JP2001065842A - 複合ガス処理システム - Google Patents
複合ガス処理システムInfo
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- JP2001065842A JP2001065842A JP2000010470A JP2000010470A JP2001065842A JP 2001065842 A JP2001065842 A JP 2001065842A JP 2000010470 A JP2000010470 A JP 2000010470A JP 2000010470 A JP2000010470 A JP 2000010470A JP 2001065842 A JP2001065842 A JP 2001065842A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】化学工程で発生する低音燃焼性ガス排出物及び
高温燃焼性ガス排出物を低廉な費用で効率よく浄化し大
気中に放出する複合ガス処理システムを提供すること。 【解決手段】上部室及び下部室を有する自立型ハウジン
グと、ハウジングの上部室に設けられ、低温燃焼性ガス
排出物を導入し第１温度で熱分解してから外部に排出す
る低温燃焼器と、ハウジングの上部室に低温燃焼器と並
設され、高温燃焼性ガス排出物を導入し前記第１温度よ
り高い第２温度で熱分解した後、外部に排出する高温燃
焼器と、ハウジングの下部室に配設され、燃料ガスを生
成し前記高温燃焼器に供給する燃料ガス発生器とから構
成されている。また、低温燃焼器の出口端に配置され、
低温燃焼器から排出される熱分解ガス中の微粒子を集め
て除去する集塵器と、高温燃焼器の出口端に配置され、
高温燃焼器から排出される熱分解ガスを水分と接触させ
て冷却及び浄化する湿式スクラバーとを含む。
高温燃焼性ガス排出物を低廉な費用で効率よく浄化し大
気中に放出する複合ガス処理システムを提供すること。 【解決手段】上部室及び下部室を有する自立型ハウジン
グと、ハウジングの上部室に設けられ、低温燃焼性ガス
排出物を導入し第１温度で熱分解してから外部に排出す
る低温燃焼器と、ハウジングの上部室に低温燃焼器と並
設され、高温燃焼性ガス排出物を導入し前記第１温度よ
り高い第２温度で熱分解した後、外部に排出する高温燃
焼器と、ハウジングの下部室に配設され、燃料ガスを生
成し前記高温燃焼器に供給する燃料ガス発生器とから構
成されている。また、低温燃焼器の出口端に配置され、
低温燃焼器から排出される熱分解ガス中の微粒子を集め
て除去する集塵器と、高温燃焼器の出口端に配置され、
高温燃焼器から排出される熱分解ガスを水分と接触させ
て冷却及び浄化する湿式スクラバーとを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は化学工場などから発
生するガス状の排出物（gaseous effluent）を大気中に
放出する前に浄化する複合ガス処理システムに関し、特
に、半導体製造工程で発生する有毒性のガス排出物を電
気分解により得た原料で燃焼させ、微粒子を除去した
後、外部に排出するように構成した複合ガス処理システ
ムに関する。
生するガス状の排出物（gaseous effluent）を大気中に
放出する前に浄化する複合ガス処理システムに関し、特
に、半導体製造工程で発生する有毒性のガス排出物を電
気分解により得た原料で燃焼させ、微粒子を除去した
後、外部に排出するように構成した複合ガス処理システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】拡散（diffusion）、化学蒸着（chemica
l vapor deposition）、エッチング（etching）などの
半導体製造工程では多量のガス排出物が生成される。こ
のようなガス排出物は有毒性、爆発性及び腐蝕性に強い
ため、大気中に放出する前に適切な浄化処理を行わなけ
ればならない。
l vapor deposition）、エッチング（etching）などの
半導体製造工程では多量のガス排出物が生成される。こ
のようなガス排出物は有毒性、爆発性及び腐蝕性に強い
ため、大気中に放出する前に適切な浄化処理を行わなけ
ればならない。
【０００３】一般にガス排出物は、ＳｉＨ4、Ｃｌ2、Ｎ
Ｈ3、ＡｓＨ3、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6、ＧｅＨ4などの成分から
成り、シリカ粒子などのような微粒子を含んでいる。し
たがって、ガス排出物による環境汚染を防止するために
は、ガス排出物の有害成分濃度を許容水準まで低下させ
る必要がある。
Ｈ3、ＡｓＨ3、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6、ＧｅＨ4などの成分から
成り、シリカ粒子などのような微粒子を含んでいる。し
たがって、ガス排出物による環境汚染を防止するために
は、ガス排出物の有害成分濃度を許容水準まで低下させ
る必要がある。
【０００４】従来は、ガス排出物を浄化して有害成分の
濃度を低下させる目的で、湿式スクラバー、燃焼式スク
ラバー、湿式燃焼式兼用スクラバー、吸着式スクラバー
及び触媒式スクラバーが広く用いられてきた。
濃度を低下させる目的で、湿式スクラバー、燃焼式スク
ラバー、湿式燃焼式兼用スクラバー、吸着式スクラバー
及び触媒式スクラバーが広く用いられてきた。
【０００５】湿式スクラバーは、１９９１年４月３０日
付米国特許第５，０１１，５２０号に開示されているよ
うに、微粒子を含有するガス状の排出物に浄化水（scru
bbing liquid）を噴射して有害成分を分離、除去する装
置である。この湿式スクラバーは、処理容量が大きく、
運転費用が安く、ハロゲンガスを処理できるという利点
があるが、処理効率が低く、長時間の運転時、ガス導入
口が塞がるおそれがある。
付米国特許第５，０１１，５２０号に開示されているよ
うに、微粒子を含有するガス状の排出物に浄化水（scru
bbing liquid）を噴射して有害成分を分離、除去する装
置である。この湿式スクラバーは、処理容量が大きく、
運転費用が安く、ハロゲンガスを処理できるという利点
があるが、処理効率が低く、長時間の運転時、ガス導入
口が塞がるおそれがある。
【０００６】燃焼式スクラバーは、ガス排出物をヒータ
ーで燃焼し分解（decomposition）及び酸化（oxidatio
n）する装置で、燃焼性ガス排出物を効率よく処理でき
るが、副産物の取扱いが難しく、ハロゲンガスを燃焼さ
せることができないという欠点がある。
ーで燃焼し分解（decomposition）及び酸化（oxidatio
n）する装置で、燃焼性ガス排出物を効率よく処理でき
るが、副産物の取扱いが難しく、ハロゲンガスを燃焼さ
せることができないという欠点がある。
【０００７】一方、混合式スクラバーは、ハロゲンガス
を含むほとんどの混合ガスを比較的低廉な運転費用で効
率よく処理することができる。
を含むほとんどの混合ガスを比較的低廉な運転費用で効
率よく処理することができる。
【０００８】しかし、従来の混合式スクラバーはつぎの
ような問題点がある。まず、燃焼させようとするガス排
出物の種類によって、互いに違う温度で作動する複数の
燃焼器を夫々製作及び設置しなければならない。従っ
て、製作費用が高く、広い設置空間が必要となる。ま
た、従来の混合式スクラバーに採用しているヒーター
は、使用時間の経過につれて“ヒートフェード（heat f
ade）”現象が発生し性能が低下しやすいだけでなく、
燃焼温度の上昇に限界があるため、高温燃焼性ガス排出
物を完全燃焼させることが難しい。これに対する対策と
して、外部の燃料をヒーター内に導入して燃焼させるこ
とで燃焼温度を高めることも考えられるが、この場合
は、燃料を供給するための配管が複雑なものになり、燃
料の漏出等による爆発事故の危険性がある。
ような問題点がある。まず、燃焼させようとするガス排
出物の種類によって、互いに違う温度で作動する複数の
燃焼器を夫々製作及び設置しなければならない。従っ
て、製作費用が高く、広い設置空間が必要となる。ま
た、従来の混合式スクラバーに採用しているヒーター
は、使用時間の経過につれて“ヒートフェード（heat f
ade）”現象が発生し性能が低下しやすいだけでなく、
燃焼温度の上昇に限界があるため、高温燃焼性ガス排出
物を完全燃焼させることが難しい。これに対する対策と
して、外部の燃料をヒーター内に導入して燃焼させるこ
とで燃焼温度を高めることも考えられるが、この場合
は、燃料を供給するための配管が複雑なものになり、燃
料の漏出等による爆発事故の危険性がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点に鑑み、低温燃焼性ガス排出物及び高温燃
焼性ガス排出物を夫々個別的に導入し、異なる温度で燃
焼することができるコンパクトな構造の複合ガス処理シ
ステムを提供することを目的とする。
技術の問題点に鑑み、低温燃焼性ガス排出物及び高温燃
焼性ガス排出物を夫々個別的に導入し、異なる温度で燃
焼することができるコンパクトな構造の複合ガス処理シ
ステムを提供することを目的とする。
【００１０】本発明の他の目的は、装置内で生成された
燃料を用い高温燃焼性ガス排出物を燃焼させることによ
り燃料供給ラインを単純化し、燃料漏出による爆発事故
の危険性を減少させた複合ガス処理システムを提供する
ことである。
燃料を用い高温燃焼性ガス排出物を燃焼させることによ
り燃料供給ラインを単純化し、燃料漏出による爆発事故
の危険性を減少させた複合ガス処理システムを提供する
ことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る複合ガス処
理システムは、化学工程で発生する低温燃焼性ガス排出
物及び高温燃焼性ガス排出物を浄化して大気中に放出す
るシステムにおいて、上部室及び下部室を有する自立型
ハウジングと、前記ハウジングの上部室に設けられ、低
温燃焼性ガス排出物を導入し第１温度で熱分解してから
外部に排出する低温燃焼器と、前記ハウジングの上部室
に前記低温燃焼器と並設され、高温燃焼性ガス排出物を
導入し前記第１温度より高い第２温度で熱分解した後、
外部に排出する高温燃焼器と、前記ハウジングの下部室
に配設され、燃料ガスを生成して前記高温燃焼器に供給
する燃料ガス発生ユニットとを含むことを特徴とする。
理システムは、化学工程で発生する低温燃焼性ガス排出
物及び高温燃焼性ガス排出物を浄化して大気中に放出す
るシステムにおいて、上部室及び下部室を有する自立型
ハウジングと、前記ハウジングの上部室に設けられ、低
温燃焼性ガス排出物を導入し第１温度で熱分解してから
外部に排出する低温燃焼器と、前記ハウジングの上部室
に前記低温燃焼器と並設され、高温燃焼性ガス排出物を
導入し前記第１温度より高い第２温度で熱分解した後、
外部に排出する高温燃焼器と、前記ハウジングの下部室
に配設され、燃料ガスを生成して前記高温燃焼器に供給
する燃料ガス発生ユニットとを含むことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
添付図面に基づいて詳細に説明する。
添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】まず、図１に示すように、本実施の形態の
複合ガス処理システムは、上部室１２と下部室１４を有
する自立型（stand-alone）のハウジング１０を備えて
いる。このハウジング１０の底面にはキャスタ１６が取
り付けられており、これにより、本実施の形態のガス処
理システムを容易に移動することができる。ハウジング
１０の上部室１２には、化学工程、例えば、半導体製造
工程で発生する低温燃焼性ガス排出物を導入し燃焼する
ための低温燃焼器１８が垂直に立設される。低温燃焼性
ガス排出物の例としては、ＳｉＨ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｎ
Ｈ6、ＷＦ6、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。
複合ガス処理システムは、上部室１２と下部室１４を有
する自立型（stand-alone）のハウジング１０を備えて
いる。このハウジング１０の底面にはキャスタ１６が取
り付けられており、これにより、本実施の形態のガス処
理システムを容易に移動することができる。ハウジング
１０の上部室１２には、化学工程、例えば、半導体製造
工程で発生する低温燃焼性ガス排出物を導入し燃焼する
ための低温燃焼器１８が垂直に立設される。低温燃焼性
ガス排出物の例としては、ＳｉＨ4、ＳｉＨ2Ｃｌ2、Ｎ
Ｈ6、ＷＦ6、ＰＨ3、Ｂ2Ｈ6が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。
【００１４】図２に示すように、低温燃焼器１８は、冷
媒通路が形成された略円筒形のケーシング２０を備えて
いる。このケーシング２０は、中央燃焼室２０ａ、上側
入口端２０ｂ及び下側出口端２０ｃを有する。ケーシン
グ２０の内部には、電気エネルギーを熱エネルギーに変
換する円筒形のヒーターエレメント２２がケーシング２
０の長手方向に同軸状に設置されている。このヒーター
エレメント２２の外周には断熱材２４が設けられてお
り、熱が外部に発散することを抑制する。他方、その内
周には耐熱性及び耐蝕性に優れたライナー２６が設けら
れている。ライナー２６は、例えば、セラミック又はニ
ッケル合金から製造する。そして、ヒーターエレメント
２２から熱エネルギーを吸収して白熱状態（glow stat
e）となることにより、ケーシング２０の中央燃焼室２
０ａを通過する低温燃焼性ガス排出物を熱分解するか、
酸化させる。ヒーターエレメント２２は、中央燃焼室２
０ａの温度を約７５０℃に維持するように制御されてい
る。
媒通路が形成された略円筒形のケーシング２０を備えて
いる。このケーシング２０は、中央燃焼室２０ａ、上側
入口端２０ｂ及び下側出口端２０ｃを有する。ケーシン
グ２０の内部には、電気エネルギーを熱エネルギーに変
換する円筒形のヒーターエレメント２２がケーシング２
０の長手方向に同軸状に設置されている。このヒーター
エレメント２２の外周には断熱材２４が設けられてお
り、熱が外部に発散することを抑制する。他方、その内
周には耐熱性及び耐蝕性に優れたライナー２６が設けら
れている。ライナー２６は、例えば、セラミック又はニ
ッケル合金から製造する。そして、ヒーターエレメント
２２から熱エネルギーを吸収して白熱状態（glow stat
e）となることにより、ケーシング２０の中央燃焼室２
０ａを通過する低温燃焼性ガス排出物を熱分解するか、
酸化させる。ヒーターエレメント２２は、中央燃焼室２
０ａの温度を約７５０℃に維持するように制御されてい
る。
【００１５】前述した低温燃焼器１８のケーシング２０
の出口端２０ｃには集塵器２８が設けられている。この
集塵器２８は、低温燃焼器１８から排出される熱分解ガ
ス中の微粒子を集めて除去する役割を有し、連結管３２
を介して低温燃焼器１８の中央燃焼室２０ａに連結され
たホッパー３０を備えている。連結管３２には送風機３
４がエアチューブ３６を介して連結されている。この送
風機３４は、前記ホッパー３０内に空気を吹き入れサイ
クロン気流を発生し、熱分解ガスに混入されている微粒
子を下方に落下させる。ホッパー３０の下端には落下す
る微粒子を集める収集タンク３８が装着され、この収集
タンク３８に収集された微粒子は移送機構４０により臨
時保管室４２に移送される。臨時保管室４２内の微粒子
は外部に搬出し除去する。
の出口端２０ｃには集塵器２８が設けられている。この
集塵器２８は、低温燃焼器１８から排出される熱分解ガ
ス中の微粒子を集めて除去する役割を有し、連結管３２
を介して低温燃焼器１８の中央燃焼室２０ａに連結され
たホッパー３０を備えている。連結管３２には送風機３
４がエアチューブ３６を介して連結されている。この送
風機３４は、前記ホッパー３０内に空気を吹き入れサイ
クロン気流を発生し、熱分解ガスに混入されている微粒
子を下方に落下させる。ホッパー３０の下端には落下す
る微粒子を集める収集タンク３８が装着され、この収集
タンク３８に収集された微粒子は移送機構４０により臨
時保管室４２に移送される。臨時保管室４２内の微粒子
は外部に搬出し除去する。
【００１６】ホッパー３０の上端には低温側排気管４４
が設けられている。低温側排気管４４の下端４４ａは、
ホッパー３０内に長く延出している。このため、連結管
３２を通じてホッパー３０に入る熱分解ガス中の微粒子
が低温側排気管４４に直接流入することを防止できる。
低温側排気管４４内には、熱分解ガスを外部に放出する
前に濾過するフィルタ４６が設けられている。
が設けられている。低温側排気管４４の下端４４ａは、
ホッパー３０内に長く延出している。このため、連結管
３２を通じてホッパー３０に入る熱分解ガス中の微粒子
が低温側排気管４４に直接流入することを防止できる。
低温側排気管４４内には、熱分解ガスを外部に放出する
前に濾過するフィルタ４６が設けられている。
【００１７】図１に示すように、前記ハウジング１０の
上部室１２には、高温燃焼器４８が低温燃焼器１８と並
設されている。高温燃焼器４８は、半導体製造工程など
で発生する高温燃焼性ガス排出物を導入し燃焼させるの
に適している。高温燃焼性ガス排出物の例としては、Ｎ
Ｆ3、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6、ＣＨＦ3、Ｃ4Ｆ8が挙げら
れるが、これらに限定されない。
上部室１２には、高温燃焼器４８が低温燃焼器１８と並
設されている。高温燃焼器４８は、半導体製造工程など
で発生する高温燃焼性ガス排出物を導入し燃焼させるの
に適している。高温燃焼性ガス排出物の例としては、Ｎ
Ｆ3、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6、ＣＨＦ3、Ｃ4Ｆ8が挙げら
れるが、これらに限定されない。
【００１８】図３に明瞭に示すように、高温燃焼器４８
は、冷媒流動通路が形成された略円筒形のケーシング５
０を備えている。このケーシング５０は、中央燃焼室５
０ａ、上側入口端５０ｂ及び下側出口端５０ｃを有す
る。ケーシング５０の内部には、電気エネルギーを熱エ
ネルギーに変換する円筒形のヒーターエレメント５２が
ケーシング５０の長手方向に同軸状に設置されている。
このヒーターエレメント５２の外周には断熱材５４が設
けられており、熱が外部に発散することを抑制する。他
方、その内周には耐熱性及び耐蝕性に優れたライナー５
６が設けられている。ライナー５６は、例えば、セラミ
ック又はニッケル合金から製造し、ヒーターエレメント
５２から熱エネルギーを吸収して白熱状態となり中央燃
焼室５０ａの温度を約７５０℃まで上昇させる。
は、冷媒流動通路が形成された略円筒形のケーシング５
０を備えている。このケーシング５０は、中央燃焼室５
０ａ、上側入口端５０ｂ及び下側出口端５０ｃを有す
る。ケーシング５０の内部には、電気エネルギーを熱エ
ネルギーに変換する円筒形のヒーターエレメント５２が
ケーシング５０の長手方向に同軸状に設置されている。
このヒーターエレメント５２の外周には断熱材５４が設
けられており、熱が外部に発散することを抑制する。他
方、その内周には耐熱性及び耐蝕性に優れたライナー５
６が設けられている。ライナー５６は、例えば、セラミ
ック又はニッケル合金から製造し、ヒーターエレメント
５２から熱エネルギーを吸収して白熱状態となり中央燃
焼室５０ａの温度を約７５０℃まで上昇させる。
【００１９】高温燃焼器４８の上端には、中央燃焼室５
０ａ内の下方に向かって燃料を噴射する燃料噴射ノズル
５８が設けられている。図１及び図５に示すように、こ
の燃料噴射ノズル５８は、ハウジング１０の下部室１４
に設置された燃料ガス発生ユニット６０から燃料供給管
６２を通じて酸素及び水素ガスの供給を受ける。燃料噴
射ノズル５８から噴射された水素ガスは、約５８０℃で
自然発火して燃焼し、この水素ガスの燃焼により、高温
燃焼器４８の中央燃焼室５０ａの内部温度が約１２００
℃まで上昇して、高温燃焼性ガス排出物を効率的に熱分
解又は酸化する。図１に示す実施の形態においては、燃
料噴射ノズル５８に連結された空気圧縮機６４からの圧
縮空気も該ノズル５８により中央燃焼室５０ａ内に供給
される。
０ａ内の下方に向かって燃料を噴射する燃料噴射ノズル
５８が設けられている。図１及び図５に示すように、こ
の燃料噴射ノズル５８は、ハウジング１０の下部室１４
に設置された燃料ガス発生ユニット６０から燃料供給管
６２を通じて酸素及び水素ガスの供給を受ける。燃料噴
射ノズル５８から噴射された水素ガスは、約５８０℃で
自然発火して燃焼し、この水素ガスの燃焼により、高温
燃焼器４８の中央燃焼室５０ａの内部温度が約１２００
℃まで上昇して、高温燃焼性ガス排出物を効率的に熱分
解又は酸化する。図１に示す実施の形態においては、燃
料噴射ノズル５８に連結された空気圧縮機６４からの圧
縮空気も該ノズル５８により中央燃焼室５０ａ内に供給
される。
【００２０】前述した高温燃焼器４８のケーシング５０
の下側出口端５０ｃには、熱分解ガスを冷却及び中和さ
せるとともに、そのなかに含まれた水溶性物質と微粒子
を除去するための湿式スクラバー６６が配設されてい
る。図３に示すように、湿式スクラバー６６は、熱分解
ガスと水が接触するスクラビング容器６８と、このスク
ラビング容器６８からオーバーフローチューブ７２を通
じ流出する水を貯蔵する貯水槽７０と、この貯水槽７０
の水を吸い上げてスクラビング容器６８内に噴射する水
再循環管７４とを備えている。水再循環管７４は、スク
ラビング容器６８内に突出する水噴射ノズル７６を有す
る。この水噴射ノズル７６は、ベンチュリ効果により貯
水槽７０内の水をスクラビング容器６８内に噴射するた
めに、高温燃焼器４８の出口端５０ｃの直下方に設けら
れている。スクラビング容器６８は、給水管７８を通じ
て外部の水の供給を受ける。貯水槽７０の水は、排水管
８０を通じて外部に排出される。スクラビング容器６８
と貯水槽７０は耐蝕性に優れたステンレス鋼で製作し、
その内壁面にテフロン層を形成させることが好ましい。
の下側出口端５０ｃには、熱分解ガスを冷却及び中和さ
せるとともに、そのなかに含まれた水溶性物質と微粒子
を除去するための湿式スクラバー６６が配設されてい
る。図３に示すように、湿式スクラバー６６は、熱分解
ガスと水が接触するスクラビング容器６８と、このスク
ラビング容器６８からオーバーフローチューブ７２を通
じ流出する水を貯蔵する貯水槽７０と、この貯水槽７０
の水を吸い上げてスクラビング容器６８内に噴射する水
再循環管７４とを備えている。水再循環管７４は、スク
ラビング容器６８内に突出する水噴射ノズル７６を有す
る。この水噴射ノズル７６は、ベンチュリ効果により貯
水槽７０内の水をスクラビング容器６８内に噴射するた
めに、高温燃焼器４８の出口端５０ｃの直下方に設けら
れている。スクラビング容器６８は、給水管７８を通じ
て外部の水の供給を受ける。貯水槽７０の水は、排水管
８０を通じて外部に排出される。スクラビング容器６８
と貯水槽７０は耐蝕性に優れたステンレス鋼で製作し、
その内壁面にテフロン層を形成させることが好ましい。
【００２１】スクラビング容器６８には、水を中和させ
て水素イオン濃度（ｐＨ）を適宜維持するための中和剤
供給装置８２が連結されている。この中和剤供給装置８
２は、例えば、水酸化カリウムを貯蔵しており、貯水槽
７０に設置された水素イオン濃度センサー８４の出力信
号に応じスクラビング容器６８内に適量の水酸化カリウ
ムを供給する。スクラビング容器６８と貯水槽７０の底
面には気泡発生器８６がそれぞれ設けられている。この
気泡発生器８６は、空気圧縮機８８から圧縮空気を受け
て多量の気泡を発生させることにより、微粒子の沈殿を
防止するとともに熱分解ガスのスクラビング効率を向上
させることになる。
て水素イオン濃度（ｐＨ）を適宜維持するための中和剤
供給装置８２が連結されている。この中和剤供給装置８
２は、例えば、水酸化カリウムを貯蔵しており、貯水槽
７０に設置された水素イオン濃度センサー８４の出力信
号に応じスクラビング容器６８内に適量の水酸化カリウ
ムを供給する。スクラビング容器６８と貯水槽７０の底
面には気泡発生器８６がそれぞれ設けられている。この
気泡発生器８６は、空気圧縮機８８から圧縮空気を受け
て多量の気泡を発生させることにより、微粒子の沈殿を
防止するとともに熱分解ガスのスクラビング効率を向上
させることになる。
【００２２】スクラビング容器６８の上部には、浄化さ
れたガスを外部に排出するための高温側排気管９０が高
温燃焼器４８と並設されている。この高温側排気管９０
には、排気ガス中の水分及び微粒子を濾過するフィルタ
９２が設けられる。図１に示すように、高温側排気管９
０は、前述した低温側排気管４に連結されているため、
両者の排気管４４、９０を通じて流出された排気ガス
は、１本の共通排気ダクト９４を通じて外部に排出され
る。
れたガスを外部に排出するための高温側排気管９０が高
温燃焼器４８と並設されている。この高温側排気管９０
には、排気ガス中の水分及び微粒子を濾過するフィルタ
９２が設けられる。図１に示すように、高温側排気管９
０は、前述した低温側排気管４に連結されているため、
両者の排気管４４、９０を通じて流出された排気ガス
は、１本の共通排気ダクト９４を通じて外部に排出され
る。
【００２３】図１、図４及び図５に示すように、燃料噴
射ノズル５８に燃料ガスを供給する燃料ガス発生ユニッ
ト６０は、水を電気分解し酸素と水素ガスとを発生する
電気分解装置９６を備えている。この電気分解装置９６
は貯水タンク９８から水の供給を受ける。この貯水タン
ク９８は、ウォータポンプ１００を介してフィードバッ
クタンク１０２に連結されている。したがって、給水源
１０４からフィードバックタンク１０２内に導入された
水は、ウォータポンプ１００により貯水タンク９８に圧
送された後、再び電気分解装置９６に供給される。ま
た、ウォータポンプ１００は、フィードバックタンク１
０２の水を逆火防止タンク１０６にも供給し、逆火防止
タンク１０６から溢れた水は、フィードバックタンク１
０２に復帰する。水が満たされている逆火防止タンク１
０６は、電気分解装置９６から発生した酸素及び水素ガ
スが下側導入口１０６ａに導入され、水を介して上側排
出口１０６ｂへ排出されるようにすることにより、燃料
噴射ノズル５８の火炎が燃料供給管６２を通じて電気分
解装置９６に伝播することを阻止し、爆発事故を防止す
る。
射ノズル５８に燃料ガスを供給する燃料ガス発生ユニッ
ト６０は、水を電気分解し酸素と水素ガスとを発生する
電気分解装置９６を備えている。この電気分解装置９６
は貯水タンク９８から水の供給を受ける。この貯水タン
ク９８は、ウォータポンプ１００を介してフィードバッ
クタンク１０２に連結されている。したがって、給水源
１０４からフィードバックタンク１０２内に導入された
水は、ウォータポンプ１００により貯水タンク９８に圧
送された後、再び電気分解装置９６に供給される。ま
た、ウォータポンプ１００は、フィードバックタンク１
０２の水を逆火防止タンク１０６にも供給し、逆火防止
タンク１０６から溢れた水は、フィードバックタンク１
０２に復帰する。水が満たされている逆火防止タンク１
０６は、電気分解装置９６から発生した酸素及び水素ガ
スが下側導入口１０６ａに導入され、水を介して上側排
出口１０６ｂへ排出されるようにすることにより、燃料
噴射ノズル５８の火炎が燃料供給管６２を通じて電気分
解装置９６に伝播することを阻止し、爆発事故を防止す
る。
【００２４】図４に示すように、電気分解装置９６はボ
ルト１１０で一体に積層された複数枚のプレート電極１
０８を備え、各々のプレート電極１０８は電源（図示せ
ず）に電気的に接続されている。このようなプレート電
極１０８には水導入孔１０８ａとガス排出孔１０８ｂが
形成されている。水導入孔１０８ａは、図１及び図５に
示すように、貯水タンク９８に連通し、ガス排出孔１０
８ｂは逆火防止タンク１０６に連通している。プレート
電極１０８の間には、相当な厚さを有する絶縁ガスケッ
ト１１２及び密封リング１１４が挟支されているので、
電気分解に必要な水を導入するための空間がプレート電
極１０８の間に形成される。電流の印加により、電気分
解装置９６のプレート電極１０８は、それらの間にある
水を電気分解し酸素と水素ガスを発生させる。発生した
酸素と水素ガスはプレート電極１０８のガス排出孔１０
８ｂを通じ排出され、逆火防止タンク１０６を通じ高温
燃焼器４８の燃料燃焼器４８の燃料噴射ノズル５８に供
給される。図１に示す実施の形態によると、燃料ガス発
生ユニット６０が二つの電気分解装置９６を有している
が、電気分解装置９６の数は、高温燃焼器４８で必要と
する燃料ガス量によって増減させる。
ルト１１０で一体に積層された複数枚のプレート電極１
０８を備え、各々のプレート電極１０８は電源（図示せ
ず）に電気的に接続されている。このようなプレート電
極１０８には水導入孔１０８ａとガス排出孔１０８ｂが
形成されている。水導入孔１０８ａは、図１及び図５に
示すように、貯水タンク９８に連通し、ガス排出孔１０
８ｂは逆火防止タンク１０６に連通している。プレート
電極１０８の間には、相当な厚さを有する絶縁ガスケッ
ト１１２及び密封リング１１４が挟支されているので、
電気分解に必要な水を導入するための空間がプレート電
極１０８の間に形成される。電流の印加により、電気分
解装置９６のプレート電極１０８は、それらの間にある
水を電気分解し酸素と水素ガスを発生させる。発生した
酸素と水素ガスはプレート電極１０８のガス排出孔１０
８ｂを通じ排出され、逆火防止タンク１０６を通じ高温
燃焼器４８の燃料燃焼器４８の燃料噴射ノズル５８に供
給される。図１に示す実施の形態によると、燃料ガス発
生ユニット６０が二つの電気分解装置９６を有している
が、電気分解装置９６の数は、高温燃焼器４８で必要と
する燃料ガス量によって増減させる。
【００２５】つぎに、本発明による複合ガス処理システ
ムの作用を説明する。まず、半導体製造工程などで発生
した低温燃焼性ガス排出物を低温燃焼器１８の中央燃焼
室２０ａに導入する。次いでヒーターエレメント２２で
発生した約７５０℃の熱により分解する。熱分解ガス
は、連結管３２を経て集塵器２８のホッパー３０に送ら
れる。送風機３４は、ホッパー３０内に空気を吹き入れ
てサイクロン気流を発生させ、熱分解ガスに混合してい
る微粒子は下方に落下して収集タンク３８に集められ
る。収集タンク３８に集められた微粒子は、移送機構４
０により臨時保管室４２に移送された後、外部に搬出さ
れて廃棄処理される。
ムの作用を説明する。まず、半導体製造工程などで発生
した低温燃焼性ガス排出物を低温燃焼器１８の中央燃焼
室２０ａに導入する。次いでヒーターエレメント２２で
発生した約７５０℃の熱により分解する。熱分解ガス
は、連結管３２を経て集塵器２８のホッパー３０に送ら
れる。送風機３４は、ホッパー３０内に空気を吹き入れ
てサイクロン気流を発生させ、熱分解ガスに混合してい
る微粒子は下方に落下して収集タンク３８に集められ
る。収集タンク３８に集められた微粒子は、移送機構４
０により臨時保管室４２に移送された後、外部に搬出さ
れて廃棄処理される。
【００２６】集塵器２８のホッパー３０を通る熱分解ガ
スは、送風機３４からの空気と混合されることにより自
然発火する。即ち、低温燃焼器１８から出た熱分解ガス
は加熱状態にあり、これが空気と混合されると、酸化反
応により自然発火するのである。したがって、熱分解ガ
スはホッパー３０内で燃焼され、再度熱分解されるた
め、処理効率が著しく向上される。ホッパー３０から出
た熱分解ガスは低温側排気管４４のフィルタ４６を通過
してから外部に放出される。
スは、送風機３４からの空気と混合されることにより自
然発火する。即ち、低温燃焼器１８から出た熱分解ガス
は加熱状態にあり、これが空気と混合されると、酸化反
応により自然発火するのである。したがって、熱分解ガ
スはホッパー３０内で燃焼され、再度熱分解されるた
め、処理効率が著しく向上される。ホッパー３０から出
た熱分解ガスは低温側排気管４４のフィルタ４６を通過
してから外部に放出される。
【００２７】一方、高温燃焼性ガス排出物は、高温燃焼
器４８の中央燃焼室５０ａに導入される。高温燃焼器４
８のヒーターエレメント５２は、中央燃焼室５０ａの温
度を約７５０℃まで上昇させる。燃料噴射ノズル５８か
ら噴射された水素ガスは約５８０℃で自然発火して燃焼
する。そして、高温燃焼器４８の中央燃焼室５０ａの温
度は約１２００℃まで上昇し、高温燃焼性ガス排出物が
効率的に熱分解される。燃料ガス、即ち、酸素及び水素
ガスは、ガス発生ユニット６０の電気分解装置９６で生
成され、逆火防止タンク１０６を経て燃料噴射ノズル５
８へ供給される。
器４８の中央燃焼室５０ａに導入される。高温燃焼器４
８のヒーターエレメント５２は、中央燃焼室５０ａの温
度を約７５０℃まで上昇させる。燃料噴射ノズル５８か
ら噴射された水素ガスは約５８０℃で自然発火して燃焼
する。そして、高温燃焼器４８の中央燃焼室５０ａの温
度は約１２００℃まで上昇し、高温燃焼性ガス排出物が
効率的に熱分解される。燃料ガス、即ち、酸素及び水素
ガスは、ガス発生ユニット６０の電気分解装置９６で生
成され、逆火防止タンク１０６を経て燃料噴射ノズル５
８へ供給される。
【００２８】高温燃焼器４８の中央燃焼室５０ａで熱分
解されたガスは、湿式スクラバー６６のスクラビング容
器６８内に導入される。水循環管７４の水噴射ノズル７
６は、ベンチュリ効果によりスクラビング容器６８内に
水を噴射する。噴射された水は、熱分解ガスと混合され
て該熱分解ガスを冷却させると共に、熱分解ガス中に存
在する水溶性物質及び微粒子を熱分解ガスから分離す
る。スクラビング容器６８から溢れた水は、貯水槽７０
に復帰された後、水再循環管７４を通じて再びスクラビ
ング容器６８に供給される。この際、水素イオン濃度セ
ンサー８４は、水の水素イオン濃度を検出し、水素イオ
ン濃度が所定の基準値を超える場合には、中和剤供給装
置８２が作動して水酸化カリウムなどのような中和剤を
スクラビング容器６８内に投入することにより、水を中
和させる。また、空気圧縮機８８は、スクラビング容器
６８及び貯水槽７０にそれぞれ配設された気泡発生器８
６へ圧縮空気を供給し気泡を発生させる。この気泡の発
生により、微粒子の沈殿が防止され、スクラビング効率
を向上させることができる。湿式スクラバー６６のスク
ラビング容器６８を通過した浄化ガスは、高温側排気管
９０のフィルタ９２を介して外部に放出される。
解されたガスは、湿式スクラバー６６のスクラビング容
器６８内に導入される。水循環管７４の水噴射ノズル７
６は、ベンチュリ効果によりスクラビング容器６８内に
水を噴射する。噴射された水は、熱分解ガスと混合され
て該熱分解ガスを冷却させると共に、熱分解ガス中に存
在する水溶性物質及び微粒子を熱分解ガスから分離す
る。スクラビング容器６８から溢れた水は、貯水槽７０
に復帰された後、水再循環管７４を通じて再びスクラビ
ング容器６８に供給される。この際、水素イオン濃度セ
ンサー８４は、水の水素イオン濃度を検出し、水素イオ
ン濃度が所定の基準値を超える場合には、中和剤供給装
置８２が作動して水酸化カリウムなどのような中和剤を
スクラビング容器６８内に投入することにより、水を中
和させる。また、空気圧縮機８８は、スクラビング容器
６８及び貯水槽７０にそれぞれ配設された気泡発生器８
６へ圧縮空気を供給し気泡を発生させる。この気泡の発
生により、微粒子の沈殿が防止され、スクラビング効率
を向上させることができる。湿式スクラバー６６のスク
ラビング容器６８を通過した浄化ガスは、高温側排気管
９０のフィルタ９２を介して外部に放出される。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る複合ガス処理システムによると、低温燃焼性ガス排出
物及び高温燃焼性ガス排出物を１装置内で同時に燃焼さ
せることができる。さらに、装置内で生成された燃料を
用いて高温燃焼性ガス排出物を燃焼させることにより、
燃料供給ラインを単純化し、燃料漏出による爆発事故を
未然に防止することができるという優秀な効果を有す
る。
る複合ガス処理システムによると、低温燃焼性ガス排出
物及び高温燃焼性ガス排出物を１装置内で同時に燃焼さ
せることができる。さらに、装置内で生成された燃料を
用いて高温燃焼性ガス排出物を燃焼させることにより、
燃料供給ラインを単純化し、燃料漏出による爆発事故を
未然に防止することができるという優秀な効果を有す
る。
【図１】本発明に係る実施の形態の複合ガス処理システ
ムを示す全体説明図である。
ムを示す全体説明図である。
【図２】図１に示す複合ガス処理システムを構成する低
温燃焼器、集塵器及び低温側排気管を詳細に示す部分断
面図である。
温燃焼器、集塵器及び低温側排気管を詳細に示す部分断
面図である。
【図３】図１に示す複合ガス処理システムを構成する高
温燃焼器、湿式スクラバー及び高温側排気管を詳細に部
分断面図である。
温燃焼器、湿式スクラバー及び高温側排気管を詳細に部
分断面図である。
【図４】複数のプレート電極からなる電気分解装置の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図５】燃料ガス発生ユニット及び高温燃焼器を示す概
略ブロック図である。
略ブロック図である。
１０ ハウジング １２ 上部室 １４ 下部室 １６ キャスタ １８ 低温燃焼器 ２０ 円筒形ケーシング ２２ ヒーターエレメント ２４ 断熱材 ２６ ライナー ２８ 集塵器 ３０ ホッパー ３２ 連結管 ３４ 送風機 ３６ エアチューブ ３８ 収集タンク ４０ 移送機構 ４２ 臨時保管室 ４４ 低温側排気管 ４６ フィルタ ４８ 高温燃焼器 ５０ 円筒形ケーシング ５２ ヒーターエレメント ５４ 断熱材 ５６ ライナー ５８ 燃料噴射ノズル ６０ 燃料ガス発生ユニット ６２ 燃料供給管 ６４ 空気圧縮機 ６６ 湿式スクラバー ６８ スクラビング容器 ７０ 貯水槽 ８０ 排水管 ８２ 中和剤供給装置 ８４ 水素イオン濃度センサー ８６ 気泡発生器 ８８ 空気圧縮機 ９０ 高温側排気管 ９２ フィルタ ９４ 共通排気ダクト ９６ 電気分解装置 ９８ 貯水タンク １００ ウォータポンプ １０２ フィードバックタンク １０６ 逆火防止タンク １０８ 電極 １１２ 絶縁ガスケット １１４ 密封リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボン ギュ セオ 大韓民国 チューンボック、チェオンウォ ン−グン、オチャン−ミュン ガジュワリ 347 Ｆターム(参考） 3K078 AA05 BA20 BA25 BA26 CA02 CA25 4K021 AA01 BA02 DA04 DC01 DC03 DC05 DC11
Claims (6)
- 【請求項１】 化学工程で発生する低温燃焼性ガス排出
物及び高温燃焼性ガス排出物を浄化し大気中に放出する
システムにおいて、 上部室及び下部室を有する自立型ハウジングと、 前記ハウジングの上部室に設けられ、低温燃焼性ガス排
出物を導入し第１温度で熱分解してから外部に排出する
低温燃焼器と、 前記ハウジングの上部室に前記低温燃焼器と並設され、
高温燃焼性ガス排出物を導入し前記第１温度より高い第
２温度で熱分解した後、外部に排出する高温燃焼器と、 前記ハウジングの下部室に配設され、燃料ガスを生成し
て前記高温燃焼器に供給する燃料ガス発生器とを含むこ
とを特徴とする複合ガス処理システム。 - 【請求項２】 前記低温燃焼器の出口端に配置され、該
低温燃焼器から排出される熱分解ガス中の微粒子を集め
て除去する集塵器を更に含むことを特徴とする請求項１
記載の複合ガス処理システム。 - 【請求項３】 前記高温燃焼器の出口端に配置され、該
高温燃焼器から排出される熱分解ガスを水分と接触させ
て浄化する湿式スクラバーを更に含むことを特徴とする
請求項１記載の複合ガス処理システム。 - 【請求項４】 前記高温燃焼器が、中央燃焼室、入口端
及び出口端を有する円筒形のケーシングと、該円筒形の
ケーシングの長手方向に同軸状に配設された円筒形のヒ
ーターエレメントと、前記ケーシングの中央燃焼室内に
燃料ガスを噴出するために該ケーシング入口端に設けら
れ、前記燃料ガス発生器に連結されている燃料噴射ノズ
ルとからなることを特徴とする請求項１記載の複合ガス
処理システム。 - 【請求項５】 前記燃料ガス発生器が水を酸素ガスと水
素ガスに分解する電気分解装置を含み、この電気分解装
置は水が満たされた逆火防止タンクを通じて前記高温燃
焼器の燃料噴射ノズルに酸素ガスと水素ガスを供給する
ことを特徴とする請求項４記載の複合ガス処理システ
ム。 - 【請求項６】 前記逆火防止タンクが、前記電気分解装
置に連結されて燃料ガスを導入する下側導入口と前記高
温燃焼器の燃料噴射ノズルに連結された上側排出口とを
有することを特徴とする請求項５記載の複合ガス処理シ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990033477A KR100328632B1 (ko) | 1999-08-14 | 1999-08-14 | 복합 가스 스크러버 시스템 |
| KR1999-33477 | 1999-08-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001065842A true JP2001065842A (ja) | 2001-03-16 |
| JP3267592B2 JP3267592B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=19607204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000010470A Expired - Fee Related JP3267592B2 (ja) | 1999-08-14 | 2000-01-19 | 複合ガス処理システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267592B2 (ja) |
| KR (1) | KR100328632B1 (ja) |
| SG (1) | SG90145A1 (ja) |
| TW (1) | TW426539B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107792407A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-13 | 铜陵海源超微粉体有限公司 | 一种高效超微粉碎物料灌包装置 |
| CN111237786A (zh) * | 2017-07-07 | 2020-06-05 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
| JP2022512140A (ja) * | 2019-11-21 | 2022-02-02 | エコシス ピーティーイー リミテッド | ガス汚染物処理装置 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100623665B1 (ko) * | 2005-10-10 | 2006-09-13 | 홍성모 | 물을 이용한 이산화탄소 제거 대기정화 시스템 |
| KR101166070B1 (ko) * | 2012-05-21 | 2012-07-19 | 김진일 | 전기분해를 이용한 프라즈마 스크러버 |
| TW201432204A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-16 | Wholetech System Hitech Ltd | 燃燒式有害氣體處理裝置 |
| CN104046956A (zh) * | 2013-03-14 | 2014-09-17 | 友荃科技实业股份有限公司 | 燃烧式有害气体处理装置 |
| KR101666069B1 (ko) * | 2015-03-20 | 2016-10-14 | 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 | 반도체 폐가스 처리용 스크러버의 출력 저감방법 및 장치 |
| CN105311910B (zh) * | 2015-11-08 | 2017-02-01 | 衢州学院 | 一种工业气体净化除尘设备 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10148313A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-06-02 | Nobuhiro Suzuki | 焼却装置 |
-
1999
- 1999-08-14 KR KR1019990033477A patent/KR100328632B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-01-11 TW TW089100321A patent/TW426539B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-01-19 JP JP2000010470A patent/JP3267592B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-06-15 SG SG200003360A patent/SG90145A1/en unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111237786A (zh) * | 2017-07-07 | 2020-06-05 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
| CN111306558A (zh) * | 2017-07-07 | 2020-06-19 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
| CN111306558B (zh) * | 2017-07-07 | 2022-03-04 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
| CN111237786B (zh) * | 2017-07-07 | 2022-04-29 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
| CN107792407A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-03-13 | 铜陵海源超微粉体有限公司 | 一种高效超微粉碎物料灌包装置 |
| JP2022512140A (ja) * | 2019-11-21 | 2022-02-02 | エコシス ピーティーイー リミテッド | ガス汚染物処理装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| SG90145A1 (en) | 2002-07-23 |
| TW426539B (en) | 2001-03-21 |
| KR20010017795A (ko) | 2001-03-05 |
| KR100328632B1 (ko) | 2002-03-23 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |