본 연구는 최근 COVID-19로 인해 발생량이 급격하게 증가한 폐마스크를 열분해의 공급 원료로 선정하였다. 촉매를 이용한 급속 열분해(Catalytic Fast Pyrolysis, CFP)를 통해 마스크로부터 고부가가치 화합물(e.g, 방향족 화합물)을 생산하는 방법을 제안한다. 이를 위해 제올라이트 촉매 특성이 폐마스크의 열분해로 생산되는 열분해 생산물의 업그레이드 효율에 미치는 영향을 조사하였다. 열분해 가스와 오일의 조성과 수율은 열분해 온도와 Al-MCM-41의 메조기공 촉매, 제올라이트 촉매의 종류(HBETA, HY, HZSM-5)에 따라 결정되었다. 마스크는 고정층 반응기에서 열분해 되었고, 반응기에서 생성된 열분해 가스는 제올라이트 촉매가 있는 2차 반응기로 전달되었다. 고부가가치 방향족 화합물 중 BTEX(Benzene, Toluene, Ethyl-Benzene, Xylene) 생산을 위한 촉매 성능을 비교하기 위해 CFP 온도를 550℃로 결정하였는데, 그 이유는 비촉매 열분해 공정에서 이 온도가 가장 높은 오일 수율(80.7 wt%)을 제공했기 때문이다. HBeta와 HY의 큰 기공 제올라이트 그룹은 HZSM-5보다 각각 134%, 67% 높은 BTEX 농도를 나타내었는데, 그 이유는 HZSM-5보다 큰 기공, 높은 표면적, 높은 산점 밀도를 가졌기 때문일 것이다.
CFP를 통한 제올라이트 특성이 BTEX 생산에 미치는 영향에 대한 첫 번째 연구이다.
본 연구는 최근 COVID-19로 인해 발생량이 급격하게 증가한 폐마스크를 열분해의 공급 원료로 선정하였다. 촉매를 이용한 급속 열분해(Catalytic Fast Pyrolysis, CFP)를 통해 마스크로부터 고부가가치 화합물(e.g, 방향족 화합물)을 생산하는 방법을 제안한다. 이를 위해 제올라이트 촉매 특성이 폐마스크의 열분해로 생산되는 열분해 생산물의 업그레이드 효율에 미치는 영향을 조사하였다. 열분해 가스와 오일의 조성과 수율은 열분해 온도와 Al-MCM-41의 메조기공 촉매, 제올라이트 촉매의 종류(HBETA, HY, HZSM-5)에 따라 결정되었다. 마스크는 고정층 반응기에서 열분해 되었고, 반응기에서 생성된 열분해 가스는 제올라이트 촉매가 있는 2차 반응기로 전달되었다. 고부가가치 방향족 화합물 중 BTEX(Benzene, Toluene, Ethyl-Benzene, Xylene) 생산을 위한 촉매 성능을 비교하기 위해 CFP 온도를 550℃로 결정하였는데, 그 이유는 비촉매 열분해 공정에서 이 온도가 가장 높은 오일 수율(80.7wt%)을 제공했기 때문이다. HBeta와 HY의 큰 기공 제올라이트 그룹은 HZSM-5보다 각각 134%, 67% 높은 BTEX 농도를 나타내었는데, 이는 HZSM-5보다 큰 기공, 높은 표면적, 높은 산점 밀도를 가졌기 때문일 것이다.