표제지
요약문
목차
제1장 서론 12
제1절 세계 에너지 동향 12
제2절 국내 에너지 동향 15
제3절 신재생에너지 동향 16
제4절 연구 목적 21
제2장 이론적 배경 23
제1절 바이오매스 23
1. 바이오매스의 특징 23
2. 바이오매스의 구성 성분 24
2.1. Cellulose 25
2.2. Hemicellulose 27
2.3. Lignin 29
제2절 해양 바이오매스 30
1. 해조류의 화학적 조성 30
1.1. 녹조류 31
1.2. 갈조류 33
1.3. 홍조류 36
제3절 Polypropylene 41
제4절 열분해 43
1. 열분해 43
1) 저속 열분해(slow pyrolysis) 43
2) 급속 열분해(Fast pyrolysis) 44
2. 열분해의 영향인자 46
2.1. 반응 온도 46
2.2. Vapor 체류시간 47
2.3. 수분함량 47
2.4. 시료의 입자크기 47
3. 열분해유의 특성 49
제3장 실험방법 52
제1절 시료 준비 및 분석 방법 52
1. 시료 준비 52
2. 산 처리 53
3. 공업 분석 53
4. 원소 분석과 발열량 분석 54
5. 금속원소 분석 54
6. 열중량 감소 특성 분석 55
제2절 열분해 공정 55
1. 열분해 반응기와 조건 55
2. 열분해 생성물의 분석 57
2.1. 오일 내 성분 분석 57
2.2. 가스 분석 58
2.3. 오일 내 수분 측정 60
제4장 실험 결과 및 고찰 60
제1절 시료의 특성 분석 60
1. 시료의 사성분과 원소분석 60
2. 시료의 Metal 분석 61
3. 시료의 열 중량 분석 63
3.1. 순수한 시료의 TG 63
3.2. 혼합 시료의 TG 65
제2절 열분해 반응실험 67
1. 해조류 반응 실험 67
2. 혼합 반응 실험 68
3. 가스 분석 70
3.1. 해조류 가스 수율 70
3.2. 혼합 열분해 가스 수율 71
4. 오일 특성 분석 72
4.1. 해조류 열분해유의 특성 72
4.2. 혼합 열분해유의 특성 분석 74
5. 오일 내 성분 분석 76
5.1. 해조류 바이오 오일 GC-MS 분석 76
5.2. 혼합 바이오 오일 GC-MS 분석 88
제5장 결론 92
1. 해조류 열분해 92
2. 해조류와 PP의 혼합 열분해 93
참고문헌 96
Abstract 101
Table 1. World energy of minable reserve and reserve/production(R/P). 14
Table 2. Constituents of marine seaweed. 31
Table 3. Chemical Composition of Macroalgae. 40
Table 4. Basic Structure of Various Plastic. 42
Table 5. Products distribution with thermochemical conversion process. 45
Table 6. Characteristics of bio-oil from fast pyrolysis. 51
Table 7. GC-MS analysis condition 58
Table 8. Analysis conditions of gas 59
Table 9. Proximate and ultimate analysis of seaweeds 61
Table 10. Metal analysis of seaweeds using ICP. 62
Table 11. Properties of bio-oils produced from pyrolysis of seaweeds.(at 500℃) 74
Table 12. Properties of bio-oils produced from pyrolysis of macroalgae and co-pyrolysis(at 500℃). 75
Table 13. Compounds identification from GC/MS of undaria and acid treatment undaria 77
Table 14. Compounds identification from GC/MS of laminaria 80
Table 15. Compounds identification from GC/MS of porphyra 82
Table 16. Compounds identification from GC/MS in aqueous phase of macroalgae 86
Table 17. Compounds identification from Py-GC/MS 90
Fig 1. Structural formulas of β-D-glucopyranose(cellulose) 26
Fig 2. Structural formula of xylan(hemicellulose). 28
Fig 3. Chemical structure of green algae polysaccharides. 32
Fig 4. Chemical structure of cellulose. 33
Fig 5. Two adjacent cellulose chains forming hydrogen bonds. 33
Fig 6. Chemical structure of alginate. 35
Fig 7. Chemical structure of laminaran. 36
Fig 8. Chemical structure of agar(D,L-galactose). 38
Fig 9. Chemical structure of carrageenan. 39
Fig 10. Biomass pyrolysis pathway. 46
Fig 11. Schematic Diagram of Batch Reactor for the Pyrolysis. 56
Fig 12. TG and DTG curves of seaweed and PP 64
Fig 13. TG and DTG curves of mixed material. 66
Fig 14. Effect of reaction temperature on gas composition. 68
Fig 15. Product distributions from copyrolysis of macroalgae with polypropylene. 69
Fig 16. Effect of reaction temperature on gas composition. 71
Fig 17. Effect of mixing ratio on gas composition. 72
Fig 18. GC/MS profile at 500℃ for undaria and acid treatment undaria (compound entification listed in Table 13) 77
Fig 19. GC/MS profile at 500℃ for laminaria (compound identification listed in Table 14) 79
Fig 20. GC/MS profile at 500℃ for porphyra (compound identification listed in Table 15) 82