JP2009008333A - Exhaust gas treatment equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently heat-treat exhaust gas containing greenhouse gas. <P>SOLUTION: The exhaust gas is introduced from an exhaust gas introducing part 12 to a heat treatment part 14. The exhaust gas receives radiation heat mainly from a cylindrical tube 2 heated by an electromagnetic induction heating means 22 in a process of passing from a base end to an end in one direction at the cylindrical tube 20 of the heat treatment part 14, and is thermally decomposed. At this time, the exhaust gas passes through the cylindrical tube 20 as a swirl flow by a straightening means 24, and a heating time of the exhaust gas is sufficiently secured. A a result, even if an amount of the exhaust gas introduced from the exhaust gas introducing part 12 is rapidly increased, sufficient decomposing capability can be secured. Furthermore, powder and gas generated when the exhaust gas is heat-treated are cooled and hydrolyzed by a water treatment part 16, and mist remaining in the gas is eliminated at a final treatment part 18. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体製造工程において排出される毒性ガス・ＰＦＣ等の温暖化効果ガスを含む排ガスを熱処理して無害化及び分解処理することが可能な、排ガス処理装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus capable of detoxifying and decomposing exhaust gas containing a warming effect gas such as toxic gas and PFC discharged in a semiconductor manufacturing process.

地球温暖化に対する対応の一環として、電子デバイス製造業界においても、半導体製造工程にて排出される毒性ガス・ＰＦＣ等の温暖化効果ガスの無害化及び分解処理は、もはや避けて通ることができない課題となっており、近年、排ガス処理を行うための様々な装置が開発されている。
さて、かかる排ガスの処理装置は、加熱分解処理によるものが一般的であり、排ガスの加熱手段として、電気ヒータ方式が採用されている。電気ヒータは、プロパンガスや酸素などを必要とする燃焼式に比較して、設置に関わる設備が電気と冷却水などで済み、コストや運用上の安全面で有利であることにより、従来から広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。 As part of the response to global warming, the electronic device manufacturing industry can no longer avoid the detoxification and decomposition treatment of toxic gases and PFCs and other greenhouse gases emitted in the semiconductor manufacturing process. In recent years, various apparatuses for performing exhaust gas treatment have been developed.
Such an exhaust gas treatment apparatus is generally based on a thermal decomposition process, and an electric heater system is adopted as a means for heating the exhaust gas. Compared to the combustion type that requires propane gas, oxygen, etc., electric heaters have been widely used in the past because the installation equipment requires electricity and cooling water, which is advantageous in terms of cost and operational safety. Used (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２―５８９６１JP 2002-58961 A

しかしながら、電気ヒータ方式の排ガスの処理においても、以下のような欠点が指摘されている。すなわち、電気ヒータ方式の排ガス処理装置では、半導体製造工程において排出されるガス量の変化に対する、温度補正対応が遅いために、排ガス量が急激に増加するような場合には、分解能力の低下は避けられない。そこで、分解されたガスによる腐食・断線による装置停止を回避するために、装置へと導入する排ガス量を制限したり、排ガス処理装置を、プロセスガス（半導体の成膜工程等で使用されるガス）用と、クリーニングガス（半導体生産装置のチャンバー等の清掃に使用されるガス）用とで、別々の装置を設置する等、排ガス処理装置を複数設置することによる、絶対的処理能力の増大が必要となる。   However, the following drawbacks have been pointed out in the treatment of exhaust gas using an electric heater. That is, in the electric heater type exhaust gas treatment device, the temperature correction response is slow with respect to the change in the amount of gas exhausted in the semiconductor manufacturing process. Inevitable. Therefore, in order to avoid equipment stoppage due to corrosion or disconnection due to decomposed gas, the amount of exhaust gas introduced into the equipment is limited, or exhaust gas treatment equipment is used as a process gas (gas used in semiconductor film formation processes, etc.) ) And for cleaning gas (gas used for cleaning the chambers of semiconductor production equipment, etc.) Increase in absolute processing capacity by installing multiple exhaust gas treatment devices, such as installing separate devices Necessary.

ところが、装置へ導入する排ガス量を制限することは、半導体の生産効率の低下を招く虞がある。一方、排ガス処理装置を複数設置することは、コスト及び設置スペースの制約上、困難なことが多い。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気ヒータ方式の排ガス処理装置でありながら、排ガス量の変化に対する温度補正対応能力に優れ、温暖化効果ガスを含む排ガスを、効率的に熱処理して無害化及び分解処理する排ガス処理装置を提供することにある。そして、地球温暖化の防止に貢献することにある。 However, limiting the amount of exhaust gas introduced into the apparatus may cause a reduction in semiconductor production efficiency. On the other hand, it is often difficult to install a plurality of exhaust gas treatment apparatuses due to cost and installation space constraints.
The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is an electric heater-type exhaust gas treatment apparatus, which is excellent in temperature correction capability against changes in the amount of exhaust gas, and has a warming effect gas. An object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment device that efficiently heat-treats the contained exhaust gas to detoxify and decompose it. And to contribute to the prevention of global warming.

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。 (Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

（１）排ガス導入部と、排ガスを加熱する加熱処理部と、排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスを冷却、加水分解、気液分離及び粉体分離の何れか又は全てを行う水処理部と、ガス中に残存するミストを除去する最終処理部とを備え、前記加熱処理部には、前記排ガス導入部によって導入された排ガスが、その基端部から末端部へ向けて一方向に通過する円筒管と、該円筒管を加熱する電磁誘導加熱手段と、該円筒管内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段とが設けられている排ガス処理装置。（請求項１）。   (1) Performing any or all of cooling, hydrolysis, gas-liquid separation and powder separation of the exhaust gas introduction section, the heat treatment section for heating the exhaust gas, and the powder and gas generated by the heat treatment of the exhaust gas A water treatment unit and a final treatment unit for removing mist remaining in the gas, and the exhaust gas introduced by the exhaust gas introduction unit is supplied to the heat treatment unit from the base end part toward the terminal part. An exhaust gas treatment apparatus provided with a cylindrical pipe passing in a direction, electromagnetic induction heating means for heating the cylindrical pipe, and rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the cylindrical pipe. (Claim 1).

本項に記載の排ガス処理装置は、排ガス導入部から排ガスを加熱処理部へと導入する。そして、排ガスは、加熱処理部の円筒管にて、その基端部から末端部へ向けて一方向に通過する過程において、電磁誘導加熱手段により加熱される円筒管からの輻射熱を主に受けて、熱分解処理される。加熱手段が電磁誘導によるものであることから、必要に応じて行われる昇温時間が短時間で済むこととなる。加えて、整流手段により排ガスが旋回流となって円筒管を通過することから、加熱処理部の基端部から末端部へ向けて、排ガスが一方向に通過するものであるにもかかわらず、排ガスの加熱時間（加熱に供する距離）が十分に確保される。よって、排ガス導入部から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。
更に、加熱処理部にて排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスは、水処理部において冷却、加水分解、気液分離及び粉体分離の何れか又は全てが行われ、更に、最終処理部においてガス中に残存するミストが除去されることで、排ガスは無害化及び分解処理される。 The exhaust gas treatment apparatus described in this section introduces exhaust gas from the exhaust gas introduction unit to the heat treatment unit. The exhaust gas mainly receives the radiant heat from the cylindrical tube heated by the electromagnetic induction heating means in the process of passing in one direction from the base end to the terminal end in the cylindrical tube of the heat treatment unit. , Pyrolyzed. Since the heating means is based on electromagnetic induction, the temperature raising time performed as necessary is short. In addition, since the exhaust gas is swirled by the rectifying means and passes through the cylindrical tube, the exhaust gas passes in one direction from the base end to the end of the heat treatment unit, Exhaust gas heating time (distance for heating) is sufficiently secured. Therefore, even if the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction part increases rapidly, the necessary decomposition capability is ensured.
Further, the powder and gas generated by heat treatment of the exhaust gas in the heat treatment unit are subjected to any or all of cooling, hydrolysis, gas-liquid separation and powder separation in the water treatment unit, By removing the mist remaining in the gas in the processing unit, the exhaust gas is rendered harmless and decomposed.

（２）前記円筒管内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段は、前記円筒管の内壁に設けられた螺旋状の案内板である排ガス処理装置（請求項２）。
本項に記載の排ガス処理装置は、整流手段として、円筒管の内壁に螺旋状の案内板が設けられることにより、加熱処理部の円筒管において、その基端部から末端部へ向けて排ガスが一方向に通過する過程において、排ガスが螺旋状の案内板に倣って流れ、排ガスに旋回流が形成される。よって、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。 (2) The exhaust gas treatment apparatus (Claim 2), wherein the rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the cylindrical tube is a spiral guide plate provided on the inner wall of the cylindrical tube.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, the spiral guide plate is provided on the inner wall of the cylindrical tube as the rectifying means, so that the exhaust gas is directed from the base end to the terminal end of the cylindrical tube of the heat treatment unit. In the process of passing in one direction, the exhaust gas flows following the spiral guide plate, and a swirling flow is formed in the exhaust gas. Therefore, even when the heating time of the exhaust gas is sufficiently secured and the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction portion increases rapidly, the necessary decomposition ability is ensured.

（３）前記誘導加熱手段は円筒状の電磁コイルであり、前記円筒管の外壁に隣接して設置され、かつ、円筒状のコイルケースによって密閉されている排ガス処理装置（請求項３）。
本項に記載の排ガス処理装置は、誘導加熱手段として、円筒状の電磁コイルが円筒管の外壁に隣接して設置されることで、加熱処理部の円筒管は電磁コイルからの磁力線の影響を直接的に受けて円筒管（金属製）の中に渦電流が流れ、必要な温度へと短時間で昇温する。従って、円筒管内を流れる排ガスは、主として円筒管からの輻射熱を受けて、処理温度へと急速に加熱される。又、電磁コイルが円筒管の外壁に位置し、なおかつ、円筒状のコイルケースによって密閉されていることにより、電磁コイルが排ガスに直接触れることがなく、排ガス中の腐食成分によって誘導加熱手段が腐食することがなく、長期にわたって安定的に誘導加熱手段の性能を保持することができる。 (3) The exhaust gas treatment apparatus (Claim 3), wherein the induction heating means is a cylindrical electromagnetic coil, is installed adjacent to the outer wall of the cylindrical tube, and is sealed by a cylindrical coil case.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, as an induction heating means, a cylindrical electromagnetic coil is installed adjacent to the outer wall of the cylindrical tube, so that the cylindrical tube of the heat treatment unit is affected by the lines of magnetic force from the electromagnetic coil. Directly receiving, eddy current flows through the cylindrical tube (made of metal), and the temperature is raised to the required temperature in a short time. Therefore, the exhaust gas flowing in the cylindrical tube mainly receives radiant heat from the cylindrical tube and is rapidly heated to the processing temperature. In addition, since the electromagnetic coil is located on the outer wall of the cylindrical tube and is sealed by the cylindrical coil case, the electromagnetic coil does not directly contact the exhaust gas, and the induction heating means is corroded by the corrosive component in the exhaust gas. Therefore, the performance of the induction heating means can be stably maintained over a long period of time.

（４）前記加熱処理部には、前記コイルケースの外周部を覆う円筒状ハウジングが設けられ、該円筒状ハウジングと前記コイルケースとの間に環状空間が形成され、かつ、該環状空間と、前記円筒管の内壁により形成された円筒状空間とが、前記加熱処理部の末端部にて合流されており、前記排ガス導入部は、少なくとも、前記円筒管の内壁により形成された円筒状空間の基端部と、前記環状空間の基端部とに連通する分岐管を備え、かつ、該分岐管の一方若しくは双方に対し、選択的に排ガスを供給する切替え手段を備える排ガス処理装置（請求項４）。   (4) The heat treatment unit is provided with a cylindrical housing that covers an outer peripheral portion of the coil case, an annular space is formed between the cylindrical housing and the coil case, and the annular space; The cylindrical space formed by the inner wall of the cylindrical tube is joined at the end portion of the heat treatment unit, and the exhaust gas introduction unit is at least of the cylindrical space formed by the inner wall of the cylindrical tube. An exhaust gas treatment apparatus comprising a branch pipe communicating with a base end part and a base end part of the annular space, and further comprising a switching means for selectively supplying exhaust gas to one or both of the branch pipes. 4).

本項に記載の排ガス処理装置は、環状空間と円筒管の内壁により形成された円筒状空間とが、加熱処理部の末端部にて合流されており、ガス導入部によって環状空間に導入された排ガスについても、環状空間の基端部から末端部へ向けて一方向に通過する。この際、環状空間を通過する排ガスについても、主にコイルケースからの輻射熱を受けて熱分解処理される。そして、排ガス導入部の切替え手段により、必要に応じ分岐管の一方若しくは双方に対し、選択的に排ガスを供給することで、円筒管の内壁により形成された円筒状空間と、円筒状ハウジングとコイルケースとの間に形成された環状空間との一方又は双方で、排ガスの熱処理を行うものである。
例えば、通常は円筒管の内壁により形成された円筒状空間にのみ排ガスを導入して熱分解処理を行い、生成物の堆積等によって円筒状空間の排ガスの流通量が減少したような場合には、環状空間にも排ガスを導入して平行して熱処理を行うことで、処理能力の低下を防ぐものである。又、排ガス量が急激に増加するような場合には、円筒状空間及び環状空間の双方に排ガスを導入することで、迅速に処理能力を高めるものである。 In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, the annular space and the cylindrical space formed by the inner wall of the cylindrical tube are joined at the end of the heat treatment unit, and are introduced into the annular space by the gas introduction unit. The exhaust gas also passes in one direction from the base end to the end of the annular space. At this time, the exhaust gas passing through the annular space is also subjected to a thermal decomposition treatment mainly by receiving radiant heat from the coil case. Then, the exhaust gas is selectively supplied to one or both of the branch pipes as required by the switching means of the exhaust gas introduction section, so that the cylindrical space formed by the inner wall of the cylindrical pipe, the cylindrical housing, and the coil Heat treatment of the exhaust gas is performed in one or both of the annular space formed between the case and the case.
For example, when exhaust gas is usually introduced only into a cylindrical space formed by the inner wall of a cylindrical tube and pyrolysis is performed, and the amount of exhaust gas in the cylindrical space decreases due to product accumulation, etc. The exhaust gas is also introduced into the annular space and heat treatment is performed in parallel to prevent a reduction in processing capacity. Further, when the amount of exhaust gas increases rapidly, the treatment capacity is rapidly increased by introducing exhaust gas into both the cylindrical space and the annular space.

（５）前記環状空間内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段を備える排ガス処理装置（請求項５）。
本項に記載の排ガス処理装置は、環状空間部においても、排ガスが旋回流となって流れることで、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。 (5) An exhaust gas treatment device comprising a rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the annular space (claim 5).
In the exhaust gas treatment device described in this section, the exhaust gas flows as a swirling flow even in the annular space portion, so that the heating time of the exhaust gas is sufficiently secured, and the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction portion increases rapidly. Even in such a case, the necessary disassembly capability is ensured.

（６）前記環状空間内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段は、前記円筒状ハウジングの内壁に設けられた螺旋状の案内板である排ガス処理装置（請求項６）。
本項に記載の排ガス処理装置は、円筒状ハウジングの内壁に設けられた螺旋状の案内板によって、環状空間内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段が構成されていることから、加熱処理部の環状空間において、その基端部から末端部へ向けて排ガスが一方向に通過する際に、排ガスが螺旋状の案内板に倣って流れることで、排ガスに旋回流が形成される。よって、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。 (6) The exhaust gas treatment apparatus (Claim 6), wherein the rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the annular space is a spiral guide plate provided on the inner wall of the cylindrical housing.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, a rectifying unit that creates a swirl flow in the exhaust gas inside the annular space is configured by the spiral guide plate provided on the inner wall of the cylindrical housing. In the annular space, when the exhaust gas passes in one direction from the base end portion to the distal end portion, the exhaust gas flows following the spiral guide plate, whereby a swirl flow is formed in the exhaust gas. Therefore, even when the heating time of the exhaust gas is sufficiently secured and the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction portion increases rapidly, the necessary decomposition ability is ensured.

（７）前記円筒管は上下方向に延設されている排ガス処理装置（請求項７）。
本項に記載の排ガス処理装置は、円筒管は上下方向に延設されていることにより、加熱処理工程における、排ガス導入部から、加熱処理部、更に水処理部へと至る、排ガスや、排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスは、円筒管（および環状空間）内を通過する過程において、円滑に加熱処理されるものとなる。 (7) The exhaust gas treatment apparatus (claim 7) in which the cylindrical tube extends in the vertical direction.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, since the cylindrical tube extends in the vertical direction, exhaust gas and exhaust gas from the exhaust gas introduction part to the heat treatment part and further to the water treatment part in the heat treatment process. The powder and gas produced by the heat treatment are smoothly heated in the process of passing through the cylindrical tube (and the annular space).

（８）前記排ガス導入部には、前記加熱処理部以降の各部を迂回するバイパス管が設けられている排ガス処理装置。
本項に記載の排ガス処理装置は、加熱処理部以降の各部位において、何らかの不具合が生じて加熱処理が続行できないような事態において、バイパス管を介して排ガスを迂回することにより、本装置が排ガスにより損傷を受けることを回避するものである。
（９）前記排ガス導入部には、前記加熱処理部への新水の導入手段が設けられている排ガス処理装置。
本項に記載の排ガス処理装置は、加熱処理部への新水の導入手段によって、加熱処理部に新水が導入されることで、加熱処理部にて分解された排ガスが、加熱処理部の温度低下領域（下端部）で、温暖化ガスに再結合することを防止し、水溶性のガスへの反応を促進させるものである。 (8) The exhaust gas treatment device, wherein the exhaust gas introduction unit is provided with a bypass pipe that bypasses each part after the heat treatment unit.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, the exhaust gas is bypassed through the bypass pipe in a situation where some trouble occurs and the heat treatment cannot be continued in each part after the heat treatment unit. It is to avoid being damaged by.
(9) An exhaust gas treatment apparatus in which the exhaust gas introduction unit is provided with means for introducing fresh water into the heat treatment unit.
The exhaust gas treatment apparatus described in this section is configured such that fresh water is introduced into the heat treatment unit by means for introducing new water into the heat treatment unit, so that the exhaust gas decomposed in the heat treatment unit In the temperature lowering region (lower end), recombination with the warming gas is prevented, and the reaction to the water-soluble gas is promoted.

（１０）前記水処理部には、前記加熱処理部の末端部に面する無蓋円環状の冷却水環流プールと、冷却水の循環タンクと、前記冷却水環流プールの内周壁に連続して下方へと延び、前記冷却水の循環タンクに連通する垂直円管と、前記冷却水環流プールに冷却水を供給する、冷却水供給手段とを備える排ガス処理装置。
本項に記載の排ガス処理装置は、冷却水供給手段から冷却水が無蓋円環状の冷却水環流プールへと供給され、冷却水は環流プールからオーバーフローして、冷却水は垂直円管を伝って循環タンクへと垂下する。この際に、冷却水は冷却水環流プールから旋回状態でオーバーフローすることで、垂直円管が均等な濡れ壁状態に保持されることから、排ガスが加熱処理部にて加熱処理されて生成される粉体及びガスが、垂直円管に付着、堆積することを防ぐことができる。 (10) The water treatment unit includes a lidless annular cooling water circulation pool facing the end of the heat treatment unit, a cooling water circulation tank, and an inner peripheral wall of the cooling water circulation pool. An exhaust gas treatment apparatus comprising a vertical circular pipe extending to the cooling water and communicating with the cooling water circulation tank and cooling water supply means for supplying cooling water to the cooling water circulation pool.
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, the cooling water is supplied from the cooling water supply means to the non-circular annular cooling water circulation pool, the cooling water overflows from the circulation pool, and the cooling water travels through the vertical circular pipe. Droop into the circulation tank. At this time, the cooling water overflows in a swirling state from the cooling water circulation pool, so that the vertical circular pipe is maintained in a uniform wet wall state, and thus the exhaust gas is generated by being heat-treated in the heat treatment unit. It is possible to prevent powder and gas from adhering to and accumulating on the vertical circular tube.

（１１）上記（１０）項において、前記垂直円管内に冷却水を噴射するシャワーヘッドと、該シャワーヘッドに冷却水を供給する、冷却水供給手段とを備える排ガス処理装置（請求項８）
本項に記載の排ガス処理装置は、垂直円管を流れる高温のガス及び粉体を、シャワーヘッドから噴射される冷却水によって冷却すると共に、未反応ガスについて加水分解、気液分離し、粉体については冷却水により捕獲して、粉体分離する。しかも、シャワーヘッドから供給され、未反応ガスや粉体を捕獲した冷却水は、垂直円管を伝ってオーバーフローする冷却水と合流することによって、飛散することなく冷却水の循環タンクへと送られることとなる。更に、垂直円管に噴射される水も旋回水流となり、垂直円管を流れる高温のガス及び粉体を効率的に冷却すると共に、未反応ガスを効率的に加水分解し、粉体を効率的に除去する。 (11) In the above item (10), an exhaust gas treatment apparatus comprising: a shower head that injects cooling water into the vertical circular pipe; and a cooling water supply unit that supplies the cooling water to the shower head.
The exhaust gas treatment apparatus described in this section cools high-temperature gas and powder flowing through a vertical circular tube with cooling water sprayed from a shower head, and hydrolyzes and gas-liquid separates unreacted gas, Is collected by cooling water and separated into powder. In addition, the cooling water supplied from the shower head and capturing unreacted gas and powder is sent to the cooling water circulation tank without scattering by merging with the cooling water overflowing through the vertical circular pipe. It will be. Furthermore, the water jetted into the vertical pipe also turns into a swirling water stream, which efficiently cools the high-temperature gas and powder flowing through the vertical pipe and efficiently hydrolyzes the unreacted gas, thereby making the powder efficient. To remove.

（１２）前記冷却水供給手段は、前記循環タンク内に貯留された水を冷却水の供給源として用いる排ガス処理装置（請求項９）。
本項に記載の排ガス処理装置は、冷却水の循環タンク内に貯留された水、即ち、循環水を冷却水として再利用するものである。なお、冷却水供給手段は、必要に応じ、新水配管から新水の供給を受けるための新水導入管路（新水分岐管）も備えるものである。 (12) The exhaust gas treatment device (claim 9), wherein the cooling water supply means uses water stored in the circulation tank as a cooling water supply source.
The exhaust gas treatment apparatus described in this section reuses water stored in a cooling water circulation tank, that is, circulating water as cooling water. The cooling water supply means also includes a new water introduction pipe (new water branch pipe) for receiving a supply of new water from the new water pipe as necessary.

（１３）前記循環タンクの内部には、前記垂直円管から流入するガスに冷却水を噴射するシャワーヘッドを備える排ガス処理装置（請求項１０）。
本項に記載の排ガス処理装置は、冷却水の循環タンクの内部において、垂直円管から流入するガスに対し、シャワーヘッドから冷却水を噴射することにより、垂直円管から流入するガスに残存する未反応ガスや粉体を更に洗浄し、循環タンク内部においても気液分離及び粉体分離を行うものである。 (13) An exhaust gas treatment apparatus including a shower head for injecting cooling water into the gas flowing in from the vertical circular pipe inside the circulation tank.
The exhaust gas treatment apparatus described in this section remains in the gas flowing in from the vertical circular pipe by injecting the cooling water from the shower head against the gas flowing in from the vertical circular pipe inside the cooling water circulation tank. Unreacted gas and powder are further washed, and gas-liquid separation and powder separation are also performed inside the circulation tank.

（１４）前記循環タンクには、スラッジ回収堰が設けられている排ガス処理装置（請求項１１）。
本項に記載の排ガス処理装置は、冷却水の循環タンクに設けられたスラッジ回収堰によって、冷却水に含まれる粉体が重力分離される。そして、スラッジ回収堰をオーバーフローした冷却水は、冷却水供給手段により、冷却水として再利用される。 (14) An exhaust gas treatment apparatus in which a sludge recovery weir is provided in the circulation tank (claim 11).
In the exhaust gas treatment apparatus described in this section, the powder contained in the cooling water is gravity-separated by the sludge recovery weir provided in the cooling water circulation tank. And the cooling water which overflowed the sludge collection weir is reused as cooling water by a cooling water supply means.

本発明はこのように構成したので、電気ヒータ方式の排ガス処理装置でありながら、排ガス量の変化に対する温度補正対応能力に優れ、温暖化効果ガスを含む排ガスを、効率的に熱処理して無害化及び分解処理する排ガス処理装置を提供することができる。よって、地球温暖化の防止に貢献することができる。   Since the present invention is configured as described above, it is an electric heater-type exhaust gas treatment device, which has excellent temperature correction capability against changes in the amount of exhaust gas, and efficiently treats exhaust gas containing warming effect gas to be harmless. In addition, an exhaust gas treatment apparatus that performs decomposition treatment can be provided. Therefore, it can contribute to prevention of global warming.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置１０は、図１に示されるように、排ガス導入部１２と、加熱処理部１４と、水処理部１６と、最終処理部１８と備えるものであり、幅及び奥行きが１ｍ程度、高さが２ｍ程度の大きさを有している。
本発明の実施の形態において、排ガス導入部１２は、半導体製造工程において排出される毒性ガス・ＰＦＣ等の温暖化効果ガスを含む排ガスの流通管路を備えるものである。又、加熱処理部１２は、排ガスを加熱するものである。又、水処理部１６は、排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスを冷却、加水分解、気液分離及び粉体分離の何れか又は全てを行うものである。更に、最終処理部１８は、ガス中に残存するミストを除去するものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the exhaust gas treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention includes an exhaust gas introduction unit 12, a heat treatment unit 14, a water treatment unit 16, and a final treatment unit 18. The width and depth are about 1 m, and the height is about 2 m.
In the embodiment of the present invention, the exhaust gas introduction unit 12 includes a flow line for exhaust gas containing a warming effect gas such as toxic gas and PFC discharged in the semiconductor manufacturing process. Moreover, the heat processing part 12 heats exhaust gas. In addition, the water treatment unit 16 performs any or all of cooling, hydrolysis, gas-liquid separation, and powder separation of powder and gas generated by heat treatment of exhaust gas. Furthermore, the final processing unit 18 removes mist remaining in the gas.

図２には、図１に示される排ガス処理装置１０の内部構造が示されている。ここで、加熱処理部１４には、ガス導入部１２によって導入された排ガスが、その基端部から末端部へ向けて一方向に通過する円筒管２０と、円筒管２０を加熱する電磁誘導加熱手段２２と、円筒管内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段２４とが設けられている。なお、円筒管２０及び後述するコイルケース２６は、耐熱性・耐食性に優れた特殊鋼で形成されている。そして、円筒管２０は、後述のように発熱体として機能するものである。
又、誘導加熱手段２２は円筒状の電磁コイル２２ａにより構成され、絶縁碍子２２ｂを介して、円筒管２０の外壁に隣接して設置されている。更に、誘導加熱手段２２は、円筒状のコイルケース２６によって密閉されている。又、整流手段２４は、円筒管２０の内壁に設けられた螺旋状の案内板である。 FIG. 2 shows the internal structure of the exhaust gas treatment apparatus 10 shown in FIG. Here, the heat treatment unit 14 includes the cylindrical tube 20 through which the exhaust gas introduced by the gas introduction unit 12 passes in one direction from the base end to the end, and electromagnetic induction heating that heats the cylindrical tube 20. Means 22 and rectifying means 24 for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the cylindrical tube are provided. The cylindrical tube 20 and a coil case 26 described later are made of special steel having excellent heat resistance and corrosion resistance. The cylindrical tube 20 functions as a heating element as will be described later.
The induction heating means 22 is composed of a cylindrical electromagnetic coil 22a, and is installed adjacent to the outer wall of the cylindrical tube 20 via an insulator 22b. Furthermore, the induction heating means 22 is sealed by a cylindrical coil case 26. The rectifier 24 is a spiral guide plate provided on the inner wall of the cylindrical tube 20.

又、加熱処理部１４には、コイルケース２６の外周部を覆う円筒状ハウジング２８が設けられ、円筒状ハウジング２８とコイルケース２６との間に環状空間ＳＢが形成されている。そして、環状空間ＳＢと、円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡとが、加熱処理部１４の末端部にて合流されている。なお、環状空間ＳＢにも、その内部の排ガスに旋回流を作り出すための整流手段３０が設けられている。この整流手段３０は、円筒状ハウジング２８の内壁に設けられた螺旋状の案内板である。
なお、円筒管２０は上下方向に延設されており、当然に、電磁誘導加熱手段２２、コイルケース２６、円筒状ハウジング２８についても、上下方向に延設されている。 The heat treatment unit 14 is provided with a cylindrical housing 28 that covers the outer periphery of the coil case 26, and an annular space SB is formed between the cylindrical housing 28 and the coil case 26. The annular space SB and the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 are joined at the end of the heat treatment unit 14. The annular space SB is also provided with rectifying means 30 for creating a swirling flow in the exhaust gas inside. The rectifying means 30 is a spiral guide plate provided on the inner wall of the cylindrical housing 28.
The cylindrical tube 20 extends in the vertical direction, and naturally, the electromagnetic induction heating means 22, the coil case 26, and the cylindrical housing 28 also extend in the vertical direction.

排ガス導入部１２は、少なくとも、円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡの基端部（上端）に設けられた通常導入口２０ａと、環状空間ＳＢの基端部（上端近傍）に設けられた予備導入口２８ａとに連通する分岐管３２ａ、３２ｂを備えている。又、各分岐管３２ａ、３２ｂの一方若しくは双方に対し、選択的に排ガスを供給する切替え手段として、予備導入用の自動バルブ３４を備えている。又、排ガス導入部１２には、加熱処理部１４以降の各部を迂回するバイパス管３２ｃが設けられ、バイパス管３２ｃには、バイパス用の自動バルブ３４ｂが設けられている。   The exhaust gas introduction portion 12 is at least at a normal introduction port 20a provided at a base end portion (upper end) of the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 and at a base end portion (near the upper end) of the annular space SB. Branch pipes 32a and 32b communicating with the provided preliminary introduction port 28a are provided. Further, an automatic valve 34 for preliminary introduction is provided as a switching means for selectively supplying exhaust gas to one or both of the branch pipes 32a and 32b. Further, the exhaust gas introduction unit 12 is provided with a bypass pipe 32c that bypasses each part after the heat treatment unit 14, and the bypass pipe 32c is provided with an automatic valve 34b for bypass.

又、必要に応じ、円筒状空間ＳＡ及び環状空間ＳＢにおける排ガスの旋回流の形成を促す整流手段として、円筒状空間ＳＡ及び環状空間ＳＢにドライエアを導入するためのドライエア配管３５ａ、３５ｂが設けられている。なお、ドライエア配管３５ａ、３５ｂから噴射されるドライエアの噴射方向を、円筒状空間ＳＡ及び環状空間ＳＢ内での排ガスの旋回流の形成に適した方向へと、調整することとしても良い。
なお、符号３６で示される部分は、排ガス導入部１２に対し、半導体製造工程において排出されるプロセスガスとクリーニングガスとを交互に供給するための、吸気配管である。 Further, if necessary, dry air pipes 35a and 35b for introducing dry air into the cylindrical space SA and the annular space SB are provided as rectifying means for promoting the formation of a swirling flow of exhaust gas in the cylindrical space SA and the annular space SB. ing. In addition, it is good also as adjusting the injection direction of the dry air injected from dry air piping 35a, 35b to the direction suitable for formation of the swirl | vortex flow of exhaust gas in cylindrical space SA and annular space SB.
A portion indicated by reference numeral 36 is an intake pipe for alternately supplying the process gas and the cleaning gas discharged in the semiconductor manufacturing process to the exhaust gas introduction unit 12.

又、水処理部１６には、加熱処理部１４の末端部に面する無蓋円環状の冷却水環流プール３８と、冷却水の循環タンク４０と、冷却水環流プール３８の内周壁に連続して下方へと延び、冷却水の循環タンク４０に連通する垂直円管４２とを備えている。又、垂直円管４２内に冷却水を噴射するシャワーヘッド４４と、シャワーヘッド４４及び冷却水環流プール３８に冷却水を供給する、冷却水供給手段４６とを備えている。   In addition, the water treatment unit 16 is continuously connected to the non-circular annular cooling water circulation pool 38 facing the end of the heat treatment unit 14, the cooling water circulation tank 40, and the inner peripheral wall of the cooling water circulation pool 38. A vertical circular pipe 42 extending downward and communicating with the cooling water circulation tank 40 is provided. Further, a shower head 44 for injecting cooling water into the vertical circular pipe 42 and a cooling water supply means 46 for supplying cooling water to the shower head 44 and the cooling water circulating pool 38 are provided.

冷却水の循環タンク４０には、垂直円管４２の直下の一定範囲を他の部分と区分けするスラッジ回収堰４０ａが設けられている。そして、冷却水供給手段４６のポンプ４８及び取水口４８ａが、スラッジ回収堰４０ａを越えた部分に設けられており、ポンプ４８には、冷却水環流プール３８及びシャワーヘッド４４に冷却水を供給する循環水配管５０が接続されている。従って、冷却水供給手段４６は、循環タンク４０内に貯留された水を冷却水の供給源として用いるものである。更に、循環タンク４０の内部には、垂直円管４２から流入するガスに冷却水を噴射するシャワーヘッド５２が設けられており、このシャワーヘッド５２についても、冷却水供給手段４６の循環水配管５０から、循環水の供給を受けるものである。   The cooling water circulation tank 40 is provided with a sludge collection weir 40a that separates a certain range immediately below the vertical circular pipe 42 from other portions. A pump 48 and a water intake port 48a of the cooling water supply means 46 are provided in a portion beyond the sludge collection weir 40a, and the cooling water is supplied to the cooling water circulation pool 38 and the shower head 44 to the pump 48. A circulating water pipe 50 is connected. Therefore, the cooling water supply means 46 uses the water stored in the circulation tank 40 as a cooling water supply source. Furthermore, a shower head 52 for injecting cooling water into the gas flowing in from the vertical circular pipe 42 is provided inside the circulation tank 40, and this shower head 52 is also connected to the circulating water pipe 50 of the cooling water supply means 46. From the supply of circulating water.

なお、循環タンク４０には、循環水のオーバーフロー用配管４０ｂ、緊急排水用配管４０ｃが設けられ、各配管が、オーバーフローバルブ８０、緊急排水用自動バルブ８２を介して、循環水の排水配管４１に接続されている。冷却水の循環タンク４０の内部に符号８４で示される部分は、循環タンク４０内部の循環水の水位を測る水位計である。又、循環タンク４０には、循環タンク内部にドライエアを吹き込んで循環タンク４０内に溜まったスラッジを攪拌の後、吸引回収するための、スラッジ回収用配管３５ｃが設けられている。   The circulation tank 40 is provided with a circulating water overflow pipe 40b and an emergency drain pipe 40c, and each pipe is connected to a circulating water drain pipe 41 via an overflow valve 80 and an emergency drain automatic valve 82. It is connected. A portion indicated by reference numeral 84 in the cooling water circulation tank 40 is a water level meter that measures the water level of the circulation water inside the circulation tank 40. The circulation tank 40 is provided with a sludge collection pipe 35c for sucking and collecting the sludge accumulated in the circulation tank 40 by blowing dry air into the circulation tank.

更に、最終処理部１８は、循環タンク４０の垂直円管４２の直下から、スラッジ回収堰４０ａ及びシャワーヘッド５２を越えた位置に、上方へと延設された上下段の筒体５４、５６を具備しており、更に、ブロア５８を介して、排気配管６０へと接続されている。下段の筒体５４には、耐腐食性を有する通気性の充填物６２が充填され、その上方に、新水配管６４から新水分岐管７０ａを介して新水の供給を受けるシャワーヘッド６６が、下方へと向けて設けられている。一方、上段の筒体５６の内部には、気液分離板６８が設けられている。   Further, the final processing unit 18 includes upper and lower cylinders 54 and 56 extending upward from a position directly below the vertical circular pipe 42 of the circulation tank 40 and beyond the sludge collection weir 40a and the shower head 52. Furthermore, it is connected to the exhaust pipe 60 via the blower 58. The lower cylindrical body 54 is filled with a gas-permeable filler 62 having corrosion resistance, and a shower head 66 that receives supply of fresh water from the fresh water pipe 64 through the fresh water branch pipe 70a is provided above the cylinder 62. It is provided facing downward. On the other hand, a gas-liquid separation plate 68 is provided inside the upper cylinder 56.

なお、新水配管６４の新水は、新水分岐管７０ｂを介して、加熱処理部１４の円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡにドライエアを導入するためのドライエア配管３５ａへと供給されることで、後述する熱処理反応の促進に寄与するものとなる。従って、新水分岐管７０ｂには、必要に応じ小型ポンプ７２が設置され、小型ポンプ７２の運転により、新水の供給量が適宜調整されることとしても良い。   Note that fresh water in the fresh water pipe 64 passes through the fresh water branch pipe 70b to a dry air pipe 35a for introducing dry air into the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical pipe 20 of the heat treatment unit 14. By being supplied, it contributes to the promotion of the heat treatment reaction described later. Therefore, a small pump 72 may be installed in the fresh water branch pipe 70b as necessary, and the supply amount of fresh water may be appropriately adjusted by the operation of the small pump 72.

又、新水配管６４の新水は、新水分岐管７０ｃを介して、円筒管２０の上蓋２０ｂの上蓋冷却部（熱交換器）２０ｃ、及び、円筒状ハウジング２８の冷却部（熱交換器）２８ｂへと導かれ、加熱処理部１４の冷却に用いられる。更に、新水配管６４の新水は、新水分岐管７０ｄを介して、冷却水循環プール３８にも供給され、加熱処理部１４及び水処理部１６の緊急冷却に用いられる。新水配管６４の近傍に符号７４で示される部分は、新水遮断用自動バルブであり、新水分岐管７０ｄ中に符号７６で示される部分は、上述の緊急冷却を行う際に開放される緊急冷却用自動バルブであり、何れも、制御コンピュータ１００によって開閉制御される。又、符号７８は、新水の流量計である。   Further, fresh water in the fresh water pipe 64 passes through the fresh water branch pipe 70c, and the upper cover cooling part (heat exchanger) 20c of the upper cover 20b of the cylindrical pipe 20 and the cooling part (heat exchanger) of the cylindrical housing 28 ) 28b to be used for cooling the heat treatment unit 14. Further, the fresh water in the fresh water pipe 64 is also supplied to the cooling water circulation pool 38 via the fresh water branch pipe 70 d and used for emergency cooling of the heat treatment unit 14 and the water treatment unit 16. A portion indicated by reference numeral 74 in the vicinity of the fresh water pipe 64 is an automatic valve for shutting off fresh water, and a portion indicated by reference numeral 76 in the fresh water branch pipe 70d is opened when the above-described emergency cooling is performed. These are automatic valves for emergency cooling, all of which are controlled to open and close by the control computer 100. Reference numeral 78 denotes a fresh water flow meter.

又、排ガス処理装置１０には、各部の圧力を検出する圧力センサポートが設けられている。具体的には、円筒管２０に、排ガス導入部１２から加熱処理部１４への排ガスの導入圧力を検知するための圧力センサポート２０ｄが設けられている。又、水処理部１６の循環タンク４０に、循環タンク４０の内部圧力を検知するための圧力センサポート４０ｄが設けられている。更には、最終処理部１８の上段の筒体５６に、最終処理部１８の内部圧力を検知するための圧力センサポート５６ａが設けられている。   Further, the exhaust gas treatment apparatus 10 is provided with a pressure sensor port for detecting the pressure of each part. Specifically, the cylindrical tube 20 is provided with a pressure sensor port 20d for detecting the introduction pressure of the exhaust gas from the exhaust gas introduction unit 12 to the heat treatment unit 14. Further, a pressure sensor port 40 d for detecting the internal pressure of the circulation tank 40 is provided in the circulation tank 40 of the water treatment unit 16. Further, a pressure sensor port 56 a for detecting the internal pressure of the final processing unit 18 is provided in the upper cylindrical body 56 of the final processing unit 18.

又、排ガス処理装置１０には、各部の温度を検出する熱電対が設けられている。具体的には、加熱処理部１４の温度を測定する熱電対８６と、冷却水の循環タンク４０内の、ガス温度を測定する熱電対８８及び循環水の温度を測定する熱電対９０とが設けられている。
更に、排ガス処理装置１０には、各部の点検を容易に行うために、複数の点検口が設けられている。具体的には、円筒管２０に、加熱処理部１４の基端部の点検口２０ｅが、円筒状ハウジング２８には加熱処理部の末端部の点検口２８ｃが、冷却水の循環タンク４０には、タンク内部の点検用の点検口４０ｅが、各々設けられている。 The exhaust gas treatment apparatus 10 is provided with a thermocouple that detects the temperature of each part. Specifically, a thermocouple 86 that measures the temperature of the heat treatment unit 14, a thermocouple 88 that measures the gas temperature, and a thermocouple 90 that measures the temperature of the circulating water in the cooling water circulation tank 40 are provided. It has been.
Further, the exhaust gas treatment device 10 is provided with a plurality of inspection ports in order to easily inspect each part. Specifically, the cylindrical tube 20 has an inspection port 20e at the base end of the heat treatment unit 14, the cylindrical housing 28 has an inspection port 28c at the end of the heat treatment unit, and the cooling water circulation tank 40 has an inspection port 28c. In addition, an inspection port 40e for inspecting the inside of the tank is provided.

続いて、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置１０により、排ガス処理を行う手順を説明する。
まず、排ガス導入部１２から加熱処理部１４の通常導入口２０ａに導入される排ガス（プロセスガス）は、円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡを、基端部（上端部）から末端部（下端部）へ向けて旋回しながら一方向へと通過し（本実施の形態では、２回転程度旋回する。）、この際、電磁誘導加熱手段２２によって加熱された円筒管２０から熱を受けて、その結合エネルギーが分断され、分解される。円筒管２０の温度は熱電対８６により測定され、本装置の制御コンピュータ１００により、電磁誘導加熱手段２２に対する供給電力が制御され、概ね１０００℃程度に制御される。 Then, the procedure which performs exhaust gas processing with the exhaust gas processing apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
First, the exhaust gas (process gas) introduced from the exhaust gas introduction part 12 into the normal introduction port 20a of the heat treatment part 14 passes through the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 from the base end part (upper end part). It passes in one direction while turning toward the end (lower end) (in this embodiment, it turns about two turns). At this time, heat is generated from the cylindrical tube 20 heated by the electromagnetic induction heating means 22. In response, the binding energy is divided and decomposed. The temperature of the cylindrical tube 20 is measured by a thermocouple 86, and the power supplied to the electromagnetic induction heating means 22 is controlled by the control computer 100 of this apparatus, and is controlled to about 1000 ° C.

加熱処理部１４の円筒状空間ＳＡの末端部付近では、温度が低下し、分解された排ガスは、付近に存在する酸素等と再結合する。この反応を、代表的なプロセスガスであるＳｉＨ４（モノシラン）を例に挙げて説明すると、
ＳｉＨ４→Ｓｉ＋４Ｈ
Ｓｉ＋Ｏ２→ＳｉＯ２
４Ｈ→２Ｈ２
４Ｈ＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ
この再結合により、加熱処理部１４の円筒管２０の末端部付近にはＳｉＯ２の粉体（通称「シラン粉」）が堆積する。 In the vicinity of the end portion of the cylindrical space SA of the heat treatment unit 14, the temperature decreases, and the decomposed exhaust gas recombines with oxygen or the like existing in the vicinity. This reaction will be described using a typical process gas, SiH 4 (monosilane), as an example.
SiH 4 → Si + 4H
Si + O 2 → SiO 2
4H → 2H 2
4H + O 2 → 2H 2 O
By this recombination, SiO 2 powder (commonly called “silane powder”) is deposited near the end of the cylindrical tube 20 of the heat treatment unit 14.

しかしながら、排ガス導入部１２には、吸気配管３６から、半導体製造工程において排出されるプロセスガスとクリーニングガスとが交互に供給されることにより、一定時間プロセスガスの熱処理を行った時点で、排ガス導入部１２から加熱処理部１４の通常導入口２０ａに導入された排ガスは、クリーニングガスへと切替わる。すると、クリーニングガスも、円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡを、基端部（上端部）から末端部（下端部）へ向けて旋回しながら一方向へと通過し、この際、電磁誘導加熱手段２２によって加熱された円筒管２０から熱を受けて、その結合エネルギーが分断され、分解される。クリーニングガスが分解されることで、フッ素等のハロゲンガスが豊富に存在する状態となると、ＳｉＯ２の粉体が分解され、別の化学反応が引き起こされる。この反応を、代表的なクリーニングガスであるＮＦ３（三フッ化窒素）を例に挙げて説明すると、
ＳｉＨ４→Ｓｉ＋４Ｈ
ＮＦ３→Ｎ＋３Ｆ
ＳｉＯ２＋３Ｆ→ＳｉＦ４＋Ｏ２
Ｓｉ＋２Ｎ＋６Ｆ＋８Ｈ→ＳｉＦ６（ＮＨ４）２
これらの化学反応により、ＳｉＯ２の粉体が分解され、加熱処理部１４の末端部におけるＳｉＯ２の堆積量を減少させることができる。なお、これらの一連の反応は、熱分解された分子の結合エネルギーと電気陰性度によって、一般に説明されるものである。 However, the exhaust gas introduction unit 12 is supplied with the process gas and the cleaning gas discharged in the semiconductor manufacturing process alternately from the intake pipe 36, so that the exhaust gas is introduced when the process gas is heat-treated for a certain period of time. The exhaust gas introduced from the part 12 into the normal inlet 20a of the heat treatment part 14 is switched to the cleaning gas. Then, the cleaning gas also passes through the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 in one direction while turning from the base end portion (upper end portion) to the distal end portion (lower end portion). Upon receiving heat from the cylindrical tube 20 heated by the electromagnetic induction heating means 22, the binding energy is divided and decomposed. When the cleaning gas is decomposed and a state in which a halogen gas such as fluorine is abundantly present, the SiO 2 powder is decomposed to cause another chemical reaction. This reaction will be described by taking NF 3 (nitrogen trifluoride), which is a typical cleaning gas, as an example.
SiH 4 → Si + 4H
NF 3 → N + 3F
SiO 2 + 3F → SiF 4 + O 2
Si + 2N + 6F + 8H → SiF 6 (NH 4 ) 2
By these chemical reactions, the SiO 2 powder is decomposed, and the amount of SiO 2 deposited at the end of the heat treatment unit 14 can be reduced. These series of reactions are generally explained by the binding energy and electronegativity of the thermally decomposed molecules.

なお、前述の如く、加熱処理部１４の円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡに、ドライエアと共に新水が導入されることで、加熱処理部１４にて分解された排ガスが、加熱処理部１４の温度低下領域（下端部）で、温暖化ガスであるＣＦ４（四フッ化メタン）等に再結合することを防止し、水溶性のＨＦ（フッ化水素）への反応を促進させることができる。 As described above, the fresh water is introduced together with the dry air into the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 of the heat treatment unit 14 so that the exhaust gas decomposed in the heat treatment unit 14 is heated. Prevents recombination with warming gas such as CF 4 (tetrafluoromethane) in the temperature drop region (lower end) of the processing unit 14 and promotes reaction to water-soluble HF (hydrogen fluoride) Can be made.

又、加熱処理部１４の内部圧力は、圧力センサポート２０ｄによる圧力検知によって、制御コンピュータ１００により常時監視されており、設定された圧力値（異常圧力値）に達すると、自動バルブ３４が開放され、加熱処理部１４には、予備導入口２８ａからも排ガスが導入される。そして、円筒状ハウジング２８とコイルケース２６との間に形成された環状空間ＳＢを、基端部（上端部）から末端部（下端部）へ向けて旋回しながら（本実施の形態では、２回転程度旋回する。）一方向へと通過する。そしてこの際、電磁誘導加熱手段２２によって加熱されたコイルケース２６から熱を受けて、排ガスの結合エネルギーが分断され、分解される。なお、円筒管２０が１０００℃程度に加熱された場合、環状空間ＳＢを流れる排ガスは概ね８００℃程度に加熱される。そして、加熱処理部１４の末端部にて、円筒状空間ＳＡにより熱処理されたガスと合流し、水処理部１６へと至る。   Further, the internal pressure of the heat treatment unit 14 is constantly monitored by the control computer 100 by pressure detection by the pressure sensor port 20d. When the set pressure value (abnormal pressure value) is reached, the automatic valve 34 is opened. The exhaust gas is also introduced into the heat treatment unit 14 from the preliminary introduction port 28a. Then, the annular space SB formed between the cylindrical housing 28 and the coil case 26 is swung from the base end portion (upper end portion) toward the distal end portion (lower end portion) (in this embodiment, 2). Turns about the rotation.) Passes in one direction. At this time, heat is received from the coil case 26 heated by the electromagnetic induction heating means 22, and the binding energy of the exhaust gas is divided and decomposed. When the cylindrical tube 20 is heated to about 1000 ° C., the exhaust gas flowing through the annular space SB is heated to about 800 ° C. Then, at the end of the heat treatment unit 14, the gas heat-treated by the cylindrical space SA merges and reaches the water treatment unit 16.

水処理部１６では、シャワーヘッド４４から冷却水が噴射されていることから、加熱処理部１４にて排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスは冷却され、加水分解される。又、無蓋円環状の冷却水環流プール３８内の水は旋回しながらオーバーフローして、静かに、冷却水環流プール３８の内周壁に連続して下方へと延びる垂直円管４２を流れ落ちる。よって、垂直円管４２が濡れ壁状態に維持されることから、垂直円管４２に粉体が付着することなく、冷却水の循環タンク４０へと落下する。更に、シャワーヘッド４４から垂直円管４２に噴射される水も旋回水流となり、垂直円管４２を流れる高温のガス及び粉体を５０℃程度まで効率的に冷却すると共に、未反応ガスを効率的に加水分解し、粉体を効率的に除去する。   In the water treatment unit 16, since the cooling water is jetted from the shower head 44, the powder and gas generated by the heat treatment of the exhaust gas in the heat treatment unit 14 are cooled and hydrolyzed. Further, the water in the non-circular annular cooling water circulation pool 38 overflows while swirling, and gently flows down the vertical circular pipe 42 continuously extending downward to the inner peripheral wall of the cooling water circulation pool 38. Therefore, since the vertical circular pipe 42 is maintained in a wet wall state, powder does not adhere to the vertical circular pipe 42 and falls to the cooling water circulation tank 40. Further, the water jetted from the shower head 44 to the vertical circular pipe 42 is also a swirling water flow, which efficiently cools the high-temperature gas and powder flowing through the vertical circular pipe 42 to about 50 ° C. and efficiently removes the unreacted gas. To efficiently remove the powder.

そして、冷却水の循環タンク４０に落下した冷却水及びガスは、冷却水の循環タンク４０内で気液分離される。又、粉体を多く含む冷却水は、循環タンク４０内に設置されたスラッジ回収堰４０ａにより重力分離され、粉体は循環タンク４０の底に堆積する。一方、スラッジ回収堰４０ａからオーバーフローした冷却水は、冷却水供給手段４６によって、循環水として再利用される。更に、循環タンク４０内で気液分離されたガスは、シャワーヘッド５２から噴射される循環水によって洗浄された後、最終処理部１８へと送られる。   The cooling water and the gas that have dropped into the cooling water circulation tank 40 are separated into gas and liquid in the cooling water circulation tank 40. Further, the cooling water containing a large amount of powder is gravity-separated by a sludge recovery weir 40 a installed in the circulation tank 40, and the powder is deposited on the bottom of the circulation tank 40. On the other hand, the cooling water overflowed from the sludge recovery weir 40 a is reused as circulating water by the cooling water supply means 46. Further, the gas separated from the gas and liquid in the circulation tank 40 is washed by the circulating water sprayed from the shower head 52 and then sent to the final processing unit 18.

なお、冷却水の循環タンク４０内の、ガス及び循環水の温度は熱電対８８、９０で測定されて、制御コンピュータ１００に常時監視されている。又、循環タンク４０内の圧力も、圧力センサポート４０ｄによる圧力検知によって、制御コンピュータ１００により常時監視されている。更に、循環タンク４０内部の循環水の水位も、水位計８４にて検知され、制御コンピュータ１００により常時監視されている。そして、必要に応じ、制御コンピュータ１００により緊急排水用自動バルブ８２が開放される。   The temperatures of the gas and the circulating water in the cooling water circulation tank 40 are measured by thermocouples 88 and 90 and are constantly monitored by the control computer 100. Further, the pressure in the circulation tank 40 is constantly monitored by the control computer 100 by pressure detection by the pressure sensor port 40d. Further, the water level of the circulating water inside the circulation tank 40 is also detected by the water level gauge 84 and is constantly monitored by the control computer 100. Then, the emergency drain automatic valve 82 is opened by the control computer 100 as necessary.

水処理部１６において冷却され、固液分離されたガスは、最終処理部１８の下段の筒体５４に設けられた耐腐食性を有する通気性の充填物６２を通過して上昇し、シャワーヘッド６６から噴射される新水によって、微量に含まれる未反応ガス及び粉体は、更に、加水分解・除去され、無害化及び分解処理される。又、ここで洗浄された未反応ガス及び粉体は、耐腐食性を有する通気性の充填物６２に捕らえられ、又は、通気性の充填物６２を通過して冷却水の循環タンク４０へと戻る。そして、洗浄されたガスは、上段の筒体５６に設けられた気液分離板６８で水滴が除去され、ブロア５８を経て、排気配管６０から工場に設置されたスクラバーへと排出される。   The gas that has been cooled and solid-liquid separated in the water treatment unit 16 rises through a gas-permeable filler 62 having corrosion resistance provided in the lower cylinder 54 of the final treatment unit 18, and is then used as a shower head. The unreacted gas and powder contained in a trace amount are further hydrolyzed and removed by the fresh water jetted from 66, and are rendered harmless and decomposed. In addition, the unreacted gas and the powder cleaned here are trapped in the breathable filler 62 having corrosion resistance, or pass through the breathable filler 62 to the cooling water circulation tank 40. Return. Then, the cleaned gas is subjected to removal of water droplets by the gas-liquid separation plate 68 provided in the upper cylinder 56, and is discharged from the exhaust pipe 60 to the scrubber installed in the factory via the blower 58.

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態により得られる作用効果は、以下の通りである。まず、排ガス処理装置１０は、排ガス導入部１２の排ガスの流通管路（分岐配管）３２ａ、３２ｂによって、半導体製造工程において排出される排ガスを、加熱処理部１４へと導入する。そして、加熱処理部１４の円筒管２０にて、その基端部から末端部へ向けて一方向に通過する過程において、電磁誘導加熱手段２２により加熱される円筒管２０からの輻射熱を主に受けて、排ガスは熱分解処理される。ここで、加熱手段２２が電磁誘導によるものであることから、必要に応じて行われる昇温時間が短時間で済むこととなる。加えて、整流手段２４により排ガスが旋回流となって円筒管２０を通過することから、加熱処理部１４の基端部から末端部へ向けて、排ガスが一方向に通過するものであるにもかかわらず、排ガスの加熱時間（加熱に供する距離）が十分に確保される。その結果として、排ガス導入部１２から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。
更に、加熱処理部１４にて排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスは、水処理部１６において冷却され、かつ、加水分解、気液分離及び粉体分離され、更に、最終処理１８部においてガス中に残存するミストが除去されることで、排ガスは無害化及び分解処理される。 Now, the effects obtained by the embodiment of the present invention having the above-described configuration are as follows. First, the exhaust gas treatment apparatus 10 introduces exhaust gas discharged in the semiconductor manufacturing process into the heat treatment unit 14 through the exhaust gas distribution pipes (branch pipes) 32 a and 32 b of the exhaust gas introduction unit 12. Then, in the process of passing in one direction from the base end portion toward the distal end portion of the cylindrical tube 20 of the heat treatment unit 14, the radiant heat from the cylindrical tube 20 heated by the electromagnetic induction heating means 22 is mainly received. Thus, the exhaust gas is pyrolyzed. Here, since the heating means 22 is based on electromagnetic induction, the temperature raising time performed as necessary is short. In addition, since the exhaust gas is swirled by the rectifying means 24 and passes through the cylindrical tube 20, the exhaust gas passes in one direction from the proximal end portion to the distal end portion of the heat treatment unit 14. Regardless, the heating time of the exhaust gas (distance for heating) is sufficiently secured. As a result, even if the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction unit 12 increases rapidly, the necessary decomposition capability is ensured.
Further, the powder and gas generated by heat treatment of the exhaust gas in the heat treatment unit 14 are cooled in the water treatment unit 16, hydrolyzed, gas-liquid separated and powder separated, and further subjected to final treatment 18. By removing the mist remaining in the gas at the part, the exhaust gas is rendered harmless and decomposed.

又、排ガス処理装置１０は、整流手段２４として、円筒管２０の内壁に螺旋状の案内板２４が設けられている。よって、加熱処理部１４の円筒管２０において、その基端部から末端部へ向けて排ガスが一方向に通過する過程において、排ガスが螺旋状の案内板２４に倣って流れ、排ガスに旋回流が形成される。よって、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部１２から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。   In the exhaust gas treatment apparatus 10, a spiral guide plate 24 is provided on the inner wall of the cylindrical tube 20 as the rectifying means 24. Therefore, in the cylindrical tube 20 of the heat treatment unit 14, in the process in which the exhaust gas passes in one direction from the base end to the terminal end, the exhaust gas flows following the spiral guide plate 24, and a swirling flow is generated in the exhaust gas. It is formed. Therefore, even when the heating time of the exhaust gas is sufficiently ensured and the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction unit 12 increases rapidly, the necessary decomposition capability is ensured.

又、排ガス処理装置１０は、誘導加熱手段２２として、円筒状の電磁コイル２２ａが円筒管２０の外壁に隣接して設置されている。よって、加熱処理部１４の円筒管２０は、電磁コイル２２ａからの磁力線の影響を直接的に受けて、円筒管２０の中に渦電流が流れ、必要な温度へと短時間で昇温するものとなる。従って、円筒管２０内を流れる排ガスは、主として円筒管２０からの輻射熱を受けて、処理温度へと急速に加熱される。又、電磁コイル２２ａが円筒管２０の外壁に位置し、なおかつ、円筒状のコイルケース２６によって密閉されていることにより、電磁コイル２２ａが排ガスに直接触れることがない。よって、排ガス中の腐食成分によって誘導加熱手段２２が腐食することがなく、長期にわたって安定的に誘導加熱手段２２の性能を保持することができる。   In the exhaust gas treatment apparatus 10, a cylindrical electromagnetic coil 22 a is installed adjacent to the outer wall of the cylindrical tube 20 as the induction heating means 22. Therefore, the cylindrical tube 20 of the heat treatment unit 14 is directly affected by the lines of magnetic force from the electromagnetic coil 22a, and an eddy current flows in the cylindrical tube 20 to raise the temperature to a necessary temperature in a short time. It becomes. Therefore, the exhaust gas flowing in the cylindrical tube 20 is mainly heated by the radiant heat from the cylindrical tube 20 to the processing temperature. Further, since the electromagnetic coil 22a is located on the outer wall of the cylindrical tube 20 and is sealed by the cylindrical coil case 26, the electromagnetic coil 22a does not directly contact the exhaust gas. Therefore, the induction heating means 22 is not corroded by the corrosive component in the exhaust gas, and the performance of the induction heating means 22 can be stably maintained over a long period of time.

又、排ガス処理装置１０は、環状空間ＳＢと円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡとが、加熱処理部１４の末端部にて合流されており、ガス導入部１２によって環状空間ＳＢに導入された排ガスについても、環状空間ＳＢの基端部から末端部へ向けて一方向に通過する。この際、環状空間ＳＢを通過する排ガスについても、主にコイルケース２６からの輻射熱を受けて熱分解処理される。そして、排ガス導入部１２の自動バルブ３４を切替えることにより、必要に応じ分岐管３２ａ、３２ｂの一方若しくは双方に対し、選択的に排ガスを供給することで、円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡと、円筒状ハウジング２８とコイルケース２６との間に形成された環状空間ＳＢとの一方又は双方で、排ガスの熱処理を行うことができる。   In the exhaust gas treatment apparatus 10, the annular space SB and the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 are joined at the end of the heat treatment unit 14, and the annular space SB is formed by the gas introduction unit 12. The exhaust gas introduced into the gas also passes in one direction from the proximal end portion to the distal end portion of the annular space SB. At this time, the exhaust gas passing through the annular space SB is also subjected to thermal decomposition treatment mainly by receiving radiant heat from the coil case 26. Then, by switching the automatic valve 34 of the exhaust gas introduction unit 12 and selectively supplying exhaust gas to one or both of the branch pipes 32a and 32b as necessary, a cylinder formed by the inner wall of the cylindrical pipe 20 The exhaust gas can be heat-treated in one or both of the cylindrical space SA and the annular space SB formed between the cylindrical housing 28 and the coil case 26.

例えば、通常は円筒管２０の内壁により形成された円筒状空間ＳＡにのみ排ガスを導入して熱分解処理を行い、生成物の堆積等によって円筒状空間ＳＡの排ガスの流通量が減少したような場合（このとき、加熱処理部１４の圧力上昇が生じる。）には、環状空間ＳＢにも排ガスを導入して平行して熱処理を行うことで、処理能力の低下を防ぐものである。又、排ガス量が急激に増加するような場合にも、円筒状空間ＳＡ及び環状空間ＳＢの双方に排ガスを導入することで、迅速に処理能力を高めることができる。   For example, the exhaust gas is usually introduced only into the cylindrical space SA formed by the inner wall of the cylindrical tube 20 for thermal decomposition treatment, and the amount of exhaust gas flowing in the cylindrical space SA is reduced due to the accumulation of products. In this case (at this time, the pressure of the heat treatment unit 14 increases), exhaust gas is also introduced into the annular space SB and heat treatment is performed in parallel to prevent a reduction in processing capacity. Further, even when the amount of exhaust gas increases rapidly, the processing capacity can be rapidly increased by introducing exhaust gas into both the cylindrical space SA and the annular space SB.

しかも、排ガス処理装置１０は、環状空間部ＳＢにおいても、排ガスが旋回流となって流れることで、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部１２から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。
具体的には、円筒状ハウジング２０の内壁に設けられた螺旋状の案内板３０によって、環状空間ＳＢ内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段が構成されていることから、加熱処理部１４の環状空間ＳＢにおいて、その基端部から末端部へ向けて排ガスが一方向に通過する際に、排ガスが螺旋状の案内板３０に倣って流れ、排ガスに旋回流が形成される。よって、環状空間ＳＢにおいても、排ガスの加熱時間が十分に確保され、排ガス導入部１２から導入される排ガス量が急激に増加するような場合であっても、必要な分解能力が確保される。 Moreover, in the exhaust gas treatment device 10, the exhaust gas flows as a swirling flow even in the annular space portion SB, so that the heating time of the exhaust gas is sufficiently secured, and the amount of exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction unit 12 increases rapidly. Even in such a case, the necessary disassembly capability is ensured.
Specifically, the spiral guide plate 30 provided on the inner wall of the cylindrical housing 20 constitutes a rectifier that creates a swirling flow in the exhaust gas inside the annular space SB. In the space SB, when the exhaust gas passes in one direction from the base end portion to the terminal end portion, the exhaust gas flows following the spiral guide plate 30, and a swirl flow is formed in the exhaust gas. Therefore, even in the annular space SB, the heating time of the exhaust gas is sufficiently ensured, and even when the amount of the exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction part 12 increases rapidly, the necessary decomposition capability is ensured.

なお、本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置１０は、円筒管２０が上下方向に延設されていることにより、加熱処理工程における、排ガス導入部１２から、加熱処理部１４、更に水処理部１６へと至る排ガスや、排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスは、円筒管ＳＡおよび環状空間ＳＢ内を通過する過程において、円滑に加熱処理されるものとなる。   In addition, the exhaust gas treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention has the cylindrical tube 20 extending in the vertical direction, so that the heat treatment process from the exhaust gas introduction part 12 to the heat treatment part 14 and further the water treatment in the heat treatment process. The exhaust gas reaching the part 16 and the powder and gas generated by the heat treatment of the exhaust gas are smoothly heated in the process of passing through the cylindrical tube SA and the annular space SB.

又、排ガス処理装置１０は、半導体製造工程において排出されるプロセスガスとクリーニングガスとが、吸気配管３６から排ガス導入部１２を経由し、加熱処理部１４に対し交互に供給される。そして、プロセスガスの熱処理において生成され、加熱処理部１４の下部に付着するＳｉＯ２等の堆積物は、クリーニングガスの熱処理において生成されるフッ素等のハロゲンガスで再分解されることで、減量される。すなわち、頻繁に排ガスの処理を停止して機械的に堆積物の除去を行う必要もなく、排ガスの処理作業を長期にわたり連続して行うことが可能となる。 In the exhaust gas treatment apparatus 10, process gas and cleaning gas discharged in the semiconductor manufacturing process are alternately supplied from the intake pipe 36 to the heat treatment part 14 via the exhaust gas introduction part 12. The deposits such as SiO 2 that are generated in the heat treatment of the process gas and adhere to the lower portion of the heat treatment unit 14 are reduced by being re-decomposed with a halogen gas such as fluorine generated in the heat treatment of the cleaning gas. The That is, there is no need to frequently stop the exhaust gas treatment and mechanically remove the deposits, and the exhaust gas treatment operation can be continuously performed over a long period of time.

又、排ガス処理装置１０は、冷却水供給手段４６から冷却水が無蓋円環状の冷却水環流プール３８へと供給され、冷却水環流プール３８から冷却水はオーバーフローして、垂直円管４２を伝って循環タンク４０へと垂下する。この際に、冷却水は冷却水環流プール３８から旋回状態でオーバーフローすることで、垂直円管４２が均等な濡れ壁状態に保持される。よって、排ガスが加熱処理部１４にて加熱処理されて生成される粉体及びガスが、垂直円管４２に付着、堆積することを防ぐことができる。そして、垂直円管４２を流れる高温のガス及び粉体を、シャワーヘッド４４から噴射される冷却水によって冷却すると共に、未反応ガスについて加水分解、気液分離し、粉体については冷却水により捕獲して、粉体分離する。しかも、シャワーヘッド４４から供給され、未反応ガスや粉体を捕獲した冷却水は、垂直円管４２を伝ってオーバーフローする冷却水と合流することによって、飛散することなく冷却水の循環タンク４０へと送られることとなる。更に、垂直円管４２に噴射される水も旋回水流となり、垂直円管４２を流れる高温のガス及び粉体を効率的に冷却すると共に、未反応ガスを効率的に加水分解し、粉体を効率的に除去することができる。   Further, in the exhaust gas treatment device 10, the cooling water is supplied from the cooling water supply means 46 to the non-circular annular cooling water circulation pool 38, and the cooling water overflows from the cooling water circulation pool 38 and travels through the vertical circular pipe 42. And hangs down to the circulation tank 40. At this time, the cooling water overflows from the cooling water circulation pool 38 in a swiveling state, so that the vertical circular pipe 42 is maintained in a uniform wet wall state. Therefore, it is possible to prevent the powder and gas generated by the heat treatment of the exhaust gas from the heat treatment unit 14 from adhering to and accumulating on the vertical circular tube 42. The high-temperature gas and powder flowing through the vertical circular pipe 42 are cooled by the cooling water sprayed from the shower head 44, the unreacted gas is hydrolyzed and gas-liquid separated, and the powder is captured by the cooling water. Then, the powder is separated. In addition, the cooling water supplied from the shower head 44 and capturing unreacted gas and powder merges with the cooling water that overflows through the vertical circular pipe 42, so that it does not scatter and flows into the cooling water circulation tank 40. Will be sent. Furthermore, the water injected into the vertical circular pipe 42 also becomes a swirling water flow, which efficiently cools the high-temperature gas and powder flowing through the vertical circular pipe 42 and efficiently hydrolyzes the unreacted gas, It can be removed efficiently.

又、排ガス処理装置１０は、冷却水の循環タンク４０内に貯留された水、即ち、循環水を冷却水として再利用するものである。具体的には、冷却水の循環タンク４０に設けられたスラッジ回収堰４０ａによって、冷却水に含まれる粉体が重力分離され、スラッジ回収堰４０ａをオーバーフローした冷却水は、冷却水供給手段４６により、冷却水として再利用される。なお、冷却水供給手段４６は、新水配管６４から新水の供給を受けるための新水導入管路（新水分岐管）７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄも備えており、適宜、通常の加熱分解処理工程にも用いることが可能である。
又、冷却水の循環タンク４０の内部において、垂直円管４２から流入するガスに対し、シャワーヘッド５２から冷却水を噴射することにより、垂直円管４２から流入するガスに残存する未反応ガスや粉体を更に洗浄し、循環タンク４０内部においても気液分離及び粉体分離を行うことができる。 The exhaust gas treatment device 10 reuses water stored in the cooling water circulation tank 40, that is, the circulating water as cooling water. Specifically, the powder contained in the cooling water is gravity-separated by the sludge recovery weir 40a provided in the cooling water circulation tank 40, and the cooling water overflowing the sludge recovery weir 40a is supplied by the cooling water supply means 46. Reused as cooling water. The cooling water supply means 46 is also provided with new water introduction pipes (new water branch pipes) 70a, 70b, 70c, 70d for receiving the supply of fresh water from the fresh water pipe 64. It can also be used in the decomposition process.
In addition, by injecting the cooling water from the shower head 52 to the gas flowing in from the vertical circular pipe 42 inside the cooling water circulation tank 40, the unreacted gas remaining in the gas flowing in from the vertical circular pipe 42 or The powder can be further washed, and gas-liquid separation and powder separation can be performed in the circulation tank 40.

本発明の実施の形態に係る排ガス処理装置の外観図である。1 is an external view of an exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示される排ガス処理装置の内部構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the waste gas processing apparatus shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０：排ガス処理装置、１２：排ガス導入部、１４：加熱処理部、１６：水処理部、１８：最終処理部、２０：円筒管、２２：電磁誘導加熱手段、２２ａ：円筒状の電磁コイル、２４：整流手段、２６：コイルケース、２８：円筒状ハウジング、３０：整流手段、３２ａ、３２ｂ：分岐配管、３４：自動バルブ、３８：冷却水環流プール、４０：冷却水の循環タンク、４０ａ：スラッジ回収堰、４２：垂直円管、 ４４、５２：シャワーヘッド、４６：冷却水供給手段、ＳＡ：円筒状空間、ＳＢ：環状空間   10: exhaust gas treatment device, 12: exhaust gas introduction unit, 14: heat treatment unit, 16: water treatment unit, 18: final treatment unit, 20: cylindrical tube, 22: electromagnetic induction heating means, 22a: cylindrical electromagnetic coil, 24: rectifying means, 26: coil case, 28: cylindrical housing, 30: rectifying means, 32a, 32b: branch piping, 34: automatic valve, 38: cooling water circulation pool, 40: cooling water circulation tank, 40a: Sludge recovery weir, 42: vertical circular pipe, 44, 52: shower head, 46: cooling water supply means, SA: cylindrical space, SB: annular space

Claims (11)

排ガス導入部と、排ガスを加熱する加熱処理部と、排ガスが加熱処理されて生成される粉体及びガスを冷却、加水分解、気液分離及び粉体分離の何れか又は全てを行う水処理部と、ガス中に残存するミストを除去する最終処理部とを備え、
前記加熱処理部には、前記排ガス導入部によって導入された排ガスが、その基端部から末端部へ向けて一方向に通過する円筒管と、該円筒管を加熱する電磁誘導加熱手段と、該円筒管内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段とが設けられていることを特徴とする排ガス処理装置。 An exhaust gas introduction unit, a heat treatment unit for heating the exhaust gas, and a water treatment unit for cooling, hydrolyzing, gas-liquid separation, and powder separation or all of powder and gas generated by heat treatment of the exhaust gas And a final processing unit for removing mist remaining in the gas,
The heat treatment unit includes a cylindrical tube through which the exhaust gas introduced by the exhaust gas introduction unit passes in one direction from the base end to the terminal, electromagnetic induction heating means for heating the cylindrical tube, An exhaust gas treatment apparatus, comprising: rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the cylindrical tube. 前記円筒管内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段は、前記円筒管の内壁に設けられた螺旋状の案内板であることを特徴とする請求項１記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, wherein the rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the cylindrical tube is a spiral guide plate provided on an inner wall of the cylindrical tube. 前記誘導加熱手段は円筒状の電磁コイルであり、前記円筒管の外壁に隣接して設置され、かつ、円筒状のコイルケースによって密閉されていることを特徴とする請求項１又は２記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas according to claim 1 or 2, wherein the induction heating means is a cylindrical electromagnetic coil, is installed adjacent to the outer wall of the cylindrical tube, and is sealed by a cylindrical coil case. Processing equipment. 前記加熱処理部には、前記コイルケースの外周部を覆う円筒状ハウジングが設けられ、該円筒状ハウジングと前記コイルケースとの間に環状空間が形成され、かつ、該環状空間と、前記円筒管の内壁により形成された円筒状空間とが、前記加熱処理部の末端部にて合流されており、
前記排ガス導入部は、少なくとも、前記円筒管の内壁により形成された円筒状空間の基端部と、前記環状空間の基端部とに連通する分岐管を備え、かつ、該分岐管の一方若しくは双方に対し、選択的に排ガスを供給する切替え手段を備えることを特徴とする請求項３記載の排ガス処理装置。 The heat treatment unit is provided with a cylindrical housing that covers the outer periphery of the coil case, an annular space is formed between the cylindrical housing and the coil case, and the annular space and the cylindrical tube And the cylindrical space formed by the inner wall of the heat treatment unit is joined at the end of the heat treatment unit,
The exhaust gas introduction part includes at least a branch pipe communicating with a base end part of a cylindrical space formed by an inner wall of the cylindrical pipe and a base end part of the annular space, and one of the branch pipes or 4. An exhaust gas treatment apparatus according to claim 3, further comprising a switching means for selectively supplying exhaust gas to both. 前記環状空間内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段を備えることを特徴とする請求項４記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to claim 4, further comprising a rectifying unit that creates a swirling flow in the exhaust gas inside the annular space. 前記環状空間内部の排ガスに旋回流を作り出す整流手段は、前記円筒状ハウジングの内壁に設けられた螺旋状の案内板であることを特徴とする請求項５記載の排ガス処理装置。 6. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 5, wherein the rectifying means for creating a swirling flow in the exhaust gas inside the annular space is a spiral guide plate provided on an inner wall of the cylindrical housing. 前記円筒管は上下方向に延設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the cylindrical tube extends in a vertical direction. 前記水処理部には、前記加熱処理部の末端部に面する無蓋円環状の冷却水環流プールと、冷却水の循環タンクと、前記冷却水環流プールの内周壁に連続して下方へと延び、前記冷却水の循環タンクに連通する垂直円管と、該垂直円管内に冷却水を噴射するシャワーヘッドと、該シャワーヘッド及び前記冷却水環流プールに冷却水を供給する、冷却水供給手段とを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の排ガス処理装置。 The water treatment unit includes a non-circular annular cooling water circulation pool facing the end of the heat treatment unit, a cooling water circulation tank, and an inner peripheral wall of the cooling water circulation pool that extends downward. A vertical circular pipe communicating with the circulation tank of the cooling water, a shower head for injecting the cooling water into the vertical circular pipe, and a cooling water supply means for supplying the cooling water to the shower head and the cooling water circulation pool. The exhaust gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 前記冷却水供給手段は、前記循環タンク内に貯留された水を冷却水の供給源として用いることを特徴とする請求項８記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas processing apparatus according to claim 8, wherein the cooling water supply means uses water stored in the circulation tank as a cooling water supply source. 前記循環タンクの内部には、前記垂直円管から流入するガスに冷却水を噴射するシャワーヘッドを備えることを特徴とする請求項８又は９記載の排ガス処理装置。 The exhaust gas treatment apparatus according to claim 8 or 9, further comprising a shower head that injects cooling water into the gas flowing in from the vertical circular pipe inside the circulation tank. 前記循環タンクには、スラッジ回収堰が設けられていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項記載の排ガス処理装置。 11. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 8, wherein a sludge recovery weir is provided in the circulation tank.
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