KR101052839B1 - 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치 - Google Patents

플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 폐가스의 처리 과정에서 질화물의 발생을 최소화할 수 있는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는 서로 이격되어 설치되는 음극 전극과 양극 전극을 포함하며, 상기 음극 전극과 양극 전극 사이에 플라즈마가 형성되는 공간을 제공하는 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버의 내부로 폐가스를 공급하는 경로를 제공하는 폐가스 유입구; 상기 플라즈마 챔버에서 폐가스가 처리된 처리가스를 유출하는 경로를 제공하는 처리가스 유출구; 상기 음극 전극과 양극 전극 사이로 플라즈마 공급 가스를 공급하는 경로를 제공하는 플라즈마 공급 가스 유입구; 및 상기 플라즈마 챔버의 내부로 환원성 가스를 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
플라즈마 토치, 질소 산화물, 환원성 가스

Description

플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치{Plasma Torch for Plasma Scrubber}
본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 폐가스의 처리 과정에서 질화물의 발생을 최소화할 수 있는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 관한 것이다.
반도체 공정이나 LCD 공정 등에서 배출되는 배기 가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라 그대로 대기중으로 방출될 경우에는 환경 오염을 유발하는 원인이 되기도 한다. 따라서, 이러한 배기 가스는 유해성분의 함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화처리과정이 반드시 필요하다. 예를 들면, 반도체 공정에서는 실란(SiH4), 아르신(AsH3), 포스핀(PH3), TEOS 등의 유해가스가 사용되는 데, 이와 같은 가스는 발화성 및 독성이 있으므로, 사용이 끝난 폐가스는 배기 시스템을 통하여 대기로 배출되기 전에 반드시 폐가스 정화장치 (Gas Scrubber)를 이용해 정화과정을 거쳐야 한다.
플라즈마 토치를 이용한 플라즈마 스크러버는 플라즈마 방전을 이용하여 폐가스를 처리하는 폐가스 정화장치로서 많이 사용되고 있다. 그러나, 일반적인 플라즈마 스크러버는 플라즈마를 발생시키기 위한 소스 가스로 불활성 가스인 질소 가 스를 사용하게 되므로, 플라즈마 스크러버는 반도체 공정에서 발생되는 폐가스를 처리하면서 일부 산소를 사용하는 공정에 연결된 플라즈마식 스크러버는 부수적으로 질소 산화물(NOx)이 발생된다. 또한, 반도체 라인은 필요에 따라 진공 펌프 또는 배관 내부에 질소 가스를 공급하게 되는데 이러한 질소 가스들이 플라즈마 스크러버에서 다른 기체들과 반응하여 질소 산화물을 생성하게 된다. 이러한 질소 산화물은 산성비, 광학스모그의 원인이 되고 있어, 이러한 공정에 사용되는 플라즈마 스크러버에서 배출되는 처리 가스는 2차 대기 오염을 발생시키는 문제가 있다.
본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 폐가스의 처리 과정에서 질화물의 발생을 최소화할 수 있는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는 서로 이격되어 설치되는 음극 전극과 양극 전극을 포함하며, 상기 음극 전극과 양극 전극 사이에 플라즈마가 형성되는 공간을 제공하는 플라즈마 챔버; 상기 플라즈마 챔버의 내부로 폐가스를 공급하는 경로를 제공하는 폐가스 유입구; 상기 플라즈마 챔버에서 폐가스가 처리된 처리가스를 유출하는 경로를 제공하는 처리가스 유출구; 상기 음극 전극과 양극 전극 사이로 플라즈마 공급 가스를 공급하는 경로를 제공하는 플라즈마 공급 가스 유입구; 및 상기 플라즈마 챔버의 내부로 환원성 가스를 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 유입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 환원성 가스는 수소 가스(H2), 암모니아 가스(NH4OH, NH3), 메탄 가스(CH4) 및 입자로 분사되는 우레아(urea)((NH2)2CO) 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 공급될 수 있다.
상기 음극 전극은 판형이며, 상기 양극 전극의 상부에 위치하는 것일 수 있 다. 상기 양극 전극은 링형일 수 있다. 이 때, 상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 하부에 연결될 수 있으며, 상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결될 수 있다.
또한, 상기 양극 전극은 링형이며 복수개로 형성되고, 인접한 양극 전극 사이에 링형의 절연체가 개재될 수 있다. 이 때, 상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 측부 중 상기 절연체와 연결되어 상기 폐가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마 챔버에 유입되도록 하며, 상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결될 수 있다.
또한, 상기 음극 전극과 상기 양극 전극은 링형이며, 상기 음극 전극은 상기 양극 전극의 상부에 위치할 수 있다. 이 때, 상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 상부에 연결될 수 있다.
상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결될 수 있다.
또한, 상기 양극 전극은 복수개로 형성되고, 인접한 양극 전극 사이에 링형의 절연체가 개재될 수 있다. 이 때, 상기 환원성 가스 유입구는 상기 절연체에 연결되어, 상기 환원성 가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마에 유입되도록 할 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 챔버의 하부로 노출되게 상기 양극 전극의 하부에 링형의 절연체가 설치될 수 있다. 이 때, 상기 환원성 가스 유입구는 상기 절연체에 연결되어, 상기 환원성 가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마에 유입되도록 할 수 있다.
상기 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는 상기 환원성 가스를 생성하여 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 환원성 가스 공급 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 환원성 가스 공급 장치는 상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기; 상기 용기에 상기 환원성 가스용 용액을 보충하는 경로를 제공하는 보조 공급 라인; 상기 용기로 퍼지 가스를 공급하는 경로를 제공하는 퍼지 가스 공급 라인; 상기 환원성 가스용 용액과 상기 퍼지 가스로부터 생성된 환원성 가스를 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 공급 라인; 및 상기 용기의 일측에 형성되어, 상기 용기의 내부 압력이 일정하게 유지되도록 작동하는 압력 벤트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 환원성 가스 공급 장치는 상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기; 상기 용기에 상기 환원성 가스용 용액을 보충하는 경로를 제공하는 보조 공급 라인; 상기 용기에 연결되며, 상기 환원성 가스용 용액을 가열하여 상기 환원성 가스를 생성하는 히터; 상기 환원성 가스를 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 공급라인; 및 상기 용기의 일측에 형성되어, 상기 용기의 내부 압력이 일정하도록 작동하는 압력 벤트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 환원성 가스 공급 장치는 상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기; 상기의 용기 내부에 격리막을 사이에 두고 설치되는 양극판 및 음극판; 상기 용기 내부로 상기 환원성 가스용 용액을 제공하는 경로를 제공하는 인입구; 및 상기 양극판 및 음극판을 이용한 전기 분해 방식에 의해 상기 환원성 가스용 용액으로부터 생성한 상기 환원성 가스를 배출함으로써, 상기 환원성 가스 유입구로 유입되도록 하는 배출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 의하면 반도체 공정에서 공급되는 질소 가스가 폐가스 처리 과정에서 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는 반도체 제조 공정에서 발생되는 질소 산화물을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는 플라즈마 공급 가스로 사용되는 질소 가스가 폐가스 처리 과정에서 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 개략적인 구성도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치는, 도 1을 참조하면, 플라즈마 챔버(10)와 폐가스 유입구(20)와 처리가스 유출구(30)와 플라즈 마 공급 가스 유입구(40) 및 환원성 가스 유입구(50a, 50b, 50c, 50d)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 토치는 반도체 제조 라인의 폐가스 배출라인(도면에 도시하지 않음)에 연결되어 반도체 공정에서 발생되는 폐가스 내에 포함되어 있는 유해가스를 플라즈마 챔버 내부에서 플라즈마에 의하여 분해하여 제거하게 된다. 이때, 상기 플라즈마 토치는 환원성 가스가 플라즈마에 함께 공급됨으로써 폐가스에 혼합되어 있는 질소 가스가 산소 가스와 반응되어 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화하게 된다.
또한, 상기 플라즈마 토치는 플라즈마 공급 가스로 불활성 가스인 질소 가스를 사용하는 경우에 플라즈마 챔버에 환원성 가스가 함께 공급됨으로써 질소 가스가 플라즈마 토치 내에서 산소 가스와 반응하여 질소 산화물로 형성되는 것을 방지하게 된다.
상기 플라즈마 토치에 의하여 형성되는 플라즈마에는 폐가스에 포함되어 있는 각종 가스가 원소 상태로 존재하게 되며, 특히, 산소와 질소 및 추가로 공급되는 수소가 이온 상태로 존재하게 된다. 이때, 추가로 공급되는 수소는 질소보다 산소와의 친화도가 높게 되므로 산소와 결합되어 H20와 같은 형태로 형성되며, 산소가 질소와 결합되어 질소 산화물로 형성되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 상기 플라즈마 토치는 방출하는 처리 가스에 질소 산화물이 혼합되어 방출되는 것을 최소화하게 된다.
상기 플라즈마 챔버(10)는 내부에 생성된 플라즈마를 이용하여 유입되는 폐가스에 포함되어 있는 유해가스를 분해하게 된다. 상기 플라즈마 챔버(10)는 서로 절연되면서 이격되어 형성되는 음극 전극과 양극 전극을 포함하며, 음극 전극과 양극 전극에 외부로부터 공급되는 전기에 의하여 발생되는 아크 방전과 플라즈마 공급 가스를 이용하여 플라즈마를 형성하게 된다. 상기 플라즈마 챔버(10)는 생성된 플라즈마에 폐가스가 통과되도록 하여 폐가스 내부에 존재하는 유해가스를 분해하게 된다.
또한, 상기 플라즈마 챔버(10)는 외부로부터 공급되는 환원성 가스에 의하여 내부가 환원성 분위기로 유지된다. 따라서, 상기 플라즈마 챔버(10)는 내부에서 폐가스에 포함되어 있는 질소 가스 또는 플라즈마 공급 가스로 사용되는 질소 가스가 폐가스에 포함되어 있는 산소와 결합하여 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화하게 된다.
상기 플라즈마 챔버(10)는 음극 전극과 양극 전극의 위치와 그 형상에 있어서 다양하게 형성될 수 있으며 여기서는 그 위치와 형상에 대하여 한정하지 않는다. 따라서, 상기 플라즈마 챔버(10)의 음극 전극과 양극 전극은 일반적으로 알려진 위치와 형상으로 형성될 수 있다. 상기 음극 전극과 양극 전극은 서로 이격되도록 수직 방향을 기준으로 상부에서 하부로 순차적으로 적층되어 설치된다. 상기 음극 전극은 플라즈마 토치의 구조에 따라 판형 또는 링형으로 형성되며, 양극 전극은 링형으로 형성된다. 또한, 상기 음극 전극과 양극 전극 사이로 플라즈마 공급 가스가 공급되며 양극 전극의 내부에 플라즈마가 형성된다. 상기 플라즈마 챔 버(10)의 음극 전극과 양극 전극은 이하에서 구체적으로 도시되는 구조로 형성될 수 있다.
상기 폐가스 유입구(20)는 반도체 공정 라인에 연결되어 반도체 제조 공정에서 발생되는 폐가스가 플라즈마 챔버(10)로 유입되도록 한다. 상기 폐가스 유입구(20)는 도 1에서 플라즈마 챔버(10)의 상면에 형성되어 플라즈마가 형성되는 하부로 공급되도록 설치 되었으나, 이에 한정하지 않는다. 따라서, 상기 폐가스 유입구(20)는 플라즈마 챔버(10)의 측벽에 형성되어 플라즈마에 직접 유입되도록 형성될 수 있다.
상기 처리가스 유출구(30)는 플라즈마 챔버(10)에서 처리되는 처리 가스를 외부로 유출하게 된다. 상기 처리가스 유출구(30)는 일반적인 플라즈마 스크러버에서와 같이 플라즈마 토치의 하부에 형성되는 반응 챔버(도면에 도시하지 않음)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 반응 챔버는 플라즈마의 열을 이용하여 추가적으로 폐가스를 처리하는 공간을 형성하게 된다. 따라서, 상기 처리가스 유출구(30)에서 유출되는 처리 가스는 반응 챔버에서 추가적으로 유해가스가 제거된다. 또한, 상기 플라즈마 스크러버는 반응 챔버의 하부에 수조 탱크(도면에 도시하지 않음)를 더 구비할 수 있으며, 처리가스 유출구(30)에서 유출되는 처리 가스는 수조 탱크를 통과하면서 내부에 포함되어 있는 수용성 가스나 미립자가 제거된다. 한편, 상기 수조 탱크의 상부에서 플라즈마 토치가 형성되는 일측과 반대되는 타측에는 습식 타워가 추가적으로 구비될 수 있으며, 습식 타워에서 추가적으로 폐가스에 포함되어 있는 미립자들을 포집하게 된다.
상기 플라즈마 공급 가스 유입구(40)는 플라즈마 챔버(10)에 연결되어 플라즈마 챔버(10) 내부에 플라즈마의 형성에 필요한 플라즈마 공급 가스를 공급하게 된다. 상기 플라즈마 공급 가스 유입구(40)는 플라즈마 챔버(10) 내부에서 음극 전극과 양극 전극 사이에 형성된다. 따라서, 상기 플라즈마 공급 가스 유입구(40)는 음극 전극과 양극 전극이 아크 방전을 일으키는 경우에 효과적으로 플라즈마를 형성할 수 있도록 한다. 또한, 상기 플라즈마 공급 가스 유입구(40)는 별도의 배관을 통하여 외부의 플라즈마 공급 가스 공급원과 연결된다.
상기 플라즈마 공급 가스는 불활성 가스로 이루어지며, 질소 가스 또는 아르곤 가스가 사용된다. 따라서, 상기 질소 가스가 플라즈마 공급 가스로 사용되는 경우에 질소 산화물의 공급원으로 작용할 수 있다. 그러나, 플라즈마 챔버(10)가 환원성 가스에 의하여 환원성 분위기로 유지되므로 질소산화물로 형성되는 것이 최소화되며, 질소 가스 상태로 방출된다.
상기 환원성 가스 유입구(50a, 50b, 50c, 50d)는 플라즈마 챔버(10)와 연결되며 플라즈마 챔버(10) 내부가 환원성 분위기를 유지할 수 있도록 환원성 가스를 공급하게 된다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(50a, 50b, 50c, 50d)는 별도의 외부의 환원성 가스 공급 장치(미도시)와 연결된다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(50a, 50b, 50c, 50d)와 환원성 가스 공급 장치 사이에는, 환원성 가스가 누출되 지 않게 역화 방지 장치(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 환원성 가스 유입구(50a, 50b, 50c, 50d)는 플라즈마 토치의 구조에 따라 다양한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 환원성 가스 유입구(50a)는 폐가스 유입구(20)에 연결되어 환원성 가스가 폐가스와 함께 플라즈마 챔버(10)로 유입되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(50b)는 플라즈마 챔버(10)에 직접 형성되어 환원성 가스가 플라즈마 챔버(10)로 직접 유입되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(50c)는 플라즈마 공급 가스 유입구(40)에 연결되도록 형성되어 환원성 가스가 플라즈마 공급 가스와 함께 플라즈마 챔버(10)에 유입되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(50d)는 처리 가스 유입구(30)에 연결되도록 형성되어 플라즈마 챔버(10)에서 폐가스가 처리된 처리 가스에 환원성 가스가 유입되도록 할 수 있다.
상기 환원성 가스는 수소 가스(H2), 암모니아 가스(NH4OH, NH3) 및 메탄 가스(CH4)를 포함하는 환원성 가스로 이루어진다. 또한, 상기 환원성 가스는 미세한 입자로 분사되는 우레아(urea)((NH2)2CO)로부터 공급될 수 있다. 상기 수소 가스는 수소 가스 자체로 공급될 수 있으며, H20를 전기 분해하여 발생되는 수소 가스로 공급될 수 있다. 또한, 상기 암모니아 가스 또는 우레아는 플라즈마 내에서 분해되어 수소 가스를 공급하게 된다. 또한, 상기 우레아는 노즐을 통하여 미세한 입자 상태로 플라즈마 챔버의 내부로 분사될 수 있다.
다음은 본 발명의 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 대한 구체적인 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직단면도를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 토치(100)는, 도 2를 참조하면, 플라즈마 챔버(110)와 폐가스 유입구(120)와 처리가스 유출구(130)와 플라즈마 공급 가스 유입구(140) 및 환원성 가스 유입구(150)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 챔버(110)는 음극 전극(112)과 양극 전극(114)를 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 챔버(110)는 음극 전극(112)과 양극 전극(114)을 감싸는 하우징(116)을 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 플라즈마 챔버(110)는 보다 용이한 방전을 위하여 음극 전극(112)과 양극 전극(114) 사이에 형성되는 파이롯 전극(도면에 도시하지 않음)을 더 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 플라즈마 챔버(110)는 음극 전극(112)과 양극 전극(114)을 냉각시키기 위한 다양한 냉각라인(도면에 도시하지 않음)을 구비하여 형성될 수 있다.
상기 음극 전극(112)은 원통형의 판형으로 형성되며, 외부의 직류 전원의 음극과 전기적으로 연결된다. 상기 음극 전극(112)은 양극 전극(114)과 아크 방전을 일으키게 된다. 상기 음극 전극(112)은 다양한 형상으로 형성되는 추가적인 구성에 의하여 고정되거나 유지될 수 있다.
상기 양극 전극(114)은 상부에서 하부로 관통되는 홀이 형성되는 링형으로 형성된다. 상기 양극 전극(114)은 음극 전극(112)의 하면과 이격되며, 음극 전극(112)과 전기적으로 절연되도록 형성된다. 상기 양극 전극(114)은 음극 전극(112)과 방전을 일으키게 되며, 공급되는 플라즈마 공급 가스를 사용하여 플라즈마(a)를 형성하게 된다. 따라서, 상기 양극 전극(114)의 내부에서 하부 방향으로 플라즈마(a)가 형성된다.
상기 하우징(116)은 음극 전극(112)과 양극 전극(114)을 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 하우징(116)은 구체적으로 도시하지 않았지만 플라즈마 공급 가스 유입구와 연결되는 배관이 관통되며, 다양한 냉각수 유입구와 전기 공급 배선의 통로 등이 형성될 수 있다.
상기 폐가스 유입구(120)는 플라즈마 챔버(110)의 하부에 연결되며, 음극 전극(112)과 양극 전극(114) 및 플라즈마 공급 가스에 의하여 형성되는 플라즈마(a)에 폐가스가 유입되도록 한다. 이때, 상기 폐가스는 플라즈마(a)의 측면에서 플라즈마로 유입되어 유해 가스가 분해된다.
상기 처리가스 유출구(130)는 플라즈마 챔버(110)의 하부에 형성되며 폐가스로부터 유해가스가 제거되어 처리된 처리가스를 하부로 방출하게 된다. 상기 처리가스 유출구(130)의 하부에는 상기에서 설명한 바와 같이 별도의 반응 챔버와 수조 탱크가 연결될 수 있다. 상기 수조 탱크에는, 폐가스 중 부식성이며 수용성을 갖는 플루오르(F) 및 플루오르화수소(HF)와 같은 가스가 폐가스 처리시 생성된 H2O의 수분 및 수소 가스(H2)에 의해 융해되어 수분으로 포집된다. 이에 따라, 플루오르(F) 및 플루오르화수소(HF) 같은 가스가 배기 가스로 배출되어 발생시키는 덕트(duct) 등의 부식이 방지될 수 있다.
상기 플라즈마 공급 가스 유입구(140)는 음극 전극(112)과 양극 전극(114)의 사이에 연결되도록 형성되며, 음극 전극(112)과 양극 전극(114) 사이에서 플라즈마 공급 가스를 공급하게 된다.
상기 환원성 가스 유입구(150)는 폐가스 유입구(120)와 연결되며 폐가스 유입구(120)를 통하여 플라즈마 챔버(110)의 내부로 환원성 가스를 공급하게 된다. 상기 환원성 가스 유입구(150)를 통하여 공급되는 환원성 가스는 폐가스와 함께 플라즈마에 공급되어 플라즈마(a) 내부에서 산소 가스와 결합함으로써 질소 가스가 산소와 결합하여 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화하게 된다.
한편, 상기 플라즈마 토치는 상기와 같은 구성 외에도 플라즈마의 효과적인 형성이나, 폐가스의 효과적인 처리를 위하여 추가적인 구성을 포함할 수 있다.
다음은 본 발명의 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치에 대한 다른 구체적인 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
본 발명의 다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 토치(200)는, 도 3을 참조하면, 플라즈마 챔버(210)와 폐가스 유입구(220)와 처리가스 유출구(230)와 플라즈마 공급 가스 유입구(240) 및 환원성 가스 유입구(250)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 토치(200)는 도 2에 따른 플라즈마 토치(100)와 포함되는 구성요소와 유사하나, 양극 전극(214)이 복수개로 형성되며, 인접한 양극 전극(214) 사이에 개재되는 링형의 절연체(213)에 폐가스 유입구(220)가 연결되는 점에서 차이가 있다. 이러한 구성에 따라, 상기 플라즈마 토치(200)는 절연체(213)를 이용하여 양극 전극(214)의 전체 길이를 줄이면서 아크 방전에 의한 플라즈마의 길이를 증가시킬 수 있게 된다. 이러한 플라즈마 토치(200)의 폐가스 유입구(220)와 연결된 환원용 가스 유입구(250)로부터 유입되는 환원성 가스는 플라즈마(a)의 측면에 공급되어 산소와 결합되며, 질소산화물의 발생을 최소화하게 된다.
상기 플라즈마 챔버(210)는 음극 전극(212), 양극 전극(214) 및 하우징(216)을 포함하여 형성된다.
상기 음극 전극(212)은 도 2의 음극 전극(112)과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 양극 전극(214)은 도 2의 양극 전극(114)과 동일하며, 상술한 바와 같이 복수개로 형성되는 점에서만 차이가 있다. 이를 위해, 인접한 양극 전극(214) 사이에는 링형의 절연체(213)가 개재된다. 여기서, 상기 음극(212)과 상기 양극 전극(214)의 이격 공간에 절연 효율을 높이기 위해 링형의 절연체(213)가 더 형성될 수 있다. 상기 양극 전극(214)은 음극 전극(212)과 아크 방전을 일으키게 되며, 공급되는 플라즈마 공급 가스를 사용하여 내부에서 하부 방향으로 플라즈마(a)를 형성하게 된다.
상기 하우징(216)은 도 2의 하우징(116)과 동일하므로 중복된 설명은 생략하 기로 한다.
상기 폐가스 유입구(220)는 절연체(213)와 하우징(216)을 관통하도록 형성되어, 폐가스가 플라즈마(a)에 유입되도록 한다.
상기 처리가스 유출구(230), 플라즈마 공급 가스 유입구(240) 및 환원성 가스 유입구(250)는 도 2의 처리가스 유출구(130), 플라즈마 공급 가스 유입구(140) 및 환원성 가스 유입구(150)와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 토치(300)는, 도 4를 참조하면, 플라즈마 챔버(310)와 폐가스 유입구(320)와 처리가스 유출구(330)와 플라즈마 공급 가스 유입구(340) 및 환원성 가스 유입구(350)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 토치(300)는 도 2에 따른 플라즈마 토치(100)와 포함되는 구성요소와 유사하나, 폐가스 유입구(320)가 플라즈마 챔버(310)의 상부에 연결되며, 환원성 가스 유입구(350)도 플라즈마 챔버(310)의 상부에서 폐가스 유입구(320)와 연결되도록 형성되는 점에서 차이가 있다. 이러한 구성에 따라, 상기 폐가스 유입구(320)로부터 유입되는 폐가스는 플라즈마(a)를 직접 관통하여 통과되므로 폐가스의 처리 효율를 증가시키게 된다. 또한, 상기 폐가스 유입구(320)로부터 유입되는 환원성 가스도 플라즈마(a)를 직접 통과하게 되므로 보다 효율적으로 플라즈마(a) 내부에서 산소와 결합하게 되며, 질소산화물의 발생을 최소화하게 된다.
상기 플라즈마 챔버(310)는 음극 전극(312)과 양극 전극(314) 및 하우징(316)을 포함하여 형성된다.
상기 음극 전극(312)은 상부에서 하부로 관통되는 홀이 형성되는 링형으로 형성된다. 따라서, 상기 음극 전극(312)는 상부에서 유입되는 폐가스와 환원성 가스를 하부로 공급되도록 한다.
상기 양극 전극(314)은 상부에서 하부로 관통되는 홀이 형성되는 링형으로 형성된다. 상기 양극 전극(314)은 음극 전극(312)의 하면과 이격되며, 음극 전극(312)과 전기적으로 절연되도록 형성된다. 상기 양극 전극(314)은 음극 전극(312)과 아크 방전을 일으키게 되며, 공급되는 플라즈마 공급 가스를 사용하여 플라즈마(a)를 형성하게 된다. 따라서, 상기 양극 전극(314)의 내부에서 하부 방향으로 플라즈마(a)가 형성된다.
상기 하우징(316)은 음극 전극(312)과 양극 전극(314)를 감싸도록 형성된다. 또한, 상기 하우징(316)은 구체적으로 도시하지 않았지만 플라즈마 공급 가스 유입구와 연결되는 배관이 관통되며, 다양한 냉각수 유입구와 전기 공급 배선의 통로 등이 형성될 수 있다.
상기 폐가스 유입구(320)는 상술한 바와 같이 플라즈마 챔버(310)의 상부에 연결되며, 음극 전극(312)과 양극 전극(314) 및 플라즈마 공급 가스에 의하여 형성되는 플라즈마(a)에 폐가스가 유입되도록 한다.
상기 처리가스 유출구(330)는 플라즈마 챔버(310)의 하부에 형성되며 폐가스로부터 유해가스가 제거되어 처리된 처리 가스를 하부로 방출하게 된다.
상기 플라즈마 공급 가스 유입구(340)는 음극 전극(312)과 양극 전극(314)의 사이에 연결되도록 형성되며, 음극 전극(312)과 양극 전극(314) 사이에서 플라즈마 공급 가스를 공급하게 된다.
상기 환원성 가스 유입구(350)는 플라즈마 챔버(310)의 상부에서 상기 폐가스 유입구(320)와 연결되어, 폐가스와 함께 환원성 가스를 플라즈마 챔버(310)로 공급하도록 한다. 이에 따라, 환원성 가스는 폐가스와 함께 플라즈마에 공급되어 플라즈마 내부에서 산소 가스와 결합함으로써 질소 가스가 산소와 결합하여 질소 산화물로 형성되는 것을 최소화하게 된다.
도 5는 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 토치(400)는, 도 5를 참조하면, 플라즈마 챔버(410)와 폐가스 유입구(420)와 처리가스 유출구(430)와 플라즈마 공급 가스 유입구(440) 및 환원성 가스 유입구(450)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 토치(400)는 도 4에 따른 플라즈마 토치(300)와 포함되는 구성요소와 유사하나, 양극 전극(414)이 복수개로 형성되며, 인접한 양극 전극(414) 사이에 개재되는 링형의 절연체(413)에 환원성 가스 유입구(450)가 연결되도록 형성된다. 이러한 구성에 따라, 상기 플라즈마 챔버(410)의 상부에 위치하는 상기 폐가스 유입구(420)로부터 유입되는 폐가스는 플라즈마(a)를 직접 관통하여 통과되므로 폐가스의 처리 효율를 증가시키게 된다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(450)로 부터 유입되는 환원성 가스는 플라즈마(a)를 통과하게 되므로 보다 효율적으로 플라즈마(a) 내부에서 산소와 결합하게 되며, 질소산화물의 발생을 최소화하게 된다. 여기서, 환원성 가스가 음극 전극(412)과 양극 전극(414) 사이에 형성된 플라즈마(a)에 공급됨으로써, 폐가스와 환원가스가 함께 공급되는 경우 서로 반응하거나 파우더(powder)를 생성되는 것이 방지될 수 있다.
상기 플라즈마 챔버(410)는 음극 전극(412)과 양극 전극(414) 및 하우징(416)을 포함하여 형성된다.
상기 음극 전극(412)은 도 4의 음극 전극(312)과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 양극 전극(414)은 도 4의 양극 전극(314)과 동일하며, 상술한 바와 같이 복수개로 형성되는 점에서만 차이가 있다. 이를 위해, 인접한 양극 전극(414) 사이에는 링형의 절연체(413)가 개재된다. 상기 양극 전극(414)은 음극 전극(412)과 아크 방전을 일으키게 되며, 공급되는 플라즈마 공급 가스를 사용하여 내부에서 하부 방향으로 플라즈마(a)를 형성하게 된다. 한편, 상기 링형의 절연체(413)는 불필요한 단락의 발생을 방지하기 위해 플라즈마 챔버(410)의 하부에 위치하는 마지막 양극 전극(414)의 하부에 더 형성될 수 있다.
상기 하우징(416) 및 폐가스 유입구(420)는 도 4의 하우징(316) 및 폐가스 유입구(320)와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 처리가스 유출구(430)는 플라즈마 챔버(410)의 하부, 구체적으로 양극 전극(414)의 하부에 위치하는 링형의 절연체(413)에 형성되며 폐가스로부터 유해가 스가 제거되어 처리된 처리 가스를 하부로 방출하게 된다.
상기 플라즈마 공급 가스 유입구(440)는 도 4의 플라즈마 공급 가스 유입구(340)와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 환원성 가스 유입구(450)는 복수의 양극 전극(414) 사이에 위치하는 링형의 절연체(413)를 관통하도록 형성되어, 환원성 가스를 플라즈마 챔버(410)로 공급하도록 한다.
도 6은 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 토치(500)는, 도 6을 참조하면, 플라즈마 챔버(510)와 폐가스 유입구(520)와 처리가스 유출구(530)와 플라즈마 공급 가스 유입구(540) 및 환원성 가스 유입구(550)를 포함하여 형성된다.
상기 플라즈마 토치(500)는 도 5에 따른 플라즈마 토치(400)와 포함되는 구성요소와 유사하나, 환원성 가스 유입구(550)가 양극 전극(514)의 하부에 위치하는 링형의 절연체(513)에 연결되도록 형성된다. 이러한 구성에 따라, 상기 플라즈마 챔버(510)의 상부에 위치하는 상기 폐가스 유입구(520)로부터 유입되는 폐가스는 플라즈마(a)를 직접 관통하여 통과되므로 폐가스의 처리 효율를 증가시키게 된다. 또한, 상기 환원성 가스 유입구(550)로부터 유입되는 환원성 가스는 플라즈마(a)를 통과해 처리된 폐가스에 공급되어 산소와 결합하게 되며, 질소 산화물의 발생을 최소화 할 수 있다. 여기서, 상기 환원성 가스는 플라즈마(a)에 직접적으로 공급되지 않기 때문에, 플라즈마(a)에 급격한 반응을 하거나 급격한 팽창을 함으로써 폐가스 처리에 악영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
상기 플라즈마 챔버(510)는 음극 전극(512), 양극 전극(514) 및 하우징(516)을 포함하여 형성된다. 이러한 음극 전극(512), 링형의 절연체(513), 양극 전극(514) 및 하우징(516)은 도 5의 음극 전극(412), 링형의 절연체(413), 양극 전극(414) 및 하우징(416)과 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 폐가스 유입구(520), 처리가스 유출구(530) 및 플라즈마 공급 가스 유입구(540)는 도 5에 도시된 폐가스 유입구(420), 처리가스 유출구(430) 및 플라즈마 공급 가스 유입구(440)와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
상기 환원성 가스 유입구(550)는 양극 전극(514)의 하부에 위치하는 링형의 절연체(513)를 관통하도록 형성되어, 환원성 가스를 플라즈마 챔버(510)의 하부로 공급하도록 한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)에 연결되는 환원성 가스 공급 장치에 대해 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원용 가스 유입구와 연결되는 환원성 가스 공급 장치의 일 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7을 참조하면, 환원용 가스 공급 장치(600)는 용기(610), 보조 공급 라인(620), 퍼지 가스 공급 라인(630), 환원성 가스 공급 라인(640) 및 압력 벤 트(650)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 용기(610)는 환원성 가스(RG)를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액(RS)을 수용하도록 형성된다.
상기 보조 공급 라인(620)은 상기 용기(610)에 연결되어, 상기 용기(610)에 상기 환원성 가스용 용액(RS)을 보충하는 경로로 사용된다.
상기 퍼지 가스 공급 라인(630)은 상기 용기(610)에 연결되어, 상기 용기(610)로 퍼지 가스(PG)를 공급하는 경로를 제공한다. 여기서, 상기 퍼지 가스(PG)는 상기 환원성 가스용 용액(RS)을 환원성 가스(RG)로 생성하여 공급되도록 하는 역할을 한다.
상기 환원성 가스 공급 라인(640)은 상기 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)와 상기 용기(610) 사이에 연결되어, 상기 환원성 가스용 용액(RS)과 상기 퍼지 가스(PG)로부터 생성된 환원성 가스(RG)를 상기 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 공급하는 경로를 제공한다.
상기 압력 벤트(650)는 상기 용기(610)의 일측에 형성되어, 상기 용기(610)의 내부 압력이 일정하도록 유지시키는 역할을 한다.
이와 같이 구성되는 환원용 가스 공급 장치(600)는 퍼지 가스(PG)를 이용한 버블(bubble) 방식을 통해 상기 환원성 가스용 용액으로부터 생성한 환원성 가스를 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 공급되도록 한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)에 연결되는 다른 예의 환원성 가스 공급 장치 대해 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원용 가스 유입구와 연결되는 환원용 가스 공급 장치의 다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 8을 참조하면, 환원용 가스 공급 장치(700)는 용기(710), 보조 공급 라인(720), 히터(730), 환원성 가스 공급 라인(740) 및 압력 벤트(750)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 용기(710)는 환원성 가스(RG)를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액(RS)을 수용하도록 형성된다.
상기 보조 공급 라인(720)은 상기 용기(710)에 연결되어, 상기 용기(710)에 상기 환원성 가스용 용액(RS)을 보충하는 경로로 사용된다.
상기 히터(730)는 상기 용기(710)에 연결되어, 상기 환원성 가스용 용액(RS)을 가열하여 환원성 가스(RG)를 생성하도록 하는 역할을 한다. 이러한 히터(730)는 코일이 감겨진 고정봉과, 코일에 전압을 공급하는 전압원을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 환원성 가스 공급 라인(740)은 상기 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)과 상기 용기(710) 사이에 연결되어, 상기 환원성 가스(RG)를 상기 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 공급하는 경로를 제공한다.
상기 압력 벤트(740)는 상기 용기(710)의 일측에 형성되어, 상기 용기(710)의 내부 압력이 일정하도록 유지시키는 역할을 한다.
이와 같이 구성되는 환원용 가스 공급 장치(700)는 히터(730)를 이용한 가열 방식을 통해 상기 환원성 가스용 용액(RS)으로부터 생성한 환원성 가스(RG)를 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 공급되도록 한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)에 연결되는 또다른 예의 환원성 가스 공급 장치 대해 살펴보기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원용 가스 유입구와 연결되는 환원용 가스 공급 장치의 또다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 9를 참조하면, 환원용 가스 공급 장치(800)는 용기(810), 양극판(820), 음극판(830), 격리막(840), 인입구(850, 860) 및 배출구(870, 880)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 용기(810)는 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하도록 형성된다.
상기 양극판(820) 및 음극판(830)은 상기 용기(810)의 내부에서 격리막(840)을 사이에 두고 설치된다. 이러한 양극판(820) 및 음극판(830)은 전압원(미도시)으로부터 전기 에너지를 공급받으며, 상기 용기(810)에 수용된 환원성 가스용 용액을 전기 분해하여 환원성 가스로 생성하는 데 이용된다.
상기 인입구(850, 860)는 상기 용기(810) 내부로 환원성 가스용 용액, 예를 들어 수산화 칼륨(KOH) 용액을 공급하고, 물(H2O)을 순환시키는 경로를 제공한다.
배출구(870, 880)는 상기 양극판(820) 및 음극판(830)을 이용한 전기 분해에 의해 상기 수산화 칼륨(KOH) 용액 및 물(H2O)로부터 생성된 환원성 가스, 예를 들어 수소 가스(H2) 및 산소 가스(O2)를 배출하여, 상기 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 유입되도록 한다.
이와 같이 구성되는 환원용 가스 공급 장치(800)는 상기 양극판(820)과 음극판(830)을 이용한 전기 분해 방식을 통해 상기 수산화 칼륨(KOH) 용액 및 물(H2O)로부터 생성한 환원성 가스인 수소 가스(H2) 및 산소 가스(O2)를 환원성 가스 유입구(150, 250, 350, 450, 550)로 공급되도록 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 개략적인 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또다른 구체적인 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 수직 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원용 가스 유입구와 연결되는 환원성 가스 공급 장치의 일 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원용 가스 유입구와 연결되는 환원성 가스 공급 장치의 다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치의 환원 용 가스 유입구와 연결되는 환원성 가스 공급 장치의 또다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.

Claims (18)

  1. 서로 이격되어 설치되는 음극 전극과 양극 전극을 포함하며, 상기 음극 전극과 양극 전극 사이에 플라즈마가 형성되는 공간을 제공하는 플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버의 내부로 폐가스를 공급하는 경로를 제공하는 폐가스 유입구;
    상기 플라즈마 챔버에서 폐가스가 처리된 처리가스를 유출하는 경로를 제공하는 처리가스 유출구;
    상기 음극 전극과 양극 전극 사이로 플라즈마 공급 가스를 공급하는 경로를 제공하는 플라즈마 공급 가스 유입구; 및
    상기 플라즈마 챔버의 내부로 환원성 가스를 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 유입구를 포함하고,
    상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 하부에 연결되며,
    상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 환원성 가스는 수소 가스(H2), 암모니아 가스(NH4OH, NH3), 메탄 가스(CH4) 및 입자로 분사되는 우레아(urea)((NH2)2CO) 중 선택된 적어도 어느 하나로부터 공급되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극 전극은 판형이며, 상기 양극 전극의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 양극 전극은 링형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  5. 삭제
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 양극 전극은 링형이며, 복수개로 형성되고,
    인접한 양극 전극 사이에 링형의 절연체가 개재된 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 측부 중 상기 절연체와 연결되 어 상기 폐가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마 챔버에 유입되도록 하며,
    상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  8. 삭제
  9. 서로 이격되어 설치되는 음극 전극과 양극 전극을 포함하며, 상기 음극 전극과 양극 전극 사이에 플라즈마가 형성되는 공간을 제공하는 플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버의 내부로 폐가스를 공급하는 경로를 제공하는 폐가스 유입구;
    상기 플라즈마 챔버에서 폐가스가 처리된 처리가스를 유출하는 경로를 제공하는 처리가스 유출구;
    상기 음극 전극과 양극 전극 사이로 플라즈마 공급 가스를 공급하는 경로를 제공하는 플라즈마 공급 가스 유입구; 및
    상기 플라즈마 챔버의 내부로 환원성 가스를 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 유입구를 포함하고,
    상기 음극 전극과 상기 양극 전극은 링형이며,
    상기 음극 전극은 상기 양극 전극의 상부에 위치하고,
    상기 폐가스 유입구는 상기 플라즈마 챔버의 상부에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 유입구는 상기 폐가스 유입구와 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 양극 전극은 복수개로 형성되고,
    인접한 양극 전극 사이에 링형의 절연체가 개재되는 것을 특징으로 하는 플 라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 유입구는 상기 절연체에 연결되어, 상기 환원성 가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마에 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 플라즈마 챔버의 하부로 노출되게 상기 양극 전극의 하부에 링형의 절연체가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 유입구는 상기 절연체에 연결되어, 상기 환원성 가스가 상기 절연체를 통과해 상기 플라즈마에 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  15. 제 1 항에 있어서,상기 환원성 가스를 생성하여 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 환원성 가스 공급 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 공급 장치는
    상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기;
    상기 용기에 상기 환원성 가스용 용액을 보충하는 경로를 제공하는 보조 공급 라인;
    상기 용기로 퍼지 가스를 공급하는 경로를 제공하는 퍼지 가스 공급 라인;
    상기 환원성 가스용 용액과 상기 퍼지 가스로부터 생성된 환원성 가스를 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 공급 라인; 및
    상기 용기의 일측에 형성되어, 상기 용기의 내부 압력이 일정하게 유지되도록 작동하는 압력 벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 공급 장치는
    상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기;
    상기 용기에 상기 환원성 가스용 용액을 보충하는 경로를 제공하는 보조 공급 라인;
    상기 용기에 연결되며, 상기 환원성 가스용 용액을 가열하여 상기 환원성 가스를 생성하는 히터;
    상기 환원성 가스를 상기 환원성 가스 유입구로 공급하는 경로를 제공하는 환원성 가스 공급라인; 및
    상기 용기의 일측에 형성되어, 상기 용기의 내부 압력이 일정하도록 작동하는 압력 벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 환원성 가스 공급 장치는
    상기 환원성 가스를 생성하기 위한 환원성 가스용 용액을 수용하는 용기;
    상기의 용기 내부에 격리막을 사이에 두고 설치되는 양극판 및 음극판;
    상기 용기 내부로 상기 환원성 가스용 용액을 제공하는 경로를 제공하는 인입구; 및
    상기 양극판 및 음극판을 이용한 전기 분해 방식에 의해 상기 환원성 가스용 용액으로부터 생성한 상기 환원성 가스를 배출함으로써, 상기 환원성 가스 유입구로 유입되도록 하는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 스크러버용 플라즈마 토치.
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