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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 21, Number 4
JKCSEZ 21(4)
August 20, 1977 

 
Title
A Study on Pyrolysis of Cellulosic Organic Solid Wastes

셀룰로오스질 유기고형폐물의 열분해에 관한 연구
Author
Nae Joung Park

박내정
Keywords
Abstract
셀룰로오스질 유기고형폐물로서 목피 및 톱밥과 순수한 셀룰로오스로서 여지를 300℃ 질소기류하 또는 질소와 공기의 혼합기류하에서 열분해하고 생성물은 공기냉각, 수냉각, 드라이아이스-아세톤 냉각에 의해서 응축되는 성분과 비응축성 가스 및 탄화찌끼의 양을 조사하였다. 또 이중 드라이아이스-아세톤 냉각에 이해서 포집된 휘발성 액체 성분을 기체크로마토그래프를 이용하여 분리하고 이들 성분의 머무는 시간과 시린지반응에 의해 동정하였다. 질소기류하에서 열분해할 경우에는 타아르성분이 13.4 ∼ 29.6%, 수용성액체가 0.01 ∼ 0.12%, 휘발성액체가 0.24 ∼ 1.43%, 비응축성가스가 9.84 ∼ 42.4%, 탄화찌끼가 44.0 ∼ 65.81%이었고 혼합기류하에서 열분해할 경우에는 다른 성분이나 응축성 액체의 양이 감소되고 비응축성가스가 증가되었다. 질소기류하에서 포집된 휘발성액체는 Porapak Q 칼럼에 의해서 분해물질에 상관없이 19가지의 똑같은 성분으로 분리되었고 다만 각 성분의 상대적 양만이 차이를 나타내었다. 혼합기류하에서 열분해할 경우에는 6개성분만이 생성되었고 주로 methanol, formaldehyde 등의 분자량이 적은 물질만이 생성되었다. 분리된 19성분을 머무는 시간과 시린지 반응에 의해 동정해 본 결과 methanol, formaldehyde, acetone, acetaldehyde, acetic acid와 3개의 hydroxyl기를 가진 것으로 추측되는 성분이 동정되었다.

Cellulosic organic solid wastes such as bark and sawdust, and filter papers as a pure cellulose were pyrolyzed at 300℃ under nitrogen current and mixed current of nitrogen and air. Amounts of condensates collected in air, water, and dry ice-acetone cooling traps, noncondensable gases, and carbonized residues were surveyed. The components of volatile liquids condensed in dry ice-acetone trap were separated by means of gas chromatograph and identified by retention times and syringe reactions. Pyrolysis under nitrogen current produced 13.4∼29.6% of tar, 0.01∼0.12% of aqueous liquids, 0.24∼1.43% of volatile liquids, 9.84∼42.41% of noncondensable gases, and 44.0∼65.81% of carbonized residues. Pyrolysis under mixed current decreased tar and condensable liquids, but increased noncondensable gases.Volatile liquids collected under nitrogen current separated into the same 19 components by Porapak Q column regardless of the materials and only difference among materials was relative amounts of components. Volatile liquids collected under mixed current separated into six components and mainly lower molecular weight compounds such as methanol and formaldehyde were produced. According to the retention times and syringe reactions, methanol, formaldehyde, acetone, acetaldehyde, acetic acid, and three other compounds presumably containing hydroxyl group in the molecular structure were identified out of 19 compounds.

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