Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.9, No.5, 624-628, October, 1998
초임계 이산화탄소내 촉매산화분해에 의한 방향족 유기용매의 분해특성
Decomposition of Aromatic Organic Solvents with Catalytic Oxidation in SC-CO2
초록
초임계 이산화탄소내에서 방향족 유기용매(BTX)를 0.5% Pt/γ-Al2O3 촉매가 충전된 고정층 반응기를 이용하여 완전분해를 시도하였다. BTX의 전환율은 반응기 입구에서 유기용매의 농도와 초임계 이산화타소의 몰밀도에 의존하는데, 입구농도가 감소함에 따라 전환율은 크게 증가되었고, 일정한 입구농도에서 온도 증가에 따라 반응은 잘 진행되어 전환율이 증가됨을 알 수 있었다. 동일 온도에서 압력이 증가함에 따라 큰 전환율을 보임을 알 수 있었다. 또한 실험조건 300℃, 204.1 atm에서 benzene은 98.5% 이상의 전환율로 거의 완전산화 되었고, toluene과 xylene의 전환율은 350℃, 204.1 atm의 조건에서 각각 82.0, 76.5%로 나타났다. 부분산화에 의한 중간생성물의 크로마토그램을 확인한 결과 중간생성물은 benzaldehyde, phenol, benzenemethanol 등으로 확인되었다. 충분한 산화반응 조건하에서 BTX가 중간생성물 없이 환경에 크게 영향을 미치지 않는 CO2와 H2O의 분해생성물로 분해가 가능한 것으로 판단되었다.
The aromatic organic solvents(BTX) were decomposed in the fixed bed reactor packed with a 0.5% Pt/γ-Al2O3 catalyst, then, supercritical carbon dioxide(SC-CO2. The conversion of BTX was decreased with increasing of inlet concentration, and was increased with temperature and pressure. The maximum conversion of benzene was 98.5% at 300℃ and 204.1 atm, and that of toluene and xylene were 82.0 and 76.5%, respectively, at 350℃ and 204.1 atm. The intermediate products of partial oxidation were identified as benzaldehyde, phenol, benzenemethanol, and so on. The BTX can be effectively converted into harmless CO2 and H2O at appropriate operating condition. Thus, the nontoxic recovery process was suggested as the removal method of BTX.
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