KR102284143B1 - SCRUBBER AND PFCs AND NOx REMOVING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 요소수에서 전환된 암모니아로 공정가스에 포함된 과불화합물(PFCs; per-fluoro compounds)의 제거 및 이때 발생하는 질소산화물(NOx)을 효과적으로 제거하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템은, 공급되는 요소수를 암모니아로 전환하는 요소수 컨버터, 및 상기 요소수 컨버터에 연결되어 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 상기 요소수 컨버터에서 공급되는 암모니아로 제거하는 스크러버를 포함한다.An object of the present invention is to remove per-fluoro compounds (PFCs) contained in process gas with ammonia converted from urea water and to effectively remove nitrogen oxides (NOx) generated at this time. will provide The system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to an embodiment of the present invention is a urea water converter for converting supplied urea water into ammonia, and a perfluorinated compound contained in a target gas by generating a plasma arc connected to the urea water converter Removes (PFCs) and includes a scrubber that removes nitrogen oxides generated during the removal of perfluorinated compounds with ammonia supplied from the urea water converter.
Description
본 발명은 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정가스에 포함된 과불화합물(PFCs; per-fluoro compounds)의 제거 및 이때 발생하는 질소산화물(NOx)을 제거하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides, and more particularly, perfluorinated compounds (PFCs) included in process gas and per-fluoro compounds (PFCs) for removing nitrogen oxides (NOx) generated at this time; It relates to a nitrogen oxide removal system.
알려진 바에 따르면, 반도체 제조공정 및 디스플레이 제조공정에 사용되는 공정가스와 함께 배출되는 과불화합물(PFCs; per-fluoro compounds)은 대표적인 온난화 기체로써 제거되어야 한다. 과불화합물(PFCs)을 제거하는 시스템의 스크러버에는 연소식(Burn-wet), 플라즈마 방식(Plasma), 및 가열식(Heat-wet)이 있다.It is known that per-fluoro compounds (PFCs) emitted together with process gases used in semiconductor manufacturing processes and display manufacturing processes should be removed as representative warming gases. The scrubber of the system for removing perfluorinated compounds (PFCs) includes a combustion type (Burn-wet), a plasma type (Plasma), and a heating type (Heat-wet).
배출되는 공정가스 중 N2O가 있거나, 배관 연결 상의 누출(leak)로 인하여 공기(또는 산소)가 내부로 유입되는 경우, 플라즈마 방식 스크러버는, 운전상 고온 반응 조건으로 인하여, 수천 ppm 수준의 NOx를 발생시킨다. When there is N 2 O in the discharged process gas or air (or oxygen) flows into the inside due to a leak in the pipe connection, the plasma type scrubber operates at a level of thousands of ppm of NOx due to high-temperature reaction conditions. causes
따라서 과불화합물(PFCs)을 제거하는 시스템은 과불화합물을 제거하는 과정에서 발생되는 NOx를 제거하여야 한다. 그러나 종래의 시스템에 적용되는 연소식(Burn-wet), 플라즈마 방식(Plasma) 및 가열식(Heat-wet) 스크러버는 NOx를 제거하기 위한 수단을 제공하지 않는 문제점을 가지고 있다.Therefore, a system for removing perfluorinated compounds (PFCs) must remove NOx generated in the process of removing perfluorinated compounds. However, burn-wet, plasma, and heat-wet scrubbers applied to conventional systems have a problem in that they do not provide a means for removing NOx.
본 발명의 목적은 요소수에서 전환된 암모니아로 공정가스에 포함된 과불화합물(PFCs; per-fluoro compounds)의 제거 및 이때 발생하는 질소산화물(NOx)을 효과적으로 제거하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to remove per-fluoro compounds (PFCs) contained in process gas with ammonia converted from urea water and to effectively remove nitrogen oxides (NOx) generated at this time. will provide
본 발명의 일 실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템은, 공급되는 요소수를 암모니아로 전환하는 요소수 컨버터, 및 상기 요소수 컨버터에 연결되어 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 상기 요소수 컨버터에서 공급되는 암모니아로 제거하는 스크러버를 포함한다.The system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to an embodiment of the present invention is a urea water converter for converting supplied urea water into ammonia, and a perfluorinated compound contained in a target gas by generating a plasma arc connected to the urea water converter Removes (PFCs) and includes a scrubber that removes nitrogen oxides generated during the removal of perfluorinated compounds with ammonia supplied from the urea water converter.
상기 스크러버는 하나 또는 복수로 구비되어 상기 요소수 컨버터에 연결될 수 있다.The scrubber may be provided in one or a plurality to be connected to the urea converter.
상기 스크러버는 직류 또는 교류 고전압이 인가되는 고전압전극, 및 상기 고전압전극과의 사이에 방전갭을 형성하고 상기 고전압전극을 내장하여 접지되며 제1방향으로 길이를 가지는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 내부통로에 플라즈마 아크를 발생시키는 방전가스를 공급하는 제1가스 공급구, 상기 제1방향에 교차하는 상기 제2방향으로 관통하여 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 상기 내부통로에 공급하는 제2가스 공급구, 및 상기 고전압전극의 반대측에서 상기 내부통로보다 좁아지고 상기 제1방향 끝에 토출구를 가지며 상기 내부통로의 온도보다 높은 온도를 형성하는 고온영역통로를 포함하며, 상기 요소수 컨버터는 상기 고온영역통로에 제1암모니아 공급관으로 연결되어 상기 고온영역통로에 암모니아를 공급할 수 있다.The scrubber includes a high voltage electrode to which a DC or AC high voltage is applied, and a housing that forms a discharge gap between the high voltage electrode and the high voltage electrode, is grounded by embedding the high voltage electrode, and has a length in a first direction, the housing having an internal A first gas supply port for supplying a discharge gas for generating a plasma arc to the passage, a first gas supply port for supplying a target gas containing perfluorinated compounds (PFCs) to the inner passage through the second direction intersecting the
상기 요소수 컨버터는 상기 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급할 수 있다.The urea water converter may be connected to the second gas supply port through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port.
상기 고전압전극은 상기 내부통로에 연결되는 연결통로를 구비하며, 상기 요소수 컨버터는 상기 연결통로에 제3암모니아 공급관으로 연결되어 상기 연결통로에 암모니아를 공급할 수 있다.The high voltage electrode may have a connection passage connected to the internal passage, and the urea water converter may be connected to the connection passage through a third ammonia supply pipe to supply ammonia to the connection passage.
상기 토출구는 상기 방전갭에서 생성되어 상기 고전압전극의 끝에서 상기 고온영역통로로 진행되는 플라즈마 아크가 고정되는 아크점에 형성될 수 있다.The discharge port may be formed at an arc point at which a plasma arc generated in the discharge gap and proceeding from an end of the high voltage electrode to the high temperature region passage is fixed.
상기 제1암모니아 공급관은 상기 고온영역통로에서 상기 제2방향의 중심을 향하여 설치될 수 있다.The first ammonia supply pipe may be installed toward a center in the second direction in the high-temperature region passage.
상기 제1암모니아 공급관은 상기 고온영역통로의 상기 제2방향 중심에서 상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 설정된 거리(Δd)만큼 이격된 위치에서 상기 제2방향을 향하여 설치될 수 있다.The first ammonia supply pipe may be installed toward the second direction at a position spaced apart from the center of the second direction of the high-temperature region passage by a distance Δd set in a third direction crossing the second direction.
상기 제1암모니아 공급관은 상기 고온영역통로의 주위에 원주 방향으로 설치되는 내측관, 및 상기 내측관에서 상기 고온영역통로를 향하여 암모니아를 분사하도록 형성되는 공급홀을 포함하며, 상기 공급홀은 원주 방향을 따라 이격 배치되는 복수로 형성되고, 상기 고온영역통로의 직경방향에서 설정된 각도의 경사진 방향으로 향할 수 있다.The first ammonia supply pipe includes an inner tube installed in a circumferential direction around the high-temperature region passage, and a supply hole formed to inject ammonia from the inner tube toward the high-temperature region passage, and the supply hole is in the circumferential direction. It is formed in a plurality of spaced apart from each other, and may be directed in an inclined direction at an angle set in the radial direction of the high-temperature region passage.
상기 스크러버는 제1가스 공급구로 공급되는 방전가스로 플라즈마 아크를 발생시키는 플라즈마 아크 발생부, 및 상기 플라즈마 아크 발생부에 연결되고 제2가스 공급구로 공급되는 대상가스에서 과불화합물(PFCs) 제거 및 이때 발생되는 질소산화물을 제거하는 제거부를 포함하며, 상기 요소수 컨버터는 상기 제거부의 고온영역통로에 제1암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제거부에 암모니아를 공급할 수 있다.The scrubber is a plasma arc generator for generating a plasma arc with the discharge gas supplied to the first gas supply port, and is connected to the plasma arc generator and removes perfluorinated compounds (PFCs) from the target gas supplied to the second gas supply port. and a removal unit for removing the generated nitrogen oxides, wherein the urea water converter is connected to the high temperature region passage of the removal unit through a first ammonia supply pipe to supply ammonia to the removal unit.
상기 요소수 컨버터는 상기 제거부의 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급할 수 있다.The urea water converter may be connected to the second gas supply port of the removal unit through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port.
상기 스크러버는 직류 양전압이 인가되는 고전압전극, 상기 고전압전극과의 사이에 방전갭을 형성하고 상기 고전압전극을 내장하여 음전압이 인가되며 제1방향으로 길이를 가지는 제1하우징, 및 상기 제1하우징에 상기 제1방향으로 연결되는 제2하우징을 포함하며, 상기 제1하우징은 제1내부통로에 플라즈마 아크를 형성하는 방전가스를 공급하는 제1가스 공급구, 및 상기 고전압전극의 반대측에서 상기 제1내부통로보다 좁아지고 상기 제1방향 끝에 토출구를 가지는 상기 제1내부통로의 온도보다 높은 온도를 형성하는 고온영역통로를 포함하며, 상기 제2하우징은 상기 제1방향에 교차하는 상기 제2방향으로 관통하여 상기 고온영역통로에 연결되는 제2내부통로에 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 공급하는 제2가스 공급구를 포함하고, 상기 요소수 컨버터는 상기 제1내부통로에 제1암모니아 공급관으로 연결되어 상기 내부통로에 암모니아를 공급할 수 있다.The scrubber includes a high voltage electrode to which a positive DC voltage is applied, a first housing to which a negative voltage is applied by forming a discharge gap between the high voltage electrode and the built-in high voltage electrode and having a length in a first direction, and the first a second housing connected to the housing in the first direction, wherein the first housing includes a first gas supply port for supplying a discharge gas for forming a plasma arc to the first inner passage, and the high voltage electrode from the opposite side and a high-temperature region passage narrower than the first inner passage and having a temperature higher than a temperature of the first inner passage having a discharge port at the end of the first direction, wherein the second housing crosses the second direction and a second gas supply port for supplying a target gas containing perfluorinated compounds (PFCs) to a second inner passage passing through the direction and connected to the high temperature region passage, wherein the urea water converter is provided to the first inner passage Ammonia may be supplied to the inner passage by being connected to one ammonia supply pipe.
상기 요소수 컨버터는 상기 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급할 수 있다.The urea water converter may be connected to the second gas supply port through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 요소수 컨버터에서 요소수를 암모니아로 전환하고, 전환된 암모니아를 스크러버에 공급하여, 플라즈마 아크의 고열로 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 이때 발생되는 질소산화물을 암모니아와 반응시켜 질소로 변환하여 제거할 수 있다. 일 실시예는 생성된 질소산화물(NOx)을 고온 조건(예, 1000℃ 이상)에서 암모니아와 혼합시키고 반응시키므로 질소(N2)로 환원 효율을 향상시킬 수 있다.As such, an embodiment of the present invention converts urea water into ammonia in a urea water converter, and supplies the converted ammonia to a scrubber to remove the perfluorinated compounds (PFCs) contained in the target gas due to the high heat of the plasma arc, At this time, nitrogen oxides generated can be removed by reacting with ammonia to convert them to nitrogen. In one embodiment, since the generated nitrogen oxide (NOx) is mixed with ammonia under a high temperature condition (eg, 1000° C. or higher) and reacted, the reduction efficiency with nitrogen (N 2 ) can be improved.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제1스크러버의 단면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제2스크러버에서 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제3스크러버에서 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 다른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제4스크러버의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제5스크러버의 단면도이다.1 is a block diagram of a system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the first scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage along the line IV-IV of FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage in the second scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention.
6 is another cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage in the third scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a fourth scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a fifth scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 제1실시예의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템(1)은 요소수 컨버터(10)와 스크러버(20)를 포함한다.1 is a block diagram of a system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the perfluorinated compound and nitrogen
요소수 컨버터(10)는 공급되는 요소수를 암모니아로 전환하도록 구성되어, 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템(1)의 운전 중, 즉 과불화합물 제거 중에 발생하는 질소산화물을 제거할 수 있게 한다. 일례로써, 스크러버(20)는 하나로 구성되어 하나의 요소수 컨버터(10)에 1:1 관계로 연결된다.The
스크러버(20)는 요소수 컨버터(10)에 제1암모니아 공급관(24)으로 연결되어 요소수 컨버터(10)로부터 전환된 암모니아를 공급받는다. 스크러버(20)는 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 암모니아로 제거하도록 구성된다.The
스크러버(20)는 공정가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하는 과정에서 NOx의 발생을 억제하고, 발생된 NOx를 제거하기 위하여, 무촉매환원(SNCR, Selective NonCatalytic Reduction) 반응을 유도하며, 이를 위하여, 환원제인 암모니아를 공급받는다.The
제1실시예에서 사용되는 환원제는 암모니아 기체이다. 암모니아 기체는 요소수의 전환을 통하여 분해되어 얻어지며, 과불화합물(PFCs)의 제거 과정에서 발생된 질소산화(NOx)을 질소(N2)로 환원 및 제거한다.The reducing agent used in the first embodiment is ammonia gas. Ammonia gas is decomposed through conversion of urea water, and nitrogen oxidation (NOx) generated in the process of removing perfluorinated compounds (PFCs) is reduced and removed to nitrogen (N 2 ).
요소수 컨버터(10)가 요소수를 암모니아로 전환하여, 기체 상태의 암모니아를 스크러버(20)에 공급하므로 요소수를 공급할 때와 같이 제1암모니아 공급관(24)을 냉각수를 순환시키는 이중관으로 구성하지 않아도 된다.Since the
즉 요소수 컨버터(10)는 기체 상태의 암모니아를 스크러버(20)에 직접 공급하므로 요소수를 공급하는 요소수 공급관에 비하여 제1암모니아 공급관(24)의 구조를 단순하게 할 수 있다.That is, since the
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 제2실시예의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템(2)에서, 스크러버들(201, 202, 203, 204, 205)은 복수로 구비되어 하나의 요소수 컨버터(10)에 복수:1 관계로 연결된다.2 is a block diagram of a system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , in the perfluorinated compound and nitrogen
이때, 제1암모니아 공급관(24)은 각 공급관(111, 112, 113, 114, 115)으로 분지되어 스크러버들(201, 202, 203, 204, 205) 각각에 연결되어 전환된 암모니아 기체를 독립적으로 공급할 수 있다.At this time, the first
이와 같이, 용량을 증대시킨 하나의 요소수 컨버터(10)가 복수의 스크러버들(201, 202, 203, 204, 205)에 연결되어 암모니아를 공급하므로 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템(2)의 제작 및 운영 비용이 절감될 수 있다.As described above, since one
도 3은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제1스크러버의 단면도이다. 편의상, 제1실시예에 적용되는 제1스크러버(20)로 설명한다. 도 3을 참조하면, 제1스크러버(20)는 플라즈마 발생부(200)와 제거부(300)를 포함한다.3 is a cross-sectional view of the first scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention. For convenience, the
플라즈마 발생부(200)는 제1가스 공급구(21)로 공급되는 방전가스로 플라즈마 아크(PA)를 발생시키도록 구성된다. 제거부(300)는 플라즈마 발생부(200)에 연결되어, 제2가스 공급구(22)로 공급되는 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 이때 발생되는 질소산화물을 제거하도록 구성된다.The
요소수 컨버터(10)는 제거부(300)의 고온영역통로(23)에 제1암모니아 공급관(24)으로 연결되어 제거부(300)에 전환된 암모니아 가스를 공급한다. 요소수 컨버터(10)는 제거부(300)의 제2가스 공급구(22)에 제2암모니아 공급관(241)으로 연결되어 제2가스 공급구(22)에 암모니아를 더 공급할 수 있다.The
구체적으로 설명하면, 제1스크러버(20)는 플라즈마 방전을 일으키도록 구성되며, 이를 위하여, 직류 또는 교류 고전압(HV)이 인가되는 고전압전극(30), 및 고전압전극(30)을 내장하고 전기적으로 접지되는 하우징(40)을 포함한다. Specifically, the
하우징(40)은 내부통로(P)를 형성하여 제1방향(x축 방향)에서 설정된 길이를 가진다. 따라서 하우징(40)의 내면과 고전압전극(30)의 외면 사이에 플라즈마 방전을 일으키는 방전갭(G)이 형성된다.The
고전압전극(30)은 하우징(40)의 일측에 절연부재(31)를 개재하여 전기적인 절연 상태로 설치된다. 고전압전극(30)은 제1방향을 따라 절연부재(31)에서 방전갭(G)까지 확장 구조로 형성되고, 방전갭(G) 이후에서 다시 축소 구조로 형성된다.The
고전압(HV)은 접지전극으로 작용하는 하우징(40)과 고전압전극(30) 사이에서 필요한 플라즈마 방전으로 플라즈마 아크(PA)를 발생시킬 수 있는 크기의 전압으로 설정되며, 교류 전압이다. 고전압전극(30)은 방전기체, 플라즈마 아크(PA) 및 대상기체의 원활한 흐름을 위하여 유선형으로 형성될 수 있다.The high voltage HV is set to a voltage of a magnitude capable of generating a plasma arc PA with a plasma discharge required between the
하우징(40)은 접지전극으로 작용하며 고전압전극(30)을 수용하여, 고전압전극(30)과의 사이에 방전갭(G)을 형성한다. 하우징(40)은 고전압전극(30) 및 방전갭(G) 측에서 원통 구조로 형성된다. 따라서 고전압전극(30)의 형상에 의하여, 내부통로(P)는 방전갭(G)에서 보다 방전갭(G)의 전후에서 더 넓어진 구조를 가진다.The
제1실시예에 적용되는 제1스크러버(20)에서, 하우징(40)은 제1가스 공급구(21), 제2가스 공급구(22) 및 고온영역통로(23) 및 제1암모니아 공급관(24)을 포함한다. In the
제1가스 공급구(21)는 하우징(40)에서 고전압전극(30)의 설치 측에 구비되어, 방전갭(G) 이전에 방전가스를 공급한다. 따라서 방전가스는 방전갭(G)에서 플라즈마 방전을 통하여 내부통로(P)에서 플라즈마 아크(PA)를 발생시킬 수 있다.The first
제2가스 공급구(22)는 제1방향(x축 방향)에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 하우징(40)을 관통하여 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 내부통로(P)에 공급한다. 즉 제2가스 공급구(22)는 과불화합물(PFCs)이 포함된 공정가스를 공급한다.The second
제2가스 공급구(22)는 방전갭(G) 및 방전갭(G) 이후의 내부통로(P)에 위치되어 대상가스를 내부통로(P)로 공급하므로 대상가스에 포함된 과불화합물이 반응하여 분해되기에 충분한 온도로 가열될 수 있게 한다.The second
고온영역통로(23)는 과불화합물에 의한 화염을 토출구(25)로 토출하면서 대부분의 과불화합물을 분해 및 제거하도록 구성된다. 일례로써, 고온영역통로(23)는 제1방향(x축 방향)에서 고전압전극(30)의 반대측에 내부통로(P)보다 좁아지고 내부통로(P)의 온도보다 높은 온도를 형성한다. 고온영역통로(23)는 제1방향(y축 방향) 끝, 즉 전방에 토출구(25)를 구비한다.The high
제1암모니아 공급관(24)은 고온영역통로(23)에 전환된 암모니아를 공급하여 대상가스와 충분히 혼합되도록 고온영역통로(23)에 연결된다. 제1암모니아 공급관(24)은 공급되는 암모니아가 고온영역통로(23)에서 대상가스와 혼합되어 고온영역통로(23)에서 플라즈마 아크(PA)가 고정되는 아크점(AP) 이전에 연결되어, 아크점(AP) 이전에 암모니아 가스를 공급한다.The first
플라즈마 아크(PA)는 토출구(25)에 연결된다. 즉 토출구(25)는 방전갭(G)에서 생성되어 고전압전극(30)의 끝에서 고온영역통로(23)로 진행되는 플라즈마 아크(PA)가 고정되는 위치에 형성된다. The plasma arc PA is connected to the
즉 토출구(25)가 아크점(AP)에 형성된다. 또한, 토출구(25)는 고온영역통로(23)를 경유하는 대상가스에 포함된 과불화합물의 분해 및 제거에 의하여 생성되는 화염이 토출되는 위치에 형성된다.That is, the
고온영역통로(23)은 내부통로(P)보다 좁게 형성되어 고온영역통로(23)에서 압축된 플라즈마 아크(PA)를 토출구(25)로 강하게 토출시킨다. 플라즈마 아크(PA)가 토출구(25)의 아크점(AP)에 고정되므로 고온영역통로(23)의 내부에서 플라즈마 아크(PA)의 밀도가 높아지면서 더욱 고온이 형성될 수 있다.The high-
플라즈마 아크(PA)가 토출구(25)의 아크점(AP)에 고정되기 이전에 암모니아가 공급되어 고온영역통로(23)에서 고열로 인하여 대상기체와 효과적으로 혼합된다. 따라서 환원제인 암모니아의 사용량이 절감될 수 있다.Before the plasma arc PA is fixed at the arc point AP of the
고온영역통로(23)의 제1방향(x축 방향)의 길이(Lx)는 고온영역통로(23)의 내부에 집중된 플라즈마 아크(PA)를 경유하는 과불화합물이 고온영역에서 분해되는 시간 및 공간을 제공한다.The length Lx of the first direction (x-axis direction) of the high-
제1실시예에 적용되는 제1스크러버(20)는 제1스크러버(20) 및 고온영역통로(23)에서 과불화합물로부터 분해된 불소(F)를 고정하기 위해서 물공급관(26)으로 물을 공급한다. 분해된 불소(F)는 공급되는 물과 반응하여 불화수소(HF) 형태로 만들어진다.The
일례로써, 물공급관(26)은 하우징(40)에서 고온영역통로(23)가 시작되는 축소부에 연결되어 물을 공급한다. 물은 고온영역통로(23) 시작부에서 급격히 기화되므로 과불화합물에서 분해된 불소와 혼합 특성을 향상시킨다.As an example, the
따라서 대부분의 과불화합물(PFCs)은 고온영역통로(23) 내에서 분해 및 제거된다. 이와 같이, 고온영역통로(23)에서 과불화합물(PFCs)이 분해 및 제거되면서, 고온영역통로(23) 내에서 질소산화물(NOx)이 생성된다.Therefore, most of the perfluorinated compounds (PFCs) are decomposed and removed in the high temperature region passage (23). As described above, as perfluorinated compounds (PFCs) are decomposed and removed in the high-
제1암모니아 공급관(24)은 고온영역통로(23)에 암모니아를 공급한다. 암모니아는 무촉매환원(SNCR, Selective NonCatalytic Reduction) 반응을 유도하는 환원제로 작용한다. 즉 암모니아는 고온영역통로(23) 내에서 대상가스와 충분히 혼합되어 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하고, 생성된 질소산화물(NOx)을 제거한다.The first
고온영역통로(23) 이후 영역에서는 1000℃ 이상의 온도를 유지할 수 있는 부피나 시간이 충분치 않다. 따라서 제1암모니아 공급관(24)은 고온영역통로(23)에 암모니아 가스를 공급한다.In the region after the high-
물공급관(26)으로 공급되는 물은 과불화합물(PFCs) 제거 시, H의 공급원으로 사용된다. 암모니아는 제1암모니아 공급관(24)으로 공급된다. 공급된 암모니아(NH3)는 과불화합물(PFCs) 제거 시 생성된 NOx와 반응하여 N2로 전환된다(화학식 1 참조).Water supplied to the
NOx + NH3 → N2 + H2O (화학식 1)NOx + NH 3 → N 2 + H 2 O (Formula 1)
과불화합물과 질소산화물 제거 시스템(1)은 제1암모니아 공급관(24)으로 공급되는 암모니아가 제1스크러버(20) 내에서 효과적인 반응을 가능하게 하고, 요소수 커버터(10)에 의하여 요소수를 사용하는 경우 암모니아 기체를 직접 사용하는 경우보다, 안전하고 용이한 취급을 가능하게 한다.The
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제1암모니아 공급관(24)은 고온영역통로(23)에서 제2방향(y축 방향)의 중심을 향하여 설치될 수 있다.FIG. 4 is a cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage along the line IV-IV of FIG. 3 . Referring to FIG. 4 , the first
즉 제1암모니아 공급관(24)으로 공급되는 암모니아는 고온영역통로(23)의 직경 방향 중심으로 공급되어 교차하는 제1방향(x축 방향)으로 유동하는 플라즈마 아크(PA) 및 높은 온도의 대상가스의 유동에 의하여 혼합된다.That is, the ammonia supplied to the first
따라서 과불화합물의 제거 및 환원과 동시에 발생되는 질소산화물(NOx)과 암모니아가 고온영역통로(23)에서 효과적으로 반응하여, 질소산화물이 질소(N2)로 신속하게 환원 및 제거될 수 있다.Therefore, nitrogen oxides (NOx) and ammonia generated simultaneously with the removal and reduction of perfluorinated compounds effectively react in the high-
한편, 제1암모니아 공급관(24)의 내경(φ)은 고온영역통로(23)의 내경(D)의 1/2보다 작게 형성된다(φ < D/2). 제1암모니아 공급관(24)의 내경(φ)이 고온영역통로(23) 내경(D)의 1/2 이상인 경우, 질소산화물(NOx) 제거에 요구되는 암모니아의 양보다 많은 양의 암모니아가 공급될 수 있다.On the other hand, the inner diameter (φ) of the first
다시 도 1을 참조하면, 요소수 컨버터(10)는 제2가스 공급구(22)에 제2암모니아 공급관(241)으로 더 연결된다. 즉 제1암모니아 공급관(24)은 제2암모니아 공급관(241)으로 분지되고, 제2암모니아 공급관(241)은 제2가스 공급구(22)에 암모니아를 공급한다.Referring back to FIG. 1 , the
따라서 제2암모니아 공급관(241)으로 공급되는 암모니아는 제2가스 공급구(22)에서 대상가스와 혼합되어 내부통로(P)로 공급된다. 암모니아는 내부통로(P)에서 대상가스와 미리 혼합되고, 고온영역통로(23)에서 과불화합물의 제거시 발생되는 질소산화물(NOx)과 더욱 효과적으로 반응하여, 질소산화물을 질소(N2)로 신속하게 환원 및 제거할 수 있게 한다.Therefore, ammonia supplied to the second
이하 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 제1실시예 및 기 설명된 실시예들과 비교하여, 서로 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments will be described. Compared with the first embodiment and the previously described embodiments, configurations that are identical to each other will be omitted and different configurations will be described.
도 5는 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제2스크러버에서 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제2스크러버(220)에서, 제1암모니아 공급관(424)은 하우징(40)에서 고온영역통로(423)의 제2방향(y축 방향) 중심에서 제2방향에 교차하는 제3방향(z축 방향))으로 설정된 거리(Δd)만큼 이격된 위치에서 제2방향을 향하여 설치된다.5 is a cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage in the second scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention. Referring to FIG. 5 , in the
즉 제1암모니아 공급관(424)은 거리(Δd)만큼 중심으로부터 이격된 위치에서 고온영역통로(423)에 암모니아를 공급하므로 고온영역통로(423) 내주면의 안내를 받으면서 암모니아 스월(S)을 일으키게 된다.That is, the first
암모니아 스월(S)은 x축 방향으로 진행되는 플라즈마 아크(PA) 및 대상가스와 암모니아의 혼합을 더욱 촉진시켜, 과불화합물(PFCs)이 분해 및 제거될 때, 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하고, 생성된 질소산화물(NOx)을 더 제거한다. 따라서 환원제인 암모니아의 사용량이 더 절감될 수 있다.Ammonia swirl (S) further promotes the mixing of ammonia with the plasma arc (PA) and target gas in the x-axis direction, and suppresses the generation of nitrogen oxides (NOx) when perfluorinated compounds (PFCs) are decomposed and removed. and further removes the generated nitrogen oxides (NOx). Accordingly, the amount of ammonia, which is a reducing agent, can be further reduced.
도 6은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제3스크러버에서 제1암모니아 공급관과 고온영역통로의 다른 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제3스크러버(320)에서, 제1암모니아 공급관(524)은 내측관(521)과 공급홀(522)을 포함한다.6 is another cross-sectional view of the first ammonia supply pipe and the high-temperature region passage in the third scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention. Referring to FIG. 6 , in the
내측관(521)은 하우징(40)에서 고온영역통로(523)의 주위에 원주 방향을 따라 설치되고, 공급홀(522)은 내측관(521)에서 고온영역통로(523)를 향하여 암모니아를 분사하도록 형성된다.The
공급홀(522)은 원주 방향을 따라 이격 배치되는 복수로 형성된다. 공급홀들(522) 각각은 고온영역통로(523)의 직경방향에서 설정된 각도(θ)의 경사진 방향을 향하여 형성된다.The supply holes 522 are formed in plurality to be spaced apart from each other in the circumferential direction. Each of the supply holes 522 is formed toward an inclined direction of an angle θ set in the radial direction of the high
내측관(521)은 제1암모니아 공급관(524)에서 공급홀들(522)로 암모니아의 분배 공간을 형성하여 원주 방향을 따라 배치되는 복수의 공급홀들(522)을 통하여 암모니아의 균일한 분배를 가능하게 한다. 따라서 공급홀들(522)은 고온영역통로(523)에서 암모니아와 대상가스의 혼합 특성을 향상시킨다.The
공급홀들(522) 및 경사진 각도(θ)는 고온영역통로(523)에 암모니아를 공급하므로 고온영역통로(523) 내주면의 안내를 받으면서 복수의 위치에서 암모니아 스월을 일으키게 된다.Since the supply holes 522 and the inclined angle θ supply ammonia to the high-
복수의 위치에서 일어나는 전체 암모니아 스월들은 x축 방향으로 진행되는 플라즈마 아크(PA) 및 대상가스와 암모니아의 혼합을 촉진시켜, 과불화합물(PFCs)이 분해 및 제거될 때, 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하고, 생성된 질소산화물(NOx)을 제거한다. 따라서 환원제인 암모니아의 사용량이 더 절감될 수 있다.All ammonia swirls occurring at a plurality of positions promote the mixing of the plasma arc (PA) and the target gas and ammonia in the x-axis direction, so that when the perfluorinated compounds (PFCs) are decomposed and removed, nitrogen oxides (NOx) are generated. and removes the generated nitrogen oxides (NOx). Accordingly, the amount of ammonia, which is a reducing agent, can be further reduced.
도 7은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제4스크러버의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 제4스크러버(420)에서, 고전압전극(610)은 내부통로(P)에 연결되는 연결통로(67)를 구비한다.7 is a cross-sectional view of a fourth scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention. Referring to FIG. 7 , in the
따라서 요소수 컨버터(10)는 연결통로(67)에 제3암모니아 공급관(242)으로 연결되어, 연결통로(67)로 암모니아를 공급한다. 즉 암모니아는 제1암모니아 공급관(24)을 통하여 고온영역통로(23)로 공급되고, 제3암모니아 공급관(242) 및 연결통로(67)를 통하여 내부통로(P)로 더 공급된다.Therefore, the
암모니아는 내부통로(P)에서 대상가스와 혼합되고, 고온영역통로(23)에서 또 대상기체와 혼합된다. 즉 암모니아는 x축 방향으로 진행되는 플라즈마 아크(PA) 및 대상가스와 혼합 촉진되어 과불화합물(PFCs)이 분해 및 제거될 때, 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하고, 생성된 질소산화물(NOx)을 제거한다. 따라서 환원제인 암모니아의 사용량이 더 절감될 수 있다.Ammonia is mixed with the target gas in the inner passage (P), and is mixed with the target gas in the high temperature region passage (23). That is, when ammonia is promoted to be mixed with the plasma arc (PA) and target gas that proceeds in the x-axis direction, when the perfluorinated compounds (PFCs) are decomposed and removed, the generation of nitrogen oxides (NOx) is suppressed, and the generated nitrogen oxides (NOx) ) is removed. Accordingly, the amount of ammonia, which is a reducing agent, can be further reduced.
이와 같이, 제3암모니아 공급관(242) 및 연결통로(67)로 공급되는 암모니아는 제1암모니아 공급관(24)으로 공급되는 암모니아와 함께 무촉매환원(SNCR, Selective NonCatalytic Reduction) 반응을 유도하는 환원제로 작용한다.As described above, the ammonia supplied to the third
도 8은 본 발명의 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템에 적용되는 제5스크러버의 단면도이다. 도 8을 참조하면, 제5스크러버(520)는 고전압전극(510), 제1하우징(540) 및 제2하우징(530)을 포함한다.8 is a cross-sectional view of a fifth scrubber applied to the perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system of the present invention. Referring to FIG. 8 , the
고전압전극(510)에는 직류 양전압이 인가된다. 제1하우징(540)은 고전압전극(510)과의 사이에 방전갭(G5)을 형성하고, 고전압전극(510)을 내장하며, 제1방향(x축 방향)으로 설정된 길이를 가진다. 제1하우징(540)에는 음전압이 인가된다. 제2하우징(530)은 제1하우징(540)에 제1방향(x축 방향)으로 연결된다.A positive DC voltage is applied to the
제1하우징(540)은 제1가스 공급구(541) 및 고온영역통로(523)를 포함한다. 제1가스 공급구(541)는 제1내부통로(P21)에 플라즈마 아크(PA2)를 형성하는 방전가스를 공급한다.The
고온영역통로(523)는 고전압전극(510)의 반대측에서 제1내부통로(P21)보다 좁아지고 제1방향(x축 방향) 끝에 토출구(545)를 가진다. 고온영역통로(523)는 제1내부통로(P21)의 온도보다 높은 온도를 형성한다.The high-
제2하우징(530)은 제1방향(x축 방향)에 교차하는 제2방향(y축 방향)으로 관통하는 제2가스 공급구(528)를 구비한다. 제2가스 공급구(528)는 고온영역통로(523)에 연결되는 제2내부통로(P22)에 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 공급한다.The
요소수 컨버터(10)는 제1암모니아 공급관(24)으로 제1하우징(540)을 관통하여 제1내부통로(P21)에 연결된다. 따라서 제1암모니아 공급관(24)은 요소수 컨버터(10)에서 전환된 암모니아를 제1내부통로(P21)에 공급한다.The
또한 요소수 컨버터(10)는 제2가스 공급구(528)에 제2암모니아 공급관(529)으로 더 연결된다. 즉 제1암모니아 공급관(24)은 제2암모니아 공급관(529)으로 분지되고, 제2암모니아 공급관(529)은 제2가스 공급구(528)에 암모니아를 공급한다.In addition, the
토출구(545)는 방전갭(G5)에서 생성되어 고전압전극(510)의 끝에서 고온영역통로(523)로 진행되는 플라즈마 아크(PA)가 고정되는 아크점(AP2) 이후에 형성된다. 제1암모니아 공급관(24)은 아크점(AP2) 이전에 구비되어 제1내부통로(P21)에 암모니아를 공급하고, 제2암모니아 공급관(529)은 아크점(AP2) 이후에 구비되어 제2내부통로(P22)에 암모니아를 공급한다.The
제1암모니아 공급관(24)으로 공급되는 암모니아는 제1내부통로(P21)로 공급된다. 암모니아는 고온영역통로(23) 이후에서 과불화합물의 제거시 발생되는 질소산화물(NOx)과 더욱 효과적으로 반응하여, 질소산화물을 질소(N2)로 신속하게 환원 및 제거한다.Ammonia supplied to the first
제2암모니아 공급관(529)으로 공급되는 암모니아는 제2가스 공급구(528)에서 대상가스와 혼합되어 제2내부통로(P22)로 공급된다. 암모니아는 제2내부통로(P22)에서 대상가스와 혼합되고, 고온영역통로(23)에서 과불화합물의 제거시 발생되는 질소산화물(NOx)과 더욱 효과적으로 반응하여, 질소산화물을 질소(N2)로 신속하게 환원 및 제거한다.Ammonia supplied to the second
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims, the description of the invention, and the accompanying drawings, and this is also It goes without saying that it falls within the scope of the invention.
1, 2: 제거 시스템 10: 요소수 컨버터
20: (제1)스크러버 24, 424, 524: 제1암모니아 공급관
21, 541: 제1가스 공급구 22, 528: 제2가스 공급구
23, 423, 523: 고온영역통로 24: 제1암모니아 공급관
25, 545: 토출구 26: 물공급관
30, 510, 610: 고전압전극 31: 절연부재
40: 하우징 67: 연결통로
111, 112, 113, 114, 115: 공급관 200: 플라즈마 발생부
201, 202, 203, 204, 205: 스크러버 220: (제2)스크러버
241, 529: 제2암모니아 공급관 242: 제3암모니아 공급관
300: 제거부 320: (제3)스크러버
420: (제4)스크러버 520: (제5)스크러버
521: 내측관 522: 공급홀
530: 제2하우징 540: 제1하우징
AP, AP2: 아크점 D: 내경
G, G5: 방전갭 P: 내부통로
PA, PA2: 플라즈마 아크 P21: 제1내부통로
P22: 제2내부통로 S: 암모니아 스월
Δd: 거리 θ: 각도
φ: 내경1, 2: Removal system 10: Urea water converter
20: (first)
21, 541: first
23, 423, 523: high-temperature region passage 24: first ammonia supply pipe
25, 545: outlet 26: water supply pipe
30, 510, 610: high voltage electrode 31: insulating member
40: housing 67: connection passage
111, 112, 113, 114, 115: supply pipe 200: plasma generating unit
201, 202, 203, 204, 205: scrubber 220: (second) scrubber
241, 529: second ammonia supply pipe 242: third ammonia supply pipe
300: removal unit 320: (third) scrubber
420: (fourth) scrubber 520: (fifth) scrubber
521: inner tube 522: supply hole
530: second housing 540: first housing
AP, AP2: arc point D: inner diameter
G, G5: Discharge gap P: Internal passage
PA, PA2: plasma arc P21: first internal passage
P22: second inner passage S: ammonia swirl
Δd: distance θ: angle
φ: inner diameter
Claims (13)
상기 요소수 컨버터에 연결되어 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 상기 요소수 컨버터에서 공급되는 암모니아로 제거하는 스크러버
를 포함하며,
상기 스크러버는
고전압 전극과 상기 고전압전극과의 사이에 방전갭을 형성하고 하우징을 포함하며,
상기 하우징은
내부통로에 연결되는 제1가스 공급구, 제2가스 공급구,
토출구를 가지는 고온영역통로, 및
제1암모니아 공급관을 포함하며,
상기 요소수 컨버터는
상기 고온영역통로에서 상기 제1암모니아 공급관으로 플라즈마 아크가 고정되는 아크점 이전에 연결되어, 아크점 이전에 암모니아 가스를 공급하는, 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.a urea water converter for converting the supplied urea water into ammonia; and
A scrubber connected to the urea water converter to generate a plasma arc to remove perfluorinated compounds (PFCs) contained in the target gas, and to remove nitrogen oxides generated when the perfluorinated compounds are removed with ammonia supplied from the urea water converter.
includes,
The scrubber is
A discharge gap is formed between the high voltage electrode and the high voltage electrode and includes a housing,
the housing is
A first gas supply port connected to the inner passage, a second gas supply port,
a high-temperature region passage having a discharge port, and
Including a first ammonia supply pipe,
The urea number converter is
The system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides is connected before the arc point at which the plasma arc is fixed to the first ammonia supply pipe in the high temperature region passage, and supplies ammonia gas before the arc point.
상기 스크러버는
하나 또는 복수로 구비되어 상기 요소수 컨버터에 연결되는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.According to claim 1,
The scrubber is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system that is provided in one or a plurality and is connected to the urea water converter.
상기 고전압전극은 직류 또는 교류 고전압이 인가되고,
상기 하우징은 상기 고전압전극과의 사이에 방전갭을 형성하고 상기 고전압전극을 내장하여 접지되며 제1방향으로 길이를 가지며,
상기 제1가스 공급구는 내부통로에 플라즈마 아크를 발생시키는 방전가스를 공급하고,
상기 제2가스 공급구는 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 관통하여 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 상기 내부통로에 공급하며,
상기 고온영역통로는 상기 고전압전극의 반대측에서 상기 내부통로보다 좁아지고 상기 제1방향 끝에 토출구를 가지며 상기 내부통로의 온도보다 높은 온도를 형성하는, 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.According to claim 1,
Direct current or alternating current high voltage is applied to the high voltage electrode,
The housing forms a discharge gap between the high voltage electrode and the high voltage electrode and is grounded and has a length in the first direction,
The first gas supply port supplies a discharge gas for generating a plasma arc to the internal passage,
The second gas supply port penetrates in a second direction intersecting the first direction and supplies a target gas containing perfluorinated compounds (PFCs) to the inner passage,
The high temperature region passage is narrower than the inner passage on the opposite side of the high voltage electrode and has a discharge port at the end of the first direction to form a temperature higher than the temperature of the inner passage.
상기 요소수 컨버터는
상기 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system connected to the second gas supply port through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port.
상기 고전압전극은
상기 내부통로에 연결되는 연결통로를 구비하며,
상기 요소수 컨버터는
상기 연결통로에 제3암모니아 공급관으로 연결되어 상기 연결통로에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The high voltage electrode is
and a connecting passage connected to the inner passage,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system connected to the connection passage through a third ammonia supply pipe to supply ammonia to the connection passage.
상기 토출구는
상기 방전갭에서 생성되어 상기 고전압전극의 끝에서 상기 고온영역통로로 진행되는 플라즈마 아크가 고정되는 아크점에 형성되는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The outlet is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system formed at an arc point where a plasma arc generated in the discharge gap and progressing from the tip of the high voltage electrode to the high-temperature region passage is fixed.
상기 제1암모니아 공급관은
상기 고온영역통로에서 상기 제2방향의 중심을 향하여 설치되는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The first ammonia supply pipe is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system installed toward the center of the second direction in the high-temperature region passage.
상기 제1암모니아 공급관은
상기 고온영역통로의 상기 제2방향 중심에서 상기 제2방향에 교차하는 제3방향으로 설정된 거리(Δd)만큼 이격된 위치에서 상기 제2방향을 향하여 설치되는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The first ammonia supply pipe is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system installed toward the second direction at a position spaced apart by a distance Δd set in a third direction intersecting the second direction from the center of the second direction of the high-temperature region passage.
상기 제1암모니아 공급관은
상기 고온영역통로의 주위에 원주 방향으로 설치되는 내측관, 및
상기 내측관에서 상기 고온영역통로를 향하여 암모니아를 분사하도록 형성되는 공급홀
을 포함하며,
상기 공급홀은
원주 방향을 따라 이격 배치되는 복수로 형성되고,
상기 고온영역통로의 직경방향에서 설정된 각도의 경사진 방향으로 향하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.4. The method of claim 3,
The first ammonia supply pipe is
an inner tube installed in a circumferential direction around the high-temperature region passage, and
A supply hole formed to inject ammonia from the inner tube toward the high-temperature region passage
includes,
The supply hole is
It is formed in a plurality spaced apart along the circumferential direction,
A system for removing perfluorinated compounds and nitrogen oxides directed in a direction inclined at an angle set in the radial direction of the high-temperature zone passage.
상기 요소수 컨버터에 연결되어 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 상기 요소수 컨버터에서 공급되는 암모니아로 제거하는 스크러버
를 포함하며,
상기 스크러버는
제1가스 공급구로 공급되는 방전가스로 플라즈마 아크를 발생시키는 플라즈마 아크 발생부, 및
상기 플라즈마 아크 발생부에 연결되고 제2가스 공급구로 공급되는 대상가스에서 과불화합물(PFCs) 제거 및 이때 발생되는 질소산화물을 제거하는 제거부
를 포함하며,
상기 요소수 컨버터는
상기 제거부의 고온영역통로에서 제1암모니아 공급관으로 플라즈마 아크(PA)가 고정되는 아크점(AP) 이전에 연결되어 상기 제거부에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.a urea water converter for converting the supplied urea water into ammonia; and
A scrubber connected to the urea water converter to generate a plasma arc to remove perfluorinated compounds (PFCs) contained in the target gas, and to remove nitrogen oxides generated when the perfluorinated compounds are removed with ammonia supplied from the urea water converter.
includes,
The scrubber is
A plasma arc generator for generating a plasma arc with the discharge gas supplied to the first gas supply port, and
A removal unit connected to the plasma arc generator and removing perfluorinated compounds (PFCs) from the target gas supplied to the second gas supply port and removing nitrogen oxides generated at this time
includes,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system for supplying ammonia to the removal unit by being connected before the arc point AP at which the plasma arc PA is fixed to the first ammonia supply pipe in the high-temperature region passage of the removal unit.
상기 요소수 컨버터는
상기 제거부의 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템11. The method of claim 10,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system connected to the second gas supply port of the removal unit through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port
상기 요소수 컨버터에 연결되어 플라즈마 아크를 발생시켜 대상가스에 포함된 과불화합물(PFCs)을 제거하고, 과불화합물 제거시 발생되는 질소산화물을 상기 요소수 컨버터에서 공급되는 암모니아로 제거하는 스크러버
를 포함하며,
상기 스크러버는
직류 양전압이 인가되는 고전압전극,
상기 고전압전극과의 사이에 방전갭을 형성하고 상기 고전압전극을 내장하여 음전압이 인가되며 제1방향으로 길이를 가지는 제1하우징, 및
상기 제1하우징에 상기 제1방향으로 연결되는 제2하우징
을 포함하며,
상기 제1하우징은
제1내부통로에 플라즈마 아크를 형성하는 방전가스를 공급하는 제1가스 공급구, 및
상기 고전압전극의 반대측에서 상기 제1내부통로보다 좁아지고 상기 제1방향 끝에 토출구를 가지는 상기 제1내부통로의 온도보다 높은 온도를 형성하는 고온영역통로
를 포함하며,
상기 제2하우징은
상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 관통하여 상기 고온영역통로에 연결되는 제2내부통로에 과불화합물(PFCs)을 포함하는 대상가스를 공급하는 제2가스 공급구
를 포함하고,
상기 요소수 컨버터는
상기 제1내부통로에서 제1암모니아 공급관으로 플라즈마 아크(PA)가 고정되는 아크점(AP2) 이전에 연결되어 상기 제1내부통로에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.a urea water converter for converting the supplied urea water into ammonia; and
A scrubber connected to the urea water converter to generate a plasma arc to remove perfluorinated compounds (PFCs) contained in the target gas, and to remove nitrogen oxides generated when the perfluorinated compounds are removed with ammonia supplied from the urea water converter.
includes,
The scrubber is
A high voltage electrode to which a positive DC voltage is applied,
a first housing having a length in a first direction to which a negative voltage is applied by forming a discharge gap between the high voltage electrode and the high voltage electrode, and
a second housing connected to the first housing in the first direction
includes,
The first housing is
a first gas supply port for supplying a discharge gas forming a plasma arc to the first internal passage, and
A high-temperature region passage that is narrower than the first inner passage on the opposite side of the high voltage electrode and forms a temperature higher than that of the first inner passage having a discharge port at an end of the first direction
includes,
The second housing is
A second gas supply port for supplying a target gas containing perfluorinated compounds (PFCs) to a second internal passage that penetrates in a second direction intersecting the first direction and is connected to the high temperature region passage
including,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system for supplying ammonia to the first internal passage by being connected before the arc point AP2 at which the plasma arc PA is fixed from the first internal passage to the first ammonia supply pipe.
상기 요소수 컨버터는
상기 제2가스 공급구에 제2암모니아 공급관으로 연결되어 상기 제2가스 공급구에 암모니아를 공급하는 과불화합물과 질소산화물 제거 시스템.13. The method of claim 12,
The urea number converter is
A perfluorinated compound and nitrogen oxide removal system connected to the second gas supply port through a second ammonia supply pipe to supply ammonia to the second gas supply port.
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