KR102281573B1 - 플라즈마 공정을 이용한 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트로부터의 합성가스 제조방법 - Google Patents
플라즈마 공정을 이용한 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트로부터의 합성가스 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 플라즈마 공정을 이용한 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트로부터의 합성가스 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 플라즈마 반응기에 투입하는 단계 및 플라즈마 가스화 반응에 의해 합성가스(Syngas)를 생성하는 플라즈마 가스화 단계를 포함하는 합성가스 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 플라즈마 공정을 이용한 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트로부터의 합성가스 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 폴리머 필름의 화학적 리사이클(pyrolysis, hydrosis, glycolysis 등)을 통해 생성된 BHET(bis(2-hydroxyethyl) tetrephthalate) 모노머를 플라즈마와 반응시키는 일련의 과정을 공정화하여 부가가치가 높은 H2, CO 등의 합성가스(syngas)를 생산하는 기술에 관한 것이다.
PET는 테레프탈산(terephthalic acid, TPA) 또는 디메틸테레프탈레이트(dimethylterephthalate, DMT)를 원료로 하여 생성된 폴리에스테르로서, 고강도, 저중량, 가스, 특히 이산화탄소에 대한 저 투과성, 높은 광 투과율 그리고 대량생산의 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 1970년대 중반부터 PET는 미국, 캐나다, 서유럽 등에서 음료수 용기 제작에 사용되어 왔으며, 최근에는 오디오와 비디오 테이프 및 섬유의 제조 등 다양한 산업 및 생활 분야에 이용되어 왔으며, 수요와 소비량이 계속 증가할 것으로 예상된다.
한편, PET의 우수한 특성 외에 PET는 자연에서 분해되지 않는 특성으로 인하여 심각한 환경오염 문제를 야기시키는 것이 문제점으로 대두되어 왔다. 이러한 폐 PET를 재활용하는 방법으로, 물리적인 방법과 화학적인 방법이 알려져있다. 전자의 물리적 재활용 방법은 PET 클립이나 플레이크 형태로 이용하는 것이며, 후자의 화학적인 방법은 중합된 폐 PET를 원료 물질인 단량체(monomer) 또는 저중합체로 분해하기 위해서 사용하는 것이다. 그리고 산업적 측면에서는 화학적인 방법을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
그간 개발된 화학적인 방법으로는 메탄올 분해(methanolysis), 해당 공정 (glycolysis), 가수분해(hydrolysis), 가아미노 분해(aminolysis) 그리고 가암모니아 분해(ammonolysis) 등이 있다. 나열된 방법 중 메탄올 분해, 해당 공정, 가수분해 등이 널리 이용되고 있다. 그러나, 상기 분해 방법 중 메탄올 분해와 가수분해는 PET를 분해할 시 생성된 제품의 품질과 양이 극히 제한적이며 분해 반응 시간이 길고, PET 합성의 원료 물질인 TPA 또는 DMT 중 한 종류만 생산이 가능하다. 그에 따라, 이들을 원료로 하는 각 PET 생산 공정에서 제한적으로 사용될 수 밖에 없는 단점을 가진다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하여, 한국등록특허 제10-1170506호는 메탄올 분해와 가수분해에 비하여 상대적으로 용이하게 BHET를 생산할 수 있는 해당 공정을 개시하고 있다.
따라서, 폐플라스틱 재활용 공정 등에서 발생하는 BHET로부터 부가가치가 높은 H2, CO 등의 합성가스(syngas)를 생산할 수 있는 기술이 개발되는 경우 폐플라스틱 재활용을 연구하는 연구소 및 기업에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명의 한 측면은 BHET를 플라즈마와 반응시키는 일련의 과정을 공정화하여 합성 가스를 획득하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 플라즈마 반응기에 투입하는 단계 및 플라즈마 가스화 반응에 의해 합성가스(Syngas)를 생성하는 플라즈마 가스화 단계를 포함하는, 합성가스 제조방법이 제공된다.
본 발명은 기존의 폐플라스틱(폴리머)의 리사이클링이 아닌 이로 인해 생성된 BHET 모노머를 플라즈마와 반응시키는 일련의 과정을 공정화하여, 종래의 폐플라스틱(폴리머) 리사이클링 공정과 통합화된 공정 해결책을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 사용된 플라즈마 장치의 예를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 BHET 유무에 따른 인가 전력 및 기체 온도 확인 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3(a)는 BHET를 투입하지 않은 경우, 도 3(b)는 BHET를 투입한 경우, 그리고 도 3(c)는 BHET를 투입하고 OH 필터를 적용한 경우의 ICCD 카메라 분석 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 플라즈마 반응 시간에 따른 발생 기체의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 플라즈마가 BHET와 반응하는 경우의 전체 OES 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 열화상 카메라를 이용한 기체 온도 측정 위치를 나타낸 것으로, (a)는 BHET와 반응 전 (b)는 BHET와 반응 중의 이미지를 나타낸다.
도 2는 BHET 유무에 따른 인가 전력 및 기체 온도 확인 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
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도 4는 플라즈마 반응 시간에 따른 발생 기체의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 플라즈마가 BHET와 반응하는 경우의 전체 OES 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 열화상 카메라를 이용한 기체 온도 측정 위치를 나타낸 것으로, (a)는 BHET와 반응 전 (b)는 BHET와 반응 중의 이미지를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 BHET 모노머를 플라즈마와 반응시키는 일련의 과정을 공정화하여 부가가치가 높은 H2, CO 등을 포함하는 합성 가스를 수득하는 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게, 본 발명의 합성가스 제조방법은 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트(이하 'BHET')를 플라즈마 반응기에 투입하는 단계 및 플라즈마 가스화 반응에 의해 합성 가스를 생성하는 플라즈마 가스화 단계를 포함하는 것이다.
예를 들어 CTLR(Coaxial transmission line resonator) 장치를 적용하여, 장치의 전극에 교류 전압을 인가하여 반응 공정을 위한 플라즈마를 발생시킬 수 있으며, 공기 중에 이온과 전자, 음이온을 발생시킬 수 있다. 이러한 플라즈마 반응기를 이용하여 폴리머 물질이 아닌 해중합을 통하여 획득된 BHET 모노머의 가스화의 통합 공정 과정을 제공할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 플라즈마는 아르곤(Argon), 헬륨(Helium) 등의 불활성 가스뿐만 아니라 공기(air)도 포함되므로, 불활성 기체 구입 및 부대 비용을 줄일 수 있다. 바람직하게 방전 기체로서 공기를 사용한다.
한편, 본 발명에 적용되는 상기 BHET(비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트)는 폐 PET로부터 획득된 것일 수 있다. 예를 들어 폐 PET를 분쇄한 후, 에틸렌글리콜을 가하고 고온, 고압의 초임계 상태(supercritical state)에서 20 내지 45분 동안 반응시키는 공정을 포함할 수 있다. 이때, PET는 일반적으로 TPA, DMT 및 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)로부터 합성된 중합체일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 폐 PET 성형품, 폐 PET 섬유, 폐 PET필름, 폐 PET 음료수 용기 등 각종 폐 PET를 포함하며, 드라이아이스(dry ice)를 이용하여 유효 직경 10 mm 이하로 분쇄하는 것이 바람직하다. 반응은 오토클레이브(autoclave)에서 수행하며, 최종 반응 생성물인 BHET는 초임계 조건에서 20 에서 45분 동안 반응시킨 반응물을 차가운 물에 냉각시켜 분산시킨 후, 열을 가하여 물을 끓여 주고 다시 냉각시켜 고체 화합물을 수득할 수 있다. 한편, 상기 초임계 온도 조건은 719.7 K 이상, 1300 K 이하의 조건이 바람직하다. 온도 조건이 1300 K 이상이 되면, 반응기의 손상과 대량생산에 어려움이 있고, 719.7 K 이하가 되면 초임계 조건에서 예상되는 고수율과 짧은 반응 시간을 기대할 수 없다. 또한, 초임계 압력 조건은 7.7 Mpa 이상, 15 Mpa 이하의 조건이 바람직하다. 압력 조건이 15 Mpa 이상이 되면, 반응기의 손상 및 반응기 제작 비용이 증가하여 대량생산이 어려워지고, 7.7 Mpa 이하가 되면, 폐 PET의 원료화 반응 시간이 길며 수율이 낮아진다. 따라서, 가장 바람직하게는, 폐 PET를 드라이아이스(dry ice)를 이용하여 분쇄한 후, 에틸렌글리콜을 가하고 719.7 K 이상, 1300 K 이하의 온도조건 및 7.7 Mpa 이상 15 Mpa 이하의 압력 조건에서 30 에서 35분 동안 반응시키면, 90% 이상의 수율로 BHET를 수득할 수 있다.
상기 플라즈마 가스화 단계는 저 주파수, 라디오 주파수(Radio Frequency), 마이크로파(Microwave)의 주파수에서 수행되며, 예를 들어 라디오 주파수 875 MHz에서 동작할 수 있다.
본 발명은 플라즈마의 물리적(sputtering) 및 화학적(active radical reaction) 특성을 이용하므로 일반적인 열적(thermal) 프로세스보다 낮은 온도에서도 가스화(gasification)가 가능하다는 이점을 지닌다. 보다 상세하게, 본 발명에 있어서 상기 플라즈마 가스화 단계는 대기압 조건하의 50 에서 250℃의 온도 범위에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 대기압 조건하의 150 에서 250℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 기존 폐플라스틱을 처리하기 위한 열처리 공정으로 필요한 온도는 약 400℃로 해당 공정을 적용하는 경우 100℃ 이상 낮은 온도로 가스화 공정을 적용할 수 있다. 다만, 대기압 조건의 플라즈마 가스화 단계에서 50℃ 미만의 온도인 경우 플라즈마와 BHET 반응이 충분히 일어나지 않을 수 있으며, 그에 따라 BHET의 가스화가 되지 않을 수 있다. 또한, 250℃를 초과하는 온도의 경우 플라즈마의 가스 온도를 증가하기 위하여 사용되는 에너지에 비하여 플라즈마와 BHET의 반응으로 생성되는 가스의 증가량이 뚜렷하지 않게 된다. 그로 인하여 250℃를 초과하는 온도 범위에서도 해당 공정을 적용할 수 있지만 효율에 비하여 공정 비용이 증가하게 되어 공정경제상 바람직하지 않다.
한편, 본 발명에 있어서 상기 플라즈마 가스화 단계는 13분 내지 20분 동안 수행되는 것이 바람직하며, 반응 시간은 플라즈마를 통한 BHET와의 반응 및 처리 시간이 짧을수록 공정 경제상 바람직하다. 예를 들어 최초의 합성가스(Ex_CO)획득을 위한 가스화 공정을 위한 플라즈마와 BHET 반응 및 처리 시간으로 13분에서 20분 동안 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 가스화 단계는 13분 미만으로 수행되는 경우에는 CO의 생성이 불충분할 수 있으며, 공정 처리 시간이 20분을 초과하게 되는 경우 CO의 생성은 가능하나 공정상 CO의 수득률이 감소되며, 공정 경제상 추천되지 않는다. 공정 경제상 바람직하지 않다.
본 발명에 의해 획득되는 상기 합성 가스는 수소 및 일산화탄소를 포함하는 것으로, 보다 상세하게 CH4, NO, NO2, H2 및 CO를 포함하는 것이다. 예를 들어 상기 수소 및 일산화탄소는 전체 합성 가스를 기준으로 각각 3 부피% 및 2 부피%로 수득할 수 있다.
본 발명의 가스화 공정을 위한 플라즈마 발생 장치는 플라즈마 생성부, 전력을 공급하기 위한 전원공급부로 구성될 수 있으며, 이때 상기 플라즈마 생성부는 플라즈마를 생성시킬 수 있는 모든 장치를 사용할 수 있다.
구체적으로 직류 또는 수 KHz 이하의 저주파 플라즈마 발생장치, 교류 아크(Arc) 방전을 발생하는 플라즈마 발생 장치, 고주파(Radio Frequency) 자장에 의한 고주파 플라즈마 발생장치, 마이크로웨이브에 의한 플라즈마 발생장치 등이 있으며, 예를 들어 펄스 플라즈마, DC 플라즈마, AC 플라즈마 등일 수 있으며, 바람직하게는 라디오 주파수(Radio Frequency) 또는 마이크로파(Microwave)의 주파수에 의한 플라즈마인 것이다.
도 1은 본 발명에 사용될 수 있는 플라즈마 장치의 예를 도식적으로 나타낸 것으로, 도 1을 참고하여 전력 및 가스 공급단에 대한 설명을 하면 CTLR에 주파수 및 전력을 인가하기 위한 신호 발생기(Signal generator, 1)와 전력 증폭기(Power amplifier, 2)가 존재하며 CTLR이 플라즈마 발생에 사용하는 실제 인가 전력을 파악하기 위한 양방향 커플러(Bi-directional coupler), 파워 센서(Power sensor, 4, 5) 그리고 파워 미터(Power meter, 6, 7)가 존재할 수 있다.
상기 장치를 이용하여 입사 파워(Incident power)와 반사 파워(Reflected power)를 측정한 후 두 전력의 차이를 계산하여 실제 공정(Microwave/Plasma)에 사용되는 전력을 계산할 수 있다.
또한, 공기 플라즈마(air plasma) 발생을 위한 공기를 CTLR에 정량적으로 공급할 수 있도록 하는 MFC(Mass flow controller)를 사용할 수 있다.
한편, 반응기의 규격은 특히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 가로 120mm, 세로 50mm, 높이 100mm의 규격을 갖는 것(공기구멍, CTLR 제외)을 사용할 수 있다. 반응기 상단에는 마이크로파 소스를 사용한 플라즈마를 발생시키는 CTLR을 고정하여 BHET와 반응할 수 있도록 장착 후 고정할 수 있다. 반응기의 왼쪽은 플라즈마와 반응하여 가스화된 BHET를 포집 혹은 측정하기 위한 공기 구멍이 배치되고, 반응기의 오른쪽은 CTLR을 점화하기 위해 전도성을 가지는 장치를 넣을 수 있는 장치 투입구를 설계할 수 있으며, 플라즈마에 영향을 최소화하기 위해 장치와 먼 거리에 위치하도록 설계하는 것이 바람직하다.
반응기 하단은 압력이 차는 경우 압력을 하강시키기 위하여 장치 투입구를 막거나 열 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 반응기 내부의 바닥 부분은 BHET를 놓을 수 있도록 설계하는 경우 플라즈마와 직접 반응이 가능하게 할 수 있다.
나아가, 반응기의 앞면은 OES(Optical emission spectroscopy) 측정을 통해 프로그램을 통해 반응 분석이 가능하도록 석영으로 제작할 수 있다.
이하, 구체적인 실시 예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1.
플라즈마
가스화 실험
본 발명의 합성 가스 제조 방법에 의해 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트(이하 'BHET')로부터 합성가스를 제조하기 위해 주파수(Frequency) 875 MHz, 인가 전력(input power) 9 내지 16 W, 기체 흐름 1.5 및 2 slm 하에서 방전 기체로서 공기를 사용하여 BHET 1.5 g 혹은 2 g을 반응시켜 플라즈마 가스화 반응을 수행하였다.
도 1은 본 실험을 위해 사용된 장치를 개략적으로 도시한 것으로 폐 PET로부터 추출된 BHET 해중합 반응을 통한 개략적인 가스화 공정을 나타낸 것이다.
도 1을 참고하여 본 실험 과정을 상세하게 설명하면 아래와 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 플라즈마를 발생시키도록 CTLR에 전력 및 가스를 공급하기 위한 장치, BHET 해중합 반응하기 위한 반응기 및 CTLR, 해중합 반응을 하여 생성된 기체를 분석 및 포집하기 위한 장치를 마련하였다.
이때, BHET의 해중합 반응을 통해 기체를 생성하는 방법에 대하여 설명하면, 상기에서 설계한 반응기에 CTLR을 고정해 플라즈마를 발생시키고 반응기 바닥 면에 가루 형태의 BHET를 두어 직접 반응을 시켜 가스화를 시키는 방식이다.
마지막으로 생성된 기체를 포집 및 분석을 하는 방법으로는 반응기 왼쪽의 공기 구멍으로 기체를 내보내는 구조이며 발생된 기체를 가스 컬렉터(Gas collector 10, SANT사제)을 통해 기체를 추출하며 테틀러 백(Tedlar Bag) 또는 폴리에스테르 및 알루미늄 백(Polyester + Aluminum sampling bag, 탑트레이딩 ENG 사제)에 포집한다. 그 후 기체 크로마토그래피(Gas chromatography, GC, Agilent 7890A) 장비에 TCD 칼럼을 장착하여 분석을 진행하였다.
또한, 휴대용 가스 측정기(Vario plus, MRU 사제)를 통해 인-시튜(In-situ)로 생성된 기체의 농도 측정 및 OES 측정 결과 분석을 통해 가스 분석 결과의 근거 자료를 보충한다.
2.
BHET
유무에 따른 인풋 파워 및 기체 온도 확인
상기 1.의 플라즈마 가스화 실험에서 기체 흐름을 1.5 및 2 slm로 변경하면서, 인가 전력에 따른 기체 온도 변화를 확인하였다. 기체 온도는 열화상 카메라를 이용하여 CTLR로부터 생성된 플라즈마 플럼에서 밝기가 가장 강한 곳을 기준으로 측정하였다. 도 6은 열화상 카메라를 이용한 기체 온도 측정 위치를 나타낸 것으로, (a)는 BHET와 반응 전 (b)는 BHET와 반응 중의 이미지를 나타낸다.
그 결과, 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 BHET를 투입하는 경우 기체 온도가 상승하였으며, 플라즈마 가스화 공정에 의해 BHET의 끓는점인 317℃ 미만에서도 가스화 반응이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 본 실험 결과는 플라즈마 공정의 장점인 화학적/물리적 특성을 보여준다.
일반적인 열적(Thermal) 공정에서의 경우 기화점(BHET의 기화점: 317 
이상의 온도가 가해질 때 물질의 기화가 발생하지만 본 실험에서의 경우 플라즈마의 도 6에서 보는 바와 같이 이보다 낮은 온도(250℃ 이하) 에서 CO 등의 부가가치가 높은 기체가 추출되었다.
따라서, 이러한 인가 전력의 차이에 따른 플라즈마의 온도 제어가 가능(Thermal/Non-Thermal)한 본 공정은 기존의 열적 공정뿐만 아니라 화학적 물리적(sputtering) 및 화학적 (active radical reaction) 공정의 제어가 가능할 것으로 예상된다.
3.
ICCD
카메라 분석
상기 1.의 플라즈마 가스화 실험에서 기체 흐름이 2 slm인 경우 플라즈마 방전 이미지를 이미지 증폭기(Image Intensifier)를 결합한 전하 결합 소자(CCD) 카메라인 ICCD(Intensified Charge-Coupled Device) 카메라로 확인하였다.
그 결과를 도 3에 나타내었으며, 도 3(a)는 BHET를 투입하지 않은 경우, 도 3(b)는 BHET를 투입한 경우, 그리고 도 3(c)는 BHET를 투입하고 OH 필터를 적용한 경우의 이미지를 나타낸 것이다. 인-시튜(In-situ) BHET 반응시 ICCD 플라즈마 방전 이미지에서는 BHET를 투입하지 않은 순수한 플라즈마 ICCD 이미지에서 관측되지 않은 OH 라디칼이 추가적으로 생성됨을 확인하였다.
이는 도 2에서 인가 전력에 따른 CTLR의 플라즈마 기체 온도 측정 실험 결과로부터 기화점 이하에서 반응하는 본 플라즈마 공정만의 고유한 특성으로 추측된다. 그 결과 BHET를 투입하는 경우 플라즈마 반응이 일어나는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 OH 필터를 적용한 경우 BHET 구조 중 CH2-OH (Hydroxymethyl)가 상대적으로 잘 끊어지므로, OH-가 관측되는 것을 확인하였다. 이와 같이 ICCD 이미지상에서 OH 필터를 적용하였을 때 OH 라디칼이 플라즈마 내에서 새롭게 관측되었다.
4.
플라즈마
반응 시간에 따른 발생 기체의 농도 변화를 확인 및
OES
분석
상기 1.의 플라즈마 가스화 실험에서 플라즈마 반응 시간에 따른 발생 기체의 농도 변화를 확인하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 그 결과 13분이 경과하면서 18분까지 CO 발생이 현저하게 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 부가가치가 높은 CO 가스 수득량이 100 ppm에서 1400 ppm까지 증가하였다. 한편, 특정 전력(12 W)에서 13분이 지난 후 포집되는 CO 가스의 수득률이 증가하고 18분이 지난후 CO 가스의 수득률이 다시 감소하는 것은 13분 이전에 반응기 내 산소가 기존 플라즈마와 반응하며 챔버 내 산소가 부족하여 불완전 연소가 시작되는 시점에서 급격이 CO 가스가 증가하며 13분 이후 발생된 CO는 안정화 지기 위해 다시 주변 기체와 반응하며 CO 가스의 수득량이 감소하는 것으로 추측된다.
또한, 플라즈마가 BHET와 반응하는 경우의 전체 OES 스펙트럼을 도 5에 나타내었으며, 그 결과 반응성을 명확하게 확인할 수 있었다. 플라즈마 관점에서, BHET와 플라즈마가 직접적으로 반응할 때 OES(Optical Emission Spectroscopy) 상에서 원자별 스펙트럼 데이터베이스 라인 데이터(Atomic Spectra Database lines data, NIST)를 통해 588.5 nm에 해당하는 C-O 라디칼(radical)이 시간에 따라 증가함을 확인하였다. 이 활성종(radical)은 BHET와 반응하지 않는 플라즈마에서는 나타나지 않은 라디컬로서 도 4의 CO 가스 수득 증가에 기여한 것으로 추측된다. 다시 말해 BHET 모노머의 특정 CO 결합을 크랙킹(cracking)하여 관련된 CO 활성종이 OES 상에서 관측되었으며, 이로 인해 CO 가스의 수득량이 늘어난 것으로 예상된다 (도 4).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 신호 발생 장치(Signal generator)
2: 파워 증폭 장치(Power amplifier)
3: 양방향 커플러(Bi-directional coupler)
4, 5: 파워 센서(Power sensor)
6, 7: 파워 미터(Power meter)
2: 파워 증폭 장치(Power amplifier)
3: 양방향 커플러(Bi-directional coupler)
4, 5: 파워 센서(Power sensor)
6, 7: 파워 미터(Power meter)
Claims (7)
- 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 플라즈마 반응기에 투입하는 단계; 및
플라즈마 가스화 반응에 의해 합성가스(Syngas)를 생성하는 플라즈마 가스화 단계를 포함하고,
상기 플라즈마 가스화 단계는 50 내지 250℃의 온도 범위 및 대기압 하에서 수행되는,
합성가스 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트는 폐 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로부터 획득된, 합성가스 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 가스화 단계의 방전 기체는 불활성 가스 및 공기로부터 선택되는, 합성가스 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 가스화 단계는 라디오 주파수(Radio Frequency) 플라즈마, 마이크로파(Microwave)의 주파수 플라즈마, 펄스 플라즈마, DC 플라즈마 또는 AC 플라즈마에서 수행되는, 합성가스 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 가스화 단계는 13분 내지 20 분 동안 수행되는, 합성가스 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 합성 가스는 수소 및 일산화탄소를 포함하는, 합성가스 제조방법.
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