In this study, pyrolysis of waste tires and waste polypropylene/waste polyethylene mixtures was carried out in a fixed bed reactor at reaction temperatures ranging from 550 to 560 ℃. The objective was to investigate the changes in the properties of the resulting pyrolysis oil, with particular emphasis on the effect of the CaO additive on the sulfur content. The sulfur content in the pyrolysis oil derived from a single waste tire sample was found to be about 1 wt%. To effectively reduce sulfur content, waste polypropylene and waste polyethylene were mixed in a 1:1 weight ratio. When the pyrolysis of the mixed waste tire and waste polypropylene samples was conducted with CaO, the sulfur content in the pyrolysis oil was reduced to a maximum of about 0.4 wt%. This indicates an about 80% reduction compared to the sulfur content in the original waste tire feedstock (2.3 wt%). GC-MS analysis revealed that with increasing reaction temperature, the proportion of aliphatic compounds decreased while the proportion of aromatic compounds increased. The primary compounds detected included limonene, xylene, styrene, and toluene, with trace amounts of sulfur and nitrogen compounds also identified.

본 연구에서는 고정층 반응기를 이용하여 폐타이어와 폐폴리프로필렌/폐폴리에틸렌 혼합 시료의 열분해를550-560 ℃의 반응 온도 범위에서 수행하였다. 반응 온도를 변수 조건으로 설정하여 열분해 오일의 특성 변화와 특히 CaO 첨가제가 열분해 오일 내 황 함량에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 폐타이어 단일 시료의 열분해 오일에서 황 함량은 약 1 wt%로 관찰되었으며, 이를 효과적으로 저감하기 위해 폐폴리프로필렌과 폐폴리에틸렌을 1:1 비율로 혼합하여 사용하였다. 폐타이어와 폐폴리프로필렌 혼합 시료와 CaO를 첨가한 열분해 실험 결과, 열분해 오일 내 황 함량은 최대 약 0.4 wt%로 감소하였다. 이는 폐타이어 원료 내 황 함량(2.3 wt%) 대비 약 80%의 저감 효과를 확인하였다. GC-MS 분석 결과, 반응 온도의 증가에 따라 지방족 화합물의 비율은 감소하고 방향족 화합물의 비율은 증가하는 경향이 관찰되었다. 주요 검출 화합물로는 리모넨, 자일렌, 스타이렌 그리고 톨루엔이 검출되었으며, 미량의 황 화합물과 질소 화합물도 확인되었다.

Keywords: pyrolysis, waste tire, waste plastic, desulfurization, pyrolysis oil.