KR101844059B1 - Combustion Device with energy efficiency and its operating method for abatement of nondegradable hazardous gas - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an energy saving-type combustion device (110) to incinerate nondegradable hazardous gas with high efficiency and an operation method thereof. In particular, a combustion device (100) installed in a scrubber system (1) to incinerate waste gas comprises first and second porous ceramic bodies (141, 142), and an ignitor to form a flame surface (143) therein. The ignitor is interposed between the first and second porous ceramic bodies (141, 42) to form the flame surface (143) between the first and second porous ceramic bodies (141, 142); and as either or both of the first and second porous ceramic bodies (141, 142) are moved to form the flame surface (143), the first and second porous ceramic bodies (141, 142) come in contact to generate an excess enthalpy flame through two-staged porous body combustion.

Description

난분해성 유해가스 소각처리를 위한 에너지 절약형 연소장치 및 이의 운전방법 {Combustion Device with energy efficiency and its operating method for abatement of nondegradable hazardous gas}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy-saving combustion apparatus and a method of operating the same,

본 발명은 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110) 및 그 연소장치(110)를 이용한 소각방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 및 디스플레이 제조공정에 사용되고 배출되는 난분해성 처리가스(PFCs 계열 (CF4, C2F6, C2F4, SF6) 및 NF3) 및 화학공정에서 배출되는 여타 다양한 난분해성 유해가스를 소각시키기 위한 시스템에 구비되는 연소장치(110)에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion device (110) for burning refractory noxious gas and an incinerating method using the combustion device (110). More particularly, the present invention relates to a process for producing a refractory process gas (PFCs (CF 4 , C 2 F 6 , C 2 F 4 , SF 6 and NF 3 ) used in semiconductor and display manufacturing processes, (EN) A combustion device (110) provided in a system for burning harmful noxious gas.

반도체 및 디스플레이 제조공정에서 많이 사용되는 PFCs 가스는 지구온난화를 유발하는 온실가스로서 온난화지수가 CO2 대비 수천 내지 수만 배에 달하여 적절한 처리설비를 거쳐 대기 중으로 방출해야한다.PFCs gas, which is widely used in semiconductor and display manufacturing processes, is a greenhouse gas that causes global warming. The warming index has to be several thousand to tens of thousands times higher than that of CO 2 and must be released into the atmosphere through appropriate treatment facilities.

일반적으로, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 상에 박막을 형성하거나 또는 식각을 위해 사용되는 다양한 종류의 반응가스는 폭발성, 맹독성, 질식성으로 그대로 대기 중에 방출할 경우 인체에 유해할 뿐만 아니라 지구 온난화 및 환경 오염을 유발시키게 된다. 이에 따라, 반도체 설비의 배기 라인에는 난분해성 유해가스를 안전하게 분해 제거한 후 대기 중으로 배출시키기 위한 가스정화장치인 스크러버가 설치된다. 이들 난분해성 유해가스는 공정 내 음압을 유지하기 위해 사용되는 진공펌프의 작동유체인 질소(N2)와 함께 수백 내지 수천 ppm이하의 농도로 희석된 후 스크러버로 유입되게 된다. 이하에서는 난분해성 유해가스를 불활성 가스로 희석된 상태를 폐가스라고 정의하도록 한다.Generally, various types of reactive gases used for forming a thin film on a wafer or for etching in a semiconductor manufacturing process are explosive, toxic, and suffocating and released into the atmosphere as they are, which is not only harmful to the human body but also causes global warming and environmental pollution . Accordingly, the exhaust line of the semiconductor facility is provided with a scrubber, which is a gas purifying device for safely decomposing and removing the refractory noxious gas and discharging it to the atmosphere. These refractory noxious gases are diluted to a concentration of several hundreds to several thousands ppm or less together with nitrogen (N 2 ), a working oil of a vacuum pump used to maintain a negative pressure in the process, and then introduced into the scrubber. Hereinafter, a state in which a refractory noxious gas is diluted with an inert gas is defined as a waste gas.

난분해성인 PFCs, SF6, NF3, CF4의 경우 1600도, SF6는 1200도, NF3는 800도 이상의 온도에서 열분해 된다고 알려져 있다. It is known that Pyrolysis is decomposed at temperatures of 1600 ° C for SF 6 , NF 3 , and CF 4 , 1200 ° C for SF 6 , and 800 ° C for NF 3 .

PFCs, SF6, NF3는 불소와 결합된 형태로 분해 처리 후 불소(F2) 및 불산(HF)의 형태로 배출되게 되는데 이들 역시 맹독성 폭발성의 가스로서 후 처리가 반드시 필요하며 일반적으로 물을 이용하여 세정 반응시킨 후 배출한다.PFCs, SF 6 , and NF 3 are combined with fluorine and are discharged in the form of fluorine (F 2 ) and hydrofluoric acid (HF) after decomposition treatment. These are also toxic explosive gases that require post- And then discharged.

CF4(g) + O2(g) --> CO2(g) + 2F2(g)CF 4 (g) + O 2 (g) -> CO 2 (g) + 2F 2 (g)

SF6(g) + O2(g) --> SO2 + 3F2(g)SF 6 (g) + O 2 (g) -> SO 2 + 3F 2 (g)

2NF3(g) + O2(g) --> 2NO + 3F2(g)2NF 3 (g) + O 2 (g) -> 2NO + 3F 2 (g)

2F2 + 2H2O --> 4HF + O2 2F 2 + 2H 2 O - > 4HF + O 2

산화반응을 통해 분해된 F2는 주로 주변의 수분이나 연소 후 생성물인 H2O와 반응하여 HF(g) 또는 HF(l)형태로 배출된다. The F 2 decomposed by the oxidation reaction mainly reacts with H 2 O, which is the product of the surrounding water or combustion, and is discharged in the form of HF (g) or HF (I).

이와 같이 반도체 제조 공정중 반도체 폐가스를 제거하는 스크러버는 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 첫째, 간접 산화 습식형으로서, 유도가열 또는 전기히터 가열 방식을 이용하여 폐가스를 산화시킨 다음 물을 이용한 후처리로 산화 후 생성된 입자나 수용성 가스들을 처리하는 방식으로 힛웨트 스크러버(heat-wet scrubber)라고도 한다. 둘째, 습식형으로서, 물을 이용하여 폐가스 내에 포함된 수용성 가스를 처리한 후 배출하는 방식으로 웨트 스크러버(wet scrubber)라고도 한다. 셋째, 직접 연소 습식형으로서, 폐가스를 천연가스나 프로판 연소를 통하여 소각시킨 후 물을 이용해서 수용성 가스 및 입자를 포집하는 방법으로 번웨트 스크러버(burn-wet scrubber)라고도 한다.As described above, the scrubber for removing the semiconductor waste gas during the semiconductor manufacturing process can be largely classified into three types. First, as an indirect oxidation-wet type, a waste gas is oxidized by induction heating or an electric heater heating method, and a post-treatment using water is used to treat particles or water-soluble gases generated after oxidation, and a heat-wet scrubber ). Secondly, as a wet type, it is also referred to as a wet scrubber in such a manner that a water-soluble gas contained in the waste gas is treated and discharged using water. Third, it is a direct burning wet type. It is also called a burn-wet scrubber in which waste gas is burned through natural gas or propane combustion and water is used to collect water-soluble gases and particles.

또한, 상기 반도체 폐가스는 주로 실리콘을 포함한 가스(SiF4, SiH4 등)가 PFCs와 동시에 다량 유입되는데 상기 힛웨트 스크러버 또는 번웨트 방법을 이용하였을 경우 스크러버 내부에서 다량의 파우더가 생성되는 특성이 있다. 이러한 파우더 생성 화학식의 일례를 나타내면 아래와 같다.The semiconductor waste gas is mainly composed of a gas containing silicon (SiF 4 , SiH 4 Etc.) are introduced simultaneously with the PFCs. When the heat wet scrubber or the wet wet method is used, a large amount of powder is generated in the scrubber. An example of such a powder-forming chemical formula is shown below.

SiH4(가스)+2O2 --> SiO2(파우더)+2H2OSiH4 (gas) + 2O 2 -> SiO 2 ( powder) + 2H 2 O

그런데, 이와 같이 반도체 폐가스의 연소 후 생성되는 파우더는 인력과 마찰력에 의해 통상 연소 챔버의 내벽에 시간이 지남에 따라 점차 두껍게 침적되면서 더욱 단단한 구조를 갖는다.However, the powder produced after the combustion of the semiconductor waste gas is generally deposited thickly on the inner wall of the combustion chamber due to the attractive force and the frictional force, thereby having a more rigid structure.

이러한 스크러버에 의한 폐가스의 처리방법으로는 현재 연소소각법, 촉매분해법, 열 프라즈마 소각법, 전기분해법 등이 존재한다.As a treatment method of the waste gas by the scrubber, there are currently a combustion incineration method, a catalytic decomposition method, a thermal plasma incineration method, and an electrolysis method.

연소 소각법은 화석연료(예를 들어 LNG)를 사용하며 낮은 PFCs의 처리효율과 화염안정성(소각 처리 안정성) 확보 문제 및 연소 후 생성물(예를 들어, NOx, CO) 저감의 문제점이 있다.The combustion incineration method uses fossil fuels (for example, LNG), has a problem of low PFCs treatment efficiency, flame stability (incineration process stability) and reduction of post combustion products (for example, NOx and CO).

촉매분해법은 고농도 산성가스(HF, HCL 등)에 의한 촉매 피독문제, 짧은 촉매 교체 주기로 인한 운영 비용 가중의 문제, 입자유입에 대한 시스템 압력 상승의 문제점이 존재한다.The catalyst decomposition method has problems of catalyst poisoning by high concentration acid gas (HF, HCL, etc.), problem of operating cost due to short catalyst replacement cycle, and increase of system pressure due to particle inflow.

또한, 열플라즈마 소각법과 전기 열분해법은 전기를 에너지원으로 사용하며, 처리용량 대비 과다한 전력에너지가 소비되며, 열 플라즈마 소각법은 내구성 토치소재 부재로 인한 잦은 교체가 발생되며, 다량의 열적 NOx가 발생하고, 고용량 처리 시 전력증대에 따른 부대설비(변압기 등)가 대형화되게 되는 문제점이 있으며, 전기 분해법은 발열체 내구성문제(전기 히터 식각)로 인한 짧은 교체주기를 갖고, 1600℃ 이상 고온 가열이 어려운 문제가 있다.In addition, thermal plasma incineration and electric pyrolysis use electricity as an energy source, and excessive power energy is consumed in relation to the processing capacity. In the thermal plasma incineration method, frequent replacement due to the absence of durable torch material occurs and a large amount of thermal NOx The electrolytic method has a short replacement period due to the problem of the durability of the heating element (electric heater etching), and it is difficult to heat the heater at a temperature higher than 1600 ° C. there is a problem.

도 1은 종래의 폐가스 처리용 스크러버 시스템(1)을 간략하게 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 반도체 폐가스 처리용 스크러버(1)는 반도체 제조 공정 라인에 연결된 다수의 폐가스 유입구(112)와, 상기 폐가스 유입구(112)에 연결된 버너(5)와, 상기 버너(5)에 결합된 연소장치(110)와, 상기 연소장치(110)의 하단에 결합되어 연소장치(110)에서 생성되는 파우더가 물에 포집 및 침전되도록 하는 수조탱크(4)와, 상기 연소장치(110) 및 수조탱크(4)에 함께 결합됨으로써, 연소장치(110)를 통과한 미세 파우더와 수용성 가스를 물로 처리하는 습식타워(3)를 포함한다. 여기서, 상기 연소장치(110)와 습식타워(3)는 별도의 연결관으로 상호 연결될 수 있으며, 상기 습식타워(3)의 상부에는 배출관이 형성되어 있다.1 schematically shows a conventional scrubber system 1 for waste gas treatment. 1, the scrubber 1 for semiconductor waste gas treatment includes a plurality of waste gas inlet ports 112 connected to a semiconductor manufacturing process line, a burner 5 connected to the waste gas inlet port 112, A water tank tank 4 connected to the lower end of the combustion apparatus 110 to allow the powder generated in the combustion apparatus 110 to be trapped and settled in water, And a wet tower 3 which is combined with the water tank 4 and treats the fine powder and the water-soluble gas that have passed through the combustion device 110 with water. Here, the combustion apparatus 110 and the wet tower 3 may be connected to each other by a separate connection pipe, and a discharge pipe is formed on the upper part of the wet tower 3.

이러한 반도체 폐가스 처리용 스크러버 시스템(1)은 상기 폐가스 유입구(112)을 통하여 반도체 제조 공정 라인으로부터 다양한 종류의 폐가스가 공급된다. 이와 같이 폐가스 유입구(112)을 통하여 공급된 폐가스는 버너(5)를 통하여 연소장치(110)에 공급된다. 상기 연소장치(110) 내측의 폐가스는 상기 버너(5)에 의해 연소되며, 이러한 연소에 의해 다량의 불산, 불소 및 파우더가 생성된다. 상기와 같은 파우더중 비교적 무거운 파우더는 중력에 의해 하부로 낙하되며, 낙하된 파우더는 하부의 수조탱크(4)에서 물에 침전된다. 한편, 상기 수조탱크(4)로 낙하하지 않은 비교적 가벼운 미세 파우더는 연소장치(110)와 습식타워(3) 사이에 연결된 연결관을 통해 습식타워(3)로 이동한다. 이와 같이 습식타워(3)로 이동된 미세 파우더는 상기 습식타워(3)에서 다시 한번 물에 의해 포집되며, 포집된 미세파우더는 상기 수조탱크(4)로 다시 낙하되어 물에 침전된다. 물론, 상기 습식타워(3)를 통과한 정화된 폐가스는 배출관을 통하여 대기 중으로 배출된다.The scrubber system 1 for semiconductor waste gas treatment is supplied with various types of waste gas from the semiconductor manufacturing process line through the waste gas inlet 112. The waste gas supplied through the waste gas inlet 112 is supplied to the combustion apparatus 110 through the burner 5. The waste gas inside the combustion apparatus 110 is burned by the burner 5, and a large amount of hydrofluoric acid, fluorine, and powder are generated by such combustion. The relatively heavy powder among the above-mentioned powders falls down to the bottom due to gravity, and the dropped powder is precipitated in water in the lower tank 4. On the other hand, the comparatively light fine powder that has not dropped into the water tank 4 moves to the wet tower 3 through the connection pipe connected between the combustion apparatus 110 and the wet tower 3. The fine powder moved to the wet tower 3 is once again collected by water in the wet tower 3, and the collected fine powder falls again into the water tank 4 and is precipitated in water. Of course, the purified waste gas passing through the wet tower 3 is discharged to the atmosphere through the discharge pipe.

이와 같이, 폐가스를 소각하기 위해서는 최고 1,600℃ (CF4 경우) 이상의 고온에서 산화시켜야 하며, 앞서 언급한 바와 같이, 폐가스는 난분해성 유해가스를 99%이상의 불활성 가스(대부분 N2)로 희석되어 스크러버에 투입되어 소각되므로, 처리가 불필요한 불활성 가스도 가열해야하는 문제점을 가지고 있으며, 이로 인해 처리 효율뿐만 아니라 에너지 이용 효율도 매우 낮은 문제점이 있다.In order to incinerate the waste gas, it is necessary to oxidize the waste gas at a high temperature of 1,600 ° C. (CF 4 case) or higher. As described above, the waste gas is diluted with an inert gas (mostly N 2 ) of 99% There is a problem in that an inert gas which does not require treatment is also required to be heated, and thus there is a problem that not only the treatment efficiency but also the energy utilization efficiency is very low.

도 1에 도시된 바와 같이, 대부분의 종래 기술에서는 연료와 산화제 (산소)가 연료유입구(111), 산화제 유입구(113)를 통해 스크러버 내부에 존재하는 연소장치(110)에 부착된 노즐을 통해 연소장치(110)에 공급되도록 한 후, 점화시켜서 노즐 부착 화염(nozzle-attached flame)을 형성하고, 폐가스는 별도의 추가적인 폐가스 유입구(112)를 통해 연소장치(110) 내부로 투입 된다.1, fuel and oxidant (oxygen) are injected through a nozzle attached to a combustion apparatus 110 existing inside the scrubber through a fuel inlet 111, an oxidant inlet 113, The gas is supplied to the apparatus 110 and then ignited to form a nozzle-attached flame, and the waste gas is introduced into the combustion apparatus 110 through a separate additional waste gas inlet 112.

도 2는 종래 회전유동을 발생시킨 폐가스와 화염의 모식도를 도시한 것이다. 그리고, 도 3은 종래 폐가스의 유동과 어긋나게 분사되는 화염의 모식도를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 화염 사진을 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic view of a waste gas and a flame that generated a conventional rotary flow. 3 is a schematic view of a flame sprayed in a direction different from the flow of a conventional waste gas, and FIG. 4 is a photograph of the flame of FIG. 3.

연소장치(110)에 투입된 폐가스는 화염과 나란히 또는 비스듬하게 흐르면 서 가열 및 산화되게 되는데, 연료와 산화제 노즐의 분사 각도에 따라 결정되는 화염의 길이 방향과 폐가스의 유동방향이 나란할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 고온의 화염과 폐가스의 혼합이 느려지므로 혼합을 증진시키기 위한 목적으로 스월(swirl), 즉 회전하는 유동을 발생시키거나(혼합 증진 방식), 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 폐가스가 고온의 화염을 치고 나갈 수 있도록 연료 및 산화제 노즐의 분사 방향을 폐가스의 유동방향과 어긋나게 하는 방법(Cross-flow 방식)을 사용하게 된다.When the longitudinal direction of the flame, which is determined according to the injection angle of the fuel and the oxidizer nozzle, and the flow direction of the waste gas are in parallel with each other, the waste gas injected into the combustion apparatus 110 is heated and oxidized while flowing side by side or obliquely with the flame. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, since the mixing of the high-temperature flame and the off-gas is slow, a swirl, that is, a rotating flow is generated for the purpose of enhancing the mixing (Cross-flow method) in which the direction of injection of the fuel and the oxidizer nozzle is shifted from the flow direction of the waste gas so that the waste gas can hit the high-temperature flame as shown in FIG.

그러나, 도 2의 경우 충분한 스월을 주더라도 유한한 크기의 연소실 내에서 연소가스와 폐가스가 충분히 혼합되기 어려우며, 일반적으로 폐가스의 유량이 연소가스의 유량보다 크므로 폐가스의 큰 운동량(momentum)이 화염을 불안정하게 하거나 심지어 소화에 이르게 하여 처리효율이 저하되는 문제점이 발생하게된다. 이때 안정된 화염을 형성시키고, 그에 따른 처리효율을 높이기 위해서는 연료 및 산화제의 추가 사용이 필요하며 이는 비효율적으로 에너지가 이용되는 문제점을 초래한다.However, even in the case of FIG. 2, it is difficult for the combustion gas and the waste gas to mix sufficiently in a combustion chamber having a finite size even if sufficient swirl is provided. Generally, since the flow rate of the waste gas is larger than the flow rate of the combustion gas, Which leads to unstable or even digestion, which results in deterioration of treatment efficiency. At this time, in order to form a stable flame and to improve the treatment efficiency, further use of fuel and oxidizing agent is required, which causes energy to be inefficiently used.

또한 도 3 및 4의 경우에도 뒤집힌 원뿔의 사면 형태로 형성된 화염들이 닫힌 원뿐의 사면을 형성하지 못하고 폐가스의 운동량에 의해 열린 모양을 갖게 되므로 폐가스가 고온의 화염대를 거치지 못하고 빠져나가서 분해 효율이 저하되는 문제점을 초래한다.Also, in FIGS. 3 and 4, flames formed in the shape of a slope of an inverted cone can not form slopes of only closed circles, and are formed in an open shape due to the momentum of the waste gas, so that the waste gas escapes without passing through the high temperature flame zone, .

대한민국 등록특허 제0750406호Korean Patent No. 0750406 대한민국 등록특허 제0623368호Korea Patent No. 0623368 대한민국 공개특허 제2013-0086925호Korea Patent Publication No. 2013-0086925 대한민국 공개특허 제2005-0044309호Korea Patent Publication No. 2005-0044309 대한민국 공개특허 제2005-0113159호Korea Patent Publication No. 2005-0113159

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 난분해성 유해가스의 소각 처리를 위한 연소장치(110)에 있어서 높은 효율과 동시에 높은 에너지 이용 효율을 달성할 수 있고, 연료 사용량은 최소로 하면서도 모든 폐가스가 그것이 분해될 수 있는 고온까지 충분히 도달할 수 있도록 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110) 및 그 연소장치(110)를 이용한 소각방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a combustion apparatus for burning incombustible harmful gas, which can achieve high efficiency and high energy utilization efficiency, (EN) A burning device (110) for incineration of incombustible noxious gas which makes it possible to sufficiently reach a high temperature at which all waste gas can be decomposed while minimizing it, and a burning method using the burning device do.

또한, 에너지 이용 효율을 증가시키고 고온의 화염을 형성시키기 위한 목적으로 열 교환기와 같은 추가 장치를 사용하지 않고 세라믹다공체 내부에서 연소가 이루어지도록 함으로써 다공체 자체의 전도 및 복사 열전달에 의해 열 재순환이 발생하게 되고 궁극적으로 초과 엔탈피의 고온 연소를 용이하게 달성할 수 있는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110) 및 그 연소장치(110)를 이용한 소각방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, for the purpose of increasing energy utilization efficiency and forming a high-temperature flame, combustion is performed inside the ceramic porous body without using an additional device such as a heat exchanger, whereby heat recirculation occurs due to conduction and radiation heat transfer of the porous body itself (EN) An incinerator (110) for incineration of incombustible harmful gas which can ultimately achieve high - temperature combustion of excess enthalpy, and a method of incinerating using the incinerator (110).

그리고, 난분해성 유해가스를 소각 처리하는데 있어서, 불활성 가스(주로 N2)로 과다 희석된 폐가스를 연료 및 산화제와 혼합한 후 다공체 내부로 공급하여 소각시키게 됨으로써, 내부 열 재순환에 의해 통상적인 연소기술로는 도달할 수 없는 초고온의 화염에 의해 소각되므로 폐가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있으며 더불어 적은 양의 연료만으로도 처리가 가능하므로 에너지 이용 효율 또한 향상시킬 수 있는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110) 및 그 연소장치(110)를 이용한 소각방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In the incineration of the decomposable noxious gas, the waste gas which has been over-diluted with an inert gas (mainly N 2 ) is mixed with the fuel and the oxidizer, and then supplied to the inside of the porous body to be incinerated, It is possible to improve the treatment efficiency of the waste gas because it is incinerated by the ultra-high temperature flame which can not be reached by the incombustible incinerator, And an object of the present invention is to provide an apparatus (110) and an incinerating method using the apparatus (110).

또한, 초기에 화염을 효과적으로 형성시키기 위하여 세라믹다공체 중의 일부가 이동하는 것을 특징으로 한다. 세라믹다공체 내에서 화염면(143)을 형성시킬 경우 온도가 안정화되기 전까지 시간이 오래 걸리고 효율이 감소되는 문제점이 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 화염면(143)은 효과적으로 형성시키기 위하여 세라믹다공체 내부에서 화염면(143)을 형성시키는 것이 아니라, 세라믹다공체가 일부가 이동하여 화염면(143)을 형성시키는 공간을 확보하게 된다. 이럴 경우, 화염면(143)을 형성하기 위한 충분한 공기가 확보되어 화염면(143)을 단시간내에 효율적으로 형성시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.  Further, in order to effectively form a flame at an early stage, a part of the ceramic porous body is moved. When the flame surface 143 is formed in the ceramic porous body, it takes a long time until the temperature is stabilized and the efficiency is decreased. Therefore, in order to effectively form the flame surface 143, the flame surface 143 is not formed inside the ceramic porous body, but a part of the ceramic porous body moves to secure a space for forming the flame surface 143. In this case, sufficient air for forming the flame surface 143 is secured, so that the flame surface 143 can be efficiently formed in a short time.

아울러 연소장치(110)가 구동되면서 화염면(143)의 온도가 감소되어 연소장치(110)의 효율이 감소하는 경우, 화염면(143)의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 세라믹다공체의 일부가 이동하면, 화염면(143)의 공간이 증대되어 화염면(143)을 형성하기 위한 충분한 공기가 확보되고 화염면(143)의 온도가 일정하게 유지되어 연소장치(110)의 효율이 증가되는 것을 목적으로 한다. In order to maintain the temperature of the flame surface 143 constant, a part of the ceramic porous body moves when the combustion apparatus 110 is driven and the temperature of the flame surface 143 is reduced to decrease the efficiency of the combustion apparatus 110 The space of the flame surface 143 is increased so that sufficient air is secured to form the flame surface 143 and the temperature of the flame surface 143 is kept constant to increase the efficiency of the combustion device 110 .

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 목적은, 폐가스를 소각시키기 위한 스크러버 시스템(1)에 구비되는 연소장치(110)에 있어서, 상기 연소장치(110)는 제1 세라믹다공체(141), 제2 세라믹다공체(142) 및 내부에 화염면(143)을 형성시키기 위한 점화기를 포함하고, 상기 점화기에 의해서 형성된 상기 화염면(143)은 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142) 사이에 배치되고, 상기 화염면(143)을 형성시키기 위하여 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142) 중 적어도 하나가 이동하여 초과엔탈피 화염을 생성시키는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)로서 달성되어 질 수 있다. An object of the present invention is to provide a combustion apparatus (110) provided in a scrubber system (1) for burning waste gas, wherein the combustion apparatus (110) comprises a first ceramic porous body (141), a second ceramic porous body Wherein the flame surface (143) formed by the igniter is disposed between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) Wherein at least one of the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) moves to form an excess enthalpy flame for forming the flame surface (143) As shown in FIG.

또한, 상기 연소장치(110)는 일단에 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)가 형성되고, 타단에 폐가스가 소각된 배출가스가 배출되는 배출구(150)가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. The combustion apparatus 110 includes a combustion apparatus 111, a waste gas inlet 112 and an oxidant inlet 113 formed at one end thereof and an outlet 150 through which the waste gas, May be formed.

아울러, 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)가 형성된 일단은 연소장치(110)에 상부이고, 배출가스가 배출되는 배출구(150)가 형성된 타단은 하부인 것을 특징으로 할 수 있다. One end where the combustion device 111, the waste gas inlet 112 and the oxidant inlet 113 are formed is on the top of the combustion device 110 and the other end where the outlet 150 for exhausting the exhaust gas is formed is the bottom . ≪ / RTI >

또한, 상기 연소장치(111)를 통해 유입되는 연료, 상기 폐가스유입부(112)를 통해 유입되는 폐가스, 및 상기 산화제유입부(113)를 통해 유입되는 산화제를 혼합하여 혼합기체를 제조하는 예혼합기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. A premixer for mixing the fuel introduced through the combustion device 111, the waste gas introduced through the waste gas inlet 112, and the oxidizer introduced through the oxidizer inlet 113, And further comprising:

또한, 상기 예혼합기와 상기 세라믹다공체 연소장치(110) 사이에 구비되어, 상기 예혼합기에서 혼합된 기체를 균일하게 상기 세라믹다공체 연소장치(110)로 유입시키는 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The apparatus may further include a distributor provided between the pre-mixer and the ceramic porous body combustion device 110 to uniformly introduce the gas mixed in the pre-mixer into the ceramic porous body combustion device 110 have.

또한, 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 상기 연소장치(110)의 중단부에 도입되는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 연소장치(110) 내부의 모든 내벽에 접하여 구성되어, 상기 혼합기체가 상기 세라믹다공체를 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 may be introduced into the intermediate portion of the combustion apparatus 110. The first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 are configured to be in contact with all the inner walls of the combustion apparatus 110 so that the mixed gas passes through the ceramic porous body .

또한, 상기 혼합기체가 상기 제1 세라믹다공체(141), 상기 화염면(143) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)를 순서로 접하는 것을 특징으로 할 수 있고, 혼합기체가 먼저 접하게 되는 상기 제1 세라믹다공체(141)의 기공크기 보다 상기 제2 세라믹다공체(142)의 기공크기가 큰 것을 특징으로 할 수 있다. The mixed gas may be in contact with the first ceramic porous body 141, the flame side 143, and the second ceramic porous body 142 in this order. In this case, the first ceramic porous body 141, The pore size of the second ceramic porous body 142 is larger than the pore size of the ceramic porous body 141.

그리고, 상기 화염면(143)을 형성시키기 위한 점화단계에서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 점화단계의 상기 화염면(143)의 온도를 측정하기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다. 측정된 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 감소할 수 있다. The interval between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 may be increased in the ignition step for forming the flame surface 143. And may further include means for measuring the temperature of the flame surface 143 of the ignition step. If the measured temperature of the flame surface 143 is higher than the predetermined temperature, the interval between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 may be reduced.

아울러, 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 세라믹 허니컴, 세라믹 폼 및 세라믹 볼 베드 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 may be formed of at least one of ceramic honeycomb, ceramic foam, and ceramic ball bed.

또한, 상기 산화제 유입구를 통해 유입되는 산화제는 산소 또는 공기인 것을 특징으로 할 수 있다. 유입되는 폐가스는 반도체 또는 디스플레이 제조공정에서 배출되는 난분해성 유해가스 및 상기 유해가스를 희석시키기 위한 불활성 가스를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the oxidant introduced through the oxidant inlet may be oxygen or air. The introduced waste gas may include a refractory noxious gas discharged from a semiconductor or a display manufacturing process and an inert gas for diluting the noxious gas.

아울러, 본 발명은 다른 목적은 상기 연소장치(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버 시스템(1)이다. Another object of the present invention is a scrubber system (1), characterized in that it comprises the combustion device (110).

또한, 본 발명의 다른 목적은 폐가스를 소각시키기 위한 스크러버 시스템(1)에 구비되는 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법에 있어서, 연소장치(110)를 구동하기 위하여 연소장치(110)의 중단부에 포함된 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 증가하는 제1단계; 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 사이에 존재하는 점화기에 의해 화염면(143)을 형성하는 제2단계; 상기 화염면(143)의 온도를 측정하는 제3단계; 상기 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 감소시키는 제4단계;를 포함하여 초과 엔탈피 연소를 수행하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법으로서 달성될 수 있다.It is another object of the present invention to provide a waste gas treatment method using a combustion apparatus 110 provided in a scrubber system 1 for incineration of waste gas, A first step of increasing the interval between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 included in the first ceramic porous body 141; A second step of forming a flame surface 143 by an igniter existing between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142; A third step of measuring the temperature of the flame surface 143; And a fourth step of reducing an interval between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) when the temperature of the flame surface (143) is higher than a predetermined temperature, thereby performing excess enthalpy burning Which is a feature of the present invention, can be achieved as a waste gas treatment method using a combustion apparatus 110 for incineration of noxious harmful gases.

또한, 연소장치(110) 일단에 형성된 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)를 통해 각각 연료, 폐가스, 산화제가 상기 연소장치(110) 내부로 유입되는 제5단계를 추가로 포함한느 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, fuel, waste gas, and oxidant are introduced into the combustion apparatus 110 through the combustion apparatus 111, the waste gas inlet 112, and the oxidizer inlet 113 formed at one end of the combustion apparatus 110, respectively. It can be characterized as containing 5 additional steps.

또한, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제를 예혼합기로 도입되어 혼합기체가 제조되는 혼합단계를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 혼합단계 이후에, 상기 예혼합기와 상기 제1 세라믹다공체(141) 사이에 구비된 분배기를 상기 혼합기체가 통과하여 상기 제1 세라믹다공체(141)로 혼합기체가 균일하게 유입되는 단계를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the method may further include a mixing step of introducing the introduced fuel, waste gas, and oxidant into a pre-mixer to produce a mixed gas, wherein after the mixing step, the pre-mixer and the first ceramic porous body 141 The mixed gas may be uniformly introduced into the first ceramic porous body 141 by passing the mixed gas through the distributor provided in the first ceramic porous body 141.

또한, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제가 제1 세라믹다공체(141), 화염면(143), 및 제2 세라믹다공체(142) 순서로 접하는 단계를 포함하는 것을 특징할 수 있다. The step of contacting the introduced fuel, waste gas, and oxidizer in the order of the first ceramic porous body 141, the flame side 143, and the second ceramic porous body 142 may be further included.

아울러, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제가 상기 화염면(143)을 통과하면서 상기 화염면(143)의 온도가 저하되는 경우, 연료, 폐가스, 산화제의 유입을 차단하는 단계를 추가로 포함하며, 차단된 상태에서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가시키는 단계; 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 사이에 존재하는 점화기로 추가로 화염면(143)을 형성하는 단계; 상기 화염면(143)의 온도를 측정하는 단계; 상기 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 감소시키는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the method further includes the step of blocking the inflow of fuel, waste gas, and oxidant when the temperature of the flame surface 143 is lowered while the flowing fuel, waste gas, and oxidant pass through the flame surface 143, Increasing the spacing between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) in a cut off state; Forming an additional flame surface (143) by an igniter existing between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142); Measuring the temperature of the flame surface (143); And reducing the interval between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 when the temperature of the flame surface 143 is higher than a predetermined temperature.

본 발명의 일실시예에 따르면, 난분해성 유해가스의 소각 처리를 위한 연소기 설계에 있어서 높은 처리 효율과 동시에 높은 에너지 이용 효율을 달성할 수 있고, 연료 사용량은 최소로 하면서도 모든 폐가스가 그것이 분해될 수 있는 고온까지 충분히 도달할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to achieve high process efficiency and high energy utilization efficiency in the design of a combustor for incinerating refractory noxious gas, and all the waste gases can be decomposed So that it is possible to sufficiently reach the high temperature that is present.

또한, 열 교환기와 같은 추가 장치를 사용하지 않고 세라믹다공체 내부에서 연소가 이루어지도록 하면 다공체 자체의 전도 및 복사 열전달에 의해 열재순환이 발생하게 되고 궁극적으로 초과 엔탈피 연소를 용이하게 달성할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, if combustion is performed inside the ceramic porous body without using an additional device such as a heat exchanger, heat recirculation occurs due to conduction and radiative heat transfer of the porous body itself, and ultimately, excess enthalpy burning can be easily achieved .

그리고, 난분해성 유해가스를 소각 처리하는데 있어서, 불활성 가스로 과다 희석된 폐가스를 연료 및 산화제와 혼합한 후 다공체 내부로 공급하여 소각시키게 됨으로써, 내부 열 재순환에 의해 통상적인 연소기술로는 도달할 수 없는 초고온의 화염에 의해 소각되므로 폐가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있으며 더불어 적은 양의 연료만으로도 처리가 가능하므로 에너지 이용 효율 또한 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.In the incineration of the decomposable noxious gas, the waste gas which is over-diluted with the inert gas is mixed with the fuel and the oxidizer, and is supplied to the inside of the porous body for incineration, whereby the conventional combustion technology can be achieved by the internal heat recirculation It is possible to improve the treatment efficiency of the waste gas because the incinerator is incinerated by the ultra-high temperature flame, and the energy utilization efficiency can also be improved because it can be treated with only a small amount of fuel.

또한, 초기에 화염을 효과적으로 형성시키기 위하여 세라믹다공체 중의 일부가 이동하는 것을 특징으로 한다. 세라믹다공체 내에서 화염면(143)을 형성시킬 경우 온도가 안정화되기 전까지 시간이 오래 걸리고 효율이 감소되는 문제점이 발생하였다. 따라서 본 연구에서는 화염면(143)은 효과적으로 형성시키기 위하여 세라믹다공체 내부에서 화염면(143)을 형성시키는 것이 아니라, 세라믹다공체가 일부가 이동하여 화염면(143)을 형성시키는 공간을 확보하게 된다. 이럴 경우, 화염면(143)을 형성하기 위한 충분한 공간이 확보되어 화염면(143)을 단시간내에 효율적으로 형성시킬 수 있는 효과를 갖는다.Further, in order to effectively form a flame at an early stage, a part of the ceramic porous body is moved. When the flame surface 143 is formed in the ceramic porous body, it takes a long time until the temperature is stabilized and the efficiency is decreased. Therefore, in order to effectively form the flame surface 143, the flame surface 143 is not formed inside the ceramic porous body, but a part of the ceramic porous body moves to secure a space for forming the flame surface 143. In this case, a sufficient space for forming the flame surface 143 is secured, and the flame surface 143 can be efficiently formed in a short time.

아울러 연소장치(110)가 구동되면서 화염면(143)의 온도가 감소되어 연소장치(110)의 효율이 감소하는 경우, 화염면(143)의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 세라믹다공체의 일부가 이동하면, 화염면(143)의 공간이 증대되어 화염면(143)을 형성하기 위한 충분한 공간이 확보되고 화염면(143)의 온도가 일정하게 유지되어 연소장치(110)의 효율이 증가되는 효과를 갖는다.In order to maintain the temperature of the flame surface 143 constant, a part of the ceramic porous body moves when the combustion apparatus 110 is driven and the temperature of the flame surface 143 is reduced to decrease the efficiency of the combustion apparatus 110 The space of the flame surface 143 is increased to secure a sufficient space for forming the flame surface 143 and the temperature of the flame surface 143 is kept constant to increase the efficiency of the combustion device 110 .

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that various other modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, All fall within the scope of the appended claims.

도 1은 종래 폐가스 처리용 스크러버 시스템(1)의 정면도
도 2는 종래 회전유동을 발생시킨 폐가스와 화염의 모식도
도 3은 종래 폐가스의 유동과 어긋나게 분사되는 화염의 모식도
도 4는 도 3의 화염 사진
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110) 이용한 폐가스 처리 방법의 흐름도
도 6은 본 발명의 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)의 작동 방법
도 7은 종래 연소장치(110)를 유동하는 폐가스의 이론상 온도(엔탈피)와 본 발명의 일실시예에 따른 연소장치(110)를 유동하는 폐가스의 온도(엔탈피)를 도시한 그래프1 is a front view of a conventional scrubber system for waste gas treatment 1
FIG. 2 is a schematic diagram of a waste gas and a flame that generated a conventional rotary flow
Fig. 3 is a schematic view of a flame sprayed outwardly from the flow of the conventional waste gas
Figure 4 shows the flame picture of Figure 3
5 is a flowchart of a waste gas treatment method using a combustion apparatus 110 for incinerating refractory noxious gas according to an embodiment of the present invention
Fig. 6 is a graph showing the operating method of the combustion apparatus 110 for incineration of the refractory noxious gas of the present invention
7 is a graph showing the theoretical temperature (enthalpy) of the waste gas flowing through the conventional combustion apparatus 110 and the temperature (enthalpy) of the waste gas flowing in the combustion apparatus 110 according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is connected to another part, it includes not only a case where it is directly connected but also a case where the other part is indirectly connected with another part in between. In addition, the inclusion of an element does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 스크러버 시스템(1)에 구비되는, 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)의 구성 및 그 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 또한, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)의 작동 단계를 도시한 것이다. Hereinafter, the configuration of the combustion apparatus 110 for the incineration treatment of the refractory noxious gas included in the scrubber system 1 according to one embodiment of the present invention and the waste gas treatment method using the combustion apparatus 110 will be described . 3 is a flowchart illustrating a waste gas treatment method using a combustion apparatus 110 for incinerating refractory noxious gas according to an embodiment of the present invention. 4 shows an operation step of the combustion apparatus 110 for incineration of the refractory noxious gas according to the first embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)는, 일단에 연소장치(111), 폐가스유입부, 및 산화제유입부를 포함하고, 타단에 폐가스가 소각된 배출가스가 배출되는 배출구(150)를 포함하고, 중단부에 제1 세라믹다공체(141), 제2 세라믹다공체(142) 및 화염면(143)을 포함한다. As shown in FIG. 6, the combustion apparatus 110 for incineration of the refractory noxious gas according to the first embodiment of the present invention includes a combustion apparatus 111, a waste gas inlet, and an oxidant inlet And a discharge port 150 through which exhaust gas discharged from the other end of the waste gas is discharged. The first ceramic porous body 141, the second ceramic porous body 142, and the flame surface 143 are included in the intermediate portion.

상기 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)는, 연료, 폐가스, 및 산화제가 투입되기 전에 먼저 제1 세라믹다공체(141), 및 제2 세라믹다공체(142) 사이에 화염면(143)을 형성시키는 것을 특징으로 한다. 화염을 효과적으로 형성시키기 위하여 제2 세라믹다공체(142)가 이동하여, 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가하게 된다. 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가됨에 따라, 화염면(143)을 형성시키는 공간을 확보되어, 화염면(143)을 형성하기 위한 충분한 공기가 공급되어 화염면(143)을 단시간내에 효율적으로 형성시킬 수 있게 된다. 이 때 형성된 화염면(143)의 온도를 측정하여, 소정의 온도 이상으로 측정되면 소각처리를 하기 위하여 제2 세라믹다공체(142)가 다시 제1 세라믹다공체(141) 쪽으로 이동하여 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 감소하게 된다.The combustion apparatus 110 for incinerating the refractory noxious gas has a flame side 143 between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 before the fuel, ) Is formed. The second ceramic porous body 142 moves so as to effectively form the flame, and the distance between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 increases. As the distance between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 is increased, a space for forming the flame surface 143 is secured and sufficient air for forming the flame surface 143 is supplied, The surface 143 can be efficiently formed in a short time. The temperature of the flame surface 143 formed at this time is measured. When it is measured at a predetermined temperature or more, the second ceramic porous body 142 moves again toward the first ceramic porous body 141 to perform the incineration process, 141 and the second ceramic porous body 142 are reduced.

또한, 화염면(143)이 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142) 사이에 형성되면, 본 발명의 제1실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)는, 상기 연소장치(111)를 통해 유입되는 연료와, 상기 폐가스유입부를 통해 유입되는 폐가스와, 상기 산화제유입부(113)를 통해 유입되는 산화제가 혼합되는 예혼합기를 포함하여, 상기 예혼합기에 의해 혼합된 기체가 상기 세라믹다공체 연소기로 유입되게 된다.When the flame surface 143 is formed between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142, the combustion apparatus 110 for incinerating the refractory noxious gas according to the first embodiment of the present invention ) Includes a premixer in which fuel introduced through the combustion device (111), waste gas introduced through the waste gas inlet portion, and oxidant introduced through the oxidant inlet portion (113) are mixed, Is introduced into the ceramic porous body combustor.

그리고, 본 발명의 제1실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)는, 예혼합기와 상기 세라믹 다공체 연소장치(110) 사이에 분배기를 구비되어, 상기 예혼합기에서 혼합된 기체를 균일하게 상기 세라믹 다공체 연소기로 유입시킬 수 있게 된다.The combustion apparatus 110 for incineration of the refractory noxious gas according to the first embodiment of the present invention is provided with a distributor between the premixer and the ceramic porous body combustion apparatus 110, So that the gas can uniformly flow into the ceramic porous body combustor.

또한, 세라믹다공체 연소장치(110)는, 특정크기의 기공을 갖는 세라믹 다공체로 구성되며, 이러한 세라믹 다공체는 상기 연소장치(110)의 중단부 측의 모든 내벽에 접할 수 있도록 구성되어, 분배기에서 유입되는 모든 예혼합 기체가 상기 세라믹다공체를 통과할 수 있도록 구성된다. 또한, 이러한 세라믹다공체의 두께방향 중심면 상에 화염이 형성되게 된다.The ceramic porous body combustion apparatus 110 is constituted by a ceramic porous body having pores of a specific size. The ceramic porous body is configured to be able to contact all the inner walls on the side of the intermediate portion of the combustion apparatus 110, All of the preliminary mixed gas can pass through the ceramic porous body. Further, a flame is formed on the center face in the thickness direction of the ceramic porous body.

그리고, 이러한 연소장치(110)를 구성하는 세라믹 다공체는 세라믹 허니컴, 세라믹 폼 및 세라믹 볼 베드 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다.The ceramic porous body constituting the combustion apparatus 110 is preferably composed of at least one of ceramic honeycomb, ceramic foam, and ceramic ball bed.

또한, 본 발명의 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)는, 연소기 몸체의 외벽을 단열시키기 위한 단열층을 포함할 수 있다.In addition, the combustion apparatus 110 for incinerating the refractory noxious gas of the present invention may include a heat insulating layer for insulating the outer wall of the combustor body.

그리고, 앞서 설명한 바와 같이, 폐가스 유입구를 통해 유입되는 폐가스는 반도체 또는 디스플레이 제조공정에서 배출되는 난분해성 유해가스와 상기 유해가스를 희석시키기 위한 불활성 기체를 포함하게 된다.And, as described above, the waste gas introduced through the waste gas inlet contains the noxious decomposable noxious gas discharged from the semiconductor or display manufacturing process and the inert gas for diluting the noxious gas.

먼저 전체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리방법은, 연소기 몸체 일단에 형성된 연소장치(111)와, 폐가스유입부와, 산화제유입부(113)를 통해 연료, 폐가스, 산화제가 상기 연소기 몸체 내부에 구비된 예혼합기로 유입되게 된다. 산화제 유입구를 통해 유입되는 산화제는 고온반응을 위해 산소를 사용하는 것이 바람직하나, 열재순환 및 초과엔탈피 연소를 달성할 수 있기 때문에, 경우에 따라 난분해성 유해가스가 희석되는 불활성 가스의 양이 상대적으로 적은 경우, 즉 난분해성유해가스의 농도가 높은 경우에는 산소 대신 공기를 산화제로 사용함으로써 산소 소요 비용을 절감하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 일실시예에서, 연소장치(111)를 통해 유입되는 연료로 LNG, LPG를 사용하였다.First, as a whole, a waste gas treatment method using a combustion apparatus 110 for incinerating refractory noxious gas according to an embodiment of the present invention includes a combustion apparatus 111 formed at one end of a combustor body, a waste gas inlet, Fuel, waste gas, and oxidant are introduced into the pre-mixer provided in the combustor body through the inlet 113. The oxidant introduced through the oxidant inlet is preferably used for high temperature reaction, but since it is possible to achieve thermal recycling and excess enthalpy burning, the amount of inert gas to which the refractory noxious gas is diluted, in some cases, In the case where the concentration of harmful gas is low, that is, when the concentration of harmful gas is high, it is also possible to reduce the cost of oxygen by using air as an oxidizing agent instead of oxygen. Further, in one embodiment of the present invention, LNG and LPG are used as the fuel to be introduced through the combustion device 111.

그리고, 예혼합기는, 유입된 폐가스, 연료, 산화제를 예혼합하게 된다. 또한, 이러한 예혼합기는 세라믹다공체 연소장치(110)와 일체형으로 구성될 수도 있고, 독립적인 장치로 결합될 수도 있다.Then, the premixer premixes the introduced waste gas, fuel, and oxidizer. In addition, the premixer may be integrated with the ceramic porous body combustion device 110, or may be combined with an independent device.

그리고, 예혼합기와 세라믹 다공체 연소기 사이에 구비된 분배기에 의해, 상기 예혼합기에서 혼합된 기체가 균일하게 상기 세라믹다공체 연소장치(110)로 유입되게 된다. 예혼합된 기체 모두가, 연소기 몸체(110) 내부에 구비된 세라믹다공체로 구성된 세라믹 다공체 연소기를 통과하면서, 세라믹 다공체 연소장치(110) 내부에 형성된 화염에 의해 폐가스가 소각되게 된다.The mixed gas in the pre-mixer is uniformly introduced into the ceramic porous body combustion device 110 by the distributor provided between the pre-mixer and the ceramic porous body combustor. All the premixed gases pass through the ceramic porous body combustor composed of the ceramic porous body provided inside the combustor body 110 and the waste gas is incinerated by the flame formed inside the ceramic porous body combustion device 110.

세라믹다공체로 구성된 세라믹다공체 연소장치(110)는 본 발명의 핵심적인 구성으로, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 화염면(143)을 형성시키기 위한 점화단계에서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가되고, 화염면(143)이 형성되고 상기 화염면(143)의 온도가 소정 온도 이상이면 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 감소하여 소각을 실시하게 된다. The ceramic porous body combustion apparatus 110 composed of a ceramic porous body is a core constitution of the present invention. As mentioned above, in the ignition step for forming the flame surface 143, the first ceramic porous body 141 and the Ceramic porous body 142 is increased and the flame surface 143 is formed and the temperature of the flame surface 143 is higher than a predetermined temperature, the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 The interval is reduced and incineration is performed.

상기 제1 세라믹다공체(141), 화염면(143) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)를 예혼합된 모든 기체가 통과하게 되어, 다공체 내 초과 엔탈피 연소를 이용한 에너지 집중화가 가능하게 된다.All of the gas preliminarily mixed with the first ceramic porous body 141, the flame side 143 and the second ceramic porous body 142 passes through the porous body so that energy can be concentrated using excess enthalpy combustion in the porous body.

도 7은 종래 연소장치(110)를 유동하는 폐가스의 이론상 온도(엔탈피)와, 본 발명의 일실시예에 따른 연소장치(110)를 유동하는 폐가스의 온도(엔탈피)를 도시한 그래프를 도시한 것이다. 외부로의 열 손실이 없을 때 주어진 조건의 연료와 산화제가 연소하여 도달할 수 있는 최대 온도를 단일 화염 온도(adiabatic flame temperature)라 하는데, 이때 고온의 연소가스로부터 차가운 미연가스 (unburned gas)로 열 재순환이 주어지면 단일화염 온도 이상의 고온을 달성할 수 있으며 이때를 초과 엔탈피 연소라 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 열 재순환을 위해 열 교환기와 같은 추가 장치를 사용하지 않고, 세라믹 다공체 내부에서 연소가 이루어지도록 하면, 세라믹다공체 자체의 전도 및 복사 열전달에 의해 열 재순환이 발생하게 되고 궁극적으로 초과엔탈피 연소를 용이하게 달성할 수 있게 된다.7 is a graph showing the theoretical temperature (enthalpy) of the waste gas flowing through the conventional combustion apparatus 110 and the temperature (enthalpy) of the waste gas flowing through the combustion apparatus 110 according to an embodiment of the present invention will be. When there is no heat loss to the outside, the maximum temperature at which the fuel and oxidizer in a given condition can reach by burning is called the adiabatic flame temperature, from which the heat from the high temperature combustion gas to the cold unburned gas Given recirculation, higher temperatures above a single flame temperature can be achieved, which is called excess enthalpy burning. As shown in FIG. 6, if combustion is performed inside the ceramic porous body without using an additional device such as a heat exchanger for heat recirculation, heat recirculation occurs due to conduction and radiative heat transfer of the ceramic porous body itself, So that excess enthalpy combustion can be easily achieved.

따라서 난분해성 유해가스를 소각 처리하는데 있어서, 불활성 가스로 과다 희석된 폐가스를 연료 및 산화제와 혼합한 후 다공체 내부로 공급하여 소각시킨다면 내부 열 재순환에 의해 통상적인 연소기술로는 도달할 수 없는 초고온의 화염에 의해 소각되므로 폐가스의 처리 효율을 향상시킬 수 있으며 더불어 적은 양의 연료 만으로도 처리가 가능하므로 에너지 이용 효율 또한 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 예를 들어, 약 200LPM정도의 난분해성 유해가스를 처리하는데 통상 약 50LPM 정도의 LNG가 소요되나, 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 다공체 연소기를 구비장치를 이용하게 되면 동일한 양의 유해가스를 처리하기 위해 약 20LPM 정도의 LNG가 소요되게 된다.Therefore, in incineration of harmful gas which is decomposable, if excessively diluted waste gas with inert gas is mixed with fuel and oxidizer and then supplied to the inside of the porous body to be incinerated, ultra-high temperature Since it is incinerated by the flame, it can improve the treatment efficiency of waste gas and it is possible to treat with only a small amount of fuel, so that the energy utilization efficiency can be improved. That is, for example, LNG of about 50 LPM is generally required to treat refractory noxious gas of about 200 LPM. However, when using an apparatus equipped with a ceramic porous combustor according to an embodiment of the present invention, It is necessary to use LNG of about 20 LPM.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에 서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. And it is to be understood that such modified embodiments are also within the scope of the present invention defined by the appended claims.

1: 스크러버 시스켐
2: 화염
3: 습식타워
4: 수조탱크
5: 버너
110: 연소장치
111: 연료유입부
112: 폐가스유입부
113: 산화제유입부
141: 제1 세라믹다공체
142: 제2 세라믹다공체
150: 배출구1: scrubber syshem
2: Flame
3: Wet tower
4: Water tank
5: Burner
110: Combustion device
111: fuel inlet
112: Waste gas inlet
113: oxidant inlet
141: first ceramic porous body
142: Second ceramic porous body
150: Outlet

Claims (23)

폐가스를 소각시키기 위한 스크러버 시스템(1)에 구비되는 연소장치(110)에 있어서, 상기 연소장치(110)는 제1 세라믹다공체(141), 제2 세라믹다공체(142) 및 내부에 화염면(143)을 형성시키기 위한 점화기를 포함하고, 상기 점화기에 의해서 형성된 상기 화염면(143)은 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142) 사이에 배치되고, 상기 화염면(143)을 형성시키기 위하여 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142) 중 적어도 하나가 이동하여 초과엔탈피 연소를 수행하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The combustion apparatus 110 includes a first ceramic porous body 141, a second ceramic porous body 142, and a flame side 143 (FIG. 1) inside the scrubber system 1 for burning waste gas. Wherein the flame surface 143 formed by the igniter is disposed between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142 and the flame surface 143 is formed between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142, Characterized in that at least one of the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) is moved to perform excessive enthalpy burning to form the combustion chamber )
제1항에 있어서, 상기 연소장치(110)는 일단에 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)가 형성되고, 타단에 폐가스가 소각된 배출가스가 배출되는 배출구(150)가 형성된 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein the combustion apparatus (110) has a combustion device (111), a waste gas inlet (112), and an oxidizer inlet (113) at one end and an exhaust gas And a discharge port (150) are formed in the combustion chamber (110) for burning the harmful noxious gas.
제2항에 있어서, 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)가 형성된 일단은 연소장치(110)에 상부이고, 배출가스가 배출되는 배출구(150)가 형성된 타단은 하부인 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 2, wherein one end of the combustion apparatus (111), the waste gas inlet (112), and the oxidant inlet (113) And the other end is a lower part of the combustion apparatus (110) for incineration of the refractory noxious gas,
제3항에 있어서, 상기 연소장치(111)를 통해 유입되는 연료, 상기 폐가스유입부(112)를 통해 유입되는 폐가스, 및 상기 산화제유입부(113)를 통해 유입되는 산화제를 혼합하여 혼합기체를 제조하는 예혼합기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110).
4. The fuel cell system according to claim 3, wherein the fuel flowing through the combustion device (111), the waste gas flowing through the waste gas inlet (112), and the oxidant flowing through the oxidant inlet (113) Wherein the burner further comprises a pre-mixer for producing burn-in gas.
제4항에 있어서, 상기 예혼합기와 상기 세라믹다공체 사이에 구비되어, 상기 예혼합기에서 혼합된 기체를 균일하게 상기 세라믹다공체 연소장치(110)로 유입시키는 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
5. The ceramic porous body combustion apparatus according to claim 4, further comprising a distributor provided between the premixer and the ceramic porous body for uniformly introducing the gas mixed in the pre-mixer into the ceramic porous body combustion device (110) A combustion device (110) for incineration of noxious gases,
제4항에 있어서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 상기 연소장치(110)의 중단부에 도입되는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The burning apparatus according to claim 4, wherein the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) are introduced into a middle portion of the combustion apparatus (110) (110)
제6항에 있어서, 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 연소장치(110) 내부의 모든 내벽에 접하여 구성되어, 상기 혼합기체가 상기 세라믹다공체를 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The ceramic porous body according to claim 6, wherein the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) are in contact with all inner walls of the combustion apparatus (110), and the mixed gas is configured to pass through the ceramic porous body (EN) A combustion device (110) for burning incombustible harmful gas,
제7항에 있어서, 상기 혼합기체가 상기 제1 세라믹다공체(141), 상기 화염면(143) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)를 순서로 접하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The method according to claim 7, wherein the mixed gas is in contact with the first ceramic porous body (141), the flame side (143) and the second ceramic porous body (142) (110)
제1항에 있어서, 상기 제1 세라믹다공체(141)의 기공크기 보다 상기 제2 세라믹다공체(142)의 기공크기가 큰 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The combustion apparatus (110) according to claim 1, wherein the pore size of the second ceramic porous body (142) is larger than the pore size of the first ceramic porous body (141)
제1항에 있어서, 상기 화염면(143)을 형성시키기 위한 점화단계에서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The method of claim 1, wherein the ignition step for forming the flame surface (143) increases the gap between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) A combustion device (110)
제10항에 있어서, 상기 점화단계의 상기 화염면(143)의 온도를 측정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The combustion apparatus (110) for burning incombustible harmful gas according to claim 10, characterized by comprising means for measuring the temperature of the flame surface (143) of the ignition step
제11항에 있어서, 상기 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 감소하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
12. The method of claim 11, wherein when the temperature of the flame surface (143) is higher than a predetermined temperature, the interval between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) (110)
제1항에 있어서, 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)는 세라믹 허니컴, 세라믹 폼 및 세라믹 볼 베드 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)
The method of claim 1, wherein the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) are composed of at least one of ceramic honeycomb, ceramic foam, and ceramic ball bed. (110)
제4항에 있어서, 상기 산화제 유입구를 통해 유입되는 산화제는 산소 또는 공기인 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110).
5. The combustion apparatus (110) according to claim 4, wherein the oxidant introduced through the oxidant inlet is oxygen or air.
제4항에 있어서, 상기 폐가스는 반도체 또는 디스플레이 제조공정에서 배출되는 난분해성 유해가스 및 상기 유해가스를 희석시키기 위한 불활성 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110).
The burning apparatus for burning incombustible noxious gas according to claim 4, wherein the waste gas comprises a refractory noxious gas discharged from a semiconductor or a display manufacturing process, and an inert gas for diluting the noxious gas. 110).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 연소장치(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크러버 시스템(1)
A scrubber system (1) comprising a combustion device (110) according to any of the claims 1 to 15,
폐가스를 소각시키기 위한 스크러버 시스템(1)에 구비되는 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법에 있어서, 연소장치(110)를 구동하기 위하여 연소장치(110)의 중단부에 포함된 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 증가하는 제1단계; 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 사이에 존재하는 점화기에 의해 화염면(143)을 형성하는 제2단계; 상기 화염면(143)의 온도를 측정하는 제3단계; 상기 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 감소시키는 제4단계;를 포함하여 초과 엔탈피 화염을 생성시키는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법
A waste gas treatment method using a combustion apparatus (110) provided in a scrubber system (1) for incineration of waste gas, comprising the steps of: supplying a first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142); A second step of forming a flame surface 143 by an igniter existing between the first ceramic porous body 141 and the second ceramic porous body 142; A third step of measuring the temperature of the flame surface 143; And reducing a gap between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) when the temperature of the flame surface (143) is higher than a predetermined temperature, thereby generating an excess enthalpy flame A waste gas treatment method using a combustion device (110) for incineration treatment of refractory noxious gas
제17항에 있어서, 연소장치(110) 일단에 형성된 연소장치(111), 폐가스유입부(112), 및 산화제유입부(113)를 통해 각각 연료, 폐가스, 산화제가 상기 연소장치(110) 내부로 유입되는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법
The method according to claim 17, wherein fuel, waste gas, and oxidant are introduced into the combustion device (110) through a combustion device (111), a waste gas inlet (112), and an oxidizer inlet (113) And a fifth step of introducing the harmful gas into the combustion chamber (110)
제18항에 있어서, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제를 예혼합기로 도입되어 혼합기체가 제조되는 혼합단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법
19. The combustion apparatus (110) for incinerating noxious harmful noxious gas according to claim 18, further comprising a mixing step of introducing the introduced fuel, waste gas and oxidant into a premixer to produce a mixed gas, Of waste gas treatment using
제19항에 있어서, 상기 혼합단계 이후에, 상기 예혼합기와 상기 제1 세라믹다공체(141) 사이에 구비된 분배기를 상기 혼합기체가 통과하여 상기 제1 세라믹다공체(141)로 혼합기체가 균일하게 유입되는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연
The method according to claim 19, wherein, after the mixing step, the mixed gas is passed through the distributor provided between the premixer and the first ceramic porous body (141) to uniformly mix the mixed gas with the first ceramic porous body Characterized in that it further comprises an inflow step for the incineration of the noxious harmful gases
제18항에 있어서, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제가 제1 세라믹다공체(141), 화염면(143), 및 제2 세라믹다공체(142) 순서로 접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법
19. The method according to claim 18, wherein the introduced fuel, waste gas, and oxidizer are contacted in the order of a first ceramic porous body (141), a flame side (143), and a second ceramic porous body A waste gas treatment method using a combustion apparatus (110) for incineration of noxious gas
제21항에 있어서, 상기 유입된 연료, 폐가스, 산화제가 상기 화염면(143)을 통과하면서 상기 화염면(143)의 온도가 저하되는 경우, 연료, 폐가스, 산화제의 유입을 차단하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법
22. The method of claim 21, further comprising the step of blocking the flow of fuel, waste gas, and oxidant when the temperature of the flame surface (143) decreases as the incoming fuel, waste gas, and oxidant pass through the flame side And a method for treating waste gas using a combustion apparatus (110) for incinerating a refractory noxious gas
제22항에 있어서, 상기 연료, 폐가스, 산화제의 유입을 차단한 상태에서 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 제2 세라믹다공체(142)의 간격이 증가되는 되는 단계; 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 사이에 존재하는 점화기로 추가로 화염면(143)을 형성하는 단계; 상기 화염면(143)의 온도를 측정하는 단계; 상기 화염면(143)의 온도가 소정의 온도 이상이면 상기 제1 세라믹다공체(141) 및 상기 제2 세라믹다공체(142)의 간격을 감소시키는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유해가스의 소각처리를 위한 연소장치(110)를 이용한 폐가스 처리 방법23. The method of claim 22, further comprising: increasing spacing between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) in a state where the flow of fuel, waste gas, and oxidant is blocked; Forming an additional flame surface (143) by an igniter existing between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142); Measuring the temperature of the flame surface (143); And reducing the interval between the first ceramic porous body (141) and the second ceramic porous body (142) when the temperature of the flame surface (143) is equal to or higher than a predetermined temperature. A waste gas treatment method using a combustion device (110) for incineration of gas
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200405303Y1 (en) 2005-10-27 2006-01-10 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 Device for puripying exhausted gas
KR100666673B1 (en) 2005-05-03 2007-01-09 주식회사 케이피씨 Burner for burning waster gases and gas scrubber using the burner
KR101029572B1 (en) 2009-12-28 2011-04-18 한국에너지기술연구원 Thermophotovoltaic generator using combustion in porous media of ceramic fiber
KR101270286B1 (en) 2011-04-08 2013-06-04 백민주 Combustion device of harmful gas block installed
KR101494623B1 (en) 2013-11-12 2015-02-24 한국에너지기술연구원 Device and method for treating nondegradable hazardous gas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100666673B1 (en) 2005-05-03 2007-01-09 주식회사 케이피씨 Burner for burning waster gases and gas scrubber using the burner
KR200405303Y1 (en) 2005-10-27 2006-01-10 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 Device for puripying exhausted gas
KR101029572B1 (en) 2009-12-28 2011-04-18 한국에너지기술연구원 Thermophotovoltaic generator using combustion in porous media of ceramic fiber
KR101270286B1 (en) 2011-04-08 2013-06-04 백민주 Combustion device of harmful gas block installed
KR101494623B1 (en) 2013-11-12 2015-02-24 한국에너지기술연구원 Device and method for treating nondegradable hazardous gas

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