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Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.11, No.2, 220-225, April, 2000
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저온분해공정에서 Styrene-Butadiene Rubber와 폐타이어의 분해 특성
Low Temperature Decomposition of Styrene-Butadiene Rubber and Used Tire
김원일, 김형진1, 홍인권†
  • 단국대학교 화학공학과, 서울 140-714
  • 1김포대학 환경토목과, 김포 415-870
Won Il Kim, Hyung Jin Kim1, and In Kwon Hong†
  • Dept. of Chemical Engineering, Dankook University, Seoul 140-714, Korea
  • 1Dept. of Environmental & Civil Engineering, Kimpo College, Kimpo 415-870, Korea
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초록
폐타이어 처리에 대한 관심이 증가되고 있으며 환경문제와 더불어 경제적인 측면에서 폐타이어를 효과적으로 재활용할 수 있는 여러 기술들이 연구되고 있다. 폐타이어는 초임계유체(SCF) 공정에 의해 분해할 수 있는데 초임계유체 공정을 이용하여 SBR과 타이어를 분해한 결과 온도와 압력이 증가함에 따라 액상 생성물의 수율은 증가하는 반면 chard의 수율이 점차 감소됨을 알 수 있으며, 특히 압력의 영향보다는 온도의 영향이 더 크게 나타남을 알 수 있었다. 용매로 THF와 benzene을 이용하여 분해한 결과 THF를 사용하였을 경우 액상 생성물의 수율은 33.8~59.2%이었으나 benzene을 용매로 사용한 경우 액상 생성물의 수율은 49.1~72.8로 나타났으며 THF보다 benzene을 용매로 사용할 경우 액상 생성물의 수율이 더 높게 나타났다. SBR과 타이어의 분해에서 수평균 분자량의 변화는 반응시간이 증가함에 따라 분자량은 감소하여 같은 압력에 대해서는 온도가 증가할수록 분자량은 작게 나타났으며 열분해 공정의 분자량과 비교하면 상당히 큰 값을 지님을 확인하였다. 액상 생성물을 GC-MSD로 분석한 결과 공정조건에 따라 차이가 있기는 하지만 대략적으로 20여 가지의 방향족 화합물이 생성됨을 확인하였다. 따라서 초임계유체 공정에서는 용매를 THF보다는 benzene을 사용하는 것이 바람직하며 320℃, 400psi의 조건에서 수율이 최대값을 보였다.
The disposal of automotive tires is an increasing environmental and economic problem but few methods have been proposed to tackle the problematic wastes in a systematic and efficient way. Therefore there is a demand for new recycling systems for automotive tires. Tire and raw material of tire i.e., SBR were degraded using supercritical fluid (SCF) process that is the low temperature degradation process relative to the convectional thermal degradation process. The oil yield was increased and that of char was decreased with the increased reaction temperature and pressure in SCF process. But the effect of temperature was larger than those of pressure. The oil yields of tire were 33,8~59.2% and 49.1~72,8% using THF and benzene respectively. So, benzene was suitable solvent in SCF process. The number average molecular weights of SBR and tire were decreased with the increased reaction time and temperature. The oil compounds were mostly 20 aromatic compounds. The optimum condition of SCF process was 320℃, 4000psi in the case of benzene as a supercritical fluid.
Keywords:recycling system supercritical fluid;degradation process;oil yield
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