KR100561200B1 - 플라즈마 반응장치 - Google Patents

플라즈마 반응장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100561200B1
KR100561200B1 KR1020050111487A KR20050111487A KR100561200B1 KR 100561200 B1 KR100561200 B1 KR 100561200B1 KR 1020050111487 A KR1020050111487 A KR 1020050111487A KR 20050111487 A KR20050111487 A KR 20050111487A KR 100561200 B1 KR100561200 B1 KR 100561200B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reactor
raw material
plasma
electrode
liquid
Prior art date
Application number
KR1020050111487A
Other languages
English (en)
Inventor
김관태
송영훈
이대훈
이재옥
차민석
신완호
김석준
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020050111487A priority Critical patent/KR100561200B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100561200B1 publication Critical patent/KR100561200B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마 반응장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반응로의 상부에 플라즈마 반응대를 일시 정체시켜 고온 영역을 형성하기 위한 광역챔버를 형성하고 상기 광역챔버 상에 액상원료공급기구를 통해 추가적인 액상 원료를 공급하도록 함으로써, 전극에 의한 연속적인 플라즈마 반응이 구현됨은 물론, 공급되는 액상 원료를 미립화 및 기화시켜 혼합성을 높이고 반응특성을 최적화시킬 수 있으며, 액상 원료의 공급을 위한 반응로 내부에 형성된 유입로가 최적의 형상을 갖도록 하여 원료 간의 혼합을 용이하게 하고, 공급되는 원료의 국부적 체류현상을 방지할 수 있음과 동시에, 전극이 반응로 내부에 액상 원료의 유입을 위한 구조를 갖도록 하여 원료 공급 방식의 다양성을 얻고 원료의 추가 공급시 관체 등의 추가되는 설비를 최대한 배제시킬 수 있는 플라즈마 반응장치에 관한 것이다.
플라즈마, 원료, 전극, 온도, 챔버

Description

플라즈마 반응장치 {Apparatus for Plasma Reaction}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응장치를 나타낸 종단면도,
도 2는 도 1에서 반응로에 액상원료공급기구가 연통된 모습을 보인 횡단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반응로에 액상원료공급기구가 연통된 모습을 보인 횡단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10,110: 반응로 11: 원료유입관
13: 배출구 15: 광역챔버
17,117: 유입로 30: 전극
31: 액상원료공급관 33: 원료유입로
35: 챔버 37: 기체공급관
50: 액상원료공급기구 51: 노즐
100: 플라즈마 반응장치
본 발명은 플라즈마 반응장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반응로의 상부에 플라즈마 반응대를 일시 정체시켜 고온 영역을 형성하기 위한 광역챔버를 형성하고 상기 광역챔버 상에 액상원료공급기구를 통해 추가적인 액상 원료를 공급하도록 함으로써, 전극에 의한 연속적인 플라즈마 반응이 구현됨은 물론, 공급되는 액상 원료를 미립화 및 기화시켜 혼합성을 높이고 반응특성을 최적화시킬 수 있으며, 액상 원료의 공급을 위한 반응로 내부에 형성된 유입로가 최적의 형상을 갖도록 하여 원료 간의 혼합을 용이하게 하고, 공급되는 원료의 국부적 체류현상을 방지할 수 있음과 동시에, 전극이 반응로 내부에 액상 원료의 유입을 위한 구조를 갖도록 하여 원료의 추가 공급시 관체 등의 추가되는 설비를 최대한 배제시킬 수 있는 플라즈마 반응장치에 관한 것이다.
일반적으로 물질의 상태는 고체, 액체, 기체 등 세가지로 나뉘는데, 상기 고체에 에너지를 가하면 액체가 되고, 이러한 액체에 다시 에너지를 가하면 기체가 되며, 이러한 기체에 보다 높은 에너지를 가하면 전기적 극성을 갖는 전자 및 이온으로 구성된 제 4의 물질 상태인 플라즈마가 발생되는데 자연상태에서는 번개, 오로라, 대기 속의 이온층 등으로 관찰되며, 일상 생활에서 볼 수 있는 인공적인 플라즈마 상태로는 형광등, 수은등, 네온사인 등이 있다.
이러한 플라즈마는 초고온에서 운동에너지가 큰 기체가 상호 충돌에 의해 원자나 분자로부터 음전하를 띈 전자로 분리된 것으로, 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태를 말하며, 전하의 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하수가 거의 같은 밀도로 분포되어 전기적으로도 거의 중성인 상태이다.
상기와 같은 플라즈마는 아크와 같이 온도가 높은 고온 플라즈마와 전자의 에너지는 높지만 이온의 에너지가 낮아 실제로 느끼는 온도는 상온에 가까운 저온 플라즈마로 분류되는데, 직류, 초고주파, 전자빔 등 전기적 방법을 가해 생성한 다음 자기장 등을 이용해 이러한 상태를 유지 하도록 하여 사용한다.
상기 플라즈마는 어떠한 압력조건에서 발생시키느냐에 따라 발생기술 및 활용처가 크게 달라지는데, 압력이 낮은 진공조건에서는 플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 반도체 공정, 신소재 합성 공정에서는 플라즈마를 발생시켜 화학반응, 증착, 부식에 이용하고, 대기압 상태의 플라즈마는 환경에 유해한 가스를 처리하거나 새로운 물질을 만드는데 이용된다.
상기와 같이 플라즈마를 이용하여 화학적 반응을 이끌어내거나 유해가스를 처리하는 장치가 바로 플라즈마 반응장치이다.
상기 플라즈마 반응장치는 크게 반응로, 전극, 원료유입수단으로 구성된다. 여기서, 상기 반응로는 각 구성품이 결합되고, 플라즈마 반응을 위한 공간을 제공하는 몸체에 해당되며, 상기 전극은 상기 반응로의 벽면과 전압차를 유도하여 반응을 위한 플라즈마가 생성될 수 있도록 한다. 상기 원료유입수단은 상기 반응로와 연통되어 액상 또는 기상의 원료를 상기 반응로의 내부에 공급하는 것으로서, 통상 관체나 분사기구가 이에 해당된다.
상기와 같은 플라즈마 반응장치에서 반응효율을 높이기 위해서는 반응로 및 전극의 최적화된 구조 및 형상이 제시되어야 하며, 유입되는 원료(특히 액상) 또한, 활성화 되어야 하며, 다종 원료의 반응시에는 원료 간의 혼합이 잘 이루어져야 한다.
그런데, 종래에는 상기와 같은 과제에 부합하기 위한 기술의 개발이 미비하여, 플라즈마 반응장치에서 플라즈마 반응이 불연속적으로 이루어지거나, 반응을 위한 원료(특히 액상원료)의 유입시 원료의 활성화 및 원료 간의 혼합이 잘 이루어지지 않아 결국, 플라즈마 반응 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연속적인 플라즈마 반응과 플라즈마 반응대에 추가적인 원료를 공급하여 반응을 유도함에 있어, 전극에 의한 연속적인 플라즈마 반응이 구현됨은 물론, 공급되는 액상 원료를 미립화 및 기화시켜 혼합성을 높이고 반응특성을 최적화시킬 수 있으며, 이에 따라 고효율의 추가 반응을 이끌어 낼 수 있는 플라즈마 반응장치를 제공함에 있다.
이와 더불어, 본 발명은 공급되는 원료 간의 혼합을 용이하게 하고, 원료의 국부적 체류현상을 방지할 수 있는 플라즈마 반응장치를 제공함에 또한, 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 원료의 추가 공급시 관체 등의 추가되는 설비를 최대한 배제시킬 수 있는 플라즈마 반응장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 플라즈마 반응장치에 있어서,하부 일측에 플라즈마 반응을 위한 원료를 공급받기 위해 원료유입관이 연통되고, 상단에는 플라즈마 반응물을 배출시키기 위한 배출구가 형성되며, 내부에 공급된 원료의 플라즈마 반응시 플라즈마 반응대를 확장시켜 일시 정체시키기 위한 광역챔버가 형성되도록 전극 보다 상측에 위치한 구간은 그 폭이 확장되는 중공의 반응로와; 공급된 원료의 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 발생시킬 수 있도록 상기 반응로의 내부로 돌출되며, 상기 반응로의 벽면과는 일정간격 이격되도록 상기 반응로의 저면으로 내입되어 결합되는 전극과; 상기 광역챔버 상에 액상 원료를 공급하기 위해 원료가 분출되도록 일측단에 형성된 노즐이 상기 반응로의 내벽에 형성된 다수의 유입로들에 각각 대응되어 연통되는 다수의 액상원료공급기구; 를 포함하여 구성되고, 상기 유입로들은 상기 반응로의 내벽과 수직하며, 각각의 유입로들은 분출되는 원료가 상기 반응로의 내부에서 혼합될 수 있도록 상호 대향되게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 플라즈마 반응장치에 있어서, 하부 일측에 플라즈마 반응을 위한 원료를 공급받기 위해 원료유입관이 연통되고, 상단에는 플라즈마 반응물을 배출시키기 위한 배출구가 형성되며, 내부에 공급된 원료의 플라즈마 반응시 플라즈마 반응대를 확장시켜 일시 정체시키기 위한 광역챔버가 형성되도록 전극 보다 상측에 위치한 구간은 그 폭이 확장되는 중공의 반응로와; 공급된 원료의 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 발생시킬 수 있도록 상기 반응로의 내부로 돌출되며, 상기 반응로의 벽면과는 일정간격 이격되도록 상기 반응로의 저면으로 내입되어 결합되 는 전극과; 상기 광역챔버 상에 액상 원료를 공급하기 위해 원료가 분출되도록 일측단에 형성된 노즐이 상기 반응로의 내벽에 형성된 다수의 유입로들에 각각 대응되어 연통되는 다수의 액상원료공급기구; 를 포함하여 구성되고, 상기 유입로들은 상기 반응로의 내부로 분출되는 원료가 회전류를 형성하며 진행될 수 있도록 반응로의 내벽과 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 설명에 앞서, 본 발명은 액상 또는 기상의 원료를 플라즈마 반응시켜 상기 원료의 개질 반응을 이루어 내거나, 또는, 폐기물질, 자동차 매연 등의 각종 유해물질 원료로 하여 이를 플라즈마 반응시켜 처리하는 장치에 관한 것이며, 이에 따라 이하의 실시예 설명에서 언급되는 원료는 화학적 조성물과 환경에 유해한 각종 유해물질을 포함함을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응장치를 나타낸 종단면도이고, 도 2는 도 1에서 반응로에 액상원료공급기구가 연통된 모습을 보인 횡단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 반응장치(100)는 크게 반응로(10), 전극(30), 액상원료공급기구(50)로 구성된다.
상기 반응로(10)는 내부에 플라즈마 반응을 위한 공간을 제공하기 위해 중공 으로 이루어지며, 대략 원통의 형상을 취한다. 이러한 반응로(10)는 하부 일측에 플라즈마 반응을 위한 원료를 공급받기 위해 원료유입관(11)이 연통되고, 상단에는 플라즈마 반응물을 배출시키기 위한 배출구(13)가 형성된다.
여기서, 상기 반응로(10)의 특징적 구조 및 형상을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 반응로(10)는 그 상부, 즉, 전극(30)보다 상측에 위치한 구간의 폭은 확장되어 내부에 광역챔버(15)가 형성된다. 또한, 상기 광역챔버(15)의 외벽을 이루는 반응로(10)의 내벽에는 다수의 유입로(17)들이 형성된다. 여기서, 상기 유입로(17)는 후술될 액상원료공급기구(50)와 연계하여 상세히 설명하도록 한다. 상기와 같이 반응로(10)의 내부에 광역챔버(15)가 형성될 경우, 원료가 상기 반응로(10)의 전극(30)이 위치한 구간에서 플라즈마 반응되어 형성되는 플라즈마 반응대가 상기 광역챔버(15)를 통해 확장되어 일시 정체된다. 이에 따라, 플라즈마 반응 생성물의 체류시간이 증대되어 플라즈마 형성의 불연속성을 배제시킬 수 있는 작용효과가 발생되며, 상기 광역챔버(15)에 보다 고온의 영역이 형성됨에 기인하여 상기 광역챔버(15) 상에서의 추가적인 고온 상태의 반응이 유리하게 되는 작용효과가 더불어 발생된다.
아울러, 상기 반응로(10)의 상부는 직각으로 단을져 꺽여지게 되는데, 이에 따라 상기 반응로(10)의 상측 선단에 형성된 배출구(13)는 상기 광역챔버(15)의 수직 연장선 상에 위치하지 않게 된다. 상기와 같은 구조에 의하면, 상기 광역챔버(15) 상에 플라즈마 반응대가 보다 체류되는 것이 가능하며, 이에 파생된 작용효과 로서 상기 광역챔버(15) 상에 보다 신뢰성 있는 고온 영역이 형성되는 것이 가능하다.
상기 전극(30)은 상기 반응로(10)의 내부에 공급된 원료의 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 발생시킬 수 있도록 상기 반응로(10)의 내부로 돌출되며, 상기 반응로(10)의 벽면과는 일정간격 이격되도록 상기 반응로(10)의 저면으로 내입되어 결합되는 것으로서 전압 발생을 위해 외부전원과 연결되어야 함은 당연하다. 상기 전극(30)은 그 형상에 있어 다음과 같은 특징을 갖는다.
상기 전극(30)은 상부가 원추의 형상을 취하며 그 하부가 원기둥 형으로 연장된 형상을 갖는다. 이에 따라, 상기 전극(30)은 원추의 밑면에 해당되는 대략 중앙 부위의 폭이 타 부위보다 상대적으로 확장된다. 여기서, 상기 전극(30)의 원기둥 형으로 연장 형성된 하부는 상기 전극(30)의 상부보다 그 폭이 상대적으로 협소되며, 상기 전극(30)에서 원추의 꼭지점과 상기 원추와 원기둥의 연결된 부위는 둥글게 만곡된다. 상기와 같은 구조에 의하면, 상기 전극(30)과 반응로(10)의 내벽이 이루는 간격은 상기 전극(30)의 높이방향을 따라 차등되는데, 즉, 상기 전극(30)의 중앙 부위에서는 상기 반응로(10)의 내벽과 이루는 간격이 협소되며, 상기 전극(30)의 중앙 부위를 중심으로 상,하측은 상기 반응로(10)의 내벽과 상대적으로 넓은 간격 및 공간을 유지하게 된다. 따라서, 상기 반응로(10) 내부의 전극(30) 중앙 부위 보다 하측에 위치한 구간에 원료가 유입될 경우, 상기 전극(30) 중앙 부위와 반응로(10) 내벽이 이루는 간격이 협소됨에 기인하여 유입되는 원료가 상기 전극(30)의 상측으로 바로 진행되기 보다는 상기 전극(30)의 하부에서 일시 정체되어 충분히 혼합된 후 진행되는 것이 가능하다.
아울러, 상기와 같은 전극(30)에는 액상의 원료를 추가로 공급하기 위한 구조가 마련되는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
상기 전극(30)의 내부에는 일정공간의 챔버(35)가 형성되고, 상기 전극(30)의 저면에는 상기 챔버(35)로 액상의 원료를 유입시키기 위한 액상원료공급관(31)이 연통되며, 또한, 상기 전극(30)의 내벽에는 상기 챔버(35) 상의 원료를 상기 반응로 내부(바람직하게는 상기 전극의 하부)로 공급하기 위한 원료유입로(33)가 관통 형성된다. 즉, 상기 원료유입로(33)는 상기 전극(30)의 폭이 확장된 중앙 부위를 기준하여 하측에 형성되는데, 이때, 상기 원료유입로(33)는 원료가 하향 유입되어 전극(30)의 하부에서 타 원료(다른 관체 및 기구를 통해 유입되는 원료)와 충분히 혼합될 수 있도록 상기 반응로(10)의 저면을 향하여 하향 경사지게 형성됨이 바람직하며, 상기 반응로(10)의 내부로 유입되는 원료가 원료 간의 혼합이 유리한 회전류를 형성하며 진행될 수 있도록 상기 전극(30)의 원주방향으로 상기 전극(30)의 벽면과 경사진 형태, 이른바, 스월(Swirl)구조로 형성됨이 바람직하다. 상기한 바에 의하면, 반응로(10)에 별도의 관체를 연결함 없이도 상기 반응로(10)의 내부로 액상의 원료를 추가 공급하는 것이 가능하다.
또한, 상기 액상원료공급관(31)에는 기체공급관(37)이 연통되는데, 이에 따르면, 상기 챔버(35) 상으로 액상의 원료와 함께 상기 액상 원료를 미립화 시키기 위한 기체를 동반 유입시킬 수 있어 액상의 원료가 상기 챔버(35) 및 반응로의 내부에서 충분히 확산되는 것이 가능하다.
한편, 상기 액상원료공급기구(50)는 상기 광역챔버(15) 상에 액상 원료를 공급하기 위해 상기 반응로(10)에 설치되는 것으로서, 원료가 분출되도록 일측단에 형성된 노즐(51)이 상기 반응로(10)의 내벽에 형성된 다수의 유입로(17)들에 각각 대응되어 연통된다.
이에 따르면, 상기 액상원료공급기구(50)의 노즐(51)로부터 분출된 액상 원료가 상기 유입로(17)들에 의해 안내되어 상기 광역챔버(15) 상으로 분출되는 것이 가능하다.
여기서, 상기 유입로(17)의 형성된 구조에 따라 상기 광역챔버(15) 상으로 분출되는 액상 원료의 진행 형태가 결정되어짐은 당연하다.
본 실시예에서는 상기 반응로(10)의 내벽에 형성된 다수의 유입로(17)들에 있어, 각각의 유입로(17)들은 상기 반응로(10)의 내벽과 수직(여기서, 반응로 내벽과 수직이라 함은 반응로 내부의 해당 접선과 수직을 의미함)하며, 또한, 분출되는 원료가 상기 반응로(10)의 내부에서 용이하게 혼합될 수 있도록 상호 대향되게 형성된다.
상기와 같이, 상기 반응로(10)에 액상원료공급기구(50)를 설치할 경우, 광역챔버(15) 상에서 추가적인 플라즈마 반응을 유도할 수 있다. 또한, 본 발명의 특징에 따라 상기 광역챔버(15)가 보다 고온의 영역으로 조성됨에 기인하여, 상기 반응로(10)의 내부로 공급되는 액상 원료가 보다 활성화되어 반응효율을 높일 수 있는 작용효과가 발생된다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예를 설명하도록 한다. 설명에 앞서, 전술된 실시예와 동일한 구조를 갖는 구성품에는 동일 도번을 부여하며, 전술된 실시예와의 차이점만을 설명함을 밝혀둔다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반응로에 액상원료공급기구가 연통된 모습을 보인 횡단면도이다. 도시된 바와 같이,
본 실시예에서는 반응로(110)의 내벽에 형성된 다수의 유입로(117)들이 상기 반응로(110)의 내부로 분출되는 원료가 회전류를 형성하며 진행될 수 있도록 상기 반응로(110)의 내벽과 경사진 형태, 즉, 스월(Swirl)구조로 형성된다. 이에 따라, 상기 유입로(117)들에 각각 노즐(51)이 연통된 액상원료공급기구(50)들 또한 상기 반응로(110)의 내벽과 경사지게 됨은 당연하다. 상기와 같은 구조에 의해 원료가 회전류를 형성하며 진행될 경우, 전술한 실시예와 마찬가지로 원료 간의 혼합효율을 높일 수 있는 작용효과가 있으며, 상기 반응로(110) 내부에서 원료의 국부적 체류 현상을 방지하여 반응 효율을 높일 수 있는 작용효과가 더불어 발생된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 반응로의 상부에 플라즈마 반응대를 일시 정체시켜 고온 영역을 형성하기 위한 광역챔버를 형성하고 상기 광역챔버 상에 액상원료공급기구를 통해 추가적인 액상 원료를 공급하도록 함으로써, 전극에 의한 연속적인 플라즈마 반응이 구현됨은 물론, 공급되는 액상 원료를 미립화 및 기화시켜 혼합성을 높이고 반응특성을 최적화시킴으로써, 고효율의 추가 반응을 이 끌어 낼 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 액상 원료의 공급을 위한 반응로 내부에 형성된 유입로가 최적의 형상을 갖도록 하여 원료 간의 혼합을 용이하게 하고, 공급되는 원료의 국부적 체류현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 전극이 반응로 내부에 액상 원료의 유입을 위한 구조를 갖도록 하여 원료의 추가 공급시 관체 등의 추가되는 설비를 최대한 배제시킬 수 있는 효과가 있다.
이러한, 효과들은 공급되는 원료의 개질 반응이나, 유해물질 등의 처리시 반응효율을 높여, 결국, 반응 후 결과물의 신뢰성을 높이고 환경을 이롭게 하는 궁극적 목표를 달성케 한다.

Claims (7)

  1. 플라즈마 반응장치에 있어서,
    하부 일측에 플라즈마 반응을 위한 원료를 공급받기 위해 원료유입관(11)이 연통되고, 상단에는 플라즈마 반응물을 배출시키기 위한 배출구(13)가 형성되며, 내부에 공급된 원료의 플라즈마 반응시 플라즈마 반응대를 확장시켜 일시 정체시키기 위한 광역챔버(15)가 형성되도록 전극(30) 보다 상측에 위치한 구간은 그 폭이 확장되는 중공의 반응로(10)와;
    공급된 원료의 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 발생시킬 수 있도록 상기 반응로(10)의 내부로 돌출되며, 상기 반응로(10)의 벽면과는 일정간격 이격되도록 상기 반응로(10)의 저면으로 내입되어 결합되는 전극(30)과;
    상기 광역챔버(15) 상에 액상 원료를 공급하기 위해 원료가 분출되도록 일측단에 형성된 노즐(51)이 상기 반응로(10)의 내벽에 형성된 다수의 유입로(17)들에 각각 대응되어 연통되는 다수의 액상원료공급기구(50);
    를 포함하여 구성되고, 상기 유입로(17)들은 상기 반응로(10)의 내벽과 수직하며, 각각의 유입로(17)들은 분출되는 원료가 상기 반응로(10)의 내부에서 혼합될 수 있도록 상호 대향되게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  2. 플라즈마 반응장치에 있어서,
    하부 일측에 플라즈마 반응을 위한 원료를 공급받기 위해 원료유입관(11)이 연통되고, 상단에는 플라즈마 반응물을 배출시키기 위한 배출구(13)가 형성되며, 내부에 공급된 원료의 플라즈마 반응시 플라즈마 반응대를 확장시켜 일시 정체시키기 위한 광역챔버(15)가 형성되도록 전극(30) 보다 상측에 위치한 구간은 그 폭이 확장되는 중공의 반응로(110)와;
    공급된 원료의 플라즈마 반응을 위한 방전전압을 발생시킬 수 있도록 상기 반응로(110)의 내부로 돌출되며, 상기 반응로(110)의 벽면과는 일정간격 이격되도록 상기 반응로(110)의 저면으로 내입되어 결합되는 전극(30)과;
    상기 광역챔버(15) 상에 액상 원료를 공급하기 위해 원료가 분출되도록 일측단에 형성된 노즐(51)이 상기 반응로(110)의 내벽에 형성된 다수의 유입로(117)들에 각각 대응되어 연통되는 다수의 액상원료공급기구(50);
    를 포함하여 구성되고, 상기 유입로(117)들은 상기 반응로(110)의 내부로 분출되는 원료가 회전류를 형성하며 진행될 수 있도록 반응로(110)의 내벽과 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전극(30)은 상부가 원추의 형상을 취하며 그 하부가 원기둥 형으로 연장된 형상을 가져 그 중앙 부위의 폭이 확장된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극(30)은 내부에 일정공간의 챔버(35)가 형성되고, 그 저면에는 상기 챔버(35)로 액상의 원료를 공급하기 위한 액상원료공급관(31)이 연통되며, 상기 전극(30)의 내벽에는 상기 챔버(35) 상의 원료를 상기 반응로(10,110) 내부로 유입하기 위한 원료유입로(33)가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액상원료공급관(31)에는 상기 챔버(35) 상으로 상기 액상의 원료와 함께 기체를 동반 유입시킬 수 있도록 기체공급관(37)이 연통된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 원료유입로(33)는 상기 전극(30)의 폭이 확장된 중앙 부위를 기준하여 하측에 형성되며, 상기 반응로(10,110)의 저면을 향하여 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 원료유입로(33)는 상기 반응로(10,110)의 내부로 유입되는 원료가 회전류를 형성하며 진행될 수 있도록 상기 전극(30)의 원주방향으로 상기 전극(30)의 벽면과 경사진 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응장치.
KR1020050111487A 2005-11-21 2005-11-21 플라즈마 반응장치 KR100561200B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050111487A KR100561200B1 (ko) 2005-11-21 2005-11-21 플라즈마 반응장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050111487A KR100561200B1 (ko) 2005-11-21 2005-11-21 플라즈마 반응장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100561200B1 true KR100561200B1 (ko) 2006-03-15

Family

ID=37179626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050111487A KR100561200B1 (ko) 2005-11-21 2005-11-21 플라즈마 반응장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100561200B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007043783A1 (en) 2005-10-10 2007-04-19 Korea Institute Of Machinery And Materials Apparatus for plasma reaction and method of plasma reaction using it

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007043783A1 (en) 2005-10-10 2007-04-19 Korea Institute Of Machinery And Materials Apparatus for plasma reaction and method of plasma reaction using it
US8524162B2 (en) 2005-10-10 2013-09-03 Korea Institute Of Machinery And Materials Plasma reaction, apparatus for decreasing NOx by occlusion catalyst using the same
US8568662B2 (en) 2005-10-10 2013-10-29 Korea Institute Of Machinery And Materials Plasma reaction apparatus, plasma reaction method using the same, plasma reaction method of persistent gas, and apparatus for decreasing NOx by occlusion catalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2343114B1 (en) Plasma reaction apparatus, and plasma reaction method of persistent gas
US20120090985A1 (en) Non-equilibrium gliding arc plasma system for co2 dissociation
JP5891341B2 (ja) プラズマ生成装置及び方法
US7394041B2 (en) Apparatus for treating a waste gas using plasma torch
WO2010094972A1 (en) Plasma reactor
KR20030031879A (ko) 구획된 전극 모세관 방전, 비열 플라스마 장치 및화학반응 촉진 방법
KR960705623A (ko) 프라즈마 아크 내의 분말 제조방법과 동 방법을 수행하기 위한 장치
CN105060408A (zh) 一种水下低温等离子体废水处理方法及装置
KR100522168B1 (ko) 가열수단을 구비하는 플라즈마 반응장치
KR100561200B1 (ko) 플라즈마 반응장치
CN103979668A (zh) 一种旋流气柱的气液界面放电等离子反应装置
CN113163566B (zh) 一种等离子体改性碳材料的装置及方法
JP2527150B2 (ja) マイクロ波熱プラズマ・ト―チ
CN108235552B (zh) 具有多级旋涡结构体的等离子体发生部及废气处理装置
KR100522167B1 (ko) 플라즈마 반응장치
KR101099133B1 (ko) 글라이딩 플라즈마를 이용한 가연성 폐가스 처리 장치
KR100619237B1 (ko) 난분해성 가스의 플라즈마 반응방법
KR100561199B1 (ko) 플라즈마 반응장치
KR100584570B1 (ko) 플라즈마 반응장치
KR100518979B1 (ko) 플라즈마 반응장치
RU2582697C1 (ru) Способ синтеза эндоэдральных фуллеренов
KR100586880B1 (ko) 플라즈마 반응장치 및 이를 이용한 플라즈마 반응방법
KR100522166B1 (ko) 플라즈마 반응장치
KR100550468B1 (ko) 플라즈마 반응장치의 액상원료 분사구조
KR20090097339A (ko) 액상-기상 플라즈마 반응기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130103

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131206

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151208

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171204

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee