CN110573233B - 用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，更具体地，涉及可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法。本发明提供一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其包括：反应部，收纳有液体锡(Sn)；以及原料投入部，用于向所述反应部投入全氟化合物(PFC)，其中，在所述反应部中，所述全氟化合物与所述液体锡进行反应而生成氟化锡(SnF2)。

Description

用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，更具体地，涉及可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法。
背景技术
全氟化合物是引起全球变暖的气体，代表性的有六氟化硫(SF6)。
六氟化硫是化学上呈惰性的稳定气体，由于具有优异的绝缘强度、快速的绝缘恢复、稳定的电弧(Arc)等特性，被广泛用于大容量电力设备或液晶面板以及半导体。
但是，已知六氟化硫由于具有强红外线吸收能力和化学稳定性等，无法在地球大气层中快速去除，地球变暖指数比作为全球变暖原因中代表性物质的二氧化碳高约23900倍。与普通全氟化合物的地球变暖指数为二氧化碳的6500倍至9200倍相比，这是高两倍以上的数值，以2011年为基准，韩国六氟化硫排出量为19.1百万吨二氧化碳当量(CO2 eq.)，占温室气体总排出量的2.7％。并且，六氟化硫在大容量电力设备中以99.9％以上的高纯度形态用作绝缘气体，但是当六氟化硫浓度降至97％以下时，由于需要全部更换，所以使用量非常多。尤其是，在半导体以及显示器工艺中也持续排放1000至2000ppm的全氟化合物气体，对处理全氟化合物处理技术的需求持续增加。
另外，预计在全球电力设备中，截止到2030年排出64Mt二氧化碳当量，而在以韩国、中国、日本为中心的平板显示器领域于2030年排出133.2Mt二氧化碳当量，从而可以预想到将更加强化相关排放法规。并且，除了六氟化硫(SF6)以外，还使用六氟乙烷(C2F6)、四氟化碳(CF4)、三氟化氮(NF3)等各种氟化温室气体(F-GHGs，Fluorinated greenhousegases)或者氟化气体(F-Gas)，尤其是韩国以大量使用F-Gas的半导体以及显示器作为支柱产业，为了同时达成应对气候变化与培育国家支柱产业的目标，必然需要减少全氟化合物的技术。
因此，最近为了去除在采用六氟化硫的工艺中所使用的六氟化硫，已经开发了利用燃烧、微波、催化剂、等离子体或者利用PSA等进行浓缩分离的技术。
已知其中最为广泛使用的技术是燃烧技术，但为了通过燃烧技术来去除全氟化合物，需要保持各个目标物质的热分解温度(NF3为800度、SF6为1200度、CF4为1600度以上)以上的高温环境，并且，即使达到相应的温度条件，也是如果缺少适当的混合以及热分解后续反应所需的反应物，则无法100％去除。即，由于燃烧技术耗能大，缺乏经济性，完全去除全氟化合物的条件苛刻，难以减少燃烧时所生成的NOX、CO。
另外，催化剂技术具有非常短的催化剂更换周期，等离子体技术也由于频繁更换割炬材料而难以保持操作的连续性，缺乏经济性。
并且，特别是由于现有技术仅专注于开发去除全氟化合物的技术，因此为了去除全氟化合物而花费大，缺乏经济性。
(在先专利文献)韩国授权专利10-1514449号(2015.04.16)。
发明内容
技术问题
用于解决上述问题的本发明的目的在于，提供用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，其可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡。
本发明所要解决的技术问题不限于以上提及的技术问题，对于未被提及的其他技术问题，本领域技术人员可以从以下记载中清楚地理解。
技术方案
用于实现上述目的的本发明提供一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其包括：反应部，收纳有液体锡(Sn)；以及原料投入部，用于向所述反应部投入全氟化合物(PFC)，其中，在所述反应部中，所述全氟化合物与所述液体锡进行反应而生成氟化锡(SnF2)。
本发明的实施例中，所述全氟化合物可以是六氟化硫(SF6)。
本发明的实施例中，所述全氟化合物可以包含含氟的所有全氟化合物和氟化气体。
本发明的实施例中，将六氟化硫作为待去除的气体时，在所述反应部中发生的代表性化学反应可以是SF6+4Sn→3SnF2+SnS。
本发明的实施例中，包括连接于所述反应部的加热部，所述加热部可以将收纳在所述反应部内的所述液体锡加热至预设的温度。
本发明的实施例中，所述加热部可以将收纳在所述反应部内的液体锡加热至850～950度的温度。
本发明的实施例中，包括连接于所述反应部的测量部，所述测量部可以测量收纳在所述反应部内的液体锡的温度、所述氟化锡的重整率。
本发明的实施例中，所述加热部将收纳在所述反应部内的所述液体锡加热至600～650度的温度，当所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，可以将所述液体锡加热至850～950度的温度。
本发明的实施例中，在所述反应部的内部下侧，设置有沿着所述反应部的长度方向彼此隔开的多个分配部，所述分配部被设置成，使从所述原料投入部流入的所述全氟化合物以分散方式注入到所述反应部的内部。
本发明的实施例中，进一步包括设置在所述反应部的上部的冷凝部，所述冷凝部可以可以将通过所述反应部的化学反应而生成的气态的所述氟化锡冷凝为液态或固态。
本发明的实施例中，进一步包括设置在所述反应部的上部的液体锡存储部，所述液体锡存储部可以向所述反应部供给所述液体锡。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其包括如下步骤：a)向反应部供给所述液体锡；b)将收纳在所述反应部内的所述液体锡加热至预设的温度；c)向被加热的所述液体锡投入所述全氟化合物以进行反应；以及d)冷凝由所述液体锡与所述全氟化合物反应而生成的氟化锡。
本发明的实施例中，在所述步骤b)中，可以将所述液体锡加热至850～950度的温度。
本发明的实施例中，在所述步骤b)中，可以将所述液体锡加热至600～650度的温度。
本发明的实施例中，在所述步骤c)中，可以测量所述氟化锡的重整率。
本发明的实施例中，在所述步骤c)中，当所述氟化锡的重整率达到目标重整率时，可以将所述液体锡加热至850～950度的温度。
本发明的实施例中，在所述步骤c)中，所述全氟化合物可以是六氟化硫(SF6)。
本发明的实施例中，在所述步骤c)中，在所述反应部中发生的化学反应可以是SF6+4Sn→3SnF2+SnS。
为了实现上述目的，本发明提供一种半导体或者显示设备，其应用用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种半导体或者显示设备，其应用用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种重型电气设备用氟化气体回收设备，其应用用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种重型电气设备用氟化气体回收设备，其应用用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法。
发明效果
根据上述构成的本发明的效果在于，在比现有技术更低的温度下，能够去除全氟化合物，能源效率高。作为一例，燃烧技术为了有效去除六氟化硫而采用1200度以上的高温燃烧，并且为了有效去除四氟化碳而采用1600度以上的高温燃烧，耗能大，但是本发明即使在600～650度的温度下也能完全去除全氟化合物。即，本发明仅用少于现有技术的能量，也能完全去除全氟化合物，具有经济性。
另外，本发明中液体锡可以与全氟化合物反应以去除全氟化合物，同时生成如氟化锡(SnF2)以及硫化锡(SnS)的高附加值物质。氟化锡作为与液体锡价格相差约17倍的的高附加值物质，使用于牙膏等口腔清洁产品。即，本发明能够去除全氟化合物，同时生成高附加值物质，以获得附加收入，因此具有经济性。
应理解本发明的效果不限于上述的效果，还包括具体实施方式或者权利要求书所记载的能够从发明的特征可推测的所有效果。
附图说明
图1是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的示例图。
图2是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的构成图。
图3是示出本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的全氟化合物的浓度的曲线图。
图4是示出本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的氟化锡的重整率的曲线图。
图5是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的最佳优选实施例为用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其包括：反应部，收纳有液体锡(Sn)；以及原料投入部，用于向所述反应部投入全氟化合物(PFC)，其中，在所述反应部中，所述全氟化合物与所述液体锡进行反应而生成氟化锡(SnF2)。
实施方式
以下参照附图对本发明进行说明。但是，本发明可以以多种不同的形式实施，因此，并非限定于在此说明的实施例。并且，为了清楚地说明本发明，省略了附图中与说明无关的部分，并且在整个说明书中，对于相似的部分赋予相似的附图标记。
在整个说明书中，当提及某一部分与其他部分连接(相连、接触、结合)时，这不仅包括“直接连接”的情况，还包括在其中间隔着其他部件“间接连结”的情况。并且，除非有特别相反的记载，当提及某一部分“包括”某一构成要素时，是指进一步包括其他构成要素，而不排除其他构成要素。
本说明书中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用，并非旨在限定本发明。除非上下文另有明确规定，否则单数的表达包括复数的表达。应当理解，在本说明书中，“包括”或“具有”等术语用于指定存在说明书中所记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合，并非预先排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
以下，将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的示例图，图2是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的构成图。
如图1以及图2所示，用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置100包括反应部110、液体锡存储部120、加热部130、测量部140、原料投入部150、分配部160以及冷凝部170，在所述反应部110中，所述全氟化合物(PFC)与所述液体锡(Sn)进行反应而生成氟化锡(SnF2)。
所述反应部110可以设置成能收纳液体锡的容器形态，可以由具有耐热性的材料形成，以便在1000度以上的高温环境下也不发生破损。
所述液体锡存储部120设置在所述反应部110的上部，可以向所述反应部110供给所述液体锡。此时，所述液体锡存储部120可以将待供应至所述反应部110的液体锡加热至与收纳在所述反应部110内的液体锡的温度相同后提供。
另外，考虑到通过所述测量部140测量的所述反应部110内的液体锡的量，所述液体锡存储部120可以选择性地供给液体锡。
所述加热部130连接于所述反应部110，所述加热部130可以将收纳在所述反应部110内的所述液体锡加热至预设的温度。随后对所述加热部130的具体加热温度进行说明。
所述测量部140可以进一步设置成与所述反应部110以及所述加热部130连接，所述测量部140可以测量收纳在所述反应部110内的液体锡的温度、所述氟化锡的重整率。
具体地，所述测量部140可测量收纳在所述反应部110内的所述液体锡的温度而生成温度数据。并且，当所述测量部140将所述温度数据传送至所述加热部130时，所述加热部130可以控制收纳在所述反应部110内的所述液体锡的温度，以使其包含在预设的温度范围内。
另外，所述测量部140能够测量包含在所述反应部110内的所述氟化锡的重整率而生成重整率数据，并且向所述加热部提供所生成的所述重整率数据。
所述原料投入部150可以向所述反应部110投入全氟化合物，并可以设置在所述反应部110的下端一侧。即，所述全氟化合物可以从所述反应部110的下侧流入，并且在向上部移动的同时进行反应。其中，所述全氟化合物包含作为非二氧化碳温室气体的SF6、CF4、C2F6、C3F8、CHF3、NF3以及包含氟成分的制冷剂(CHF3、C2HF3、C3HF7等)。
另外，多个所述分配部160可以设置在所述反应部110的内部下侧，并且沿着所述反应部110的长度方向彼此隔开。如此设置的所述分配部160，使从所述原料投入部150流入的所述全氟化合物以分散方式注入到所述反应部110的内部，从而可以使从所述原料投入部150流入的所述全氟化合物与所述液体锡迅速进行反应。
所述冷凝部170可以设置在所述反应部110的上部，所述冷凝部170可以将气态的所述氟化锡冷凝为液态或固态。另外，在所述冷凝部170中，对所述氟化锡进行冷凝时，在待冷凝的气体中存在水分的情况下，有可能在冷凝至100度以下时，氟化锡溶解在水分中以发生水解反应。因此，所述冷凝部170的冷凝温度可以是100度以上且850度以下。具体地，氟化锡的沸点为850度，熔点为213度，因此所述冷凝部170可以将所述水分以汽化方式去除，同时将所述氟化锡冷凝为液体或固体并回收。
并且，与所述冷凝部170连接的所述反应部110的上部，其通道的面积越可以向上部越递减至预设的面积，以使气态的所述氟化锡顺利地移动到所述冷凝部170。如此设置的所述反应部110加快所述氟化锡的流速，从而可以使所述氟化锡迅速地朝向所述冷凝部170移动。
本发明中，以代表性的非二氧化碳温室气体六氟化硫(SF6)为主进行说明。
当所述原料投入部150向所述反应部110供给气态的所述六氟化硫时，在所述反应部中可发生如下述化学式1的反应。
化学式1：
SF6+4Sn→3SnF2+SnS
具体地，当所述六氟化硫与所述液体锡反应时，生成氟化锡以及硫化锡。
所述化学式1是投入六氟化硫时的化学反应式，根据所投入的全氟化合物，其反应式可能不同。
图3是示出本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的全氟化合物的浓度的曲线图，图4是示出本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置的氟化锡的重整率的曲线图。
参照图3以及图4，作为收纳于所述液体锡的全氟化合物的所述六氟化硫的浓度在约600度以上时收敛于0，能够被完全去除，与此同时，氟化锡的重整率在约600度以上时收敛于100％。
再次，对所述加热部130加热收纳在所述反应部110内的液体锡的温度进行说明，首先，在说明加热所述液体锡的温度之前，所述液体锡的沸点约为2600度，硫化锡的沸点约为1230度，氟化锡的沸点约为850度。即，可知将所述液体锡的温度加热至850～1230度时，所述氟化锡被汽化，所述液体锡以及所述硫化锡以液体状态存在。
此时，作为一实施例，所述加热部130可以将收纳在所述反应部110的所述液体锡加热至850～950度的温度。具体地，当所述加热部130将收纳在所述反应部110内的所述液体锡加热至850～950度时，收纳在所述反应部110内的全氟化合物可以与所述液体锡进行如化学式1的反应并被去除。并且，与此同时，通过所述化学式1的反应生成的所述氟化锡在生成的同时被汽化，并且在移动至所述冷凝部170后被冷凝。
另外，所述加热部130可以为了将所述氟化锡加热至沸点以上而加热至850度，并且可以为了使加热所需的能量最小化而设定为950度以下。
另一方面，作为另一实施例，所述加热部130可以将收纳在所述反应部110内的所述液体锡加热至600～650度的温度，当所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，将所述液体锡加热至850～950度的温度。具体地，所述全氟化合物可以在600度以下时不完全发生如所述化学式1的反应，并且在650度以上时可消耗必要以上的能量。因此，所述加热部130可以先加热至600～650度，以便完全去除所述全氟化合物，同时消耗最低的能量。但是，当与所述液体锡反应的全氟化合物为除六氟化硫以外的CF4、C2F6、C3F8、CHF3、NF3中的任意一种时，所述加热部130的加热温度可以调节成适合所述全氟化合物与六氟化硫完全反应的温度。
并且，当由所述测量部140测量的所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，所述加热部130可以将收纳在所述反应部110内的所述液体锡加热至850～950度的温度。如此，一旦将所述液体锡加热至850～950的温度，则所述氟化锡全部被汽化，并且在移动至所述冷凝部170后冷凝。即，另一实施例涉及的所述加热部130相对于所述一实施例涉及的加热部130，可以用更少的能量将所述全氟化合物重整为氟化锡，并对氟化锡进行冷凝。
另外，所述用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置100可以进一步包括过滤部(未图示)以及回收部(未图示)。具体地，由于全氟化合物与液体锡反应而生成的硫化锡的熔点约为880度，因此在使所述氟化锡汽化并全部冷凝后，另一实施例涉及的所述加热部130将所述反应部110内的液体锡的温度冷却至600～650度的过程中，有可能变换成固体状态。
所述过滤部与所述反应部110连接，从而可以在所述原料投入部150重新向所述反应部110投入全氟化合物前收集固态的硫化锡。
并且，所述回收部与所述过滤部连接，将为了收集所述固态的硫化锡而共同移动到的所述液体锡再次移送至所述液体锡存储部120，从而可以再利用所述液体锡。
如上所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置可以应用在半导体设备、重型电气设备、液晶面板制造装置等中。即，所述用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置100可以应用于所有的生成全氟化合物的装置。
以下，对前述的所述用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法进行说明。此时，为了方便说明，利用所述用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置100进行说明。
图5是本发明的一实施例涉及的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法的流程图。
如图1至图5所示，在用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法中，首先，可以实施向反应部供给液体锡的步骤S210。在该步骤中，所述液体锡存储部120可以向所述反应部110供给液体锡，从所述液体锡存储部120供给的所述液体锡可以预热至预设的温度。
然后，可以实施将收纳在反应部的液体锡加热至预设温度的步骤S220。在该步骤中，所述加热部130可以将液体锡加热至预设的温度。
此时，根据一实施例，所述加热部130可以将所述液体锡加热至850～950度的温度。
并且，根据另一实施例，所述加热部130可以将所述液体锡加热至600～650度的温度。
然后，可以实施向被加热的液体锡投入全氟化合物以进行反应的步骤S230。在该步骤中，所述燃料投入部150可以向所述反应部110投入所述全氟化合物，此时，可以通过所述分配部160将所述全氟化合物以分散方式投入至收纳在所述反应部110内的液体锡内。
并且，在向液体锡投入全氟化合物以进行反应的步骤S230中，被投入的所述全氟化合物可以如所述化学式1进行反应。
此时，一实施例涉及的设定有加热温度的所述加热部130能够使由所述全氟化合物与所述液体锡反应而生成的所述氟化锡在进行反应的同时发生汽化，以使所述氟化锡移动至所述冷凝部170。在继续将全氟化合物与液体锡投入至所述反应部110以进行连续反应时，可以应用如此设置的一实施例涉及的所述加热部130。并且，当应用一实施例涉及的加热部130时，可以同时连续实施向所述反应部供给液体锡的步骤S210、将收纳在反应部内的液体锡加热至预设的温度的步骤S220以及向被加热的液体锡投入全氟化合物以进行反应的步骤S230。
另一方面，另一实施例涉及的设定有加热温度的所述加热部130可以首先在600～650度下使全氟化合物与液体锡进行反应，并且从所述测量部140接收所述氟化锡的重整率和所述液体锡的温度。并且，当所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，所述加热部130可以将所述液体锡加热至850～950度的温度，使所述氟化锡进行汽化。
如此设置的另一实施例的加热部130使所述全氟化合物与液体锡进行反应而生成氟化锡时，使用能完成所述化学式1反应的最低能量，只有在使所生成的氟化锡汽化时，加热至氟化锡沸点以上的温度，从而可以提高能源效率。
并且，当按照不同区间投入规定量的全氟化合物以进行反应时，可以应用如上所述的另一实施例涉及的加热部130。
但是，就所述一实施例以及另一实施例涉及的设定有加热温度的所述加热部130的应用而言，可以根据实施状况而容易地改变并应用。
另外，在一实施例中，对所述全氟化合物以六氟化硫为例进行说明，但包括SF6、CF4、C2F6、C3F8、CHF3、NF3。
然后，可以实施冷凝由液体锡与全氟化合物反应而生成的氟化锡的步骤S240。在该步骤中，所述冷凝部170可以将在前一步骤中被汽化的所述氟化锡冷凝为液体或固体状态。
另一方面，由全氟化合物与液体锡反应而生成的硫化锡的熔点约为880度。因此，在使所述氟化锡汽化并全部冷凝后，另一实施例的加热部130将所述液体锡的温度冷却至600～650度时，所述硫化锡可以变化成固体状态。
因此，可以在冷凝由液体锡与全氟化合物反应而生成的氟化锡的步骤S240之后，进一步实施将硫化锡以及液体锡移送至过滤部并收集硫化锡的步骤。在该步骤中，可以在所述原料投入部150再次向反应部110投入全氟化合物之前，利用过滤部收集固态的硫化锡。
并且，可以在将硫化锡以及液体锡移送至过滤部并收集硫化锡的步骤之后，进一步实施将通过过滤部的液态锡移送至液体锡存储部的步骤。在该步骤中，将在收集所述固态的硫化锡的同时一同移动的所述液态锡再次通过回收部移送至所述液体锡存储部120，从而可被再利用。
如上所述的本发明，可以在比现有燃烧技术更低的温度下去除全氟化合物，因而能源效率高。作为一例，燃烧技术为了完全去除全氟化合物而采用最高1600度以上的高温燃烧，耗能大，但本发明在600～650度温度下也能够完全去除全氟化合物。即，本发明可以利用比现有技术更低的能量也能完全去除全氟化合物，具有经济性。
另外，本发明可以使液体锡与全氟化合物反应以去除全氟化合物，同时生成如氟化锡以及硫化锡的高附加值物质。特别是氟化锡作为与液体锡价格相差17倍的高附加值物质，用于牙膏等口腔清洁产品。即，本发明在去除全氟化合物的同时，生成高附加值物质，从而能够获得附加收益，因此具有经济性。
如上所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法可以应用于半导体设备、重型电气设备、液晶面板制造装置等。即，所述用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法可以应用于生成全氟化合物的装置以及方法。
前述的本发明的说明是用于示例性的，本领域技技术人员可以理解在不变更本发明的技术性思想或必要特征的情况下，能够容易地变形为其他具体的形状。因此，应理解，以上描述的实施例在所有方面都是示例性的，而非限制性的。例如，被描述为单一式的各个构成要素也能够以分散方式实施，同样地，被描述为分散形式的构成要素也能够以结合形式实施。
本发明的范围由所附的权利要求书限定，并且，从权利要求书的含义和范围及其等同概念导出的所有变更或变形的形状应被解释为都包含在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，包括：
反应部，收纳有液体锡（Sn）；
加热部，连接于所述反应部；以及
原料投入部，用于向所述反应部投入全氟化合物（PFC），
其中，在所述反应部中，所述全氟化合物与所述液体锡进行反应而生成氟化锡（SnF2），
所述装置包括连接于所述反应部的测量部，所述测量部用于测量收纳在所述反应部内的液体锡的温度和所述氟化锡的重整率，
所述加热部将收纳在所述反应部内的所述液体锡先加热至预设的温度，且当所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，将所述液体锡的温度再加热至比先加热的所述预设的温度更高的所述氟化锡的沸点以上的温度。
2.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
所述全氟化合物是六氟化硫（SF6）。
3.根据权利要求2所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
在所述反应部中发生的化学反应是SF6 + 4Sn → 3SnF2 + SnS。
4.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
所述加热部将收纳在所述反应部内的液体锡加热至850～950摄氏度的温度。
5.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
所述加热部将收纳在所述反应部内的所述液体锡加热至600～650摄氏度的温度，当所述氟化锡的重整率达到预设的目标重整率时，将所述液体锡加热至850～950摄氏度的温度。
6.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
在所述反应部的内部下侧，设置有沿着所述反应部的长度方向彼此隔开的多个分配部，
所述分配部被设置成，使从所述原料投入部流入的所述全氟化合物以分散方式注入到所述反应部的内部。
7.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
进一步包括设置在所述反应部的上部的冷凝部，
所述冷凝部用于将通过所述反应部的化学反应而生成的气态的所述氟化锡冷凝为液态或固态。
8.根据权利要求1所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其特征在于，
进一步包括设置在所述反应部的上部的液体锡存储部，
所述液体锡存储部向所述反应部供给所述液体锡。
9.一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）向反应部供给液体锡；
b）将收纳在所述反应部内的所述液体锡加热至预设的温度；
c）向被加热的所述液体锡投入全氟化合物以进行反应；以及
d）冷凝由所述液体锡与所述全氟化合物反应而生成的氟化锡，
在所述步骤c）中，测量所述氟化锡的重整率，当所述氟化锡的重整率达到目标重整率时，将所述液体锡的温度再加热至比先加热的所述预设的温度更高的所述氟化锡的沸点以上的温度。
10.根据权利要求9所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，
在所述步骤b）中，将所述液体锡加热至850～950摄氏度的温度。
11.根据权利要求9所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，
在所述步骤b）中，将所述液体锡加热至600～650摄氏度的温度。
12.根据权利要求11所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，
在所述步骤c）中，当所述氟化锡的重整率达到目标重整率时，将所述液体锡加热至850～950摄氏度的温度。
13.根据权利要求9所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，
在所述步骤c）中，所述全氟化合物是六氟化硫（SF6）。
14.根据权利要求9所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的方法，其特征在于，
在所述步骤c）中，在所述反应部中发生的化学反应是SF6 + 4Sn → 3SnF2 + SnS。
15.一种半导体或者显示设备，其应用根据权利要求1至8中任一项所述的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713840C1 (ru) * 2018-12-24 2020-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Способ получения фторида олова (II) из металла и его диоксида
WO2023054752A1 (ko) * 2021-09-29 2023-04-06 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 온실가스 저감 장치 및 이의 작동방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1193620A (zh) * 1997-01-16 1998-09-23 空气液体美国公司 全氟化合物的分离及纯化方法和系统
CN1243022A (zh) * 1998-07-27 2000-02-02 三菱电机株式会社 从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及其回收装置
KR20020057505A (ko) * 2001-01-05 2002-07-11 구자홍 모니터의 마지막 화면 재생 장치
JP2007130635A (ja) * 1997-06-20 2007-05-31 Hitachi Ltd フッ素含有化合物の分解処理方法及び分解処理装置
KR101365116B1 (ko) * 2011-12-21 2014-02-20 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000569A (ko) * 2000-10-06 2001-01-05 김형모 산소부화방식을 이용한 ｐｆｃ 처리 시스템
WO2004067152A1 (en) * 2003-01-29 2004-08-12 Showa Denko K. K. Process for decomposing fluorine compounds
KR100536479B1 (ko) * 2003-06-03 2005-12-14 학교법인 포항공과대학교 과불화탄소 분해용 다공성 알루미나-전이금속 복합체 촉매및 이를 이용한 과불화탄소 분해방법
KR101514449B1 (ko) 2013-11-04 2015-05-04 세이브기술 (주) 육불화황(sf6) 농축 및 열분해장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1193620A (zh) * 1997-01-16 1998-09-23 空气液体美国公司 全氟化合物的分离及纯化方法和系统
JP2007130635A (ja) * 1997-06-20 2007-05-31 Hitachi Ltd フッ素含有化合物の分解処理方法及び分解処理装置
CN1243022A (zh) * 1998-07-27 2000-02-02 三菱电机株式会社 从混合气体中回收冷凝性气体的回收方法及其回收装置
KR20020057505A (ko) * 2001-01-05 2002-07-11 구자홍 모니터의 마지막 화면 재생 장치
KR101365116B1 (ko) * 2011-12-21 2014-02-20 한국생산기술연구원 액체금속을 이용한 가스 정제 장치

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