KR100968089B1 - 불소화합물 가스의 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치 - Google Patents

불소화합물 가스의 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불소화합물 가스의 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 불소화합물 가스의 흡착처리제는, 철 산화물 또는 철(Fe)과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 의한 불소화합물 가스의 처리방법은, 상기 흡착처리제를 200 내지 800℃ 온도에서 불소화합물 가스와 접촉시키는 단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명에 의한 불소화합물 가스 처리장치는 상기 흡착처리제를 충진한 반응기를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 반도체 또는 디스플레이 장치의 에칭 또는 클리닝 공정에서 배출되는 다량의 PFC(퍼플루오르 카본) 가스, 특히 SF6를 저온에서, 물 등의 추가적인 재료 투입 없이도 효율적으로 분해하여 친환경적으로 처리할 수 있다.
불소화합물, PFCs, 에칭, 클리닝, 흡착처리제, 산화철, 알칼리, 처리장치

Description

불소화합물 가스의 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치{Low temperature Adsorption treatment Agent for Fluorine Compound gas, Method of treating for Fluorine compound gas Using thereof, And Apparatus For Treatment of Fluorine compound gas}
본 발명은 불소화합물 가스의 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반도체 또는 디스플레이 장치의 에칭 또는 클리닝 공정에서 배출되는 다량의 PFCs(퍼플루오르 카본) 가스, 특히 SF6를 분해하여 친환경적으로 처리하기 위한 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법, 및 불소화합물 가스 처리장치에 관한 것이다.
반도체 공업이나, 광전자 공업의 발전과 함께, 규소, 규소 화합물 등의 실리콘계 화합물 및 텅스텐 화합물 등을 이용한 산화실리콘 막의 생성 또는 이들에 대 한 에칭(etching) 또는 클리닝 공정에 있어서, CF4, C2F6, C3F8, SF6 등의 퍼플루오로 카본(이하 'PFCs'라고 한다) 계열 가스의 사용량이 증가하고 있다.
그러나, 이들 가스는 대기에서 잔존하는 수명(이하, '대기 수명'이라고 한다)이 길고, 지구 온난화 계수가 높은 문제점이 있으며, 교토 의정서(COP3)에서도 지구 온난화의 관점에서, 이들 가스에 대한 큰 폭의 배출 규제를 요구하고 있는 실정이다. 이 때문에, 대기 수명이 짧고, 지구 온난화 계수가 낮은 에칭 또는 클리닝 공정용 재료의 개발이 활발하게 진행되고 있다.
더욱이, 반도체 집적도가 매년 1.5배 정도씩 향상함에 따라 그에 따른 가공기술 역시 정밀성이 요구되는 추세에 따라, 최근에는 나노 스케일의 미세 가공이 가능한 에칭 재료나 반도체 제조장치에 대해서도 개발이 진행되고 있는 실정이다.
이렇게 온난화 계수가 높은 불소화합물 가스의 배출량 감소를 위하여, 에칭 공정 등을 거친 후에 사용된 불소화합물 가스를 분해하여 처리하는 방법 및 장치가 제시되고 있다.
예를 들어, 국제 공개특허 WO94/05399호에서는 연료와 함께 처리하는 연소분해법을 사용하는 장치가 제시되었으며, 일본 공개특허 평7-116466호에서는 실리카 또는 제올라이트 등의 반응제를 이용한 열분해법이 제시되어 있다. 또한, 일본 공개특허 평10-286434호에서는 알루미나 촉매 하의 촉매분해법이 제시되어 있다.
다만, 상기 특허들에서 처리하는 가스로서 제시된 것은 탄소, 불소, 염소, 수소를 함유한 불소화합물이며, 특별히 SF6 등의 가스에 대한 처리방법이 제시되지 아니하고 있다. SF6 가스는, 상기 분해법에 의하여 1차적으로 분해된 후에도 황(S)화합물 및 불소계 가스가 2차적으로 발생하여, 이에 대한 부차적 처리가 필요하며, 이를 위해서는 별도의 특별한 흡착제가 요구된다.
SF6 가스는 온난화 계수가 약 25000으로 매우 커서 지구의 온난화에 대한 영향이 크기 때문에 지구 온난화 방지의 관점에서 소량이더라도 대기 중으로 방출하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 또 SF6 가스의 밀도는 공기의 약 5배로 크고, 실내에서 SF6 가스를 방출하면, 실내의 저부 내지는 건물의 최하위부 등에 체류하기 때문에 산소가 부족하여 인체에 해를 끼칠 수 있다.
또한, SF6 가스는 사용 중에 아크방전 등에 의하여 그 일부가 분해되고, 또 분해된 일부가 수분과 반응하여 산성가스가 발생하는 것으로 알려져 있으며, 이들의 부차적인 정제가스를 생성한다. 즉 SF6 가스는 방전 내지는 아크 등에 의하여 분해하여 HF, SOF2, SO2, H2SO3, SO2F2, SF4, SF2, S2F2 등의 산성가스와 금속 불화물을 생성한다.
SF6 가스를 처리하기 위한 일반적인 방법으로서, LNG 등을 사용한 연소방식과 히터방식, 및 플라스마 방식이 적용되고 있으며, 이들 방식에 의할 경우, 1,200℃ 이상의 고온에서 가스를 분해하기 때문에 과량의 에너지가 요구되고, 불소화합물의 분해로 인해 생성되는 부식성 가스로 인해 반응로의 로벽이 손상되는 문제점이 있는바, 2차적으로 발생하는 불소류, 황화합물 등을 물로 처리하여야 하는 문제 점이 있다.
PFCs 가스의 무해화 처리에 사용되는 흡착처리제 역시 알루미나 단독 혹은, 알칼리토금속 탄산염 및 알루미나 등을 배합하여 제조된 예는 있으나, 이에 의하더라도 SF6 가스 처리과정에서 부산물로서 발생하는 여러가지 가스 또는 금속 불화물을 처리하는데는 미흡하였는바, SF6 가스에 적합한 흡착처리제가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 저온에서도 효율적으로 불소화합물 가스를 처리할 수 있는 흡착처리제, 그를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 불소화합물 가스의 흡착처리제는, 철 산화물 또는 철(Fe)과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 상기 흡착처리제에 의하여 분해될 수 있는 불소화합물로서는, CF4, C2F6, C3F8 등의 일반적인 PFCs 가스와 함께, 특히 바람직하게는 SF6 가스 및, HF, SOF2, SO2, H2SO3, SO2F2, SF4, SF2, S2F2 등 SF6 가스의 부산물을 그 대상으로 한다.
상기 흡착처리제는, 상기 불소화합물 가스를 고온에서 처리하지 않고, 물 등의 추가적인 재료 없이 친환경적으로 처리하는데 사용되며, 흡착처리제에 포함된 철(Fe) 또는 철 산화물의 금속 성분 조촉매를 이용하여 불소화합물 가스, 특히 SF6 가스를 화학적으로 분해한 후, 상기 불소화합물이 분해될 때 발생하는 불소류 가스를 철 금속을 포함하는 화합물과, 알칼리금속 화합물, 및 알칼리토금속 화합물에 의하여 고정하는 메커니즘에 따라 불소 화합물 가스를 처리한다.
상기 흡착처리제 중에 포함되는 철 또는 철 산화물 중, 철 산화물은 산화철(Fe2O3)의 종류라면 그 사용이 특별히 한정되지 아니하며, 예를 들어 α-Fe2O3, γ-Fe2O3, FeOxFe2O3, Fe3O4, FeOOH 등이 적용될 수 있으며, 또한 철 금속성분을 포함한 분말 또는 금속판 등이 적용될 수 있다. 상기 철 또는 철 산화물과 알칼리금속 및 알칼리토금속 화합물의 조합은 SF6 가스를 분해하는데 있어서 가장 바람직한 효과를 보임을 본 발명자의 실험으로서 도출할 수 있었다.
상기 철 또는 철 산화물의 입자는 분말 형태 또는 금속판 형태로서, 필요하다면 다양한 형태의 구조물로 제작하여 적용할 수 있으며, 입자크기는 100㎛ 이하, 바람직하게는 30㎛ 이하, 더더욱 바람직하게는 10㎛ 이하인 것이 좋다.
또한, 상기 알칼리 토금속 화합물은, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론 듐(Sr), 및 바륨(Ba) 등의 알칼리 토금속의 탄산염 또는 수산화염 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어 MgCO3, CaCO3, Ba(OH)2, Ca(OH)2 등이다.
더불어 상기 알칼리 금속 화합물은, 나트륨(Na), 칼륨(K), 리튬(Li)등의 알칼리 금속의 탄산염 또는 수산화염 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어 Na2CO3, K2CO3, NaOH, KOH 등이다.
본 발명의 발명자들의 다양한 연구 결과, 철 또는 철 산화물과 알칼리금속 화합물 및 알칼리 토금속 화합물을 포함하는 흡착처리제를 사용할 경우, 불소화합물이 200℃ 이상, 바람직하게는 200 내지 800℃ 반응온도에서 상기 흡착처리제와 접촉할 때에 분해될 수 있으며, 생성된 부산물인 HF 등은 알칼리토금속 플루오라이드 및 알칼리금속 플루오라이드, 예를 들어 CaF2, NaF 등으로 고정됨으로써, 처리장치를 부식시키지 않고서도 유해물 정화효과를 달성할 수 있음을 발견하게 되었다.
여기서, 상기 철 또는 철 산화물 등의 철 금속을 포함하는 화합물이 분말형태인 경우, 상기 철 화합물 100중량부에 대한 상기 알칼리 토금속 화합물의 중량비는, 80 내지 2000중량부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100 내지 900중량부, 가장 바람직하게는 100 내지 450중량부이다. 또한, 알칼리금속 화합물은 0.01 내지 5중량부, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2중량부의 중량비로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 철 금속성분이 판형 등 분말형태 이외의 다양한 구조물일 경우 반응기 구조 내에서 압력 등을 고려하여 저온 흡착제들이 SF6 가스와의 접촉면적을 최대한 크게 하는 형태로 설계되어야 한다.
상기 흡착처리제는, 철 산화물 또는 철 금속 분말과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 상기 배합비로 혼합한 다음, 적량의 물을 혼합하여 반죽하고, 원하는 형상으로 분쇄하여 전구체를 제조한 다음, 헬륨, 아르곤, 질소 등의 비활성 가스 환경 하에서, 100 내지 250℃ 온도로 건조시킨 후, 300 내지 700℃ 온도에서 소성하여 제조되며, 펠렛, 구형, 파쇄상 중 적어도 하나의 입상을 이루고, 그 입경이 1 내지 5mm인 것이 정화처리 효과의 극대화를 위하여 바람직하다.
다음으로, 상기 흡착처리제를 이용한 불소화합물 가스 처리방법 및 불소화합물 가스 처리장치에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 의한 불소화합물 가스 처리장치를 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 불소화합물 가스 처리장치는, 유입구(10), 제1차 반응기(20)를 기본구조로 하며, 여기에 제2차 반응기(30) 및 제1차반응기(20)와 제2차 반응기(30)를 연결하는 연결배관(40)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
제1차 반응기(20)는 히터(21), 제1차 흡착처리제 충진부(22)를 포함하여 이루어지며, 제2차 반응기(30)는, 제2차 흡착처리제 충진부(31), 배출가스의 일부를 추출하여 그 성분을 측정하기 위한 배출가스 측정구(32), 및 배출구(33)를 포함하여 이루어진다.
유입구(10)에서는 불소화합물 가스가 유입되며, 상기 유입구(10)에서 유입된 불소화합물 가스는, 제1차 반응기(20)의 외주면의 일부 또는 전부를 둘러싼 히터(21)에 의하여 가열되고, 상기 불소 화합물 가스는, 다수의 관통공이 형성되어 상기 불소화합물 가스의 유로를 형성한 철(Fe) 재질의 타공판(22a) 및 충진된 흡착처리제(22b)가 교대로 적층되어 이루어진 제1차 흡착처리제 충진부(22)를 통과하여 1차 정화된다.
이어서, 상기 처리된 불소화합물 가스는 연결배관(40)을 통하여 제2차 반응기(30)에 유입되고, 제2차 반응기(30) 내에 설치되며, 제1차 반응기(20)의 제1차 흡착처리제 충진부(22)와 동일한 형태로서, 타공판(31a) 및 제2차 흡착처리제(31b)가 교대로 적층되어 이루어진 제2차 흡착처리제 충진부(31)를 통하여 2차 정화된 후, 배출구(33)를 통하여, 배출장치(50), 예를 들어 팬(fan)에 의하여 외부로 배출된다.
즉, 제1차 반응기(20)의 상하부 영역에 있어서, 상부 영역인 프리히팅 영역(A)은, 히터(21)의 온도 500 내지 800℃에서 반응물을 200 내지 800℃ 반응온도로 예열하는 영역이며, 하부 영역인 제1차 흡착처리제 충진부(22) 영역은, 반응물이 상기 반응온도 하에서 제1차 흡착처리제 충진부(22)를 통과하며 1차 반응이 일어나는 영역이다. 또한, 2차 반응기(30)의 제2차 흡착처리제 충진부(31) 영역은, 상기 1차 반응을 거친 반응물에 대한 2차 반응이 일어나는 영역이다.
본 발명에 의한 불소화합물 가스 처리장치에 있어서, 제1차 흡착처리제 충진부(22) 및 제2차 흡착처리제 충진부(31)는, 각각 제1차 반응기(20) 및 제2차 반응기(30) 내부에 타공판(22a, 31a) 및 흡착처리제(22b, 31b)를 교대로 적층하여 이루어진 것을 특징으로 들 수 있으며, 충진된 흡착처리제(22b, 31b) 사이에 설치된 철 재질의 타공판(22a, 31a)은, 각각 하나 이상의 다수로 구비하는 것이 반응물의 흐름을 원활하게 하여, 흡착효율을 높게 하기 위하여 바람직하다.
여기서, 제2차 흡착처리제(31b)를 이루는 재료로는 상기 제1차 반응기(20)의 흡착처리제(22b)를 이루는 것과 동일하게 철 금속을 포함하는 화합물과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물로 이루어진 흡착처리제를 사용할 수도 있지만, 2차적으로 발생하는 PFCs 가스의 미반응가스 및 2차 생성물(부산물)을 처리하기 위한 것으로서, 알칼리토금속 화합물과 알칼리금속 화합물만으로 이루어진 흡착처리제를 사용하여도 무방하다.
본 발명에 의한 불소화합물 가스 처리장치를 이용한 본 발명에 의한 불소화합물 처리방법은, 상기 철 산화물 또는 철과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물로 이루어진 흡착처리제를 200 내지 800℃ 온도에서 불소화합물 가스와 접촉시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 접촉단계 이후에, 알칼리토금속 화합물로 이루어진 제2차 흡착처리제를 이용하여 추가적으로 처리하는 단계를 더 포함하는 것이, 부산물 처리를 위하여 바람직하다.
여기서, 상기 유입구(10)를 통하여 반응기에 공급되는 불소화합물 가스는, 아르곤, 헬륨, 및 질소 등 비활성 가스 또는 공기로 희석시킨 후 공급하여도 좋고, 상온에서는 액상이지만, 기타 비활성 가스 또는 공기를 수반하는 경우에 증기를 함유하여 이루어지는 혼합가스 형태로 공급하는 것도 바람직하다.
처리 메커니즘은, 앞서 살펴본 바와 같으며, 특히 상기 불소화합물 가스가 SF6 등 설퍼 플루오라이드를 함유하는 경우에는, 분해에 의해 발생하는 F 원자를 알칼리토금속 플루오라이드염 형태, 예를 들어 CaF2 및 알칼리금속 플루오라이드염 형태, 예를 들어 NaF로서 저온흡착제에 고정하는 메커니즘을 따르며, 이로써 플루오라이드가 함유된 산성가스 생성을 방지할 수 있는 효과가 현저함을 확인할 수 있었다.
본 발명에 의하면, 반도체 또는 디스플레이 장치의 에칭 또는 클리닝 공정에서 배출되는 다량의 PFCs(퍼플루오르 카본) 가스, 특히 SF6를 저온에서, 물 등의 추가적인 재료 투입 없이도 효율적으로 분해하여 친환경적으로 처리할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 불소화합물 가스의 흡착처리제를 이용한 SF6 가스 처리 반응을 실시예 및 비교예를 통하여 살펴보기로 한다.
실시예 1
본 발명에 의한 불소화합물 가스 처리장치를 이용하여, 반응기에 철(Fe) 및 탄산칼슘(CaCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)의 중량비 49.5:50:0.5로 이루어진 흡착처리제를 1개의 격벽 형태로 충진시키고, 반응기의 온도를 변화시켜가며 SF6 가스의 처리 반응실험을 수행하였다.
흡착처리제의 충진량은 2g, SF6 가스의 유입농도는 1000ppm, 전체 유량(total flow rate)은 200(ml/min)으로 하였으며,, 공간속도는 6000cm3·g-1·h-1로 하였다.
상기의 반응실험은 반응온도를 200℃에서 700℃까지 50℃ 간격으로 승온시키면서 가스 크로마토그래피(GC)의 열전도 검출기(Thermal Conductivity Detector, TCD)로 분석하여 SF6의 변화량을 측정하였다. SF6의 전환율은 도 2에 그래프로 나타내었다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 반응기에 흡착처리제로서, 산화철(Fe2O3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 탄산나트륨(Na2CO3)의 중량비 49.5:50:0.5로 이루어진 흡착처리제를 이용하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 실험을 수행하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 반응기에 알루미나만으로 이루어진 흡착처리제를 이용하여 반응실험을 수행하였다.
여기서, 상기 흡착처리제의 충진량은 2g, SF6 가스의 유입농도는 1000ppm, 전체 유량(total flow rate)은 50(ml/min)으로 하였으며, 가스의 공간속도(gas hourly space velocity, GHSV)는 1500 cm3·g-1·h-1로 하였다. 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 실험을 수행하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일한 반응기에 제올라이트 4A만으로 이루어진 흡착처리제를 이용하여 반응실험을 수행하였다.
여기서, 상기 흡착처리제의 충진량은 2g, SF6 가스의 유입농도는 1000ppm, 전체 유량(total flow rate)은 50(ml/min)으로 하였으며, 가스의 공간속도(gas hourly space velocity, GHSV)는 1500 cm3·g-1·h-1로 하였다. 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 실험을 수행하였다.
비교예 3
실시예 1과 동일한 반응기에 마그네슘 산화물(MgO)만으로 이루어진 흡착처리 제를 이용하여 반응실험을 수행하였다.
여기서, 상기 흡착처리제의 충진량은 2g, SF6 가스의 유입농도는 1000ppm, 전체 유량(total flow rate)은 50(ml/min)으로 하였으며, 가스의 공간속도(gas hourly space velocity, GHSV)는 1500 cm3·g-1·h-1로 하였다. 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 실험을 수행하였다.
비교예 4
실시예 1과 동일한 반응기에 탄산칼슘(CaCO3)으로 이루어진 흡착처리제를 1개의 격벽 형태로 충진시키고, 반응기의 온도를 변화시켜가며 SF6 가스의 처리 반응실험을 수행하였다.
여기서, 상기 흡착처리제의 충진량은 2g, SF6 가스의 유입농도는 1000ppm, 전체 유량(total flow rate)은 200(ml/min)으로 하였으며, 가스의 공간속도(gas hourly space velocity, GHSV)는 6000cm3·g-1·h-1로 하였다. 나머지는 실시예 1과 동일한 조건하에서 실험을 수행하였다.
각 실험에 있어서의 SF6의 전환율은 아래의 <표 1>에 나타내었다.
도 2는 상기 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 4에서 온도변화에 따른 SF6 가스 의 전환율 변화를 나타낸 그래프이다.
<표 1>에 나타낸 결과로서는, SF6 가스가 처리되어 전환된 전환율과, 최종 배출 가스의 XRD 패턴을 도출하였다.
<표 1>
구분 흡착처리제 GHSV
(cm3·g-1·h-1)		 반응기 내부온도* SF6 전환율 최종 반응 생성물의
XRD 패턴 변화
1 비교예 1 r-Al2O3 1,500 600 92% 구조 변화 없음
2 비교예 2 Zeolite 4A 1,500 550 95% 구조 변화 없이 제올라이트 결정성만 감소
3 비교예 3 MgO 1,500 600 90% 구조 변화 없음
4 비교예 4 CaCO3 6,000 600 99% 이상 F 화합물 형성
5 실시예 1 CaCO3/NaCO 3 /Fe 6,000 592 99% 이상 F 화합물 형성
6 실시예 2 CaCO3/NaCO3
/Fe2O3 		6,000 575 99% 이상 F 화합물 형성
표 1에서, * 표시는 SF6의 분해율이 가장 높을 때의 반응기 내부온도이다.
상기 <표 1>에서 살펴볼 수 있듯이, 비교예 1 내지 비교예 3의 경우, SF6의 전환율(conversion rate)이, 각각 500℃ 내지 600℃의 반응기 내부온도에서 90 내지 95%를 나타내었으나, 반응 후에 각각 알루미나, 제올라이트, 및 MgO만으로 이루어진 흡착처리제의 XRD 패턴의 변화없이 플로라이드를 함유한 산성가스가 배출되었다.
반면, 상기 <표 1> 및 도 2에서 살펴볼 수 있듯이, 실시예 1 및 실시예 2의 흡착처리제는 600℃ 미만의 저온에서 SF6 전환율 99% 이상으로서, 비교예 4의 탄산칼슘으로만 이루어진 흡착처리제보다 저온에서 SF6 가스 처리 효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 이로써, Fe 및 Fe2O3, NaCO3 등의 조촉매 첨가에 의하여 흡착효과를 향상시킨 것을 확인할 수 있었다.
또한 SF6 전환율 99%이상에서 약 1시간동안 배출되는 가스를 증류수를 통과시켜 녹아있는 성분을 이온 크로마토그래프(IC)로 분석한 결과, 플로라이드 이온과 설퍼 이온의 함량이 10ppm 이하로 측정되었으며, 1차 반응기를 통과한 가스를 2차 반응기를 통과시켜 분석할 경우 플로라이드 이온과 설퍼 이온을 완전히 제거하는 것이 가능하였다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능 범위까지 본 발명의 청구범위의 권리범위 내에 있는 것으로 본다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 의한 불소화합물 가스 처리장치를 나타낸 단면도
도 2는 비교예 및 실시예에서 온도변화에 따른 SF6 가스의 전환율 변화를 나타낸 그래프

Claims (14)

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  6. 철 산화물 또는 철(Fe)과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 포함하는 흡착처리제를 200 내지 800℃ 온도에서 불소화합물 가스와 접촉시키는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 흡착처리제와 접촉된 가스를 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물로 이루어진 제2차 흡착처리제를 이용하여 추가적으로 처리하는 단계를 더 포함하고,
    상기 흡착처리제 및 상기 제2차 흡착처리제에 있어서, 상기 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물은, 알칼리금속 및 알칼리토금속의 탄산염 또는 수산화염 중 적어도 하나로 이루어지며, 상기 철 산화물 또는 철 100중량부에 대하여, 상기 알칼리토금속 화합물은 80 내지 2000중량부, 상기 알칼리금속 화합물은 0.01 내지 5중량부이고,
    상기 흡착처리제는, 200 내지 700℃ 온도에서 소성되며, 펠렛, 구형, 파쇄상 중 적어도 하나의 입상을 이루고, 그 입경이 1 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스의 처리방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 불소화합물 가스는 SF6인 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스의 처리방법.
  8. 삭제
  9. 불소화합물 가스가 유입되는 유입구;
    상기 유입구에서 유입된 불소화합물 가스를 가열하도록 외주면의 일부 또는 전부를 둘러싸는 히터와, 내부 공간에 철 산화물 또는 철과, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 포함하는 흡착처리제가 충진되어 이루어진 제1차 흡착처리제 충진부를 포함하여. 상기 불소화합물 가스가 상기 제1차 흡착처리제 충진부를 통과하며 처리되도록 이루어진 제1차 반응기; 및
    상기 제1차 반응기와 연통되며, 상기 제1차 반응기를 통과한 상기 불소화합물의 미반응 가스 및 2차 생성물을 추가로 처리하는, 알칼리금속 화합물 및 알칼리토금속 화합물을 포함하여 이루어진 제2차 흡착처리제가 충진되어 이루어진 제2차 흡착처리제 충진부를 포함하는 제2차 반응기;
    상기 처리된 불소화합물 가스가 배출되는 배출구;를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1차 흡착처리제 충진부 및 제2차 흡착처리제 충진부는,
    다수의 관통공이 형성된 철(Fe) 재질의 타공판; 및
    상기 흡착처리제 또는 상기 제2차 흡착처리제가 교대로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스 처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2차 흡착처리제는, 철 또는 철 산화물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스 처리장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 불소화합물 가스는 SF6인 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스 처리장치.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 유입구를 통하여 반응기에 공급되는 불소화합물 가스는 아르곤, 헬륨, 및 질소 중 적어도 하나로 이루어진 비활성 가스 또는 공기로 희석시킨 후 공급되거나, 또는 상온에서는 액상이지만, 상기 비활성 가스 또는 공기를 수반하는 경우에 증기를 더 포함하여 이루어지는 혼합가스 형태로 공급되는 것을 특징으로 하는 불소화합물 가스 처리장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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