국내 연구진이 연속으로 가동할 수 있는 폐플라스틱 열분해유 시스템을 개발했다. 잔여물 제거를 위해 껐다켰다 해야만 했던 기존 폐플라스틱 열분해 설비에 비해 생산효율이 크게 개선됐다.
한국생산기술연구원 신명철 저탄소배출제어 부문 수석연구원팀은 폐플라스틱을 연속으로 투입해서 열분해유를 생산할 수 있는 '연속식 열분해 시스템'을 개발했다고 5일 밝혔다.
열분해는 플라스틱이나 비닐과 같은 탄소 유기물을 고온으로 분해하는 방식을 말한다. 폐플라스틱을 열분해하면 기름과 왁스(점성 오일), 비응축가스 등이 만들어진다. 이 가운데 기름 즉 열분해유는 연료로도 사용할 수 있고, 석유화학 제품의 원료로 다시 사용할 수 있다.
그러나 기존 열분해 기술은 생산되는 기름의 품질이 일정치 않고, 생산효율이 떨어진다는 한계가 있었다. 이는 폐플라스틱 열처리 과정에서 생기는 고체 잔여물인 '열분해 차(Char)'를 제거해야 하기 때문에 중간에 가동을 중단했다가 잔여물 제거 후 재가동해야 하기 때문이다.
한번 식은 설비를 다시 가열하는 과정에서 온도가 일정하게 유지되지 않으면서 열분해유 품질 변동성이 심하다는 단점이 있다. 또 끈적한 왁스가 생산되는 양도 늘어나 설비를 막거나 생산 효율을 떨어뜨린다.
이에 연구팀은 이 문제를 해결한 '연속식 열분해 시스템'을 개발했다. 이 시스템은 설비 하단에 원료의 잔여물이 별도로 배출될 수 있도록 한 것이 특징이다. 또 공정과정에서 발생하는 비응축가스를 연료로 활용해 설비 내부온도를 일정하게 유지하는 방식으로 왁스 생성량을 조절했다.
열을 일정하게 유지하게 되면 열분해 과정에서 왁스 발생이 줄어 고순도 열분해유 생산이 늘어나게 된다. 생산된 고순도 열분해유는 산업용 기어 윤활유의 원료 품질 기준을 충족했다. 산업용 윤활유는 적절한 점성과 유동성을 가지면서 동시에 높은 인화점을 충족해야 하는 고부가가치 상품이다. 아울러 열분해 차는 활성탄이나 전도성 탄소물질로 재활용할 수 있다.
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