KR102357359B1 - 유해가스 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유해가스를 공급하는 유해가스 공급유닛, 유해가스 공급유닛에서 공급된 유해가스 중 제1성분을 산화시키는 제1산화유닛, 제1산화유닛에서 배출된 유해가스 중 제2성분을 산화시키는 제2산화유닛, 및 제2산화유닛에서 배출된 배기가스를 대기로 배출하는 방출유닛을 포함하여, 효율적으로 유해성분을 제거할 뿐만 아니라 환경오염을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 유해가스 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이종 성분을 효과적으로 제거할 수 있는 유해가스 처리 장치에 관한 것이다.
반도체는 회로설계 및 마스크 제작, 웨이퍼 제조, 웨이퍼 가공 및 칩 조립 과정을 거쳐 생산된다. 그 중에서 웨이퍼 가공은 웨이퍼에 회로를 구성하기 위한 과정으로 확산, 포토, 식각, 이온 주입, 연마 등의 세부 공정을 거치게 된다. 이러한 가공 공정을 거치면서 암모니아(NH3), 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol) 등의 유해가스가 배출된다.
종래기술에 따르면, 유해가스는 연소를 시켜 제거한다. 일반적으로 유해가스는 연소를 통해 물과 이산화탄소로 배출될 수 있다. 그러나, 암모니아는 연소 시 물과 이산화탄소 외에 질소산화물이 생성된다. 이러한 질소산화물은 미세먼지의 주 원인이 되는 환경오염 물질로 규제의 대상이다. 따라서, 종래 기술에 따른 암모니아 제거 기술은 질소산화물 제거 장치(SCR) 등의 환경오염 방지시설을 설치하여 처리 해야한다.
다른 기술로, 유해가스를 촉매를 이용하여 산화시키는 기술이 있다. 유해가스가 촉매에 접촉되어 산화되는 것이다. 촉매 산화 기술에서 사용되는 촉매에는 백금, 팔라듐 등이 있다. 이러한 촉매는 고가이다. 따라서, 촉매 산화 기술의 경우, 설치 비용이 많이 소요되고, 열회수가 부족하여 유지 비용도 많이 소요된다.
또한, 유해가스가 암모니아와 휘발성 유기화합물 등을 포함하는 경우, 암모니아와 휘발성 유기화합물 각각의 촉매 산화 장치를 설치해야 하는 문제가 있다. 특히, 이소프로필 알코올(IPA) 등 휘발성 유기화합물의 경우, 고농도시 처리 효율이 낮아 대기환경보전법상 허용기준 이하로 유지가 매우 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 제1성분과 제2성분을 효과적으로 제거하며, 경제적인 유해가스 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치는, 유해가스를 공급하는 유해가스 공급유닛, 유해가스 공급유닛에서 공급된 유해가스 중 제1성분을 산화시키는 제1산화유닛, 제1산화유닛에서 배출된 유해가스 중 제2성분을 산화시키는 제2산화유닛, 및 제2산화유닛에서 배출된 배기가스를 대기로 배출하는 방출유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유해가스 중 서로 다른 성분인 제1성분과 제2성분을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 제1성분과 제2성분을 순차로 제거하여 유해가스의 제거뿐만 아니라 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 설비 설치 비용 및 유지 비용을 절감할 수 있다.
또한, 촉매를 이용한 산화와 연소(특히 축열식)를 이용한 산화를 순차로 적용하여 에너지 소모를 절감하고 열회수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 저농도의 유해가스는 농축유닛을 통해 고농도로 농축하여 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유해가스 처리 장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유해가스 처리 장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1산화유닛의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2산화유닛의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유해가스 처리 장치의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유해가스 처리 장치를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1산화유닛의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2산화유닛의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시 예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치(1)를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치(1)는 유해가스에 함유된 이종 이상의 유해성분의 제거 및 환경 오염의 방지를 위한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치(1)는 유해가스 공급유닛(10), 제1산화유닛(30), 제2산화유닛(40) 및 방출유닛(50)을 포함한다.
유해가스 공급유닛(10)은 유해가스를 공급한다. 유해가스 공급유닛(10)은 공급팬을 포함할 수 있다. 유해가스는 반도체 공정에서 배출되는 가스로, 적어도 제1성분과 제2성분을 포함할 수 있다. 제1산화유닛(30)은 유해가스 공급유닛(10)에서 공급된 유해가스 중 제1성분을 산화시킬 수 있다. 제2산화유닛(40)은 제1산화유닛(30)에서 배출된 유해가스 중 제2성분을 산화시킬 수 있다. 방출유닛(50)은 제2산화유닛(40)에서 배출된 배기가스를 대기로 방출할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 유해가스 처리 장치(1)의 다른 실시 예를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 유해가스 처리 장치(1)를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치(1)는 농축유닛(20)을 더 포함할 수 있다. 농축유닛(20)은 유해가스 공급유닛(10)에서 공급된 유해가스를 농축시킬 수 있다. 농축유닛(20)에서 농축된 유해가스는 제1산화유닛(30)으로 공급된다. 이때, 농축유닛(20)에서 배출된 유해가스는 제1산화유닛(30)에서 배출된 가스와 열교환될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 농축유닛(20)은 유해가스를 고농도로 농축시키고, 제1산화유닛(30)과 제2산화유닛(40)에 의해 고농도의 유해가스가 처리될 수 있으므로, 제1산화유닛(30) 및 제2산화유닛(40)의 규모(설비크기)가 축소될 수 있다. 또한, 제2산화유닛(40)의 보조 연료 비용이 절감된다.
유해가스는 서로 다른 성분으로 인체에 유해한 제1성분과 제2성분을 포함할 수 있다. 제1성분은 암모니아(NH3)일 수 있다. 또한, 제2성분은 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol)을 포함하는 휘발성 유기화합물(VOCs)일 수 있다. 암모니아는 연소에 의해 질소산화물(NOx)로 변경된다. 질소산화물(NOx)은 미세먼지의 주 원인이 되는 것으로 환경오염을 초래하므로 환경규제의 대상이 된다. 따라서, 질소산화물(NOx)의 생성을 차단하여야 한다. 유해가스가 암모니아와 휘발성 유기화합물을 포함하는 경우, 본 발명과 같이 암모니아와 휘발성 유기화합물의 처리를 별도로 수행하여야 유해가스의 제거와 환경오염 물질의 발생을 함께 방지할 수 있다.
제1산화유닛(30)은 촉매를 활용하여 암모니아(NH3)를 산화시킨다. 이에 의해, 암모니아는 수소(H2)와 질소(N2)로 변화된다. 따라서, 질소산화물의 발생 없이, 암모니아가 제거될 수 있다. 즉, 제1산화유닛(30)은 질소산화물의 배출 없이 암모니아를 제거할 수 있다. 제2산화유닛(40)은 암모니아를 제거한 유해가스를 연소시켜 산화시킨다. 이에 의해, 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol) 등 휘발성 유기화합물이 연소 산화된다. 휘발성 유기화합물은 산화되어 물과 이산화탄소로 변화될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1산화유닛(30)에 의해 암모니아가 제거되고, 제2산화유닛(40)에 의해 이소프로필 알코올을 포함하는 휘발성 유기화합물이 제거된다. 즉, 암모니아와 휘발성 유기화합물이 순차로 산화되어 제거된다. 암모니아는 암모니아 전용 촉매에 의해 제거될 수 있다. 이에 의해, 질소산화물의 생성을 방지하면서, 유해성분인 암모니아와 휘발성 유기화합물을 모두 제거할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 제1산화유닛(30)의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 4를 참조하면, 제1산화유닛(30)은 제1챔버(300), 촉매부재(310), 유입구(320) 및 유출구(330)를 포함할 수 있다. 제1챔버(300)는 내부 공간을 가진다. 유해가스는 제1챔버(300)의 내부로 유입된다. 촉매부재(310)는 제1챔버(300)의 내부에 배치될 수 있다. 촉매부재(310)는 반응 과정에서 소모되거나 변하지 않으면서 반응 속도를 빠르게 만든다. 즉, 촉매부재(310)는 암모니아의 산화반응을 촉진시킨다. 따라서, 비교적 낮은 에너지를 제공하여 암모니아가 물과 질소(N)로 변화될 수 있다. 촉매부재(310)는 전이금속 또는 후전이금속(팔라듐, 백금, 금, 루테늄, 로듐, 이리듐 등)을 포함할 수 있다. 유해가스는 제1산화유닛(30)의 유입구(320)에서 유출구(330)를 향하여 유동하면서, 촉매부재(310)의 표면에 접촉되어 반응이 촉진될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 제2산화유닛(40)의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 5를 참조하면, 제2산화유닛(40)은 제2챔버(400), 버너(410), 유입구(430) 및 유출구(440)를 포함할 수 있다. 제2챔버(400)는 내부 공간을 가진다. 제1산화유닛(30)에서 배출된 유해가스는 제2챔버(400)로 유입된다. 버너(410)는 제2챔버(400)의 내부에 배치된다. 버너(410)는 제2챔버(400)의 내부로 유입된 유해가스를 연소시켜 적어도 제2성분(휘발성 유기화합물)을 산화시킨다. 휘발성 유기화합물은 연소되어 물과 이산화탄소로 변화된다.
제1산화유닛(30)의 유입구(320)는 유해가스 공급유닛(10) 또는 농축유닛(20)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 농축유닛(20)에서 농축된 제1성분과 제2성분을 함유한 유해가스는 제1산화유닛(30)으로 유입될 수 있다. 또한, 제1산화유닛(30)의 유출구(330)는 제2산화유닛(40)의 유입구(430)로 연결관을 통해 연결될 수 있다. 따라서, 제1산화유닛(30)에서 제1성분을 제거하는 처리를 한 유해가스가 제2산화유닛(40)으로 유입될 수 있다. 제2산화유닛(40)의 유출구(440)는 방출유닛(50)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 제1성분과 제2성분이 제거된 유해가스가 방출될 수 있다. 따라서, 유해가스 중 제1성분과 제2성분이 차례로 제거될 수 있다.
제1산화유닛(30)에서 유해가스는 섭씨 350도 내지 400도로 가열될 수 있다. 이를 위해, 제1산화유닛(30)은 제1챔버(300)의 내부에 배치된 별도의 버너(미도시)를 포함할 수 있다. 가열된 유해가스는 촉매부재(310)에 의해 산화된다. 따라서, 제1산화유닛(30)에서 배출되는 유해가스도 섭씨 350도 내지 400도의 온도를 가진다. 한편, 제2산화유닛(40)에서 유해가스는 섭씨 800도 이상에서 연소된다.
본 발명에 따른 제2산화유닛(40)은 축열부재(420)를 더 포함할 수 있다. 축열부재(420)는 제2챔버(400)의 내부에 배치된다. 축열부재(420)는 제2챔버(400)에서 연소 후 배출되는 배기가스로부터 열을 빼앗아 축적한다. 따라서, 제2산화유닛(40)에서 배출되는 배기가스는 섭씨 230도 이하로 냉각될 수 있다. 배기가스의 온도는 설계에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따르면, 1차로 촉매부재(310)를 통해 제1산화유닛(30)에서 유해가스를 산화시키고, 2차로 제2산화유닛(40)에서 유해가스를 연소시킨 후 축열부재(420)를 통해 배기가스의 열을 빼앗는다. 따라서, 촉매부재(310)를 통과하여 섭씨 350도 내지 400도의 온도로 방출될 수 있는 에너지가 축열부재(420)를 통해 회수되어 섭씨 230도 이하의 온도로 방출될 수 있다. 즉, 에너지 소모가 절감될 수 있다.
농축유닛(20)은 컨센트레이터(200), 탈착영역부(210), 탈착가스공급부(230) 및 냉각영역부(240)를 포함할 수 있다. 컨센트레이터(200)는 유해가스 공급유닛(10)에서 공급된 유해가스로부터 제1성분과 제2성분을 흡착한다. 이에 의해, 제1성분과 제2성분가 농축될 수 있다. 예컨대, 제1성분과 제2성분은 컨센트레이터(200)를 통해 100ppm 유입 시 1000ppm 내지 3000ppm으로 농출될 수 있다. 설계에 따라 3000ppm 이상으로 농축도 가능하다. 컨센트레이터(200)는 제올라이트(zeolite)를 포함할 수 있다. 컨센트레이터(200)는 드럼 형태로 중심축을 기준으로 회전될 수 있다.
탈착영역부(210)는 제1성분과 제2성분을 탈착시키기 위한 것으로 컨센트레이터(200)에 정의된다. 탈착영역부(210)는 컨센트레이터(200)의 중심축과 수직한 평면상 일부 면적(부채꼴 형상)으로 정의될 수 있다. 탈착영역부(210)는 측벽(미도시)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이에 의해, 제1성분과 제2성분을 탈착시킨 가스가 제1산화유닛(30)을 향하여 유동한다.
탈착영역부(210)는 탈착가스공급부(230)에서 공급되는 고온의 탈착가스에 의해 제1성분과 제2성분이 탈착되는 영역이다. 즉, 소정 온도로 가열된 탈착가스가 탈착영역부(210)를 통과하면서 제1성분과 제2성분을 탈착영역부(210)로부터 분리할 수 있다. 탈착영역부(210)와 인접하게 냉각영역부(240)가 배치된다. 냉각영역부(240)를 통해 컨센트레이터(200)가 냉각되어 제1성분과 제2성분을 흡착할 수 있게 된다. 컨센트레이터(200)는 그 중심축을 기준으로 회전하면서 지속적인 흡착과 탈착을 수행한다. 냉각영역부(240)는 측벽(미도시)에 의해 둘러싸일 수 있다. 냉각영역부(240)로 공급되는 가스는 유해가스 공급유닛(10)에서 공급되는 유해가스와 동일하거나, 다를 수 있다.
탈착가스공급부(230)는 제1성분과 제2성분을 컨센트레이터(200)로부터 탈착시키기 위해 탈착가스를 탈착영역부(210)로 공급한다. 이를 위해, 탈착가스공급부(230)는 탈착가스챔버(231), 제1유입관(232), 제2유입관(233), 탈착가스공급관(234)를 포함한다. 탈착가스챔버(231)는 탈착가스를 수용한다. 제1유입관(232)은 탈착가스챔버(231)와 냉각영역부(240)에 연결된다. 제1유입관(232)은 냉각영역부(240)를 냉각시키고 배출된 가스를 탈착가스챔버(231)로 안내한다. 제2유입관(233)은 탈착가스챔버(231)와 제2산화유닛(40)에 연결된다.
제2유입관(233)은 제2산화유닛(40)에서 가열된 가스를 탈착가스챔버(231)로 안내한다. 제2유입관(233)은 탈착가스챔버(231)의 내부와 제2챔버(400)의 내부를 연통시킨다. 제1유입관(232)과 제2유입관(233)에서 유입된 가스는 탈착가스챔버(231)의 내부에서 혼합된다. 제1유입관(232)에서 유입된 섭씨 80도 내지 100도의 유해가스는 제2유입관(233)을 통해 섭씨 800도 이상의 가스와 혼합된다. 이에 의해, 탈착가스의 온도를 섭씨 160도 내지 200도까지 가열하여 탈착이 원활히 될 수 있다. 즉, 에너지를 절감할 수 있다. 탈착가스공급관(234)은 탈착가스챔버(231)와 탈착영역부(210)에 연결된다. 탈착가스공급관(234)은 탈착가스챔버(231)에서 탈착영역부(210)로 탈착가스를 공급한다. 탈착가스공급관(234)은 섭씨 160도 내지 200도의 탈착가스를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 탈착가스공급부(230)는 조절밸브(235)를 더 포함할 수 있다. 조절밸브(235)는 제2유입관(233)에 배치될 수 있다. 조절밸브(235)는 제2유입관(233)을 통해 유동하는 가스의 유량을 조절할 수 있다.
방출유닛(50)은 스택(510)과 스택(510)에 연결된 방출관(500)을 포함할 수 있다. 제2산화유닛(40)에서 배출된 배기가스는 방출관(500)과 스택(510)을 통해 대기로 방출될 수 있다. 또한, 농축유닛(20)에서 배출된 가스는 방출유닛(50)을 통해 대기로 방출될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유해가스 처리 장치(1)는 열교환유닛(60)을 더 포함할 수 있다. 열교환유닛(60)은 유해가스 공급유닛(10) 또는 농축유닛(20)과 제1산화유닛(30)에 연결될 수 있다. 열교환유닛(60)은 유해가스 공급유닛(10) 또는 농축유닛(20)에서 공급되는 유해가스와 제1산화유닛(30)에서 배출되는 가스의 사이에 열교환시킨다. 이에 의해, 제1산화유닛(30)으로 유입되는 유해가스는 제1산화유닛(30)에서 배출되는 가스에 의해 가열될 수 있다. 일 실시 예로, 농축유닛(20)에서 섭씨 80도 내지 100도로 배출된 유해가스는 제1산화유닛(30)에서 섭씨 350도 내지 400도로 배출된 가스에 의해 섭씨 약 200도로 가열되어 제1산화유닛(30)으로 공급될 수 있다. 제1산화유닛(30)에서 배출된 가스는 열교환유닛(60)에서 열교환되어 섭씨 200도 이하로 제2산화유닛(40)에 유입될 수 있다. 유해가스 처리 장치(1)는 열교환유닛(60)에서 배출되는 유해가스를 제1산화유닛(30)으로 송풍하는 송풍기(70)를 더 포함할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1 : 유해가스 처리 장치
10 : 유해가스 공급유닛
20 : 농축유닛
200 : 컨센트레이터
210 : 탈착영역부
230 : 탈착가스공급부
30 : 제1산화유닛
300 : 제1챔버
310 : 촉매부재
40 : 제2산화유닛
400 : 제2챔버
410 : 버너
420 : 축열부재
50 : 방출유닛
500 : 방출관
510 : 스택
60 : 열교환유닛
70 : 송풍기
10 : 유해가스 공급유닛
20 : 농축유닛
200 : 컨센트레이터
210 : 탈착영역부
230 : 탈착가스공급부
30 : 제1산화유닛
300 : 제1챔버
310 : 촉매부재
40 : 제2산화유닛
400 : 제2챔버
410 : 버너
420 : 축열부재
50 : 방출유닛
500 : 방출관
510 : 스택
60 : 열교환유닛
70 : 송풍기
Claims (7)
- 유해가스를 공급하는 유해가스 공급유닛;
유해가스 공급유닛에서 공급된 유해가스 중 제1성분을 산화시키는 제1산화유닛;
제1산화유닛에서 배출된 유해가스 중 제2성분을 산화시키는 제2산화유닛; 및
제2산화유닛에서 배출된 배기가스를 대기로 배출하는 방출유닛을 포함하며,
제1성분은 암모니아(NH3)이며, 제2성분은 휘발성 유기화합물(VOCs)이고,
암모니아와 휘발성 유기화합물은 제1산화유닛 및 제2산화유닛을 통해 순차로 산화되며,
제1산화유닛은,
유해가스가 유입되는 제1챔버; 및
제1챔버의 내부에 배치되며, 암모니아를 산화시키는 암모니아 전용 촉매부재를 포함하며,
제2산화유닛은,
제1산화유닛에서 배출된 유해가스가 유입되는 제2챔버;
제2챔버의 내부로 유입된 유해가스를 연소시켜 적어도 휘발성 유기화합물을 산화시키는 버너; 및
제2챔버의 내부에 배치된 축열부재를 포함하는 유해가스 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
유해가스 공급유닛에서 공급된 유해가스를 농축하는 농축유닛을 더 포함하는 유해가스 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 2 항에 있어서,
농축유닛은,
유해가스 공급유닛에서 공급되는 유해가스로부터 제1성분과 제2성분을 흡착하는 컨센트레이터;
제1성분과 제2성분을 탈착시키기 위해 컨센트레이터에 정의된 탈착영역부;
가열된 컨센트레이터를 냉각시키기 위해 컨센트레이터에 정의된 냉각영역부; 및
탈착가스를 탈착영역부로 공급하는 탈착가스공급부를 포함하는 유해가스 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
탈착가스공급부는,
탈착가스를 수용하는 탈착가스챔버;
냉각영역부를 냉각시키고 배출된 가스를 탈착가스챔버로 안내하는 제1유입관;
제2산화유닛에서 가열된 가스를 탈착가스챔버로 안내하는 제2유입관; 및
탈착가스챔버에서 탈착영역부로 탈착가스를 공급하는 탈착가스공급관을 포함하는 유해가스 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
유해가스 공급유닛에서 공급되는 유해가스와 제1산화유닛에서 배출되는 가스간 열교환시키는 열교환유닛을 더 포함하는 유해가스 처리 장치.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102589082B1 (ko) * | 2022-11-14 | 2023-10-13 | 동연환경기술㈜ | 촉매 연소산화장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101249299B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2013-04-01 | 밥콕 파워 인바이런멘틀 인코포레이티드 | 축열식 선택적촉매환원법을 통한 배기가스로부터 물질의제거시스템과 방법 |
JP2018013316A (ja) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | 熱技術開発株式会社 | 排ガス処理設備、排ガス処理方法 |
KR20190062090A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 주식회사 엔바이온 | 에너지 절감형 농축로터 및 이를 포함하는 폐가스 처리 시스템 |
JP2019098314A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 永井 一弘 | 揮発性有機化合物の処理方法及び処理装置 |
-
2021
- 2021-06-11 KR KR1020210075850A patent/KR102357359B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101249299B1 (ko) * | 2004-09-30 | 2013-04-01 | 밥콕 파워 인바이런멘틀 인코포레이티드 | 축열식 선택적촉매환원법을 통한 배기가스로부터 물질의제거시스템과 방법 |
JP2018013316A (ja) * | 2016-07-22 | 2018-01-25 | 熱技術開発株式会社 | 排ガス処理設備、排ガス処理方法 |
KR20190062090A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 주식회사 엔바이온 | 에너지 절감형 농축로터 및 이를 포함하는 폐가스 처리 시스템 |
JP2019098314A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 永井 一弘 | 揮発性有機化合物の処理方法及び処理装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102589082B1 (ko) * | 2022-11-14 | 2023-10-13 | 동연환경기술㈜ | 촉매 연소산화장치 |
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