 900 ∼ 1000 ℃ 범위에서 수행되는 바, 상기 온도가 900 ℃ 미만이면 활성화반응속도가 너무 느려 생산성이 감소되며, 1000 ℃를 초과하는 경우에는 활성화반응속도가 너무 빨라 물성 제어가 어려운 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.The activation temperature is carried out in the range of 900 ~ 1000 ℃ bar, if the temperature is less than 900 ℃ activation reaction rate is too slow, productivity is reduced, when the temperature exceeds 1000 ℃ activation reaction rate is too fast to control the physical properties difficult It is good to keep the above range because occurs.
본 발명에 따라 제조된 흡착제는 비표면적이 250 ∼ 450 ㎡/g 범위이고, 기공부피가 0.18 ∼ 0.35 cc/g 범위를 나타낸다.The adsorbents prepared according to the invention have a specific surface area in the range of 250 to 450
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.
실시예 1Example 1
잉고트 형태의 폐폴리스티렌을 약 1 ㎝ 이하의 크기인 불규칙한 형태로 파쇄하고 온도 250 ℃의 사출성형기에서 용융시키면서 350 ℃ 온도인 반응기로 투입시키면서, 350 ℃에서 열분해 처리하여 얻은 오일을 증류장치에서 스티렌모노머를 회 수하고 반응기로부터 열분해 잔사를 얻었다. 이렇게 제조한 잔사 탄화물 300 g을 10 g/분의 속도로 연속식 회전로에 주입하면서, 질소분위기의 950 ℃에서 1시간 동안 체류시켜 142 g의 고체상의 탄화물을 얻었다.Ingot-type waste polystyrene was crushed into an irregular shape having a size of about 1 cm or less, melted in an injection molding machine having a temperature of 250 ° C., and introduced into a reactor having a temperature of 350 ° C., and pyrolyzed at 350 ° C. for oil obtained from a styrene monomer in a distillation apparatus. Was recovered and pyrolysis residue was obtained from the reactor. 300 g of the residue carbide thus prepared was injected into a continuous rotary furnace at a rate of 10 g / min, and was kept at 950 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain 142 g of solid carbide.
상기 탄화물을 회분식 회전로에서 분당 10 rpm의 속도로 회전시키면서 이산화탄소기체로 950 ℃, 1시간 동안 활성화시켜 흡착제 59 g을 얻었다. 상기 제조된 흡착제의 비표면적은 415 ㎡/g, 기공부피는 0.31 cc/g 이었다. The carbide was rotated in a batch rotary furnace at a speed of 10 rpm per minute and activated with carbon dioxide gas at 950 ° C. for 1 hour to obtain 59 g of an adsorbent. The specific surface area of the prepared adsorbent was 415
실시예 2Example 2
잉고트 형태의 폐폴리스티렌을 약 1 ㎝ 이하의 크기인 불규칙한 형태로 파쇄하고 온도 250 ℃의 사출성형기에서 용융시키면서 370 ℃ 온도인 반응기로 투입시키면서 370 ℃에서 열분해 처리하여 얻은 오일을 증류장치에서 스티렌모노머를 회수하고 반응기로부터 잔사 탄화물을 얻었다. 이렇게 제조한 잔사 탄화물 300 g을 10 g/분의 속도로 연속식 회전로에 주입하면서 질소분위기의 950 ℃에서 1시간 동안 체류시켜 211 g의 고체상의 탄화물을 얻었다. Styrene monomer was obtained by distilling the oil obtained by crushing ingot-type waste polystyrene into an irregular shape having a size of about 1 cm or less, and thermally decomposing the oil at 370 ° C. while melting it in an injection molding machine having a temperature of 250 ° C. and feeding it into a reactor at a temperature of 370 ° C. Recovered and the residue carbide was obtained from the reactor. 300 g of the residue carbide thus prepared was injected into a continuous rotary furnace at a rate of 10 g / min, and held at 950 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain 211 g of solid carbide.
상기 탄화물을 회분식 회전로에서 분당 10 rpm의 속도로 회전시키면서 이산화탄소기체로 950 ℃, 1시간 동안 활성화시켜 흡착제 91 g을 얻었다. 상기 제조된 흡착제의 비표면적은 430 ㎡/g, 기공부피는 0.33 cc/g 이었다. The carbide was rotated at a rate of 10 rpm per minute in a batch rotary furnace and activated at 950 ° C. for 1 hour with carbon dioxide gas to obtain 91 g of an adsorbent. The specific surface area of the prepared adsorbent was 430
실시예 3Example 3
잉고트 형태의 폐폴리스티렌을 약 1 ㎝ 이하의 크기인 불규칙한 형태로 파쇄 하고 온도 250 ℃의 사출성형기에서 용융시키면서 400 ℃ 온도인 반응기로 투입시키면서 400 ℃에서 열분해 처리하여 얻은 오일을 증류장치에서 스티렌모노머를 회수하고 반응기로부터 잔사 탄화물을 얻었다. 상기 제조한 잔사 탄화물의 연화점은 251 ℃, 톨루엔 불용분은 85% 였다. 이렇게 제조한 잔사 300 g을 10 g/분의 속도로 연속식 회전로에 주입하면서 질소분위기의 950 ℃에서 1시간 동안 체류시켜 242 g의 고체상의 탄화물을 얻었다. Styrene monomer was obtained by distilling the oil obtained by crushing ingot-type waste polystyrene into an irregular shape having a size of about 1 cm or less and thermally decomposing the oil at 400 ° C. while melting it in an injection molding machine having a temperature of 250 ° C. and feeding it into a reactor having a temperature of 400 ° C. Recovered and the residue carbide was obtained from the reactor. The softening point of the residue carbide thus prepared was 251 ° C., and the toluene insoluble content was 85%. Thus prepared 300 g of the residue was injected into a continuous rotary furnace at a rate of 10 g / min and held at 950 ° C. in a nitrogen atmosphere for 1 hour to obtain 242 g of solid carbide.
상기 탄화물을 회분식 회전로에서 분당 10 rpm 의 속도로 회전시키면서 이산화탄소기체로 950 ℃, 1시간 동안 활성화시켜 흡착제 104 g을 얻었다. 상기 제조된 흡착제의 비표면적은 440 ㎡/g, 기공부피는 0.34 cc/g 이었다. The carbide was rotated at a rate of 10 rpm per minute in a batch rotary furnace and activated at 950 ° C. for 1 hour with carbon dioxide gas to obtain 104 g of an adsorbent. The specific surface area of the prepared adsorbent was 440
실시예 4Example 4
상기 실시예 3과 동일하게 실시하되, 상기 제조한 242 g의 고체상 탄화물을 회분식 회전로에서 분당 10 rpm의 속도로 회전시키면서 이산화탄소기체로 1,000 ℃, 1시간 동안 활성화시켜 토양개량제 84 g을 얻었다. 상기 제조된 흡착제의 비표면적은 290 ㎡/g, 기공부피는 0.23 cc/g 이었다. In the same manner as in Example 3, the prepared 242 g of solid carbide was rotated at a rate of 10 rpm per minute in a batch rotary furnace and activated with carbon dioxide gas at 1,000 ° C. for 1 hour to obtain 84 g of soil modifier. The specific surface area of the prepared adsorbent was 290
실시예 5Example 5
상기 실시예 3과 동일하게 실시하되, 상기 제조한 242 g의 고체상의 탄화물을 회분식 회전로에서 분당 10 rpm의 속도로 회전시키면서 이산화탄소기체로 900 ℃, 1시간 동안 활성화시켜 토양개량제 177 g을 얻었다. 상기 제조된 흡착제의 비표면적은 250 ㎡/g, 기공부피는 0.20 cc/g 이었다. In the same manner as in Example 3, 242 g of the solid carbide prepared above was activated at 900 ° C. for 1 hour while rotating at a speed of 10 rpm per minute in a batch rotary furnace to obtain 177 g of a soil improver. The specific surface area of the prepared adsorbent was 250
상기 실시예 1 ∼ 5에서 제조된 흡착제의 밀도, 비표면적, 기공부피의 물성을 정리하여 다음 표 1에 나타내었다.The physical properties of the density, specific surface area, and pore volume of the adsorbents prepared in Examples 1 to 5 are summarized in Table 1 below.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 폐기물인 폐폴리스티렌을 열분해 하여 얻어진 열분해 잔사를 흡착제 원료로 효과적으로 재활용하여 폐기물에 의한 환경오염문제를 저감시키고, 또한 안정적인 흡착제 원료확보 및 생산원가 절감 등 경제적인 면에서도 양호하다는 이점이 있어 그 효용이 기대된다.As described above, the pyrolysis residue obtained by pyrolyzing waste polystyrene as waste according to the present invention is effectively recycled as an adsorbent raw material to reduce the environmental pollution problem caused by waste, and also in terms of economics such as securing a stable adsorbent raw material and reducing production cost. There is an advantage that it is good, the utility is expected.
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2007
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