| 초록 |
순천만생태공원 일원에서 자생하는 갈대의 급속 열분해 실험을 Si/Al 비율이 23과 280인 두 종류의 HZSM-5 제올라이트 촉매를 이용하여 수행하였다. 회분식 석영반응기를 이용하여 440∼560°C의 온도 범위에서 열분해 실험을 수행한 결과, 최대 바이오오일 수율은 520∼560°C 범위에서 얻어졌다. 촉매 열분해를 통해 얻은 바이오오일 수율은 무촉매 열분해 실험에서 얻어진 값에 비해 낮았으며, 이는 고분자 물질들이 촉매반응에 의해 분해돼 끓는점이 낮은 기체상 물질을 생성하기 때문인 것으로 판단된다. 바이오오일 성분 분석을 위한 촉매 열분해 실험은 550°C에서 수행하였고, 생성되는 바이오오일의 성분을 즉시 분석하기 위하여 Py-GC/MS를 이용하였다. Si/Al 비율이 23인 HZSM-5 촉매를 사용한 경우 바이오오일 중 함산소화합물의 비율이 무촉매 열분해에 비해 크게 감소한 반면 퓨란류와 방향족 화합물의 생성이 증가하였다. 특히, 무촉매 열분해에서 얻어지지 않았던 방향족 화합물의 비율이 14%를 차지하였다. 이는 촉매의 브뢴스테드 산점 위에서 함산소화합물이 퓨란류와 방향족 화합물로 전환되었기 때문인 것으로 보인다. Si/Al 비율이 280인 HZSM-5 촉매를 사용한 경우에는 촉매 효과가 훨씬 약하게 나타났는데, 이는 촉매의 활성을 좌우하는 브뢴스테드 산점의 양이 적기 때문이다. |
