KR100945520B1 - Method for eliminating odorous gas - Google Patents

Method for eliminating odorous gas Download PDF

Info

Publication number
KR100945520B1
KR100945520B1 KR1020080026783A KR20080026783A KR100945520B1 KR 100945520 B1 KR100945520 B1 KR 100945520B1 KR 1020080026783 A KR1020080026783 A KR 1020080026783A KR 20080026783 A KR20080026783 A KR 20080026783A KR 100945520 B1 KR100945520 B1 KR 100945520B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
reducing agent
odor
washing water
remove
Prior art date
Application number
KR1020080026783A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090097749A (en
Inventor
정대일
최근호
최태열
백남준
황경호
Original Assignee
엔텍이앤씨 주식회사
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 엔텍이앤씨 주식회사 filed Critical 엔텍이앤씨 주식회사
Publication of KR20090097749A publication Critical patent/KR20090097749A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100945520B1 publication Critical patent/KR100945520B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/38—Removing components of undefined structure
    • B01D53/40—Acidic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D2247/08—Means for controlling the separation process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

반도체 처리 공정에서 발생하는 PFC 배기에서 나타나는 악취를 제거하기 위해 고안된 환원제 공정으로서 불소와 산소, 수소 및 실리카가 결합된 여러 종류의 악취 유발 오염 물질을 습식 전처리 및 환원제 사용 공정을 통해 제거하는 방법이 제공된다. 상기 방법에서 반도체 처리 공정 중 발생하는 배기 가스 중에 포함된 산화성 악취 유발 가스를 세정수 및 환원제와 반응시킨다. 상기 산화성 악취 유발 가스, 세정수, 및 환원제 간의 반응으로 부산물로 생성되는 산성 가스를 알카리성 물질과 반응시켜 상기 산성 가스를 제거시킨다. Reductant process designed to remove odor from PFC exhaust generated from semiconductor processing process, and provides a method of removing various odor causing pollutants combined with fluorine, oxygen, hydrogen and silica through wet pretreatment and using reducing agent. do. In this method, the oxidizing odor causing gas contained in the exhaust gas generated during the semiconductor processing process is reacted with the washing water and the reducing agent. The acid gas generated as a by-product from the reaction between the oxidizing odor causing gas, the washing water, and the reducing agent is reacted with the alkaline material to remove the acid gas.

악취 가스, 환원제 Odor gas, reducing agent

Description

악취 가스 제거 방법{Method for eliminating odorous gas}Method for eliminating odorous gas

본 발명은 악취 가스 제거 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 산업에서 발생하는 PFC(Perfluoro Carbon) 배기에서 나타나는 악취를 제거하기 위해 고안된 환원제 공정으로서 보다 상세하게는 불소와 산소, 수소 및 실리카가 결합된 여러 종류의 악취유발 오염물질을 습식 전처리 및 환원제 사용 공정을 통해 제거하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for removing malodorous gas, and more particularly, a reducing agent process designed to remove malodors emitted from PFC (Perfluoro Carbon) exhaust generated in the semiconductor industry, and more specifically, fluorine, oxygen, hydrogen, and silica are combined. The present invention relates to a method for removing various odor-causing pollutants through wet pretreatment and using a reducing agent.

반도체 공정, 특히 에칭 공정 및 CVD 혹은 PVD 공정에서 발생하는 배출가스 중에는 PFC 외에 C3H8, CO, CO2, COF2, NOx, HF, F2, OF2, Cl2, OCl2, O3, SiF4, SiH4, NF3 등이 함유되어 있으며, 이중 COF2, NOx, HF, F2, OF2, Cl2, OCl2, O3, SiF4, SiH4, NF3 등이 악취를 야기하는 주요 물질로 추정되고 있다. 이러한 악취 유발 가스들을 처리하기 위해 습식 세정, 열 분해 및 화학 분해 방식 등이 제안되어 있지만 효과적으로 처리할 수 있는 방법이 아직까지 확립되어 있지 않다. Exhaust gases from semiconductor processes, particularly etch processes and CVD or PVD processes, in addition to PFC, C 3 H 8 , CO, CO 2 , COF 2 , NOx, HF, F 2 , OF 2 , Cl 2 , OCl 2 , O 3 , SiF 4 , SiH 4 , NF 3, etc. Among them, COF 2 , NOx, HF, F 2 , OF 2 , Cl 2 , OCl 2 , O 3 , SiF 4 , SiH 4 , NF 3, etc. It is assumed to be the main substance causing. Wet cleaning, thermal decomposition and chemical decomposition methods have been proposed to treat these odor-causing gases, but no effective method has yet been established.

환원제를 사용한 습식 세정 방식의 예로는 공개특허 특2002-0050991 "배기가스에 함유된 질소 산화물의 습식 제거방법" 및 공개특허 특2003-0053331 "배가스에 함유된 먼지, 황산화물 및 질소 산화물의 습식제거방법"이 있다. 여기서는 NaClO2, Na2SO3 및 NaOH를 혼합하여 흡수제를 제공하는 단계와 상기 흡수제에 질소 산화물이 함유된 배기 가스를 접촉시키는 단계를 포함하여 배기 가스 중의 질소 산화물을 다음 반응식 1과 같이 제거한다.Examples of the wet cleaning method using a reducing agent are disclosed in JP 2002-0050991 "Wet removal method of nitrogen oxide contained in exhaust gas" and JP2003-0053331 "Wet removal of dust, sulfur oxides and nitrogen oxide contained in exhaust gas. There is a way ". Here, the nitrogen oxides in the exhaust gas are removed as shown in Scheme 1, including mixing NaClO 2 , Na 2 SO 3 and NaOH to provide an absorbent and contacting the exhaust gas containing nitrogen oxide to the absorbent.

2NO+Na2SO3→Na2SO4+N2+3/2O2 2NO + Na2SO3→ Na2SO4+ N2+ 3 / 2O2

여기서, Na2SO3의 역할은 오염물질의 환원을 통한 분리제거로 본 발명과 유사하나 비교적 분리가 쉬운 질소산화물에 그친다.Here, the role of Na 2 SO 3 is similar to the present invention by separation and removal through the reduction of contaminants, but only a relatively easy nitrogen oxide.

반도체 공정에서 배출되는 PFC 화합물의 처리에 적용된 기술로 열분해 방식과 화학분해 방식이 있다. 대표적인 열 분해 방식으로는 공개특허 특2001 -0060338 "플루오르-함유 화합물을 함유하는 배출 가스의 처리방법 및 처리장치"와 공개특허 특2003-0001414 "불소 함유 화합물을 포함하는 배기가스의 처리방법"가 있다. 배출 가스로부터 고형 물질을 분리하는 단계, 분해 보조 가스로서 H2 및/또는 H2O 또는 H2 및/또는 H2O 및 O2를 첨가하는 단계, 일반적으로 500~1000℃, 바람직하게는 600~900℃, 더욱 바람직하게는 700~900℃에서 Υ-알루미나와 접촉시켜 배출가스를 열분해하는 단계 및 상기 분해된 배출가스로부터 산성가스를 제거하는 단계로 이루어져 배출가스를 다음 화학 반응식 2와 같이 제거한다. The technologies applied to the treatment of PFC compounds discharged from semiconductor processes include pyrolysis and chemical decomposition. Representative thermal decomposition methods include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-0060338 "Method and Apparatus for Treatment of Exhaust Gas Containing Fluorine-Containing Compound" and Patent Publication No. 2003-0001414 "Method for Treating Exhaust Gas Containing Fluorine-containing Compound". have. Separating the solid material from the off-gas, adding H 2 and / or H 2 O or H 2 and / or H 2 O and O 2 as decomposition aid gases, generally 500-1000 ° C., preferably 600 Pyrolysing the off-gas by contacting with Υ-alumina at ˜900 ° C., more preferably 700-900 ° C., and removing the acid gas from the decomposed off-gas. do.

CF4+2H2+O2→CO2+4HFCF 4 + 2H 2 + O 2 → CO 2 + 4HF

CF4+2H2O→CO2+4HFCF 4 + 2H 2 O → CO 2 + 4HF

F2+H2→2HFF 2 + H 2 → 2HF

2F2+2H2O→4HF+O2 2F2+ 2H2O → 4HF + O2

2CO+O2→2CO2 2CO + O2→ 2CO2

따라서, PFC는 H2와 O2 또는 H2O와 반응하여 CO2와 HF로 분해되고 F2 등의 산성가스는 H2 또는 H2O와 반응하여 다른 산성 가스 HF로 분해되며 일산화탄소는 CO2로 산화된다. 하지만, 온도가 떨어지면서 산소와 재결합하여 대표적인 악취물질인 OF2를 생성함으로써 악취제거효과가 크지 않으며 고온을 유지하기 위한 에너지소모량이 많다는 단점이 있다. Thus, PFCs react with H 2 and O 2 or H 2 O to decompose into CO 2 and HF, acid gases such as F 2 react with H 2 or H 2 O to decompose into other acid gases HF and carbon monoxide to CO 2 Is oxidized to. However, by recombination with oxygen as the temperature drops to produce OF 2 which is a representative malodorous substance is not a bad odor removing effect is a disadvantage that the energy consumption to maintain a high temperature is high.

화학 분해 방식으로는 공개특허 10-2004-0103406 "3불화염소를 함유하는 무기 할로겐화 가스 함유 배기가스의 처리방법, 처리제 및 처리장치"가 대표적이다. 3불화염소를 분해하는 분해부와 분해된 염소를 제거하는 처리부로 이루어지며 분해제로는 합성 제올라이트나 Fe2O3를 주성분으로 하는 3가의 철 산화물을, 염소제거제로는 음이온교환수지나 유황계 환원제인 아황산염, 아니티온산염, 4티온산염, 티오황산염 등을 사용하며 그 제거 메카니즘은 다음 화학 반응식 3과 같다.As a chemical decomposition method, "Patent method, treatment agent, and treatment apparatus of the inorganic halide gas containing exhaust gas containing chlorine trifluoride" are typical. It is composed of a decomposing part to decompose chlorine trifluoride and a treating part to remove decomposed chlorine. The decomposing agent is a trivalent iron oxide mainly composed of synthetic zeolite or Fe 2 O 3 , and an anion exchange resin or a sulfur reducing agent as a chlorine removing agent. Phosphorous sulfite, anionate, tetrathiate, thiosulfate, etc. are used, and the removal mechanism is shown in the following Chemical Scheme 3.

4ClF3+2Al2O3 → 4AlF3+2Cl2 + 3O2 4ClF3+ 2Al2O3 → 4AlF3+ 2Cl2 + 3O2

2Na2S2O3+Cl2 → 2NaCl + Na2S4O6 2Na2S2O3+ Cl2 → 2NaCl + Na2S4O6

이 방식은 앞서 열분해 방식에 비해서는 에너지 비용이 적으나 가스온도에 민감하여 열 교환시 에너지가 소모되고 고가의 화학약품이 많이 사용되며 건식이기 때문에 염석출에 의한 후단 충진물이나 필터의 막힘 현상을 초래하므로 잦은 유지보수가 필요하다. This method has lower energy cost than the previous pyrolysis method, but it is sensitive to gas temperature, which consumes energy during heat exchange, uses expensive chemicals, and is dry, which leads to clogging of fillers or filters due to salt precipitation. Therefore, frequent maintenance is required.

NF3를 제조하는 공정에서 불순물로 발생한 OF2를 처리하는데 환원제를 사용하는 방법이 문헌(Deutsche Luft and Raumfahrt, Forchungshericht, Oktober 1966, Herstellung von Stickstoffofluoriden durth Electrolyze, 21면)에 나와 있는데 환원제로서 아황산칼륨 수용액과 Na2S2O3 수용액을 사용하였다. 이러한 방법은 공개특허 10-2004-0011884 “고순도의 삼불화질소 가스 제조 방법”, 공개특허 10-2005-0023949 “삼불화질소 가스의 정제방법” 등에도 적용되어 NF3 합성가스 중의 OF2 및 F2를 환원, 제거하기 위해 K2S2O3, Na2S2O3, Na2SO3, HI, K2SO3등이 사용되었다. 그러나 이들은 본 발명의 처리 대상인 PFC 배기와는 구성 성분과 농도가 다르며 특히 실리카와 같은 입자 생성 물질이 없는 단순한 경우에 해당한다. A method of using a reducing agent to treat OF 2 as an impurity in the process of producing NF 3 is described in Deutsche Luft and Raumfahrt, Forchungshericht, Oktober 1966, Herstellung von Stickstoffofluoriden durth Electrolyze, p. 21. And Na 2 S 2 O 3 aqueous solution was used. This method is also applied to Patent Documents 10-2004-0011884 "Method for producing nitrogen trifluoride gas of high purity", Patent Document 10-2005-0023949 "Method for purifying nitrogen trifluoride gas", etc. OF 2 and F in NF 3 syngas In order to reduce and remove 2 , K 2 S 2 O 3 , Na 2 S 2 O 3 , Na 2 SO 3 , HI, K 2 SO 3, and the like were used. However, these differ from the constituents and concentrations of the PFC exhaust, which is the subject of treatment of the present invention, and are particularly simple in the absence of particle generating materials such as silica.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 처리 공정에서 발생하는 PFC 배기에서 나타나는 악취를 제거하기 위해 고안된 환원제 공정으로서 불소와 산소, 수소 및 실리카가 결합된 여러 종류의 악취 유발 오염 물질을 습식 전처리 및 환원제 사용 공정을 통해 제거하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, and is a reducing agent process designed to remove the odor appearing in the PFC exhaust generated in the semiconductor processing process causing various kinds of odors combined with fluorine, oxygen, hydrogen and silica. It is an object of the present invention to provide a method for removing contaminants through wet pretreatment and using a reducing agent.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 악취가스 제거 방법은 반도체 처리 공정 중 발생하는 배기 가스 중에 포함된 산화성 악취 유발 가스를 세정수 및 환원제와 반응시키는 단계; 및 상기 산화성 악취 유발 가스, 세정수, 및 환원제 간의 반응으로 부산물로 생성되는 산성 가스를 알카리성 물질과 반응시켜 상기 산성 가스를 제거시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the odor gas removal method according to the present invention comprises the steps of reacting the oxidizing odor causing gas contained in the exhaust gas generated during the semiconductor processing process with the washing water and the reducing agent; And removing the acidic gas by reacting the acidic gas, which is produced as a by-product by the reaction between the oxidizing odor causing gas, the washing water, and the reducing agent, with an alkaline substance.

바람직하게는, 상기 산화성 악취 유발 가스는 COF2, NOx, HF, F2, Cl2, OF2, OCl2, O3, 또는 SiF4 중의 적어도 하나이고, 여기서 x는 양의 정수이다. 더욱 바람직하게는, 상기 환원제는 Na2SO3, Na2S2O3, K2S2O3, KI, 또는 HI 중의 하나이다. 가장 바람직하게는, 상기 산성 가스는 HF 또는 HCl이고, 상기 알카리성 물질은 NaOH 또는 KOH이다.Preferably, the oxidative odor causing gas is COF 2 , NOx, HF, F 2 , Cl 2 , OF 2 , OCl 2 , O 3 , or SiF 4 Is at least one of where x is a positive integer. More preferably, the reducing agent is Na 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , K 2 S 2 O 3 , KI, or HI. Most preferably, the acidic gas is HF or HCl and the alkaline material is NaOH or KOH.

본 발명에 따르면, Na2SO3, Na2S2O3, K2S2O3, KI, 또는 HI 등의 환원제를 사용하여 PFC 배기중의 COF2, NOx, HF, F2, OF2, Cl2, OCl2, O3, 또는 SiF4 과 같은 산화성 악취 유발 가스를 제거함에 있어 가장 어려운 OF2 또는 OCl2를 분리가 용이한 Na2SO4의 형태로 전환함으로써 재 생성 또는 후단의 막힘 현상 없이 효과적으로 제거할 수 있다.According to the invention, Na 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , COF 2 , NOx, HF, F 2 , OF 2 , Cl 2 , OCl 2 , O 3 , or SiF 4 in PFC exhaust using a reducing agent such as K 2 S 2 O 3 , KI, or HI Oxidizing odor-inducing gases such as By removing OF 2 or OCl 2 , which is the most difficult to remove, into an easily separated form of Na 2 SO 4 , it can be effectively removed without regeneration or clogging.

이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 악취 가스 제거 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for removing odor gas according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 방법은 습식 전처리 후단에 Na2SO3, Na2S2O3, K2S2O3 등의 환원제를 사용하여 PFC 배기중의 F2 및 Cl2를 제거함에 있어 가장 어려운 OF2 및 OCl2를 분리가 용이한 Na2F 또는 NaCl 형태로 전환함으로써 재생성이나 후단의 막힘 현상 없이 효과적으로 제거할 수 있는 공정에 관한 것이다.The method of the present invention is the most difficult OF 2 to remove F 2 and Cl 2 in the PFC exhaust by using a reducing agent such as Na 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , K 2 S 2 O 3 after the wet pretreatment. And it relates to a process that can be effectively removed without regeneration or clogging of the rear end by converting OCl 2 into Na 2 F or NaCl form that is easy to separate.

본 발명에 따른 악취 가스 제거 방법은 반도체 처리 공정 중 발생하는 배기 가스 중에 포함된 산화성 악취 유발 가스를 세정수 및 환원제와 반응시키는 단계; 및 상기 산화성 악취 유발 가스, 세정수, 및 환원제 간의 반응으로 부산물로 생성되는 산성 가스를 알카리성 물질과 반응시켜 상기 산성 가스를 제거시키는 단계를 포함한다.The odor gas removing method according to the present invention comprises the steps of reacting the oxidizing odor causing gas contained in the exhaust gas generated during the semiconductor processing process with the washing water and reducing agent; And removing the acidic gas by reacting an acidic gas, which is produced as a byproduct, by reaction between the oxidizing odor causing gas, washing water, and a reducing agent with an alkaline substance.

상기 산화성 악취 유발 가스는 COF2, NOx, HF, F2, OF2, Cl2, OCl2, O3, 또는 SiF4 중의 적어도 하나이고, 여기서 x는 양의 정수인 것이 바람직하다. 상기 환원제는 Na2SO3, Na2S2O3, K2S2O3, KI, 또는 HI 중의 하나인 것이 바람직하다. 상기 산성 가스는 HF 또는 HCl이고, 상기 알카리성 물질은 NaOH 또는 KOH인 것이 바람직하다. The oxidative odor causing gas is at least one of COF 2 , NO x, HF, F 2 , OF 2 , Cl 2 , OCl 2 , O 3 , or SiF 4 , where x is a positive integer. The reducing agent is Na 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , It is preferably one of K 2 S 2 O 3 , KI, or HI. Preferably, the acidic gas is HF or HCl, and the alkaline material is NaOH or KOH.

이불화산소는 MSDS 에 표기되어 있는 바와 같이 물에 대한 용해도가 0.02%로 습식 스크러버에서 제거하기가 쉽지 않으며 온도를 200℃ 이상 상승시켜 다시 O2와 F2로 분리한다고 해도 다시 수분을 만나면 OF2로 변하는 성질이 있다. 물론 물을 사용하지 않고 제거하는 방법은 강력한 산화제이므로 제거하기가 쉬운 편이다. 일반적으로 산업용에서는 OF2가 발생하지 않고 또한 발생하더라도 그것이 F2인지 HF인지 OF2인지 분별하기가 쉽지 않다.Quilt Chemistry oxygen even if separated by a solubility in water, as is indicated in the MSDS is not easy to remove from the wet scrubber to 0.02% by raising the temperature above 200 ℃ again, O 2 and F 2 encounters the water again OF 2 There is a property that turns into. Of course, the method of removing water without using a strong oxidant is easy to remove. In general, the industry also occurs even without the OF 2 occurred is not easy to discern whether it is F 2 HF cognitive cognitive OF 2.

A) 물에 대한 용해도가 아주 낮으므로 흡수병이나 수처리 포기조 같이 많은 압력을 유지하면서 물 속에 가두어 놓는 방법이 있으나 경제적인 측면에서 바람직한 방법은 아니다.  A) Since the solubility in water is very low, there is a method of keeping it in water while maintaining a high pressure such as an absorption bottle or a water treatment tank, but it is not a preferable method in terms of economy.

* 6F2(g) + 3H2O → 3OF2(g) + 6HF(g) {빠른 반응}* 6F 2 (g) + 3H 2 O → 3OF 2 (g) + 6HF (g) {quick reaction}

* 3OF2(g) + H2O → 2F2(g) + 2HF(g) + 2O2 {느린 반응}* 3OF 2 (g) + H 2 O → 2F 2 (g) + 2HF (g) + 2O 2 {Slow response}

* 2F2(g) + H2O → OF2(g) + 2HF(g) {빠른 반응} * 2F 2 (g) + H 2 O → OF 2 (g) + 2HF (g) {quick reaction}

* OF2(g) + H2O → 2HF(g) + O2 {느린 반응}* OF 2 (g) + H 2 O → 2HF (g) + O 2 {Slow response}

B) 환원제를 사용하여 악취 유발 가스를 제거하는 방법  B) How to remove odor-causing gases using reducing agents

* 6Cl2(g) + 3H2O → 3OCl2(g) + 6HCl(g) {빠른 반응}* 6Cl 2 (g) + 3H 2 O → 3OCl 2 (g) + 6HCl (g) {quick reaction}

* 3OCl2(g) + H2O → 2Cl2(g) + 2HCl(g) + 2O2 {느린 반응}* 3OCl 2 (g) + H 2 O → 2Cl 2 (g) + 2HCl (g) + 2O 2 {Slow response}

* 2Cl2(g) + H2O → OCl2(g) + 2HCl(g) {빠른 반응} * 2Cl 2 (g) + H 2 O → OCl 2 (g) + 2HCl (g) {quick reaction}

* OCl2(g) + H2O → 2HCl(g) + O2 {느린 반응}* OCl 2 (g) + H 2 O → 2HCl (g) + O 2 {slow reaction}

B) 환원제를 사용하여 악취 유발 가스를 제거하는 방법B) How to remove odor-causing gases using reducing agents

OF2(g) + 2Na2SO3 + H2O → 2Na2SO4 + 2HF(ℓ)OF 2 (g) + 2Na 2 SO 3 + H 2 O → 2Na 2 SO 4 + 2HF (ℓ)

→ + { 2NaOH } → 2 Na 2 SO 4 + 2 NaF + 2 H 2 O → + {2NaOH} → 2 Na 2 SO 4 + 2 NaF + 2 H 2 O

6Na+(w)+ 2SO4 2 -(w) + 2F-(w) + 2H2O 6Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 2F - (w) + 2H 2 O

OCl2(g) + 2Na2SO3 + H2O → 2Na2SO4 + 2HCl(ℓ)OCl 2 (g) + 2Na 2 SO 3 + H 2 O → 2Na 2 SO 4 + 2HCl (ℓ)

→ + { 2NaOH } → 2 Na 2 SO 4 + 2 NaCl + 2 H 2 O → + {2NaOH} → 2 Na 2 SO 4 + 2 Na Cl + 2 H 2 O

6Na+(w)+ 2SO4 2 -(w) + 2Cl-(w) + 2H2O 6Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 2Cl - (w) + 2H 2 O

2OF2(g) + Na2S2O3 + 2H2O → Na2S2O7 + 4HF(ℓ)2OF 2 (g) + Na 2 S 2 O 3 + 2H 2 O → Na 2 S 2 O 7 + 4HF (ℓ)

→ + { 6NaOH } → 2 Na 2 SO 4 + 4 NaF + 5 H 2 O → + {6NaOH} → 2 Na 2 SO 4 + 4 NaF + 5 H 2 O

8Na+(w) + 2SO4 2 -(w) + 4F-(w) + 5H2O 8Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 4F - (w) + 5H 2 O

2OCl2(g) + Na2S2O3 + 2H2O → Na2S2O7 + 4HCl(ℓ)2OCl 2 (g) + Na 2 S 2 O 3 + 2H 2 O → Na 2 S 2 O 7 + 4HCl (ℓ)

→ + { 6NaOH } → 2 Na 2 SO 4 + 4 NaCl + 5 H 2 O → + {6NaOH} → 2 Na 2 SO 4 + 4 Na Cl + 5 H 2 O

8Na+(w) + 2SO4 2 -(w) + 4Cl-(w) + 5H2O 8Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 4Cl - (w) + 5H 2 O

2OF2(g) + K2S2O3 + 2H2O → K2S2O7 + 4HF(ℓ)2OF 2 (g) + K 2 S 2 O 3 + 2H 2 O → K 2 S 2 O 7 + 4HF (ℓ)

→ + { 6NaOH } → 2 Na 2 SO 4 +2 NaF +2 KF +5 H 2 O → + {6NaOH} → 2 Na 2 SO 4 +2 NaF +2 KF +5 H 2 O

6Na+(w) + 2SO4 2 -(w) + 4F-(w) + 2K+(w)+ 5H2O 6Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 4F - (w) + 2K + (w) + 5H 2 O

2OCl2(g) + K2S2O3 + 2H2O → K2S2O7 + 4HCl(ℓ) 2OCl 2 (g) + K 2 S 2 O 3 + 2H 2 O → K 2 S 2 O 7 + 4HCl (ℓ)

→ + { 6NaOH } → 2 Na 2 SO 4 +2 NaCl +2 KCl +5 H 2 O 6Na+(w) + 2SO4 2 -(w) + 4Cl-(w) + 2K+(w)+ 5H2O → + {6NaOH} → 2 Na 2 SO 4 +2 Na Cl +2 K Cl +5 H 2 O 6Na + (w) + 2SO 4 2 - (w) + 4Cl - (w) + 2K + (w) + 5H 2 O

* 반응식 6, 반응식 7, 반응식 8 모두 사용 가능하나 반응식으로 볼 때 Na2SO3을 사용하는 것은 Na2S2O3, K2S2O3을 사용할 때 보다 같은 용량의 OF2 및 OCl2를 처리하는데 약 4배 약품이 더 많이 소모된다.* Both Scheme 6, Scheme 7, and Scheme 8 can be used, but the use of Na 2 SO 3 is equivalent to OF 2 of Na 2 S 2 O 3 , K 2 S 2 O 3 And about four times more chemical to consume OCl 2 .

* 반응식 7 및 8은 같은 소모량이 필요하며 반응의 부산물도 거의 같으나 반응속도 면에서 K2S2O3 가 Na2S2O3 보다 우수하다.Equations 7 and 8 require the same consumption and the byproducts of the reaction are almost the same, but K 2 S 2 O 3 is superior to Na 2 S 2 O 3 in terms of reaction rate.

* 문헌에 의하면 OF2을 처리하는데 K2S2O3 0.1 ~ 8%(w/v)을 사용하는 것으로 되어 있는데 이는 실험을 통해 반도체 가스에 적합한 농도 구간을 산출하여야 한다.* According to the literature, 0.1 to 8% (w / v) of K 2 S 2 O 3 is used to treat OF 2 .

* 논문에 의하면 6~8 M NaOH를 사용하여 OF2을 생성하지 않고 F2을 제거한다고 되어 있으나 이는 실험을 통해 검증하여야 한다.* According to the paper, 6 ~ 8 M NaOH is used to remove F 2 without generating OF 2 , but this should be verified by experiment.

2F2 + 4NaOH → 4NaF + 2H2O + O2 2F 2 + 4NaOH → 4NaF + 2H 2 O + O 2

실험예Experimental Example 1 : 세정수의 환원제 투입에 따른 저농도 F 1: Low concentration F according to the input of the reducing agent of the washing water 22 제거 효율 비교 실험 Removal efficiency comparison experiment

도 1을 참조하면, 표 1과 같은 조건에서 반응조(9)에 수용된 세정수(H2O)(10)에 환원제(Na2SO3)(6)를 투입하기 전, 후의 실험 결과는 도 2와 같다. 인입 F2 농도가 약 4.3 ppm일 경우 환원제(6)를 투입하기 전 배출 농도는 약 2.4ppm 정도로 제거 효율은 약 45% 정도이나, 환원제(6)를 투입하여 OPR를 약 -110 정도를 유지하였을 때 배출 가스의 농도는 0.2ppm 정도로 제거 효율은 약 90%로 증가하였다. 표 1에는 저농도 F2 처리 파일롯 실험 조건이 설명되어 있다.Referring to FIG. 1, before and after the reducing agent (Na 2 SO 3 ) 6 is introduced into the washing water (H 2 O) 10 accommodated in the reaction tank 9 under the conditions as shown in Table 1, FIG. Same as When the concentration of incoming F 2 is about 4.3 ppm, the removal efficiency is about 2.4 ppm before the reducing agent (6) is introduced, but the removal efficiency is about 45%. However, the OPR was maintained at about -110 by adding the reducing agent (6). When the concentration of the exhaust gas was 0.2 ppm, the removal efficiency was increased to about 90%. Table 1 describes the low concentration F 2 treatment pilot experimental conditions.

구분division 실험 조건Experimental conditions 충전층Packed bed - 크기 : 300mm× 300mm× 400mm(W× L× H) - 종류 : RANDOM PACKING -Size: 300mm × 300mm × 400mm (W × L × H)-Type: RANDOM PACKING 운전조건  Operating conditions 풍량Air flow pHpH 단유속Flow velocity 액기비Liquid 분사량Injection volume CMMCMM m/초m / sec ℓ/㎥ℓ / ㎥ ℓ/분ℓ / min 12.5012.50 10.610.6 2.312.31 2.02.0 20.020.0

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저농도 F2 처리 파일롯 실험결과를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the results of a low concentration F 2 treatment pilot experiment according to an embodiment of the present invention.

실시예Example 1 : 세정수의 환원제 투입에 따른 고농도 F 1: high concentration F according to the input of the reducing agent of the washing water 22 제거 효율 비교 실험 Removal efficiency comparison experiment

표 2과 같은 조건에서 반응조(9)의 세정수(10)에 환원제(Na2SO3)를 투입하기 전, 후의 실험 결과는 도 2와 같다. 인입 F2 농도가 약 450ppm일 경우 환원제를 투입하기 전 배출 농도는 약 100ppm 정도로 제거 효율은 약 75% 정도이나, 환원제를 투입하여 OPR를 약 -100 정도를 유지하였을 때 배출 가스의 농도는 20ppm 정도로 제거효율은 약 95%로 증가하였다. 표 2는 고농도 F2 처리 실시 조건을 나타낸다.Experimental results before and after the reducing agent (Na 2 SO 3 ) is introduced into the washing water 10 of the reaction tank 9 under the conditions as shown in Table 2 are shown in FIG. 2. When the inlet F 2 concentration is about 450ppm, the emission concentration is about 100ppm before the reducing agent is added, and the removal efficiency is about 75% .However, when the OPR is maintained at about -100 by adding the reducing agent, the concentration of the exhaust gas is about 20ppm. Removal efficiency increased to about 95%. Table 2 shows the conditions for high concentration F 2 treatment.

구분division 실험 조건Experimental conditions 충전층Packed bed - 크기 : 300mm× 300mm× 400mm(W× L× H) - 종류 : K사 예비 필터 3매, 2단 -Size: 300mm × 300mm × 400mm (W × L × H)-Type: K company preliminary filter 3 sheets, 2 stage 운전조건  Operating conditions 풍량Air flow pHpH 단유속Flow velocity 액기비Liquid 분사량Injection volume CMMCMM m/secm / sec ℓ/㎥ℓ / ㎥ ℓ/분ℓ / min 135135 10.510.5 1.001.00 5.935.93 200200

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고농도 F2 처리 파일롯 실험 결과를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the results of a high concentration F 2 treated pilot experiment according to an embodiment of the present invention.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the present invention has been described as a specific preferred embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone with a variety of variations will be possible.

본 발명에 따른 악취 가스 제거 방법은 반도체 처리 공정에 사용될 수 있다.The malodor gas removing method according to the present invention can be used in a semiconductor processing process.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환원제 사용 악취 가스 제거 공정의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a process for removing odor gas using a reducing agent according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저농도 F2 처리 파일롯 실험 결과를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the results of a low concentration F 2 treated pilot experiment according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고농도 F2 처리 파일롯 실험 결과를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the results of a high concentration F 2 treated pilot experiment according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 > <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1: 가스 유입구       1: gas inlet

2: 전처리 필터2: pretreatment filter

3: 미스트 제거장치       3: mist eliminator

4: ORP 계량기4: ORP meter

5. pH 계량기       5. pH meter

6. 환원제6. Reducing agent

7: 알카리성 물질        7: alkaline substance

8. 가스 배출구8. Gas outlet

9: 반응조9: reactor

10: 세정수10: washing water

Claims (4)

반도체 처리 공정 중 발생하는 배기 가스 중에 포함된 산화성 악취 유발 가스를 세정수 및 환원제와 반응시키는 단계; 및Reacting the oxidative odor causing gas contained in the exhaust gas generated during the semiconductor processing process with the washing water and the reducing agent; And 상기 산화성 악취 유발 가스, 세정수, 및 환원제 간의 반응으로 부산물로 생성되는 산성 가스를 알카리성 물질과 반응시켜 상기 산성 가스를 제거시키는 단계를 포함하는 악취 가스 제거 방법. And removing the acidic gas by reacting an acidic gas produced as a by-product from the reaction between the oxidizing odor causing gas, the washing water, and the reducing agent with an alkaline substance. 제1 항에 있어서, 상기 산화성 악취 유발 가스는 COF2, NOx, HF, F2, Cl2, OF2, OCl2, O3, 또는 SiF4 중의 적어도 하나이고, 여기서 x는 양의 정수인 악취 가스 제거 방법.The method of claim 1, wherein the oxidizing odor causing gas is COF 2 , NOx, HF, F 2 , Cl 2 , OF 2 , OCl 2 , O 3 , or SiF 4 Wherein at least one of x is a positive integer. 제1 항에 있어서, 상기 환원제는 Na2SO3, Na2S2O3, K2S2O3, KI, 또는 HI 중의 하나인 악취 가스 제거 방법.The method of claim 1, wherein the reducing agent is Na 2 SO 3 , Na 2 S 2 O 3 , Odor gas removal method, which is one of K 2 S 2 O 3 , KI, or HI. 제1 항에 있어서, 상기 산성 가스는 HF 또는 HCl이고, 상기 알카리성 물질은 NaOH 또는 KOH인 악취 가스 제거 방법. The method of claim 1 wherein the acidic gas is HF or HCl and the alkaline material is NaOH or KOH.
KR1020080026783A 2008-03-12 2008-03-24 Method for eliminating odorous gas KR100945520B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080022789 2008-03-12
KR20080022789 2008-03-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090097749A KR20090097749A (en) 2009-09-16
KR100945520B1 true KR100945520B1 (en) 2010-03-09

Family

ID=41357068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080026783A KR100945520B1 (en) 2008-03-12 2008-03-24 Method for eliminating odorous gas

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100945520B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015101728A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Das Environmental Expert Gmbh Process for removing fluorine from fluorine-containing exhaust gases
CN113274751A (en) * 2021-05-31 2021-08-20 亚泰电化有限公司 Preparation system of potassium persulfate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980144A (en) 1988-06-01 1990-12-25 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for purifying nitrogen trifluoride gas
KR20020050991A (en) * 2000-12-22 2002-06-28 신현준 Method for wet scrubbing of nitrogen oxides from flue gas
KR100481256B1 (en) 1998-12-15 2005-04-11 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 Apparatus and method for point-of-use treatment of effluent gas streams
KR100614882B1 (en) 2005-06-02 2006-08-25 제주대학교 산학협력단 Method of treating exhaust gas by using dielectric barrier discharge and reducing agents, and device for treating the method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4980144A (en) 1988-06-01 1990-12-25 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for purifying nitrogen trifluoride gas
KR100481256B1 (en) 1998-12-15 2005-04-11 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 Apparatus and method for point-of-use treatment of effluent gas streams
KR20020050991A (en) * 2000-12-22 2002-06-28 신현준 Method for wet scrubbing of nitrogen oxides from flue gas
KR100614882B1 (en) 2005-06-02 2006-08-25 제주대학교 산학협력단 Method of treating exhaust gas by using dielectric barrier discharge and reducing agents, and device for treating the method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090097749A (en) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0962247B1 (en) Removal of NOx and SOx emissions from gaseous effluents
KR100532642B1 (en) Desulfurizer and Method of Desulfurization
EP2440756B1 (en) COMBUSTION FLUE GAS NOx TREATMENT
US7514053B2 (en) Method for removing sulfur dioxide, mercury, and nitrogen oxides from a gas stream
US6958133B2 (en) Flue gas desulfurization process and apparatus for removing nitrogen oxides
JP4350081B2 (en) Exhaust gas treatment method and apparatus
CN103140270B (en) Gas flow purifier apparatus and method
JP5000557B2 (en) Wet flue gas desulfurization equipment
JP2010536549A (en) Exhaust gas purification method
US6790421B2 (en) Method for treating exhaust gas containing fluorine-containing compound
JP4475697B2 (en) Gas purification method
JP2008132413A (en) Combustion exhaust gas treatment apparatus and wastewater treatment method of wet type dust collector
AU2002226536B2 (en) Decomposition of fluorine containing compounds
KR100945520B1 (en) Method for eliminating odorous gas
CN103505997B (en) A kind of flue gas multiple pollutant efficient synergistic purification method and application thereof
WO1998056711A1 (en) Nitrogen oxide scrubbing with alkaline peroxide solution
CN1206735A (en) Fine preparation method for gas
JP2012213744A (en) Apparatus and method for treating exhaust gas and coal upgrading process facility
JPH06263433A (en) Production of sodium carbonate aqueous solution
KR101249533B1 (en) Method for absorbing chlorine from gas streams
KR101533623B1 (en) Poisonous Gas Treatment System for Semiconductor Equipment and Method thereof
JP2006231105A (en) Method for removing oxidizing gas
JP2010000453A (en) Exhaust gas clarification method and equipment
KR20230021226A (en) Exhaust gas treatment system of rotary kiln
CN112675683A (en) Fluorine-containing tail gas purification treatment method

Legal Events

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

Payment date: 20121217

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140225

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150225

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160225

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170327

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200305

Year of fee payment: 11