KR101596873B1 - Apparatus for treating hazardous gas and powdery byproduct - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유해가스 및 미세부산물을 처리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스팀을 이용하여 유해가스 및 분말상 미세부산물 등을 처리하는 유해가스 및 미세부산물 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for treating harmful gas and micro-by-products, and more particularly, to an apparatus for treating harmful gas and micro-byproducts which treats harmful gas and powdery micro-by-products using steam.
대기 오염이 심화되고 있다. 각종 산업시설이나 제조시설 등에서 생성된 배기가스에 유해물질이 함유되어 있어 대기 오염을 심화시키고 있다. 유해물질을 함유한 가스들은 적절한 처리방식을 통해 반드시 처리되어야 하며 그렇지 않은 경우 기중에 방출되어 심각한 오염을 초래할 수 있다. Air pollution is intensifying. The exhaust gas generated in various industrial facilities and manufacturing facilities contains harmful substances, and air pollution is intensified. Gases containing harmful substances must be disposed of through appropriate treatment methods or they may be released into the air and cause serious contamination.
배기가스는 화학적, 물리적 처리과정을 동반하는 하나 이상의 방식으로 처리될 수 있다. 필터를 이용하거나, 전기력을 이용하거나, 촉매 반응, 연소, 열 반응 등을 이용하거나, 플라즈마를 활용하는 등의 다양한 처리방식으로 가스를 처리할 수 있다. 특히, 가스를 수중에 용해시켜 처리하는 습식 처리방식은 유해물질을 함유한 가스를 보다 깨끗하고 안전하게 처리할 수 있는 방식으로 알려져 있다.The exhaust gas may be treated in one or more ways, accompanied by a chemical, physical treatment process. The gas can be treated by various treatment methods such as using a filter, using an electric force, using a catalytic reaction, a combustion, a thermal reaction, or using a plasma. In particular, a wet treatment method in which a gas is dissolved in water is known as a method capable of treating a gas containing harmful substances more cleanly and safely.
그러나, 종래의 습식 처리방식은 물이나 세정액 등을 단순히 가스와 접촉시키는 방식이어서 유해가스의 성분에 따라 처리효율이 크게 감소하거나 적용이 어려운 문제가 있었다. 예를 들어, 특정제품의 제조 프로세스에서 사용되는 공정가스 등의 경우, 고온에서의 산화과정이 필요하여 종래의 습식 처리방식으로는 원활하게 처리하기 어려웠다. 또한, 제조공정에서 공정가스 반응에 의해 함께 생성되는 분말상 미세부산물 등도 효과적으로 포집하여 처리하기 어려운 문제가 있었다. 이에 따라 이들을 보다 안전하고 효율적으로 처리할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.However, in the conventional wet processing method, water, a cleaning liquid, or the like is simply brought into contact with a gas, so that there is a problem that the treatment efficiency is greatly reduced or difficult to be applied depending on the components of the noxious gas. For example, in the case of a process gas used in a manufacturing process of a specific product, an oxidation process at a high temperature is required, so that it has been difficult to smoothly process it by a conventional wet process process. In addition, there is a problem that it is difficult to efficiently collect and process powdery fine byproducts that are generated together by the reaction of the process gas in the production process. Accordingly, there is a demand for development of a technology capable of processing them more safely and efficiently.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스팀을 이용한 습식 처리방식으로 유해가스 및 분말상 미세부산물 등을 처리하는 유해가스 및 미세부산물 처리장치를 제공하는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a device for treating harmful gases and micro-byproducts which treats noxious gases and powdery fine byproducts using steam.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치는, 불소계 화합물이 함유된 유해가스가 유입되는 유입관; 상기 유입관과 연결되고 내부에 가열유닛을 포함하여 상기 유입관으로부터 공급되는 상기 유해가스를 가열하는 가열챔버; 상기 가열챔버 내부에 수분을 공급하는 분사유닛; 상기 가열챔버 하부에 연결되며 내부에 세정액이 채워져 상기 가열챔버를 통과한 상기 유해가스와 수분을 용해 처리하는 습식챔버; 및 상기 습식챔버와 연결되어 상기 습식챔버를 통과한 상기 유해가스에 세정액을 분사하여 입자상 물질을 제거하고 외부로 배출시키는 후처리관을 포함한다.The apparatus for treating harmful gas and micro-byproducts according to the present invention comprises: an inflow pipe into which noxious gas containing a fluorine compound flows; A heating chamber connected to the inflow pipe and including a heating unit therein for heating the noxious gas supplied from the inflow pipe; An injection unit for supplying water into the heating chamber; A wet chamber connected to a lower portion of the heating chamber and filled with a cleaning liquid to dissolve the noxious gas and moisture passing through the heating chamber; And a post-treatment pipe connected to the wet chamber and spraying a cleaning liquid to the noxious gas passed through the wet chamber to remove particulate matter and discharge the particulate matter to the outside.
상기 후처리관은 상기 습식챔버와 외부를 직접 연결하는 내통, 및 상기 내통 외부를 둘러싸며 외부로부터 밀폐된 외통을 포함하는 이중관 구조를 이루며, 상기 내통에 서로 중첩된 복수 개의 차단판이 설치되되, 상기 차단판이 노출되도록 상기 내통 중 일부가 개구되어 상기 외통과 연통될 수 있다.Wherein the post-treatment pipe has a double pipe structure including an inner pipe directly connecting the wet chamber to the outside and an outer pipe enclosing the outer pipe from the outside and having a plurality of blocking plates stacked on the inner pipe, A part of the inner cylinder may be opened to communicate with the outer cylinder so that the blocking plate is exposed.
상기 차단판은 복수 개의 홀이 타공된 타공판 구조를 이루어 상기 유해가스의 이동방향과 수직한 방향으로 배치되며, 상기 홀의 출구에는 상기 유해가스를 상기 외통으로 가이드하는 가이드날개가 형성될 수 있다.The blocking plate may be formed in a direction perpendicular to the moving direction of the noxious gas, and may be formed with a guide wing for guiding the noxious gas to the outer tube at an outlet of the hole.
상기 가이드날개는 상기 차단판의 중앙으로부터 방사형으로 연장될 수 있다.The guide vane may extend radially from the center of the blocking plate.
상기 후처리관은 상기 외통과 상기 내통을 관통하여 상기 내통 내부에 세정액을 분사하는 분사노즐을 포함할 수 있다.And the post-treatment pipe may include an injection nozzle that penetrates the outer cylinder and the inner cylinder and injects the cleaning liquid into the inner cylinder.
상기 후처리관은 상기 외통과 상기 습식챔버 사이를 연통시키는 배출공이 형성될 수 있다.The post-treatment pipe may be formed with a discharge hole communicating between the outer cylinder and the wet chamber.
상기 습식챔버는 상기 가열챔버와 상기 후처리관 사이를 차단하며 복수 개의 홀이 타공된 타공판 구조를 이루는 적어도 하나의 차단벽을 더 포함하되, 상기 홀의 출구에 상기 유해가스를 세정액을 향하는 방향으로 가이드하는 가이드날개가 형성될 수 있다.Wherein the wet chamber further comprises at least one blocking wall which blocks the heating chamber and the post-treatment pipe and forms a plurality of holes of the perforated plate structure, wherein the outlet of the hole is provided with a guide A guide wing can be formed.
상기 차단벽은 상기 습식챔버의 내측 상부에 설치되어 적어도 일부는 상기 습식챔버 내부에 채워진 세정액에 잠길 수 있다.The blocking wall may be installed in the upper portion of the inside of the wet chamber and at least partly be immersed in the cleaning liquid filled in the wet chamber.
본 발명에 의하면, 스팀을 이용한 습식 처리방식으로 유해가스 및 미세부산물을 매우 안전하고 효과적으로 처리할 수 있다. 특히, 스팀을 이용한 습식 처리방식과 열분해 방식을 복합적으로 활용하여 불소계 화합물이 함유된 유해가스 등도 높은 효율로 처리할 수 있다. 또한, 유해가스에 섞여 함께 배출되는 분말 형태의 미세부산물들도 스팀을 활용한 습식 처리방식으로 매우 효과적으로 포집하여 처리할 수 있다. 또한, 단시간에 유해물질 분해가 가능한 온도에 도달하도록 하여 고가의 고온 처리시설이나 부가장비 등을 생략하여 설비를 간소화할 수 있다. 이를 통해 적은 에너지로 유해가스 및 미세부산물의 처리성능을 크게 향상시키는 등의 여러 가지 매우 유용한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to treat noxious gas and fine by-products very safely and effectively by a wet treatment method using steam. In particular, by using a wet treatment method using steam and a pyrolysis method, noxious gas containing a fluorine compound can be treated with high efficiency. In addition, powdery micro-by-products discharged together with harmful gas can be collected and treated very effectively by a wet process using steam. In addition, it is possible to simplify the equipment by omitting expensive high-temperature processing facilities and additional equipment by allowing the temperature to reach a temperature capable of decomposing harmful substances in a short time. Thereby greatly improving the treatment performance of harmful gas and fine byproducts with a small amount of energy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 처리장치의 내부구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 처리장치의 가열챔버 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 처리장치의 습식챔버 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 처리장치의 후처리관 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 후처리관에 설치된 차단판을 확대하여 도시한 단면도이다.1 is a perspective view of an apparatus for treating harmful gas and micro-byproducts according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the processing apparatus of FIG.
Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the heating chamber of the processing apparatus of Fig. 2;
Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the wet chamber of the processing apparatus of Fig. 2;
5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of a post-treatment pipe of the treatment apparatus of Fig.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a shielding plate installed in the post-treatment pipe of FIG. 5;
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면을 통해 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention and methods for accomplishing the same will become more apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully explain the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치에 대해 상세히 설명한다.도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 처리장치의 내부구조를 도시한 단면도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the processing apparatus of Fig. 1; Fig.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치(1)는 유해가스(도 2의 A참조)가 유입되는 유입관(130), 유입관(130)과 연결되고 내부에 가열유닛(110)을 포함하는 가열챔버(100), 가열챔버(100) 내부에 수분을 공급하는 분사유닛(120), 가열챔버(100) 하부에 연결되며 내부에 세정액(B)이 채워진 습식챔버(200), 및 습식챔버(200)와 연결되어 습식챔버(200)를 통과한 유해가스에 세정액(B)을 분사하여 입자상 물질을 제거하고 외부로 배출시키는 후처리관(300)을 포함한다. 유입관(130)을 통해서는 불소계 화합물을 함유한 유해가스(A)가 유입되며 유입된 유해가스(A)가 유입관(130)에 연결된 가열챔버(100)로 공급된다. 이때 분사유닛(120)으로부터 공급된 수분이 가열챔버(100) 내부에서 증발하여 스팀이 생성되고 유해가스(A)와 스팀이 결합한다. 필요에 따라 분사유닛(120)으로부터 직접 증기(스팀) 형태의 수분이 제공될 수도 있다.1 and 2, an
즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치(1)는 유해가스(A)에 스팀(증기)을 공급하여 스팀이 포함된 가스기체로 전환시킨다. 유해가스(A)의 오염물질은 스팀 중에 용해되어 선행 처리되며 유해가스에 섞여 유동하는 입자상 또는 분말상 미세부산물(powdery byproduct)들도 스팀 중에 포집되어 선행 처리된다. 이를 통해 유해가스 및 유해가스에 포함된 미세부산물이 스팀과 함께 세정액(B)등에 용해되기 매우 용이한 조건을 조성할 수 있다. 뿐만 아니라, 가열챔버(100)의 가열유닛(110) 주변에 분포하는 스팀이 열 분해에 의해 고온의 분해가스(H2, O2 등)를 생성하여 챔버 내부의 온도를 보다 빠르게 상승시킬 수 있다. 이를 통해 오염물질을 세정액(B) 상에 용해시켜 처리하는 습식 처리방식뿐만 아니라 열분해 방식 등을 복합적으로 활용하여 유해가스와 분말상 미세부산물 모두를 매우 높은 효율로 처리할 수 있다.That is, the
이하, 본 명세서 상에서는 수분이 가열챔버(100) 내부에서 증발하여 스팀이 생성되는 경우를 기본으로 설명을 진행한다. 그러나, 전술한 바와 같이 필요에 따라 가열챔버(100) 내부에 스팀이 직접 공급될 수도 있다. 즉, 분사유닛(120)으로부터 가열챔버(100) 내부로 공급되는 수분은 직접 고온의 증기(스팀) 형태로 제공되는 경우를 배제하지 않는다.Hereinafter, description will be made on the basis of the case where moisture is evaporated in the
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 유해가스 및 미세부산물 처리장치(1)는 차단벽(도 2의 210참조)과 차단판(도 2의 310참조)을 이용하여 가스의 흐름을 유동적으로 변경하는 구조를 포함한다. 즉, 서로 다른 챔버와 관로 등으로 이루어진 가스 유동로 상에 차단벽(210) 및 차단판(310)을 설치하여 유체 흐름을 변경하고 가스가 세정액(B)과 보다 원활하게 접촉하여 용해되도록 하거나 가스 중의 입자상 물질들을 분리해 낼 수 있다. 이를 통해 유해가스와 분말상 미세부산물 모두를 매우 효율적이고 효과적으로 처리할 수 있다.In addition, the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유해가스 및 미세부산물 처리장치(1)는 크게 가열챔버(100), 습식챔버(200), 후처리관(300)이 상호 연결된 형태로 형성된다. 불소계 화합물 및 미세부산물 등의 오염물질을 함유한 유해가스(A)는 도 2에 도시된 것처럼 유입관(130)을 통해서 가열챔버(100)로 공급되고, 가열챔버(100)에서 습식챔버(200)로 이동하며, 다시 습식챔버(200)에서 후처리관(300)을 통과하면서 순차적으로 처리된다. 후처리관(300)을 통과한 후에는 오염물질이 처리되어 정화된가스(C)가 배출된다. 이하, 도 1 내지 도 6의 각 도면을 참조하여 각 구성부의 구조와 작용, 유해가스의 처리과정 등에 대해서 보다 상세히 설명한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
도 3은 도 2의 처리장치의 가열챔버 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a part of the heating chamber of the processing apparatus of Fig. 2;
유입관(130)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가열챔버(100) 상부에 연결된다. 유입관(130)은 하나 또는 하나 이상이 형성될 수 있고 도시된 바와 같이 복수 개가 가열챔버(100)와 병렬로 연결될 수 있다. 유입관(130)은 도시된 바와 같이 각각이 단일 관로로 이루어질 수 있으나 이로써 한정될 필요는 없다. 필요한 경우 복수의 관로를 하나의 매니폴드에 통합하여 다기관 형태의 유입관(130)을 구성할 수 있다. 유입관(130)은 유해가스(A)를 유입하여 가열챔버(100)로 공급할 수 있는 다양한 형태로 형성된다.The
유입관(130)은 일단부가 가열챔버(100)에 연결되며 타단부는 유해가스(A)를 생성하는 제조설비와 연결된다. 예를 들면, 반도체 제조설비, 액정 제조설비, 태양전지 제조설비, LED 제조설비 등에 유입관(130)을 연결하여 해당 제조설비에서 생성되는 유해가스와 분말상(또는 입자상) 미세부산물들을 처리할 수 있다. 이러한 제조설비에서 생성되는 유해가스는 에칭 및 증착 공정 등에 사용되는 공정가스와 공정가스 반응으로 생성되는 미세부산물 등을 포함하며, 특히 공정가스에 불소계 화합물이 함유된다. 유입관(130)은 이러한 유해가스를 유입하여 가열챔버(100)로 공급한다.One end of the
가열챔버(100)는 유입관(130)과 연결되며 내부에 가열유닛(110)을 포함한다. 가열챔버(100)는 중공형상으로 내부에 공간이 형성된 다양한 구조가 가능하다. 즉, 가열챔버(100)는 원통형 구조 등으로 한정될 필요는 없다. 내부에 가열유닛(110) 등을 용이하게 설치할 수 있고 가스의 유동경로가 형성될 수 있는 다양한 형태로 가열챔버(100)를 형성할 수 있다. 가열챔버(100)는 유입관(130)으로부터 공급되는 유해가스(A)를 가열하여 열 분해한다.The
가열챔버(100) 내부공간에는 가열유닛(110)이 설치된다. 가열유닛(110)은 내부에 열선이 삽입된 히터로 이루어진다. 가열유닛(110) 일 측에 전력 공급선을 연결하여 전력을 공급하고 가열유닛(110)을 가열할 수 있다. 가열유닛(110)은 내부에 축열체나 반사체 등 열을 증폭하기 위한 구성을 포함할 수도 있다. 가열유닛(110)은 공급된 전력량에 비례하여 섭씨 수백 도에서 일천 도 이상의 온도로 가열될 수 있다. 가열유닛(110)은 열선이 내장된 바(bar) 형태로 형성하여 가열면적을 증가시킬 수 있다. 그러나 가열유닛(110)의 형상 역시 이와 같이 한정될 필요는 없으며 가열챔버(100)의 형상 및 구조 등에 대응하여 보다 적합한 형태의 가열유닛(110)을 구성할 수 있다. 가열유닛(110)은 유입관(130)과 인접한 위치에 복수 개를 분산하여 배치할 수 있다.A
가열챔버(100)의 내부 중앙에는 분사유닛(120)이 형성된다. 분사유닛(120)은 가열챔버(100) 내부에 수분을 공급하여 스팀을 생성한다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가열유닛(110)이 설치된 가열챔버(100) 내부로 수분(B')을 공급하여 가열챔버(100)에 스팀(미도시)을 생성할 수 있다. 스팀은 가열챔버(100) 내부에 공급된 수분(B')이 열에 의해 기화되어 형성되며 가열챔버(100) 내부 전체에 분포하여 유입된 유해가스(A)와 결합한다. 또한, 스팀은 가열유닛(110) 주변에서 열 분해과정을 거쳐 고온의 분해가스를 생성하기도 한다. 이를 통해 유해가스(A)의 오염물질이 스팀에 포집되여 세정액(B) 등에 용해되기 쉬운 형태로 선행 처리되고, 가열챔버(100)의 온도가 신속하게 상승한다. 온도가 상승한 가열챔버(100)는 공급된 유해가스(A)에 반응에너지를 공급하여 유해가스(A)에 함유된 불소계 화합물이 고온에서 산화되어 분해 처리된다. 이와 같은 방식으로 가열챔버(100) 내부에서 스팀이 생성되고, 신속한 온도상승이 이루어지며, 오염물질의 선행 처리 및 고온 분해를 통한 불소계 화합물의 처리가 진행된다.At the center of the interior of the
분사유닛(120)은 복수 개의 분사구(122)를 포함하는 바 또는 관로의 형태로 형성된다. 분사유닛(120)은 원수를 공급하는 공급관(121)과 연결되어 공급된 원수를 분말 형태로 분사할 수 있다. 필요한 경우 분사유닛(120)을 복수 개로 형성할 수도 있다. 분사유닛(120)은 가열챔버(100) 내부로 연장되어 복수 개의 분사구(122)를 통해서 가열챔버(100) 내부에 보다 균일하게 수분(B')을 공급하도록 형성될 수 있다. 그러나 분사유닛(120)의 형상이 이와 같이 한정될 필요는 없으며 가열챔버(100) 내 수분을 공급하기 용이한 다양한 형태로 분사유닛(120)을 형상을 변형할 수 있다.The
도 4는 도 2의 처리장치의 습식챔버 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the wet chamber of the processing apparatus of Fig. 2;
습식챔버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 가열챔버(100) 하부에 연결된다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 습식챔버(200) 내부에는 세정액(B)이 채워진다. 세정액(B)은 물이거나 또는 물이 아닌 다른 액체일 수 있다. 세정액(B)은 물 또는 물과 다른 물질의 혼합물일 수 있다. 본 명세서 상에서는 물로 이루어진 세정액(B)을 기본으로 설명을 진행하며 이러한 경우 전술한 수분(B')으로부터 생성된 스팀과 세정액(B)의 성분이 동일하여 스팀에 침투된 오염물질이 세정액(B)에 보다 용이하게 용해되는 이점을 얻을 수 있다. 그러나 이와 같이 한정될 필요는 없으며 필요에 따라 오염물질 처리가 용이한 혼합물 등으로 세정액(B)을 다양하게 형성하여 사용할 수 있다.The
가열챔버(100)를 통과한 유해가스(A)와 수분(B')은 습식챔버(200) 내부에서 세정액(B)에 용해되어 처리된다. 전술한 바와 같이 수분(B')으로부터 스팀이 생성되고, 스팀과 유해가스(A)가 결합하여 미세부산물을 포함하는 오염물질이 스팀에 포집되고, 오염물질을 함유한 스팀이 다시 습식챔버(200) 내부에서 세정액(B)에 용해된다. 이러한 과정을 통해, 오염물질을 세정액(B) 중에 매우 용이하게 용해 처리할 수 있다. 습식챔버(200)는 내부에 세정액(B)의 수용공간이 형성된 다양한 형태로 형성될 수 있고, 가열챔버(100)와 후처리관(300) 등을 지지하기 위해 보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 습식챔버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 두 개의 서로 다른 연결구(201, 202)를 통해 가열챔버(100) 및 후처리관(300)과 상호 연결된다. 처리장치의 전체적인 구조, 처리장치가 설치되는 장소의 구조, 처리설비의 구조 등을 고려하여 여러 가지 다양한 형태로 습식챔버(200)를 형성할 수 있다.The noxious gas A and the water B 'which have passed through the
습식챔버(200)는 가열챔버(100)와 후처리관(300) 사이를 차단하며 복수 개의 홀이 타공된 타공판 구조를 이루는 적어도 하나의 차단벽(210)을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 차단벽(210)에는 복수 개의 홀(211)이 타공되어 형성되고 홀(211)의 출구에 가이드날개(212)가 형성된다. 홀(211)의 출구는 유해가스(A)가 홀(211)을 통과하여 나오는 부분을 말한다. 가이드날개(212)는 각각의 홀(211) 마다 형성되며 일 측으로 굴절되어 유해가스(A)를 세정액(B)을 향하는 방향으로 가이드한다. The
가이드날개(212)는 차단벽(210) 일부를 변형하여 차단벽(210)과 일체로 형성할 수도 있고 별도로 제작하여 차단벽(210)에 결합할 수도 있다. 가이드날개(212)는 적어도 한번 굴절되며 한번 이상 굴절되는 경우 굴절되는 방향이 반전될 수 있다. 가이드날개(212)의 곡면 형상을 변경하여 유해가스(A)의 유동속도 감소를 최소화하면서 유해가스(A)의 유동방향을 세정액(B) 방향으로 용이하게 전환할 수 있다. 가이드날개(212)의 크기, 형상, 굴절방향, 및 홀(211)의 크기, 형상, 위치, 배열상태 등은 필요에 따라서 적절히 변경될 수 있다.The
차단벽(210)은 도 4에 도시된 바와 같이 습식챔버(200) 내측 상부에서 하방으로 연장된다. 차단벽(210)은 습식챔버(200)의 내측 상부에 설치되며 하방으로 연장되어 적어도 일부는 습식챔버(200) 내부에 채워진 세정액(B)에 잠긴 상태로 유지된다. 따라서, 유해가스(A)는 도 4에 도시된 바와 같이 홀(211)을 통과하여 차단벽(210) 사이를 이동하되 홀(211)의 출구에 위치한 가이드날개(212)에 의해 유동방향이 반복적으로 변화된다. 가이드날개(212)는 세정액(B)이 위치한 방향으로 굴절되어 유해가스(A)와 세정액(B)의 접촉을 반복적으로 유도한다. 복수 개의 차단벽(210)을 반복적으로 배치하여 유해가스(A)의 유동방향을 반복적으로 변화시킬 수 있다. 이를 통해 유해가스(A)와 세정액(B)의 접촉빈도를 증가시켜 유해가스(A)에 함유된 오염물질을 보다 효과적으로 세정액(B)에 용해시킬 수 있다.The blocking
도 5는 도 2의 처리장치의 후처리관 일부를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 후처리관에 설치된 차단판을 확대하여 도시한 단면도이다.FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a post-treatment pipe of the treatment apparatus of FIG. 2, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a cut-off plate provided in the post-treatment pipe of FIG.
후처리관(300)은 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 이중관 형태로 형성된다. 후처리관(300)은 도 2에 도시된 것처럼 습식챔버(200)와 외부를 직접 연결하는 내통(301)과 내통(301)의 외부를 둘러싸며 외부로부터 밀폐된 외통(302)을 포함하는 이중관 구조로 이루어진다. 내통(301)은 상단부에 배출구(301a)가 형성되어 외부와 연결되고 배출구(301a)를 통해서 정화된가스(C)를 배출한다. 후처리관(300)의 일 측에는 외통(302)과 내통(301)을 관통하여 내통(301) 내부에 세정액(B)을 분사하는 분사노즐(320)이 형성되며 분사노즐(320)은 공급관(321)을 통해 세정액을 공급받고 내통(301) 내부에 분사한다. 따라서, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 습식챔버(200)를 통과한 유해가스(A)에 재차 세정액(B)을 분사하여 입자상 물질을 제거한 후 정화된가스(C)를 후처리관(300) 외부로 배출할 수 있다.The
후처리관(300)의 내통(301)에는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 서로 중첩된 복수 개의 차단판(310)이 설치된다. 내통(301) 중 일부는 차단판(310)이 노출되도록 개구되며 내통(301)이 개구되어 형성된 개구부(301b)를 통해 내통(301)과 외통(302)이 서로 연통된다. 차단판(310)은 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 홀(311)이 타공된 타공판 구조를 이루며 유해가스의 이동방향과는 수직한 방향으로 배치된다. 홀(311)의 출구에는 유해가스를 외통(302)으로 가이드하는 가이드날개(312)가 형성된다. 따라서, 유해가스(A)의 유동방향이 차단판(310)에 의해 재차 변경되어 유해가스에 남아있는 입자상 물질을 개구부(301b)를 통해 외통(302)으로 분리할 수 있다. The
차단판(310)은 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개가 수평 방향으로 일정간격 이격된 채 적층된 형태로 배치된다. 차단판(310)은 유해가스의 유동방향을 따라서 서로 중첩되어 있어 홀(311)과 가이드날개(312)를 이용하여 유해가스의 유동방향을 반복적으로 변화시킬 수 있다. 유해가스는 홀(311)을 통과하여 가이드날개(312)를 따라 이동하면서 감속되고 특히, 유해가스에 남아있는 상대적으로 무거운 입자상 물질(D)들이 중력에 의해 분리된다. 즉, 가이드날개(312)에 의해 유해가스의 유동방향이 변화하면서 외통(302) 측으로 유도되며 입자상 물질(D)은 자중에 의해 낙하하여 외통(302) 하방으로 배출된다. 외통(302) 하부에는 도 5에 도시된 바와 같이 외통(302)과 습식챔버(200) 사이를 연통시키는 배출공(302a)이 형성되어 있어 낙하하는 입자상 물질(D)을 습식챔버(200)로 배출할 수 있다.As shown in FIG. 6, a plurality of blocking
이와 같이, 후처리관(300)에 형성된 차단판(310)을 포함하는 배출구조로 세정액(B)에 용해 처리되지 않고 남아있는 입자상 물질(D)까지 모두 처리할 수 있다. 차단판(310)의 가이드날개(312)는 개구부(301b)의 위치와 홀(311)의 위치 등을 상호 고려하여 굴절방향을 조절할 수 있고, 입자상 물질(D)이 제거된 정화된가스는 상승기류를 통해 배출이 용이하도록 중첩된 차단판(310) 사이에서 가이드날개(312)의 굴절방향을 상부에 위치한 홀(311)과 개구부(301b)의 사이를 향하도록 형성할 수 있다. 차단판(310)에 형성된 홀(311)의 크기, 형상, 위치, 배열상태 및 가이드날개(312)의 크기, 형상, 굴절방향 등도 필요에 따라서 다양한 형태로 적절하게 조정할 수 있다.Thus, the particulate matter D remaining in the cleaning liquid B without being dissolved can be treated by the discharge structure including the blocking
이상과 같이, 가열챔버(100), 습식챔버(200), 후처리관(300)을 포함하는 습식 처리구조를 이용하여 유해가스 및 미세부산물 등을 매우 안전하고, 효과적으로 처리할 수 있다. 도 2를 참조하여 장치의 전체적인 처리과정을 다시 설명하면 다음과 같다.As described above, the wet processing structure including the
우선, 유입관(130)을 통해 유해가스(A)가 유입된다. 유해가스(A)는 가열챔버(100) 내부로 공급되며 가열챔버(100) 내부에서는 분사유닛(120)에 의해 분사된 수분(B')이 가열유닛(110)에 의해 가열되어 스팀으로 변환된다. 스팀은 가열챔버(100)에 공급된 유해가스(A)와 결합하여 유해가스(A)에 함유된 오염물질을 선행하여 포집한다.First, the noxious gas (A) flows through the inflow pipe (130). The noxious gas A is supplied into the
즉, 전술한 바와 같이 미세부산물 등을 포함하는 유해가스(A)의 오염물질이 스팀(증기) 중에 포집되어 선행 처리된다. 수중에 용해되기 쉬운 오염물질이나 증기 액적에 부착되기 쉬운 입자상 물질 등이 스팀 중에 용이하게 포집되어 선행 처리될 수 있다. 또한, 가열유닛(110) 주변의 스팀은 열 분해에 의해 고온의 분해가스를 생성하고 챔버의 온도를 상승시키는 역할을 하여 가열챔버(100)의 온도가 빠르게 상승하게 된다. 따라서, 유해가스(A)에 함유된 불소계 화합물은 가열챔버(100)의 온도 상승에 따라서 열 분해되어 처리된다.That is, as described above, contaminants of the noxious gas (A) including minute byproducts are collected in steam (steam) and processed in advance. Contaminants which are liable to be dissolved in water or particulate matter which is liable to adhere to vapor droplets are easily trapped in the steam and can be pretreated. Also, the steam around the
스팀을 포함한 유해가스(A)는 가열챔버(100) 하방의 습식챔버(200)로 이동하여 세정액(B)에 용해 처리된다. 즉, 스팀에 의해 용해되기 쉬운 상태로 선행 처리된 오염물질들이 습식챔버(200) 내부에 채워진 세정액(B)에 용해되어 수중에 포집된다. 일부 스팀에 의해 선행 처리되지 않은 오염물질 들도 차단벽(210)의 작용에 의해 세정액(B)과 접촉하여 용해 처리된다. 차단벽(210)은 홀(도 4의 211참조)과 가이드날개(도 4의 212참조)를 이용하여 유해가스(A)를 세정액(B) 방향으로 반복적으로 이동시킴으로써 오염물질의 용해를 촉진한다. 이로 인해 유해가스(A)의 오염물질 대부분이 세정액(B) 중에 용해되어 처리된다.The noxious gas (A) containing steam is transferred to the wet chamber (200) below the heating chamber (100) and dissolved in the cleaning liquid (B). That is, contaminants that have been pretreated in a state that they are easily dissolved by steam are dissolved in the cleaning liquid B filled in the
습식챔버(200)를 통과한 유해가스(A)는 후처리관(300)을 통과하면서 다시 최종적으로 처리된다. 즉, 후처리관(300) 내부의 분사노즐(320)에 의해 분사되는 세정액(B)으로 유해가스(A)에 남아있는 입자상 물질 등을 재차 세정하여 처리할 수 있다. 뿐만 아니라, 이중관 구조로 이루어진 후처리관(300)의 내통(301)에 차단판(310)을 설치하여 차단판(310)의 작용에 의해 입자상 물질 들을 자중에 의해 분리할 수 있다. 차단판(310)은 홀(도 6의 311참조)과 가이드날개(도 6의 312참조)를 이용하여 유해가스(A)를 외통(302)으로 유도하고 유해가스(A)에 남아있는 입자상 물질을 자중에 의해 낙하시켜 처리할 수 있다. The noxious gas (A) which has passed through the wet chamber (200) is finally treated again while passing through the post-treatment pipe (300). That is, the particulate matter remaining in the noxious gas (A) can be washed again by the cleaning liquid (B) injected by the injection nozzle (320) in the post-treatment pipe (300). In addition, the blocking
이와 같이 가열챔버(100), 습식챔버(200), 후처리관(300), 차단벽(210) 및 차단판(310)의 복합적인 작용에 의해 불소계 화합물이 함유된 유해가스(A)와 미세부산물 등을 매우 안전하고 효과적으로 정화 처리할 수 있다. 오염물질이 제거된 정화된가스(C)는 후처리관(300)의 상단으로 안전하게 배출된다.By the combined action of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
1: 유해가스 및 미세부산물 처리장치
100: 가열챔버 110: 가열유닛
120: 분사유닛 121, 321: 공급관
122: 분사구 130: 유입관
200: 습식챔버 201, 202: 연결구
210: 차단벽 211, 311: 홀
212, 312: 가이드날개 300: 후처리관
301: 내통 301a: 배출구
301b: 개구부 302: 외통
302a: 배출공 303: 역류방지판
310: 차단판 320: 분사노즐
A: 유해가스 B: 세정액
B': 수분 C: 정화된가스
D: 입자상 물질1: Hazardous gas and fine byproduct treatment device
100: heating chamber 110: heating unit
120:
122: jetting port 130: inlet pipe
200:
210: blocking
212, 312: guide wing 300: post-treatment pipe
301:
301b: opening 302:
302a: Exhaust hole 303: Backflow prevention plate
310: blocking plate 320: injection nozzle
A: noxious gas B: cleaning liquid
B ': water C: purified gas
D: particulate matter
Claims (8)
상기 유입관과 연결되고 내부에 가열유닛을 포함하여 상기 유입관으로부터 공급되는 상기 유해가스를 가열하는 가열챔버;
상기 가열챔버 내부에 수분을 공급하는 분사유닛;
상기 가열챔버 하부에 연결되며 내부에 세정액이 채워져 상기 가열챔버를 통과한 상기 유해가스와 수분을 용해 처리하는 습식챔버; 및
상기 습식챔버와 연결되어 상기 습식챔버를 통과한 상기 유해가스에 세정액을 분사하여 입자상 물질을 제거하고 외부로 배출시키는 후처리관을 포함하고,
상기 후처리관은 상기 습식챔버와 외부를 직접 연결하는 내통, 및 상기 내통 외부를 둘러싸며 외부로부터 밀폐된 외통을 포함하는 이중관 구조를 이루며,
상기 내통에 서로 중첩된 복수 개의 차단판이 설치되되, 상기 차단판이 노출되도록 상기 내통 중 일부가 개구되어 상기 외통과 연통되는 유해가스 및 미세부산물 처리장치.An inflow pipe into which noxious gas containing a fluorine-based compound flows;
A heating chamber connected to the inflow pipe and including a heating unit therein for heating the noxious gas supplied from the inflow pipe;
An injection unit for supplying water into the heating chamber;
A wet chamber connected to a lower portion of the heating chamber and filled with a cleaning liquid to dissolve the noxious gas and moisture passing through the heating chamber; And
And a post-treatment pipe connected to the wet chamber and spraying a cleaning liquid to the noxious gas passed through the wet chamber to remove particulate matter and discharge the particulate matter to the outside,
Wherein the post-treatment pipe has a double pipe structure including an inner pipe directly connecting the wet chamber to the outside, and an outer pipe sealed from the outside to surround the outer pipe,
Wherein a plurality of blocking plates overlapping each other are provided in the inner cylinder, and a part of the inner cylinder is opened so that the blocking plate is exposed to communicate with the outer cylinder.
상기 차단판은 복수 개의 홀이 타공된 타공판 구조를 이루어 상기 유해가스의 이동방향과 수직한 방향으로 배치되며,
상기 홀의 출구에는 상기 유해가스를 상기 외통으로 가이드하는 가이드날개가 형성된 유해가스 및 미세부산물 처리장치.The method according to claim 1,
The blocking plate has a perforated plate structure in which a plurality of holes are perforated, and is disposed in a direction perpendicular to the moving direction of the noxious gas,
And an outlet of the hole is provided with a guide blade for guiding the noxious gas to the outer tube.
상기 가이드날개는 상기 차단판의 중앙으로부터 방사형으로 연장되는 유해가스 및 미세부산물 처리장치.The method of claim 3,
Wherein the guide wing extends radially from a center of the blocking plate.
상기 후처리관은 상기 외통과 상기 내통을 관통하여 상기 내통 내부에 세정액을 분사하는 분사노즐을 포함하는 유해가스 및 미세부산물 처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the post-treatment pipe includes an injection nozzle that penetrates the outer cylinder and the inner cylinder to inject a cleaning liquid into the inner cylinder.
상기 후처리관은 상기 외통과 상기 습식챔버 사이를 연통시키는 배출공이 형성된 유해가스 및 미세부산물 처리장치.The method according to claim 1,
Wherein the post-treatment pipe has an exhaust hole communicating between the outer cylinder and the wet chamber.
상기 유입관과 연결되고 내부에 가열유닛을 포함하여 상기 유입관으로부터 공급되는 상기 유해가스를 가열하는 가열챔버;
상기 가열챔버 내부에 수분을 공급하는 분사유닛;
상기 가열챔버 하부에 연결되며 내부에 세정액이 채워져 상기 가열챔버를 통과한 상기 유해가스와 수분을 용해 처리하는 습식챔버; 및
상기 습식챔버와 연결되어 상기 습식챔버를 통과한 상기 유해가스에 세정액을 분사하여 입자상 물질을 제거하고 외부로 배출시키는 후처리관을 포함하고,
상기 습식챔버는 상기 가열챔버와 상기 후처리관 사이를 차단하며 복수 개의 홀이 타공된 타공판 구조를 이루는 적어도 하나의 차단벽을 더 포함하되,
상기 홀의 출구에 상기 유해가스를 세정액을 향하는 방향으로 가이드하는 가이드날개가 형성된 유해가스 및 미세부산물 처리장치.An inflow pipe into which noxious gas containing a fluorine-based compound flows;
A heating chamber connected to the inflow pipe and including a heating unit therein for heating the noxious gas supplied from the inflow pipe;
An injection unit for supplying water into the heating chamber;
A wet chamber connected to a lower portion of the heating chamber and filled with a cleaning liquid to dissolve the noxious gas and moisture passing through the heating chamber; And
And a post-treatment pipe connected to the wet chamber and spraying a cleaning liquid to the noxious gas passed through the wet chamber to remove particulate matter and discharge the particulate matter to the outside,
Wherein the wet chamber further comprises at least one blocking wall that cuts off between the heating chamber and the post-treatment tube and forms a perforated plate structure having a plurality of holes,
And a guide vane is formed at an exit of the hole to guide the noxious gas toward the cleaning liquid.
상기 차단벽은 상기 습식챔버의 내측 상부에 설치되어 적어도 일부는 상기 습식챔버 내부에 채워진 세정액에 잠기는 유해가스 및 미세부산물 처리장치.8. The method of claim 7,
Wherein the blocking wall is installed in the upper portion of the inside of the wet chamber and at least part of which is submerged in the cleaning liquid filled in the wet chamber.
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