KR102064662B1 - Environmentally hazardous waste gas processing system and burner structure used thereof - Google Patents
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Abstract
환경 유해 폐가스 처리 시스템 및 이에 사용되는 버너 구조체가 개시된다. 본 발명의 환경 유해 폐가스 처리 시스템은, 연소 리액터(300)에 결합되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하여 화염을 형성하며 상기 화염을 통해 상기 연소 리액터(300)의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 화염을 발생하는 버너 구조체(100); 및 상기 연소 리액터(300)에 결합되어 폐가스를 유입시키는 폐가스 투입부(200)을 포함하고, 상기 버너 구조체(100)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여, 상기 분사 노즐부(120)는 연소 리액터(300) 내부에 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성하는 것을 특징으로 한다.Environmental hazardous waste gas treatment systems and burner structures used therein are disclosed. The environmentally hazardous waste gas treatment system of the present invention is coupled to the combustion reactor 300 to inject one or more of the fuel gas and the oxidant to form a flame and burn the waste gas introduced into the combustion reactor 300 through the flame. Burner structure 100 for generating a flame to make; And a waste gas inlet unit 200 coupled to the combustion reactor 300 to introduce waste gas, wherein the burner structure 100 includes a burner body 110 and a burner body coupled to the combustion reactor 300. Injection nozzle unit 120 for injecting one or more of the fuel gas and oxidant on the front surface of 110, the fuel gas and oxidant supply conduit connected to the one or more injection nozzle unit 120 to supply one or more of the fuel gas and oxidant Including the 130, the injection nozzle unit 120 is characterized in that for injecting one or more of the fuel gas and the oxidant in the planar shape in the combustion reactor 300 to form a planar flame.
Description
본 발명은, 환경 유해 폐가스 처리 시스템 및 이에 사용되는 버너 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 반도체 및 디스플레이 등의 공정에서 발생하여 배출되는 폐가스를 처리하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템 및 이에 사용되는 버너 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally hazardous waste gas treatment system and a burner structure used therein, and more particularly, to an environmentally hazardous waste gas treatment system and a burner structure used for treating waste gas generated and discharged in a process such as a semiconductor and a display. It is about.
화학 공정이나 전자산업의 반도체, 디스플레이 솔라셀 등의 제조 공정에서 배출되는 배기 가스는 미세 파우더를 포함하고, 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라 그대로 대기 중으로 방출될 경우에는 환경 오염을 유발하는 원인이 되기도 한다.Exhaust gases emitted from chemical processes, semiconductors and display solar cells in the electronics industry contain fine powders and are toxic, explosive and corrosive, which is not only harmful to the human body but also environmentally contaminated if released into the atmosphere. It can also be a cause.
따라서, 이러한 배기 가스는 유해성분의 함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화 처리 과정이 반드시 필요하며, 이와 같은 독성물질을 제거하는 정화 처리 과정을 거친 무해 가스만이 대기 중으로 배출되도록 법적으로 의무화되어 있다.Therefore, such exhaust gas is required a purification process to lower the content of harmful components below the allowable concentration, it is legally mandatory to discharge only harmless gas through the purification process to remove such toxic substances into the atmosphere.
화학 공정이나 전자산업의 제조 공정 등에서 배출되는 유해성 가스를 처리하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템인 스크러버 시스템은 다양한 방식이 있으나 대표적으로는 버닝(burning) 방식과 습식 (Wetting) 방식이 있다. 버닝 방식은 주로 수소기 등을 함유한 발화성 가스를 고온의 연소실에서 분해, 반응 또는 산화(연소)시켜 배기 가스를 처리하는 방식이고, 습식 방식은 주로 수용성 가스를 수조에 저장된 물을 통과시키는 동안 물에 용해하여 배기 가스를 처리하는 방식이다. The scrubber system, which is an environmentally hazardous waste gas treatment system that processes hazardous gases emitted from chemical processes or manufacturing processes of the electronics industry, has various methods, but typically has a burning method and a wet method. The burning method is mainly a method of treating exhaust gas by decomposing, reacting or oxidizing (burning) a ignitable gas containing hydrogen group in a high temperature combustion chamber, and the wet method mainly uses water while passing a water gas stored in a tank. It is a method of dissolving in and treating exhaust gas.
종래의 버닝(burning) 방식의 환경 유해 폐가스 처리 시스템은, 도 10의 좌측과 같이, 원형 화염을 발행하는 버너의 화염의 중앙부로 폐가스를 통과하는 구조를 가지므로, 폐가스가 화염과 충분히 접촉하지 않으며, 접촉부분의 온도가 낮아 연소가 이루어지지 않는 단점을 가지고 있으며, 화염의 원형 구조로 인하여 리액터의 내부 온도가 균일하지 않거나 중앙 부위가 낮아지는 단점를 가지고 있으므로, 폐가스가 충분히 연소되지 않아 폐가스 처리의 효율이 낮아지는 문제점을 가지고 있다. The conventional burning hazardous environmental waste gas treatment system has a structure in which the waste gas passes through the center portion of the flame of the burner that emits a circular flame, as shown in the left side of FIG. 10, so that the waste gas does not sufficiently contact the flame. The disadvantage is that combustion is not performed due to the low temperature of the contact part, and the internal temperature of the reactor is not uniform or the central part is lowered due to the circular structure of the flame. This has a lowering problem.
또한, 위의 단점에 부가하여 통상 특허문헌에서와 같이, 통상 폐가스의 공급과 버너의 화염이 동일한 수직 방향에서 이루어지는 하향식 구조를 대부분 가지므로 열 및 수분의 확산(diffusion)으로 인하여 버너 부식 및 파우더가 엉겨붙는 현상이 나타나 잦은 부품 교체와 PM(Preventive Maintenance)이 요구되는 단점을 가지고, 열효율이 낮아져, 많은 에너지 소요되는 단점 및 연소 부산물(파우더 등)에 대한 제어가 어려운 단점을 가진다. In addition to the above disadvantages, as in the conventional patent document, since most of the top-down structure in which the supply of the waste gas and the flame of the burner is generally in the same vertical direction, burner corrosion and powder due to the diffusion of heat and moisture The entanglement phenomenon causes frequent component replacement and PM (Preventive Maintenance), and the thermal efficiency is low, it has a disadvantage that requires a lot of energy and difficult to control the combustion by-products (such as powder).
나아가, 통상 폐가스의 공급부는 4 개의 포트로 구성되므로 이에 연결된 폐가스 공급 배관의 상호 간섭을 피하기 위하여 유입 파이프의 구간 길이 및 꺽임 구간이 증가되고 배관이 복잡해져, 많은 파우더(powder)의 적체가 발생하는 문제가 있으며, 파우더(powder) 적체의 문제를 해소하기 위해, 뜨거운 N2 공급구조나 히팅 재킷(heating jacker)의 사용이 증가하고 이에 필요한 부대비용이 증가하는 문제를 가진다. Furthermore, since the supply portion of the waste gas is generally composed of four ports, in order to avoid mutual interference of the waste gas supply pipes connected thereto, the length of the inlet pipe and the length of the bending section are increased and the piping is complicated, causing a lot of powder accumulation. In order to solve the problem of powder accumulation, there is a problem that the use of a hot N 2 supply structure or a heating jack (heating jacker) is increased and the accompanying cost required for this.
나아가 위와 같은 폐가스 처리의 효율이 낮아지는 문제 및 배관이 복잡해지고 뜨거운 N2 공급구조나 히팅 재킷(heating jacker)의 사용 증가하는 문제 등으로로 인하여, 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 에너지 사용량이 증가하고, 설계제작 및 운영 원가 상승의 요인이 되며, 특히 대용량 폐가스 처리 시스템의 설계시에는 배관 및 입구 포트 수, 기타 구조부의 증가로 인하여 크기 및 설치 공간에 큰 제약을 갖는 단점을 가지고 있다. Furthermore, due to the problem of lowering the efficiency of the waste gas treatment and the complicated pipes and the increasing use of a hot N 2 supply structure or a heating jack, the energy consumption of the environmentally hazardous waste gas treatment system increases, It is a factor of design production and operation cost increase, and especially in the design of large-capacity waste gas treatment system, it has a disadvantage of large size and installation space due to the increase in the number of pipes, inlet ports, and other structural parts.
따라서, 상기 종래 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 문제를 해결하는 폐가스 처리의 효율성의 문제 및 크기 및 설치 공간의 제약 등의 문제를 구조적으로 해소할 수 있는 새로운 구조의 버너 구조체 및 이를 사용하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 개발이 절실히 요구된다.Accordingly, a burner structure having a new structure and environmentally hazardous waste gas treatment using the same, which can structurally solve problems such as efficiency of waste gas treatment and limitations in size and installation space, which solve the problems of the conventional environmentally hazardous waste gas treatment system. Development of the system is urgently needed.
따라서 본 발명은, 상술한 종래 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 문제 및 단점을 해결하여 폐가스 처리의 효율 및 에너지 효율성을 향상시키고 크기 및 설치 공간의 제약을 구조적으로 해소할 수 있는 새로운 구조의 환경 유해 폐가스 처리 시스템 및 이에 사용되는 버너 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention solves the problems and disadvantages of the above-described conventional environmentally hazardous waste gas treatment system, thereby improving the efficiency and energy efficiency of waste gas treatment and structurally eliminating constraints in size and installation space. It is an object to provide a system and a burner structure for use therein.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일 측면에 따르면, 환경 유해 폐가스 처리 시스템에 관한 것으로, 연소 리액터(300)에 결합되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하여 화염을 형성하며 상기 화염을 통해 상기 연소 리액터(300)의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 화염을 발생하는 버너 구조체(100); 및 상기 연소 리액터(300)에 결합되어 폐가스를 유입시키는 폐가스 투입부(200)을 포함하고, 상기 버너 구조체(100)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여, 상기 분사 노즐부(120)는 연소 리액터(300) 내부에 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention relates to an environmentally hazardous waste gas treatment system, which is coupled to the
바람직하게는 상기 버너 구조체(100)의 분사 노즐부(120)는 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 또는 하나 이상의 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐을 포함하는 노즐열의 하나 이상을 포함하여. 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사한다.Preferably, the
여기서 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열은, 최상단의 제1 노즐열(121), 상기 제1 노즐열(121)의 하부에 평행하게 인접하여 배치된 제2 노즐열(122), 및 상기 제2 노즐열(122)의 하부에 평행하게 인접하여 배치되는 제3 노즐열(123)을 포함하고, 상기 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)는, 상기 제1 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제1 공급도관(131a), 상기 제2 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제2 공급도관(132a), 상기 제3 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제3 공급도관(133a)을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the nozzle row of the
또한, 여기서 상기 제1 공급도관(131a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제1 각도(θ1)를 가져 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제1 지점에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나며, 상기 제3 공급도관(133a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제2 각도(θ2)를 가져, 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제2 지점에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나는 것이 바람직하다.In addition, the
나아가, 여기서 상기 제1 지점(P1)은 상기 제2 지점(P2)보다 분사 노즐부(120)에 근접한 지점인 것이 바람직하다.Further, the first point P1 is preferably a point closer to the
아울러 , 바람직하게는 상기 제1 공급도관(131a)을 통해 연료가스가 상기 제1 노즐열(121)의 노즐에에 공급되어 분사되며, 제2 공급도관(132a)을 통해 산화제가 상기 제2 노즐열(122)의 노즐에 공급되어 분사되고, 제3 공급도관(133a)을 통해 연료가스 및 산화제가 상기 제3 노즐열(123)의 노즐에 공급되어 분사된다.In addition, preferably, the fuel gas is injected into the nozzle of the
또한, 바람직하게는 버너 구조체(100)는 분사 노즐부(120)의 전면의 법선이 폐가스 투입방향선과 상기 연소 리액터(300)의 내부에서 만나도록 상기 분사 노즐부(120)가 페가스 투입방향과 제3 각도(θ3)를 가지도록 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합된다.In addition, the
아울러, 바람직하게는 상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은 직사각형의 슬릿형상일 수 있다In addition, preferably, the
나아가, 바람직하게는 상기 연소 리액터(300)의 하부에 설치되어 상기 연소 리액터에서 발생하는 파우더를 포집하고 연소 가스의 수용성 유해 가스를 용해하는 물을 저장하는 수조 탱크부(400)을 포함하여, 상기 연소 리액터(300)과 수조 탱크부(400)의 공간연결부분에는 연소 리액터(300)과 수조 탱크부(400)의 경계면과 제5 각도(θ5)의 경사를 갖는 가이드 판(330)이 설치되어 연소 가스가 상기 경사를 따라 가이드 판을 넘어 수조 탱크부(400)로 흐른다.Furthermore, preferably including a
다른 측면에서, 본 발명은 환경 유해 폐가스 처리 시스템에 사용되는 버너 구조체로서, 연소 리액터(300)에 결합되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하여 화염을 형성하며 상기 화염을 통해 상기 연소 리액터(300)의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 화염을 발생하며, 상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 본체의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여, 상기 분사 노즐부(120)는 연소 리액터(300) 내부에 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is a burner structure used in an environmentally hazardous waste gas treatment system, coupled to the
상술한 본 발명에 의하면, 종래 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 문제 및 단점을 해결하여 폐가스 처리의 효율 및 에너지 효율성을 향상시키고 크기 및 설치 공간의 제약을 구조적으로 해소할 수 있는 새로운 구조의 환경 유해 폐가스 처리 시스템 및 이에 사용되는 버너 구조체를 제공하는 효과를 갖는다.According to the present invention described above, by solving the problems and disadvantages of the conventional environmental hazardous waste gas treatment system to improve the efficiency and energy efficiency of the waste gas treatment and environmentally hazardous waste gas treatment of a new structure that can structurally eliminate the constraints of size and installation space It has the effect of providing a system and a burner structure used therein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 주요부를 도시한 사시도다.
도 2는 도 1의 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 다른 측면을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버너 구조체의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 버너 구조체의 분사 노즐부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버너 구조체의 연료가스 및 산화제 공급도관부의 주요 구조 및 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 페가스 투입부의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 분사 노즐부의 다양한 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 연소 리액터의 구조를 설명하기 위한 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 폐가스의 정화과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing the main part of an environmentally hazardous waste gas treatment system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing another side of the environmental hazardous waste gas treatment system of FIG.
3 is a perspective view for explaining the structure of a burner structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the structure of the injection nozzle portion of the burner structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the main structure and function of the fuel gas and oxidant supply conduit of the burner structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view for explaining the structure of the waste gas inlet in one embodiment of the present invention.
It is a figure for demonstrating various embodiment of the injection nozzle part of this invention.
8 is a front view for explaining the structure of the combustion reactor of one embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining the purification process of the waste gas of the environmental hazardous waste gas treatment system of an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시 예에 기초하여 설명한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It is to be understood that the various embodiments of the invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the following detailed description is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the present specification (including technical and scientific terms) may be used as meanings that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, commonly defined terms used in the dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 주요부를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 다른 측면을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing the main part of the environmental hazardous waste gas treatment system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing another side of the environmental hazardous waste gas treatment system of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환경 유해 폐가스 처리 시스템은, 버너 구조체(100), 폐가스 투입부(200), 연소 리액터(300), 수조 탱크부(400), 배기부(500), 및 본체(600)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the environmentally hazardous waste gas treatment system according to an embodiment of the present invention, the
버너 구조체(100)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하여 화염을 형성하며 상기 화염을 통해 상기 연소 리액터(300)의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 화염을 발생하는 기능을 수행한다. 통상 연료가스와 산화제가 공급되어 화염을 발생한다.The
본 발명에 있어, 상기 버너 구조체(100)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 본체의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여, 상기 분사 노즐부(120)는 연소 리액터(300) 내부에 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성한다.In the present invention, the
이를 통해, 유입되는 폐가스와 화염의 접촉면적이 증가하여 폐가스 처리의 효율이 향상된다.Through this, the contact area of the incoming waste gas and flame is increased to improve the efficiency of waste gas treatment.
본 실시예에 있어, 버너 구조체(100)의 버너 본체(110)는 연소 리액터(300)의 일측면 상부에 설치되며, 일 실시예에 있어서는 버너 구조체(100)가 분사 노즐부(120)의 전면의 법선이 폐가스 투입방향선과 상기 연소 리액터(300)의 내부에서 만나도록 상기 분사 노즐부(120)가 페가스 투입방향과 제3 각도(θ3)를 가지도록 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합되도록 하는 구조로 설치될 수 있다. In the present embodiment, the
본 실시예에 있어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하기 위하여 분사 노즐부(120)는, 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 또는 하나 이상의 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐을 포함하는 노즐열의 하나 이상을 포함하여. 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사할 수 있으며, 특징적인 본 발명의 노즐열 및 이를 구성하는 노즐은 후술하는 도 7에서와 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다. In the present embodiment, in order to inject one or more of the fuel gas and the oxidant into a planar shape, the
또한, 본 실시예에 있어 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)는 분사 노즐부(120)의 노즐열과 각각 연결되어 독립적으로 연료가스 및/또는 산화제를 노즐열에 공급하는 하나 이상의 개별 공급 도관부(131, 132, 133)로 구성되며, 이들 각각은 공급되는 연료가스 및/또는 산화제의 노즐열로의 제공 압력을 균등하게 분포시키는 공간을 제공하는 버퍼부(131a, 132a, 133a)와 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및/또는 산화제를 공급하는 직선형상의 공급 도관(131b, 132b,133b)으로 구성될 수 있다.Further, in the present embodiment, the fuel gas and oxidant
실시예에 따라, 상기 직선형상의 공급 도관(131b, 132b,133b)은 서로 사전 결정된 각도[제1 각도(θ1),제2 각도(θ2)]를 가지도록 형성되어, 그 연장선이 특정지점에서 만나도록 구성되어, 상이한 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 평면형상으로 분사되는 연료가스 및/또는 산화제가 연소 리액터(300)의 내부의 특정 지점에서 만나도록 할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 연료가스 및/또는 산화제에 의한 화염의 발생 위치 및 성질을 조절하여 복수의 폐가스 연소 단계를 구현할 수 있다.According to an embodiment, the
폐가스 투입부(200)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되어 폐가스를 유입시키는 기능을 수행하며, 상기 버너 구조체(100)의 분사노즐부의 상부에 인접하여 결합되며, 연소 리액터(300)에 결합되어 내부로 폐가스를 공급하는 투입관(210), 하나 이상의 폐가스 공급관(220), 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 동작 이상시등 폐가스의 처리가 불가능한 상황에서 유입되는 폐가스를 타 환경 유해 폐가스 처리 시스템등으로 배출하기 위한 바이 패스관(330), 이들의 개폐를 제어하는 삼방밸브 유닛(240)을 포함하여 구성될 수 있다. The waste
상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면 형상을 가지도록 상기 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행한 직사각형의 슬릿형상의 투입구를 가질수 있으며, 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 직사각형 슬릿형상 투입구 또는 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 다양한 형상의 폐가스 투입구일 수도 있다.The
이를 통해 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면 형상을 가지도록 함으로써, 상술한 평면 형상의 화염과 폐가스의 접촉면적이 증가하여 반응 및 연소하도록 함으로써 폐가스 연소율 및 처리 효율이 향상된다. The waste gas introduced through this has a planar shape within a predetermined distance, thereby increasing the contact area of the above-described flame and waste gas to react and combust the waste gas combustion rate and treatment efficiency.
연소 리액터(300)는 버너 구조체(100)로부터 발생하는 화염에 폐가스 투입부(200)로부터 공급되는 폐가스가 접촉 및 반응하여 연소되는 반응 공간을 제공하며, 연소 리액터(300)의 반응 공간에서는 폐가스의 이동과 연소가 이루어지며 연소되는 가스의 흐름의 속도를 저하되면서, 폐가스에 포함되거나 폐가스의 연소시 발생하는 파우더의 낙하가 유도된다. 실시예에 따라서는 연소 가스의 흐름의 유도 및 속도의 저하를 위해 연소 리액터(300)의 내부에는 수조 탱크부(400)의 경계면과 연소 가스의 흐름 방향으로 사전 결정된 각도[제5 각도(θ5)]의 경사를 갖는 가이드 판(330)이 설치될 수 있다.The
또한 본 실시예에 있어 도 8의 상기 가이드 판(330)은 연소 가스의 흐름을 가이드함으로써, 연소 가스의 흐름의 속도를 저하시키는 기능을 수행함과 동시에 연소 가스의 흐름의 형태 내지 경로를 제어하여 연로 리액터 내의 열의 재순환을 유도와 열의 균일 분포를 유도하고, 열의 차폐(Insulation) 효과를 가져 열손실을 가져옴으로써, 폐가스의 처리효율의 향상과 더불어 에너지 효율의 향상 효과를 가져온다. In addition, in the present embodiment, the
수조 탱크부(400)는 상기 연소 리액터(300)의 하부에 설치되어 상기 연소 리액터(300)에서 발생하는 파우더를 포집하고 연소 가스의 수용성 유해 가스를 용해하는 물을 저장한다. The
실시예에 따라서는 상기 수조 탱크부(400)에 1차로 충돌한 연소 가스는 여전히 고온의 수용성 유해 가스(HF, HCl, NH3 등)을 포함하므로, 배기부(500)의 하부에 수조 탱크부(400)과는 분리된 제2 수조 탱크(미도시) 및 연소 가스를 냉각시키는 냉각부(미도시(를 추가로 포함할 수 있다. 제2 수조 탱크(미도시)에서는 막을 형성하여 고온의 연소 가스의 온도를 낮추며 예컨대 50도 이하로 낮추며, 수용성 유해 가스를 제거는 예컨대 HF 95% 이상, HCl 90% 이상, NH3 98%이상을 제거한다. 이를 제거하기 위해 제2 수조 탱크(미도시) 물을 순환시켜 사용할 수 있으며, 이를 위해 수조 탱크부(400)의 와 연결되어 배기부(340)의 내부에 냉각용 물을 공급하는 펌프(350)를 포함할 수 있으며, 이어 냉각부를 통해 냉각된 처리 가스는 배기부(500)을 통해 외부로 배출된다. 냉각부(미도시)에 의해 연소 가스의 온도 저감 성능을 높일 수 있고 연소 가스에 함유된 수용성 가스 및 파우더의 집진 효과를 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, since the combustion gas primarily colliding with the
본체(600)에는 상술한 버너 구조체(100), 폐가스 투입부(200), 연소 리액터(300), 수조 탱크부(400), 배기부(500) 및 이외 소유부품이 설치된다. 본 실시 예에서 실시예에 다라서는 본체(600)는, 바닥부에 결합 되는 복수의 바퀴(미도시)를 포함하여 환경 유해 폐가스 처리 시스템을 이동식으로 구현할 수 있으며, 독립적인 동작 및 사용이 가능하도록 전원부(미도시), 조작 패널(미도시), 열교환기(미도시)를 포하하며, 본체(400)의 전원부(미도시)는, 반도체 제조 공정실의 내부에 있는 전원과 연결될 수도 있고, 배터리가 내장되어 자체적으로 전원을 공급할 수 있도록 구성될 수 있으며, 본체(600)의 열교환기(미도시)는, 펌프(미도시)과 연결되어 펌프(미도시)의 열교환 용도로 사용될 수도 있고, 연소 리액터의 수조 탱크부(400) 또는 제2 수조 탱크(미도시)와 선택적으로 연결되어 사용될 수 있다. 이를 통해, PM(Preventive Maintenance) 서비스를 제조 공장의 외부에서 할 수 있으므로 제조 공장의 환경을 미세 먼지, 악취 등으로부터 보다 청결하게 유지할 수 있는 이점이 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버너 구조체의 구조를 설명하기 위한 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 버너 구조체의 분사 노즐부의 구조를 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버너 구조체의 연료가스 및 산화제 공급도관부의 주요 구조 및 기능을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a perspective view for explaining the structure of the burner structure according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view for explaining the structure of the injection nozzle portion of the burner structure according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view of the
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 평면 형상의 화염을 형성하여, 유입되는 폐가스와 화염의 접촉면적이 증가하여 폐가스 처리의 효율을 향상시키는 버너 구조체(100)의 실시예를 설명한다.3 to 5, an embodiment of the
도 3을 참조하면, 본 실시예의 버너 구조체(100)의 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110)는 상기 분사 노즐부(120) 및 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 수용하며, 상부에 폐가스 투입부(200)가 결합될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
이를 위해, 버너 본체(110)는 연소 리액터(300)의 일측면 상부에 결합되는 결합패널부(111)를 포함하며, 결합패널부(111)에는 분사 노즐부(120)를 전면으로노출시키는 수평으로 긴 직사각형 형상의 분사 노즐부 결합구(112), 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)과 결합되어 이를 전면으로 노출시키는 폐가스 투입관 결합홈(113), 및 연소 리액터(300)의 일측면과 나사 결합되는 연소 리액터(300) 결합홈(114)가 형성된다.To this end, the
상기 분사 노즐부 결합구(112) 및 폐가스 투입관 결합홈(113)은 각각 도 8과 관련하여 설명하는 연소 리액터(300)의 분사 노즐부 결합부(310) 및 폐가스 투입관 결합부(320)에 대응하는 위치 및 크기로 형성된다. The injection nozzle
도 4 및 도 5를 참조하면, 버너 구조체(100)의 분사 노즐부(120)는 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 또는 하나 이상의 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐을 포함하는 노즐열의 하나 이상을 포함하여. 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하며, 본 실시예의 경우 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열은, 최상단의 제1 노즐열(121), 상기 제1 노즐열(121)의 하부에 평행하게 인접하여 배치된 제2 노즐열(122), 및 상기 제2 노즐열(122)의 하부에 평행하게 인접하여 배치되는 제3 노즐열(123)을 포함할 수 있다.4 and 5, the
상기 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)는, 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하며, 본 실시예의 경우 분사 노즐부(120)의 노즐열과 각각 연결되어 독립적으로 연료가스 및/또는 산화제를 노즐열에 공급하는 하나 이상의 개별 공급 도관부(131, 132, 133)로 구성되며, 이들 각각은 공급되는 연료가스 및/또는 산화제의 노즐열로의 제공 압력을 균등하게 분포시키는 공간을 제공하는 버퍼부(131a, 132a, 133a)와 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및/또는 산화제를 공급하는 직선형상의 공급 도관(131b, 132b,133b)으로 구성될 수 있다.The fuel gas and oxidant
이에 따라 본 실시예의 경우, 상기 공급 도관은 상기 제1 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제1 공급도관(131a), 상기 제2 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제2 공급도관(132a), 상기 제3 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제3 공급도관(133a)을 포함한다.Accordingly, in the present embodiment, the supply conduit is connected to the nozzles of the first nozzle row and is a straight
도 5를 참조하면, 상기 제1 공급도관(131a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제1 각도(θ1)를 가져 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제1 지점에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나며, 상기 제3 공급도관(133a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제2 각도(θ2)를 가져, 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제2 지점에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나도록 구성되고, 상기 제1 각도 및 제2 각도가 조절되어 상기 제1 지점(P1)은 상기 제2 지점(P2)보다 분사 노즐부(120)에 근접한 지점이 되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
본 실시예의 상기 제1 공급도관(131a)을 통해 연료가스가 상기 제1 노즐열(121)의 노즐에 공급되어 분사되며, 제2 공급도관(132a)을 통해 산화제가 상기 제2 노즐열(122)의 노즐에 공급되어 분사되고, 제3 공급도관(133a)을 통해 연료가스 및 산화제가 상기 제3 노즐열(123)의 노즐에 공급되어 분사되도록 하여, 상기 제1 지점(P1)과 상기 제2 지점(P2)에서의 화염의 형태 및 성질을 제어하여, 화염의 형태 및 성질에 따라, 화염의 폐가스에 대한 단계적인 접촉 및 반응을 유도하는 폐가스의 연소를 수행할 수 있다. 본 실시예의 경우, 아래와 같이 상이한 제1 지점에서의 제1 단계 연소와 제2 지점에서의 제2 단계 연소가 수행되어 연소 효율 및 화염 안정성을 높이도록 수행될 수 있다.Fuel gas is injected into the nozzle of the
[제1 단계 연소] [First stage combustion]
상기 제1 공급도관(131a)을 통해 상기 제1 노즐열(121)의 노즐에 공급되어 분사되는 연료가스로는 메탄(CH4) 가스 또는 천연액화 가스(LNG)가 사용될 수 있으며, 제2 공급도관(132a)을 통해 상기 제2 노즐열(122)의 노즐에 공급되어 분사되는 산화제로는 산소(O2)가 사용되어 제1 지점(P1)에서는 확산성이 강한 화염(Diffusion Flame)을 형성하여 제1 단계 연소를 수행하도록 한다. 확산성이 강한 화염(Diffusion Flame)의 경우 연소속도가 가장 빠르기 때문에 화염 안정성이 매우 높으며, 이에 따라 Pilot Burner(점화용 보조버너)역할을 하기 위해 사용할 수도 있다. 단 화염 온도가 높아 N2 기반인 폐가스와 충돌 시 많은 NOx를 생성하므로, 그 사용량이 최소로 운영되는 것이 바람직하다. 후단의 제2 지점의 화염 안정성이 낮은 사전 혼합 화염(Premixed Flame)의 안정성을 높이는 기능을 수행한다. Methane (CH 4) gas or natural liquefied gas (LNG) may be used as the fuel gas that is supplied to the nozzle of the
[제2 단계 연소][Second stage combustion]
제3 공급도관(133a)을 통해 상기 제3 노즐열(123)의 노즐에 공급되어 분사되는 연료가스 및 산화제는 메탄(CH4) 가스 또는 천연액화 가스(LNG)가 깨끗하고 건조된 공기(CDA, Clean, Dry Air) 사전 혼합되어 분사되어, 제2 지점(P2)에서 폐가스 처리하기 위한 열량이 다량 투입되는 사전 혼합 화염(Premixed Flame)을 형성하여 제2 단계 연소를 수행하도록 한다. CDA에 포함된 다량의 N2의 작용으로 인해 화염 온도가 낮아 NOx 저감에 뛰어나다. 반면 사전 혼합 화염(Premixed Flame)은 화염 안정성이 낮으나, 이는 전단의 확산성이 강한 화염(Diffusion Flame)에 의하여 보완된다.The fuel gas and the oxidant supplied to the nozzles of the third nozzle row 123 through the
이를 통해 연소 효율을 향상시키고 화염의 안정성을 높여 평면형상 화염의 화염 안정성이 낮아지는 문제를 해결할 수 있다. Through this, it is possible to solve the problem of lowering the flame stability of the planar flame by improving the combustion efficiency and increasing the flame stability.
버너 구조체(100)는 분사 노즐부(120)의 전면의 법선이 폐가스 투입방향선과 상기 연소 리액터(300)의 내부에서 만나도록 상기 분사 노즐부(120)가 페가스 투입방향과 제3 각도(θ3)를 가지도록 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합될 수 있으며, 도 5에서와 같이 본 실시예의 경우 연소 리액터(300)의 일측면 상부에 결합되는 결합패널부(111)가 제3 각도(θ3)를 가지는 역삼각형 형태를 가져 상기 분사 노즐부(120)가 연소 리액터(300)와 결합시 페가스 투입방향과 제3 각도(θ3)를 가지도록 한다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 폐가스 투입부의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.Figure 6 is a perspective view for explaining the structure of the waste gas input unit in an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은 그 투입구가 직사각형의 슬릿형상을 가져, 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면 형상을 가지도록 하며, 그 전단은 투입되는 폐가스의 속도를 증가시키도록 폐가스의 투입방향으로 제4 각도(θ4)로 좁아지며 상기 직사각형의 슬릿형상 투입구로 연결되는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, the
이를 통해 상술한 평면 형상의 화염과 폐가스의 접촉면적이 증가하여 반응 및 연소하도록 함으로써 폐가스 연소율 및 처리 효율이 향상된다. As a result, the contact area between the planar flame and the waste gas is increased to react and burn, thereby improving the waste gas combustion rate and treatment efficiency.
도 7은 본 발명의 노즐부의 다양한 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.It is a figure for demonstrating various embodiment of the nozzle part of this invention.
본 발명의 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하는 분사 노즐부(120)는, 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 또는 하나 이상의 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐을 포함하는 노즐열의 하나 이상을 포함하여. 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사할 수 있으며, 도 7에서와 같이 (a) 복수의 원형 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열, (b) 복수의 모서리가 라운드 처리된 직사각형 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열, (c) 하나의 직사각형 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐, (d) 복수의 정사각형 또는 직사각형 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열, (e) 복수의 마름모 형상을 가지는 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 (f) 복수의 타원형 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열 (g) 복수의 직사각형 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열로 구현될 수 있다.The
또한, 나아가, 상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면 형상을 가지도록 상기 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행한 직사각형의 슬릿형상의 투입구를 가질수 있으며, 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 직사각형 슬릿형상 투입구 또는 분사 노즐부(120) 내지 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 다양한 형상의 폐가스 투입구일 수도 있으며, 이 경우 상기 도 7의 노즐열 및 노즐의 형태는 상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)에도 적용될 수 있다. In addition, the
도 8은 본 발명의 일 실시예의 연소 리액터의 구조를 설명하기 위한 정면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예의 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 폐가스의 정화과정을 설명하기 위한 도면이다.8 is a front view for explaining the structure of the combustion reactor of an embodiment of the present invention, Figure 9 is a view for explaining the purification process of the waste gas of the environmental hazardous waste gas treatment system of an embodiment of the present invention.
연소 리액터(300)의 일측면 상부에는 상술한 버너 본체(110)의 분사 노즐부 결합구(112) 및 폐가스 투입관 결합홈(113)에 대응되는 위치 및 크기로 분사 노즐부 결합부(310) 및 폐가스 투입관 결합부(320)가 형성되며, 상기 일측면 상부는 연소 리액터(300)의 전면 상부를 구성한다.The injection nozzle
일 실시예의 환경 유해 폐가스 처리 시스템의 폐가스의 정화과정을 도 9를 참조하여 설명하면, ① 상기 연소 리액터(300)의 폐가스 투입관 결합부(320)을 통해 전면 상부로 공급되는 폐가스는 최초 수평 방향으로 공급되어 일정거리내에서 평면 형상을 유지하며, ② 상기 버너 구조체(100)에서 형성하는 평면 형상의 화염과 접촉 및 반응하여 연소하며, ③ 연소 가스는 상방향으로 일정한 각도를 가지는 상기 연소 리액터(300)의 천정면과 내면을 따라 흐른다. ④ 연소 가스는 연소 리액터(300)의 내부의 수조 탱크부(400)의 경계면과 연소 가스의 흐름 방향으로 사전 결정된 각도[제5 각도(θ5)]의 경사를 갖는 가이드 판(330)에 접하여 상승하며 가스의 흐름의 속도를 저하되며, ⑤ 상기 가이드 판을 넘어 속도가 저하된 연소 가스로 부터 파우더가 낙하되고, 상기 파우더가 하부에 설치된 수조 탱크부(400)에서 포집되며 연소 가스는 수면에 충돌하여 수용성 유해 가스(HF, HCl, NH3 등)가 용해된다. ⑥ 이어, 연소 가스는 배기부(500)의 하부에 수조 탱크부(400)과는 분리된 제2 수조 탱크(미도시) 및 연소 가스를 냉각시키는 냉각부(미도시)를 거쳐 유해 가스가 제거되고 냉각되어 정화된 처리 가스로서 배기부(500)를 통해 외부로 배출된다. If the waste gas purification process of the environmental hazardous waste gas treatment system of one embodiment will be described with reference to FIG. 9, the waste gas supplied to the upper surface through the waste gas inlet
이상과 같이, 본 발명은 본 명세서에서 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 다양한 실시 예 및 도면에 의해 설명되었다. 그러나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해 및 용이한 실시를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to various embodiments and drawings limited to specific matters such as specific components. However, this is only provided to help a more general understanding and easy implementation of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains Modifications and variations are possible.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the present invention. .
100 : 버너 구조체
110 : 버너 본체
120 : 분사 노즐부
121 : 제1 노즐열 122: 제2 노즐열 133 :제3 노즐열
130 : 연료가스 및 산화제 공급도관부
131 : 제1 공급도관부 132 : 제2 공급도관부 133: 제3 공급도관부
200 : 폐가스 투입부
210 : 투입관
220 : 폐가스 공급관
230 : 바이패스 관
240 : 삼방밸브 유닛
300 : 연소 리액터
310 : 가이드 판
400 : 수조 탱크부
500 : 배기부
600 : 본체 프레임100: burner structure
110: burner body
120: injection nozzle unit
121: first nozzle row 122: second nozzle row 133: third nozzle row
130: fuel gas and oxidant supply conduit
131: first supply conduit 132: second supply conduit 133: third supply conduit
200: waste gas input unit
210: input pipe
220: waste gas supply pipe
230: bypass tube
240: three-way valve unit
300: combustion reactor
310: guide plate
400: tank tank
500: exhaust
600: body frame
Claims (10)
상기 연소 리액터(300)에 결합되어 폐가스를 유입시키는 폐가스 투입부(200)을 포함하고,
상기 버너 구조체(100)는, 상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여,
상기 버너 구조체(100)의 분사 노즐부(120)는, 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열을 하나 이상 포함하여, 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성하며,
상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은, 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면형상을 가지도록, 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열과 평행한 직사각형 슬릿형상 투입구 또는 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 폐가스 투입구를 가지고,
상기 분사 노즐부(120)는 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
A burner structure 100 coupled to the combustion reactor 300 to form a flame by injecting one or more of fuel gas and an oxidant, and generating a flame to combust waste gas introduced into the combustion reactor 300 through the flame; ; And
It is coupled to the combustion reactor 300 includes a waste gas inlet 200 for introducing waste gas,
The burner structure 100 includes a burner body 110 coupled to the combustion reactor 300, an injection nozzle unit 120 for injecting at least one of fuel gas and an oxidant from the front of the burner body 110, and the one Including a fuel gas and oxidant supply conduit unit 130 is connected to the injection nozzle unit 120 to supply one or more of fuel gas and oxidant,
The injection nozzle unit 120 of the burner structure 100 includes one or more nozzle rows including nozzles having a plurality of identically shaped jet ports arranged side by side on one straight line, and the jet nozzles of the nozzles of the nozzle rows are arranged. By spraying at least one of the fuel gas and the oxidant into a planar shape to form a planar flame,
The inlet pipe 210 of the waste gas inlet 200 is a rectangular slit-shaped inlet or parallel to the nozzle row of the injection nozzle 120 so that the waste gas to be introduced has a flat shape within a predetermined distance. Having a plurality of waste gas inlets arranged side by side parallel to the nozzle rows of 120,
The injection nozzle unit 120 is environmentally hazardous waste gas treatment system, characterized in that coupled to the lower end of the waste gas input unit (200).
상기 버너 구조체(100)의 분사 노즐부(120)는 하나 이상의 슬릿형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to claim 1,
The injection nozzle unit 120 of the burner structure 100 includes at least one nozzle row composed of nozzles having at least one slit-shaped outlet.
상기 분사 노즐부(120)의 노즐열은, 최상단의 제1 노즐열(121), 상기 제1 노즐열(121)의 하부에 평행하게 인접하여 배치된 제2 노즐열(122), 및 상기 제2 노즐열(122)의 하부에 평행하게 인접하여 배치되는 제3 노즐열(123)을 포함하고,
상기 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)는, 상기 제1 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제1 공급도관(131a), 상기 제2 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제2 공급도관(132a), 상기 제3 노즐열의 노즐에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 직선형상의 제3 공급도관(133a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to claim 2,
The nozzle row of the injection nozzle unit 120 is the first nozzle row 121 of the uppermost stage, the second nozzle row 122 disposed in parallel adjacent the lower portion of the first nozzle row 121, and the first And a third nozzle row 123 disposed adjacent to and parallel to the lower part of the two nozzle row 122,
The fuel gas and oxidant supply conduit unit 130 is connected to a nozzle of the first nozzle row and is connected to a straight first supply conduit 131a for supplying at least one of fuel gas and oxidant, and a nozzle of the second nozzle row. A straight second supply conduit 132a for supplying at least one of fuel gas and an oxidant, and a straight third supply conduit 133a connected to the nozzles in the third nozzle row to supply at least one of fuel gas and an oxidant; Environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that.
상기 제1 공급도관(131a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제1 각도(θ1)를 가져 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제1 지점(P1)에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나며, 상기 제3 공급도관(133a)은 제2 공급도관(132a)과 노즐방향으로 제2 각도(θ2)를 가져, 그 연장선은 상기 연소 리액터(300)의 내부의 제2 지점(P2)에서 제2 공급도관(132a)의 연장선과 만나는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to claim 3,
The first supply conduit 131a has a first angle θ 1 in the direction of the nozzle and the second supply conduit 132a, and an extension line thereof is formed at a second point at a first point P1 in the combustion reactor 300. The third supply conduit 133a has a second angle θ 2 in the direction of the nozzle and the second supply conduit 132a, and the extension line of the combustion reactor 300 is extended to the supply conduit 132a. Environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that it meets the extension of the second supply conduit (132a) at the second point (P2) inside.
상기 제1 지점(P1)은 상기 제2 지점(P2)보다 분사 노즐부(120)에 근접한 지점인 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to claim 4,
The first point (P1) is the environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that the point closer to the injection nozzle portion 120 than the second point (P2).
상기 제1 공급도관(131a)을 통해 연료가스가 상기 제1 노즐열(121)의 노즐에에 공급되어 분사되며, 제2 공급도관(132a)을 통해 산화제가 상기 제2 노즐열(122)의 노즐에 공급되어 분사되고, 제3 공급도관(133a)을 통해 연료가스 및 산화제가 상기 제3 노즐열(123)의 노즐에 공급되어 분사되는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to any one of claims 3 to 5,
The fuel gas is supplied to the nozzle of the first nozzle row 121 through the first supply conduit 131a and injected, and the oxidant is injected to the nozzle of the second nozzle row 122 through the second supply conduit 132a. The system is supplied to the nozzle is injected, the fuel gas and oxidant through the third supply conduit (133a) is supplied to the nozzle of the third nozzle row 123, the environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that the injection.
버너 구조체(100)는 분사 노즐부(120)의 전면의 법선이 폐가스 투입방향선과 상기 연소 리액터(300)의 내부에서 만나도록 상기 분사 노즐부(120)가 페가스 투입방향과 제3 각도(θ3)를 가지도록 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The burner structure 100 has a third angle (θ) between the injection nozzle part 120 and the waste gas injection direction so that a normal line of the front surface of the injection nozzle part 120 meets the waste gas injection direction line and the combustion reactor 300. 3 ) environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that coupled to the lower end of the waste gas input unit 200 to have.
상기 연소 리액터(300)의 하부에 설치되어 상기 연소 리액터에서 발생하는 파우더를 포집하고 연소 가스의 수용성 유해 가스를 용해하는 물을 저장하는 수조 탱크부(400)을 포함하여, 상기 연소 리액터(300)과 수조 탱크부(400)의 공간연결부분에는 연소 리액터(300)과 수조 탱크부(400)의 경계면과 제5 각도(θ5)의 경사를 갖는 가이드 판(330)이 설치되어 연소 가스가 상기 경사를 따라 가이드 판을 넘어 수조 탱크부(400)로 흐르는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The combustion reactor 300 includes a tank tank 400 installed below the combustion reactor 300 to collect powder generated in the combustion reactor and store water for dissolving water soluble harmful gas of combustion gas. The guide plate 330 having a slope of the boundary between the combustion reactor 300 and the tank tank 400 and the fifth angle θ 5 is installed at the space connecting portion of the tank tank 400 and the combustion gas is Environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that flows to the tank tank 400 over the guide plate along the slope.
연소 리액터(300)에 결합되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하여 화염을 형성하며 상기 화염을 통해 상기 연소 리액터(300)의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 화염을 발생하며,
상기 연소 리액터(300)에 결합되는 버너 본체(110), 버너 본체(110)의 본체의 전면에서 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 분사하는 분사 노즐부(120), 상기 하나 이상의 분사 노즐부(120)에 연결되어 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 공급하는 연료가스 및 산화제 공급도관부(130)를 포함하여,
상기 분사 노즐부(120)는, 하나의 직선상에 나란히 배열된 복수의 동일한 형상의 분출구를 가지는 노즐로 구성되는 노즐열을 하나 이상 포함하여, 상기 노즐열의 노즐의 분출구를 통해 연료가스 및 산화제의 하나 이상을 평면 형상으로 분사하여 평면 형상의 화염을 형성하며,
상기 폐가스 투입부(200)의 투입관(210)은, 투입되는 폐가스가 일정거리내에서 평면형상을 가지도록, 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열과 평행한 직사각형 슬릿형상 투입구 또는 상기 분사 노즐부(120)의 노즐열과 평행하게 나란히 배열된 복수의 폐가스 투입구를 가지고,
상기 분사 노즐부(120)는 상기 폐가스 투입부(200)의 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 환경 유해 폐가스 처리 시스템에 사용되는 버너 구조체.A burner structure 100 coupled to the combustion reactor 300 to form a flame by injecting one or more of fuel gas and an oxidant, and generating a flame to combust waste gas introduced into the combustion reactor 300 through the flame; ; And in the burner structure used in the environmental hazardous waste gas treatment system comprising a waste gas inlet 200 is coupled to the combustion reactor 300 to introduce waste gas,
It is coupled to the combustion reactor 300 to form a flame by injecting one or more of the fuel gas and oxidant to generate a flame for burning the waste gas flowing into the combustion reactor 300 through the flame,
A burner body 110 coupled to the combustion reactor 300, an injection nozzle unit 120 for injecting at least one of fuel gas and an oxidant from a front surface of the body of the burner body 110, and the at least one injection nozzle unit 120 Including a fuel gas and oxidant supply conduit 130 is connected to the supply of one or more of the fuel gas and oxidant
The injection nozzle unit 120 may include one or more nozzle rows including nozzles having a plurality of identically shaped jets arranged side by side on one straight line, and the fuel nozzle and the oxidant may be discharged through the jets of the nozzles of the nozzle rows. Spraying one or more planes to form a plane-shaped flame,
The inlet pipe 210 of the waste gas inlet 200 is a rectangular slit-shaped inlet or parallel to the nozzle row of the injection nozzle 120 so that the waste gas to be introduced has a flat shape within a predetermined distance. Having a plurality of waste gas inlets arranged side by side parallel to the nozzle rows of 120,
The injection nozzle unit 120 is burner structure used in the environmental hazardous waste gas treatment system, characterized in that coupled to the lower end of the waste gas input unit (200).
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KR101180066B1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-09-05 | 임 갑 차 | The control method of immersion type scrubber |
Family Cites Families (4)
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JP2001074235A (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Nkk Corp | Method and system for thermally decomposing dioxins in exhaust gas utilizing heat storage burner |
US7866638B2 (en) * | 2005-02-14 | 2011-01-11 | Neumann Systems Group, Inc. | Gas liquid contactor and effluent cleaning system and method |
DE102006027882B4 (en) * | 2005-09-02 | 2009-04-30 | Clean Systems Korea Inc., Seongnam | Scrubber for treating semiconductor waste gas |
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JP4160977B2 (en) * | 2005-12-09 | 2008-10-08 | グローバル スタンダード テクノロジー カンパニー リミテッド | Waste gas purification treatment equipment |
KR101180066B1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-09-05 | 임 갑 차 | The control method of immersion type scrubber |
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