KR102621792B1 - Exhaust gas treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배가스 유입부, 상기 배가스와 반응하는 반응물이 유입되는 반응물 유입부, 상기 배가스 및 반응물이 반응하는 반응부; 및 반응부에 산화제를 공급하는 산화제 공급부를 포함하는 반응기; 상기 반응기로부터 배출되는 가스에 세정액을 분사하여 가스를 세정하고, 분사된 세정액이 저장되는 세정조; 및 상기 세정조로부터 배출되는 가스가 유입되며, 세정액을 분사하여 가스를 세정하는 세정부 및 세정부에서 세정된 가스가 배출되는 가스 배출부를 구비하는 스크러버;를 포함하는 배가스 처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 반도체, 디스플레이, 배터리 및 태양전지 등 다양한 전자부품 제조설비에서 배출되는 배가스 중 질소산화물을 제거하기 위해, 각각의 POU 스크러버에서 배출되는 배가스를 모아 미들 스크러버 및 대형 습식 스크러버에서 질소산화물을 처리하는 종래의 방식과 비교하여, POU 스크러버인 배가스 처리장치에서 질소산화물을 처리함으로써 POU 스크러버 이후, 미들 스크러버 및 대형 습식 스크러버의 부피, 이를 설치하기 위한 부지 등을 크게 줄일 수 있으며, 이에 따라, 투자비용 및 운전비용을 절감하여, 경제성을 확보할 수 있는 효과가 있다.The present invention includes an exhaust gas inlet, a reactant inlet into which reactants reacting with the exhaust gas are introduced, and a reaction section into which the exhaust gas and reactants react; and a reactor including an oxidizing agent supply section that supplies an oxidizing agent to the reaction section; a cleaning tank that cleans the gas by spraying a cleaning solution on the gas discharged from the reactor and stores the sprayed cleaning solution; and a scrubber including a scrubber into which the gas discharged from the scrubber flows, a scrubber that sprays a cleaning liquid to clean the gas, and a gas discharge portion through which the gas cleaned by the scrubber is discharged. According to the present invention, in order to remove nitrogen oxides from exhaust gases emitted from various electronic component manufacturing facilities such as semiconductors, displays, batteries, and solar cells, exhaust gases emitted from each POU scrubber are collected and nitrogen oxides are removed from the middle scrubber and large wet scrubber. Compared to the conventional method of treating nitrogen oxides in an exhaust gas treatment device, which is a POU scrubber, the volume of the middle scrubber and large wet scrubber after the POU scrubber and the site for installing them can be greatly reduced. Accordingly, It has the effect of securing economic feasibility by reducing investment costs and operating costs.
Description
본 발명은 배가스 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전자제품 제조 공정 장치의 후단에 개별적으로 설치될 수 있고, 배가스에 포함된 과불화 화합물 등의 유해가스와 질소산화물(NOx)을 효율적으로 저감할 수 있는 POU(Point of Use) 배가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treatment device, and more specifically, to an exhaust gas treatment device, which can be individually installed at the rear of an electronic product manufacturing process device and efficiently removes harmful gases such as perfluorinated compounds and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas. It is about a POU (Point of Use) exhaust gas treatment device that can reduce emissions.
전자제품은 다양한 공정을 거쳐 제조되며, 예를 들어, 반도체는 회로 설계, 마스크 제작, 노광, 식각, 확산, 박막, 세정, 연마 등 다양한 제조 공정을 통해 제조된다. 반도체 제조 공정 중 화학기상증착(CVD: Chemical Vapor Deposition), 식각(etching) 및 세정공정(cleaning) 등에서 사용되는 공정 가스 및 세정 가스에 의해 각 공정 장치에서는 각종 유독성, 부식성 및 산화성이 강한 유해가스와 입자상 물질을 포함하는 배가스가 생성되어 배출된다. 이와 같은 배가스는 지구 온난화에 크게 영향을 미치기 때문에 이러한 유해가스를 최대한 처리한 후 배출시킬 필요가 있다.Electronic products are manufactured through various processes. For example, semiconductors are manufactured through various manufacturing processes such as circuit design, mask production, exposure, etching, diffusion, thin film, cleaning, and polishing. During the semiconductor manufacturing process, process gases and cleaning gases used in chemical vapor deposition (CVD), etching, and cleaning processes produce various toxic, corrosive, and oxidizing harmful gases in each process equipment. Flue gas containing particulate matter is generated and discharged. Since these exhaust gases have a significant impact on global warming, it is necessary to treat these harmful gases as much as possible before discharging them.
상기와 같이, 전자제품 제조 공정에서 발생하는 유해 가스를 처리하기 위해, 각 공정 장치의 바로 후단에 설치되는 1차 스크러버인 POU 스크러버, 각각의 상기 POU 스크러버에서 배출되는 가스를 모아서 처리하는 미들 스크러버(middle wet scrubber) 및 대형 습식 스크러버 및 전기집진장치를 건물의 옥상 등 외부에 설치하여, 상기 미들 스크러버로부터 배출되는 가스를 처리하고 있다. As described above, in order to treat harmful gases generated in the electronic product manufacturing process, a POU scrubber, which is a primary scrubber installed immediately downstream of each process equipment, and a middle scrubber (which collects and processes the gas discharged from each POU scrubber) middle wet scrubber) and large wet scrubbers and electric dust collectors are installed outside the building, such as on the rooftop, to treat the gas discharged from the middle scrubber.
도 1은 전자제품 제조 공정에서 발생하는 유해 가스를 처리하기 위해, 각 공정 장치의 바로 후단에 설치되는 1차 스크러버인 POU 스크러버를 개략적으로 나타낸 것이다. Figure 1 schematically shows a POU scrubber, which is a primary scrubber installed immediately after each process equipment to treat harmful gases generated in the electronic product manufacturing process.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 POU 스크러버는 화학기상증착, 식각 및 세정공정 등의 각 공정 장치로부터 배출되는 배가스가 배가스 유입부(10)로 유입되고, POU 스크러버의 종류에 따라 다양한 반응물이 반응물 유입부(11)를 통해 유입된다. 배가스 유입부(10)로 유입된 배가스는 반응물 유입부(11)에서 공급되는 반응물과 반응부(20)에서 반응하여, 과불화 화합물이 분해된다. 이때, 분해 생성물인 불소(F)성분이 물과 반응하여 불산(HF)이 생성되고, 질소의 일부가 산소와 반응하여 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 등의 질소산화물(NOx)이 생성된다. As shown in Figure 1, in a conventional POU scrubber, exhaust gas discharged from each process equipment such as chemical vapor deposition, etching, and cleaning process flows into the
반응부(20)에서 배출되는 가스는 세정조(30)로 유입된다. 세정조의 세정액 분사부(33)에서 분사되는 세정액에 불산가스가 용해되어 1차로 제거된 후, 용해되지 않은 불산가스는 습식 스크러버(40)로 유입되어 세정액 스크러버 분사부(42)에서 분사되는 순환수에 의해 습식 컬럼부(41)에서 불산가스가 추가로 제거 된 후 가스 배출부(43)을 통해 배출된다.The gas discharged from the
상기와 같은 1차 스크러버는 고농도의 과불화합물(PFCs)등을 일차적으로 처리할 뿐, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx)를 포함하는 각종 유해가스 및 입자상 물질을 포함하는 배가스는 POU 스크러버를 통해 배출되어, 이를 정화하기 위한 별도의 시설인 미들 스크러버가 필수적으로 요구된다.The primary scrubber as described above primarily treats high concentrations of perfluorinated compounds (PFCs), and exhaust gases containing various harmful gases and particulate matter, including nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), are treated using a POU scrubber. It is discharged through the waste stream, and a separate facility, the middle scrubber, is essential to purify it.
또한, 이와 같은 처리 기술은 배가스 중 질소산화물을 처리하는 미들 스크러버 및 대형 습식 스크러버의 크기가 너무 크고, 전자부품 제조설비의 각 공정장치가 추가될 경우 대형 습식 스크러버를 추가로 설치해야 하므로, 운용이 불편하며 경제적으로 불리한 문제가 있다. In addition, in this treatment technology, the size of the middle scrubber and large wet scrubber that treat nitrogen oxides in exhaust gas is too large, and when each process device in the electronic component manufacturing facility is added, an additional large wet scrubber must be installed, making operation difficult. It is inconvenient and economically disadvantageous.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 반도체, 디스플레이, 배터리 및 태양전지 등 다양한 전자부품 제조설비의 각 공정장치 바로 후단에 개별적으로 설치되어, 배가스에 포함된 과불화 화합물 등의 유해가스뿐만 아니라, 질소산화물을 효율적으로 처리할 수 있는 배가스 처리장치를 제공하고자 한다.The present invention was developed in consideration of the above circumstances, and is installed individually at the rear of each process equipment of various electronic component manufacturing facilities such as semiconductors, displays, batteries, and solar cells, to eliminate harmful perfluorinated compounds contained in exhaust gases. The aim is to provide an exhaust gas treatment device that can efficiently process not only gas but also nitrogen oxides.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배가스 유입부, 상기 배가스와 반응하는 반응물이 유입되는 반응물 유입부, 상기 배가스 및 반응물이 반응하는 반응부; 및 반응부에 산화제를 공급하는 산화제 공급부를 포함하는 반응기; 상기 반응기로부터 배출되는 가스에 세정액을 분사하여 가스를 세정하고, 분사된 세정액이 저장되는 세정조; 및 상기 세정조로부터 배출되는 가스가 유입되며, 세정액을 분사하여 가스를 세정하는 세정부 및 세정부에서 세정된 가스가 배출되는 가스 배출부를 구비하는 스크러버;를 포함하는 배가스 처리장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, an exhaust gas inlet, a reactant inlet into which reactants reacting with the exhaust gas are introduced, and a reaction section into which the exhaust gas and reactants react; and a reactor including an oxidizing agent supply section that supplies an oxidizing agent to the reaction section; a cleaning tank that cleans the gas by spraying a cleaning solution on the gas discharged from the reactor and stores the sprayed cleaning solution; and a scrubber including a scrubber into which the gas discharged from the scrubber flows, a scrubber that sprays a cleaning liquid to clean the gas, and a gas discharge portion through which the gas cleaned by the scrubber is discharged.
상기 배가스는 전자제품 제조공정에서 배출되는 배가스일 수 있다.The exhaust gas may be exhaust gas discharged from an electronic product manufacturing process.
상기 배가스는 과불화 화합물(perfluorinated compound)을 포함할 수 있다.The exhaust gas may contain perfluorinated compounds.
상기 반응물은 LNG, 산소, 질소, 공기 및 물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The reactant may include one or more selected from the group consisting of LNG, oxygen, nitrogen, air, and water.
상기 산화제 공급부는 반응기 내부 온도가 100 내지 300℃인 위치에 구비될 수 있다.The oxidizing agent supply unit may be provided at a location where the internal temperature of the reactor is 100 to 300°C.
산화제를 저장하며, 상기 산화제 공급부로 산화제를 공급하는 산화제 저장부를 추가로 포함할 수 있다.It may further include an oxidizing agent storage unit that stores an oxidizing agent and supplies the oxidizing agent to the oxidizing agent supply unit.
상기 산화제는 아염소산나트륨(NaClO2) 및 이산화염소(ClO2)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.The oxidizing agent may include at least one selected from the group consisting of sodium chlorite (NaClO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ).
상기 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하는 세정액 공급 펌프, 상기 산화제와 혼합되는 세정액의 유량을 제어하는 세정액 유량제어기 및 열전대를 포함할 수 있다.It may include a cleaning fluid supply pump that transfers the cleaning fluid from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit, a cleaning fluid flow rate controller that controls the flow rate of the cleaning fluid mixed with the oxidizing agent, and a thermocouple.
상기 산화제는 세정조의 세정액과 혼합되어 반응부로 공급될 수 있다.The oxidizing agent may be mixed with the cleaning liquid in the cleaning tank and supplied to the reaction unit.
상기 산화제는 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하는 라인 후단에서, 세정액과 혼합되어 반응부로 공급될 수 있다.The oxidizing agent may be mixed with the cleaning solution and supplied to the reaction unit at the rear end of the line that transfers the cleaning solution from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit.
상기 가스 배출부로부터 배출되는 가스의 질소산화물 농도를 측정하는 질소산화물 농도 측정부; 및 상기 측정된 질소산화물 농도에 기초하여 산화제의 투입량을 제어하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다.a nitrogen oxide concentration measuring unit that measures the nitrogen oxide concentration of the gas discharged from the gas discharge unit; And it may further include a control unit that controls the input amount of the oxidizing agent based on the measured nitrogen oxide concentration.
상기 세정액은 pH가 5이하일 수 있다.The cleaning solution may have a pH of 5 or less.
상기 세정조는 pH 감지 센서, 수위 감지 센서 및 유량 제어밸브를 포함할 수 있다.The cleaning tank may include a pH sensor, a water level sensor, and a flow control valve.
상기 스크러버는 복수개의 세정부를 포함할 수 있다.The scrubber may include a plurality of cleaning units.
상기 스크러버의 세정액은 세정조로부터 공급된 것일 수 있다.The cleaning liquid of the scrubber may be supplied from a cleaning tank.
상기 스크러버에서 사용된 세정액은 세정조로 유입되는 것일 수 있다.The cleaning solution used in the scrubber may flow into the cleaning tank.
상기 배가스 처리장치는 전자제품 제조 공정 장치의 후단에 배치되는 것일 수 있다.The exhaust gas treatment device may be disposed at a rear end of the electronic product manufacturing process device.
본 발명에 따르면, 반도체, 디스플레이, 배터리 및 태양전지 등 다양한 전자부품 제조설비에서 배출되는 배가스 중 질소산화물을 제거하기 위해, 각각의 POU 스크러버에서 배출되는 배가스를 모아, 미들 스크러버 및 대형 습식 스크러버에서 질소산화물을 처리하는 종래의 방식과 비교하여 POU 스크러버인 배가스 처리장치에서 질소산화물을 처리함으로써, POU 스크러버 이후, 미들 스크러버 및 대형 습식 스크러버의 부피, 이를 설치하기 위한 부지 등을 크게 줄일 수 있으며, 이에 따라, 투자비용 및 운전비용을 절감하여, 경제성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, in order to remove nitrogen oxides from exhaust gases emitted from various electronic component manufacturing facilities such as semiconductors, displays, batteries, and solar cells, exhaust gases emitted from each POU scrubber are collected and nitrogen is removed from the middle scrubber and large wet scrubber. Compared to the conventional method of treating oxides, by treating nitrogen oxides in an exhaust gas treatment device, which is a POU scrubber, the volume of the middle scrubber and large wet scrubber after the POU scrubber and the site for installing them can be greatly reduced. As a result, , it has the effect of securing economic feasibility by reducing investment costs and operating costs.
도 1은 종래의 POU 스크러버를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 배가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows a conventional POU scrubber.
Figure 2 schematically shows an exhaust gas treatment device according to an embodiment of the present invention.
이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to various examples. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명은 배가스 처리장치에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 배가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 이하 도 1을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The present invention relates to an exhaust gas treatment device. Figure 1 schematically shows an exhaust gas treatment device according to an embodiment of the present invention, and the present invention will be described in detail below with reference to Figure 1.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배가스 유입부, 상기 배가스와 반응하는 반응물이 유입되는 반응물 유입부, 상기 배가스 및 반응물이 반응하는 반응부; 및 반응부에 산화제를 공급하는 산화제 공급부를 포함하는 반응기; 상기 반응기로부터 배출되는 가스에 세정액을 분사하여 가스를 세정하고, 분사된 세정액이 저장되는 세정조; 및 상기 세정조로부터 배출되는 가스가 유입되며, 세정액을 분사하여 가스를 세정하는 세정부 및 세정부에서 세정된 가스가 배출되는 가스 배출부를 구비하는 스크러버;를 포함하는 배가스 처리장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, an exhaust gas inlet, a reactant inlet into which reactants reacting with the exhaust gas are introduced, and a reaction section into which the exhaust gas and reactants react; and a reactor including an oxidizing agent supply section that supplies an oxidizing agent to the reaction section; a cleaning tank that cleans the gas by spraying a cleaning solution on the gas discharged from the reactor and stores the sprayed cleaning solution; and a scrubber including a scrubber into which the gas discharged from the scrubber flows, a scrubber that sprays a cleaning liquid to clean the gas, and a gas discharge portion through which the gas cleaned by the scrubber is discharged.
상기 배가스는 전자제품 제조공정에서 배출되는 배가스일 수 있으며, 예를 들어, 화학기상증착, 식각공정 및 세정공정 등의 각각의 공정 장치에서 직접 배출되는 것일 수 있다.The exhaust gas may be exhaust gas discharged from an electronic product manufacturing process, and for example, may be discharged directly from each process equipment such as chemical vapor deposition, etching process, and cleaning process.
상기 배가스에는 CF4, C2F6, C3F8, NF3, SF6, CHF3 및 CH3F 등의 과불화 화합물이 포함되어 있을 수 있으며, 이외에도 SiH4, Si(OC2H5)4, SiF4, NH3, N2O, BCl3, PH3, AsH3, TiCl4, ClF3, H2, F2, HF, BF3 및 HCl 등 다양한 조성의 가스들이 혼합되어 있을 수 있다.The exhaust gas may contain perfluorinated compounds such as CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , NF 3 , SF 6 , CHF 3 and CH 3 F, and in addition, SiH 4 and Si(OC 2 H 5 ) 4 , SiF 4 , NH 3 , N 2 O, BCl 3 , PH 3 , AsH 3 , TiCl 4 , ClF 3 , H 2 , F 2 , HF, BF 3 and HCl, etc. may be mixed with gases of various compositions. there is.
반응물 유입부를 통해 유입되는 반응물은 과불화 화합물 분해 방식에 따라, LNG, 산소, 질소, 공기 및 물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 반응부에서는 열분해 방식(heat type), 직접 또는 간접 가열 소각 방식(burn type) 또는 플라즈마 방식(plasma type)으로 배가스와 반응물의 반응을 유도하여, 배가스에 포함된 과불화 화합물의 분해가 발생할 수 있다. 이때, 과불화 화합물의 분해 생성물인 불소(F)성분이 물과 반응하여 불산(HF)이 생성되고, 질소의 일부가 산소와 반응하여 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 등의 질소산화물(NOx)이 생성될 수 있다. 한편, 배가스와 반응물의 반응을 위해 상기에서 언급한 방식에 따라, 플라즈마 유도 장치, 버너 등이 추가로 구비될 수 있으며, 이는 통상의 기술자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The reactant flowing through the reactant inlet may include one or more types selected from the group consisting of LNG, oxygen, nitrogen, air, and water, depending on the method of decomposing the perfluorinated compound. In the reaction section, a reaction between the exhaust gas and the reactant may be induced by thermal decomposition (heat type), direct or indirect heating and incineration (burn type), or plasma type, thereby causing decomposition of perfluorinated compounds contained in the exhaust gas. . At this time, the fluorine (F) component, which is a decomposition product of perfluorinated compounds, reacts with water to produce hydrofluoric acid (HF), and some of the nitrogen reacts with oxygen to produce nitrogen oxides such as nitrogen monoxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ). (NOx) may be generated. Meanwhile, a plasma induction device, a burner, etc. may be additionally provided according to the method mentioned above for the reaction of the exhaust gas reactants, and since this is obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따른 배가스 처리장치는 상기 반응부에 산화제를 공급하는 산화제 공급부를 포함할 수 있다. 산화제는 질소산화물과 반응하여 질소산화물을 제거할 수 있으며, 상기 산화제 공급부는 특별하게 한정되지 않으나, 예를 들어 하나 이상의 노즐 형태로 이루어져 있을 수 있다.The exhaust gas treatment device according to the present invention may include an oxidizing agent supply unit that supplies an oxidizing agent to the reaction unit. The oxidizing agent can react with nitrogen oxides to remove nitrogen oxides, and the oxidizing agent supply part is not particularly limited, but may be, for example, in the form of one or more nozzles.
상기 산화제 공급부는 반응기 내부 온도가 100 내지 300℃인 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 반응기 내부 온도가 100 내지 300℃인 위치에 산화제 공급부가 설치되는 경우, 산화제가 반응부에 분사된 후 기체로의 증발이 용이한 장점이 있다.The oxidizing agent supply unit is preferably provided at a location where the internal temperature of the reactor is 100 to 300°C. When the oxidizing agent supply unit is installed at a location where the internal temperature of the reactor is 100 to 300°C, there is an advantage that the oxidizing agent is easily evaporated into gas after being sprayed into the reaction unit.
특별하게 한정하는 것은 아니나, 상기 산화제는 아염소산나트륨(NaClO2) 및 이산화염소(ClO2)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 산화제가 아염소산나트륨 또는 이산화염소인 경우, 예를 들어, 하기와 같은 반응에 의해 질소산화물이 제거될 수 있다.Although not particularly limited, the oxidizing agent may include at least one selected from the group consisting of sodium chlorite (NaClO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ). When the oxidizing agent is sodium chlorite or chlorine dioxide, nitrogen oxides can be removed, for example, by the following reaction.
2NO + NaClO2 → 2NO2 + NaCl2NO + NaClO 2 → 2NO 2 + NaCl
5NO + 2ClO2 + H2O → 5NO2 + 2HCl5NO + 2ClO 2 + H 2 O → 5NO 2 + 2HCl
5NO2 + ClO2 + 3H2O → 5HNO3 + HCl5NO 2 + ClO 2 + 3H 2 O → 5HNO 3 + HCl
본 발명에 따른 배가스 처리장치는 상기 산화제를 저장하며, 산화제 공급부로 산화제를 공급하는 산화제 저장부를 추가로 포함할 수 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 산화제 저장부의 산화제는 펌프 등의 수단을 통해, 산화제 공급장치와 연결된 라인(line)을 따라 이송되어 반응부로 산화제를 투입할 수 있다. The exhaust gas treatment device according to the present invention stores the oxidizing agent and may further include an oxidizing agent storage unit that supplies the oxidizing agent to the oxidizing agent supply unit. As illustrated in FIG. 2, the oxidizing agent in the oxidizing agent storage unit may be transferred along a line connected to the oxidizing agent supply device through means such as a pump, thereby injecting the oxidizing agent into the reaction unit.
한편, 상기 산화제는 세정조의 세정액과 혼합되어 반응부로 공급될 수 있다. 바람직하게는, 산화제는 세정액 공급 펌프와 세정액 분사부 사이의 위치에서 혼합되어 분사될 수 있으며, 구체적으로는, 산화제 공급부로부터 공급되는 산화제는 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하는 라인 후단에서 세정액과 혼합되어 반응부로 공급될 수 있다. 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하는 라인 후단에서 상기 산화제와 세정액이 혼합되는 경우, 상대적으로 세정액의 양이 적어져, 산화제의 농도가 높아지므로, 질소산화물 제거 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the oxidizing agent may be mixed with the cleaning liquid of the cleaning tank and supplied to the reaction unit. Preferably, the oxidizing agent may be mixed and injected at a position between the cleaning liquid supply pump and the cleaning liquid injection unit. Specifically, the oxidizing agent supplied from the oxidizing agent supply unit is mixed with the cleaning liquid at the rear end of the line that transfers the cleaning liquid from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit. and can be supplied to the reaction unit. When the oxidizing agent and the cleaning liquid are mixed at the rear end of the line that transfers the cleaning liquid from the washing tank to the oxidizing agent supply unit, the amount of cleaning liquid is relatively reduced and the concentration of the oxidizing agent increases, thereby further improving the nitrogen oxide removal efficiency.
한편, 산화제와 세정액의 혼합비율은 특별하게 한정되지 않는다. 산화제의 비율이 높을수록 산화력이 높아지는 반면, 운전비용이 증가하는 문제가 있으므로, 배가스의 종류 등에 따라, 적절한 혼합비율로 운전될 수 있다. 다만, 예를 들어, 적절한 혼합비율을 도출하기 위해, 산화환원전위 계측기(Oxidation-Reduction Potential(ORP) meter)에 의하여 산화력을 측정하고, 설정된 값에 맞추어 산화제와 세정액의 혼합비율을 제어하는 방식으로 운전될 수 있다. Meanwhile, the mixing ratio of the oxidizing agent and the cleaning liquid is not particularly limited. The higher the ratio of oxidizing agent, the higher the oxidizing power, but there is a problem of increased operating costs, so it can be operated at an appropriate mixing ratio depending on the type of exhaust gas. However, for example, in order to derive an appropriate mixing ratio, the oxidizing power is measured using an oxidation-reduction potential (ORP) meter, and the mixing ratio of the oxidizing agent and cleaning solution is controlled according to the set value. It can be driven.
이에 따라, 본 발명에 따른 배가스 처리장치는 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하기 위한 수단으로 세정액 공급 펌프를 포함할 수 있으며, 세정액은 산화제 공급부와 세정조를 연결하는 라인을 통하여, 산화제 공급부로 공급될 수 있다. Accordingly, the exhaust gas treatment device according to the present invention may include a cleaning liquid supply pump as a means for transferring the cleaning liquid from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit, and the cleaning liquid is supplied to the oxidizing agent supply unit through a line connecting the oxidizing agent supply unit and the cleaning tank. It can be.
한편, 산화제와 혼합되는 세정액의 유량을 제어하기 위해 열전대를 추가로 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 산화제 공급부로 공급되는 세정액의 유량은 산화제 공급부의 하부에 설치된 열전대에서 측정된 온도가 설정된 온도로 유지되도록, 세정액 유량제어장치에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 열전대의 온도가 낮으면, 세정액의 유량을 줄이고 열전대의 온도가 높으면, 세정액의 유량을 높일 수 있는데, 세정액의 유량은 세정액 공급펌프의 RPM 조절에 의한 유량제어 및 세정액 유량제어기의 개도율 등을 조정하여 조절할 수 있다.Meanwhile, a thermocouple may be additionally included to control the flow rate of the cleaning liquid mixed with the oxidizing agent. As shown in FIG. 2, the flow rate of the cleaning liquid supplied to the oxidizing agent supply unit can be controlled by the cleaning liquid flow control device so that the temperature measured by the thermocouple installed at the bottom of the oxidizing agent supply unit is maintained at the set temperature. For example, if the temperature of the thermocouple is low, the flow rate of the cleaning fluid can be reduced, and if the temperature of the thermocouple is high, the flow rate of the cleaning fluid can be increased. The flow rate of the cleaning fluid can be controlled by adjusting the RPM of the cleaning fluid supply pump and the opening of the cleaning fluid flow controller. It can be adjusted by adjusting the rate, etc.
본 발명에 따른 배가스 처리장치는 상기 스크러버의 가스 배출부로부터 배출되는 가스의 질소산화물 농도를 측정하는 질소산화물 농도 측정부; 및 상기 측정된 질소산화물 농도에 기초하여 산화제의 투입량을 제어하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같이, 스크러버의 가스 배출부로부터 배출되는 가스의 질소산화물 농도를 측정하고 이를 기초로 산화제의 투입량을 제어함으로써, 약품의 적절한 투입량을 결정하여, 질소산화물 제거 효율을 향상시키고, 불필요한 약품의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다. The exhaust gas treatment device according to the present invention includes a nitrogen oxide concentration measuring unit that measures the nitrogen oxide concentration of the gas discharged from the gas discharge unit of the scrubber; And it may further include a control unit that controls the input amount of the oxidizing agent based on the measured nitrogen oxide concentration. In this way, by measuring the nitrogen oxide concentration of the gas discharged from the gas discharge part of the scrubber and controlling the input amount of the oxidizing agent based on this, the appropriate input amount of chemicals is determined, improving nitrogen oxide removal efficiency and eliminating unnecessary waste of chemicals. There is a preventable effect.
세정조는 반응기로부터 배출되는 가스에 세정액을 분사하여 가스를 세정하고, 분사된 세정액을 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 세정액의 분사 방식은 특별하게 한정되지 않으며, 예를 들어, 세정조 상부에 설치된 하나 이상의 노즐을 통해 분사될 수 있다. 이와 같이 노즐에서 분사되는 세정액에 불산가스가 용해되어 제거되며, 용해되지 않고 존재하는 불산가스는 후속하는 스크러버로 유입되어, 추가로 불산가스가 제거될 수 있다. The cleaning tank may serve to clean the gas by spraying a cleaning solution on the gas discharged from the reactor and to store the sprayed cleaning solution. The spraying method of the cleaning liquid is not particularly limited, and for example, it may be sprayed through one or more nozzles installed on the top of the cleaning tank. In this way, the hydrofluoric acid gas is dissolved and removed in the cleaning liquid sprayed from the nozzle, and the hydrofluoric acid gas that exists without being dissolved flows into the subsequent scrubber, so that additional hydrofluoric acid gas can be removed.
한편, 세정액으로는 특별하게 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 물이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 세정액의 순환으로 인해, 상기 세정액이 물, 불산 및 산화제를 포함할 수 있다.Meanwhile, the cleaning liquid is not particularly limited, but for example, water can be used. In the present invention, due to the circulation of the cleaning liquid, the cleaning liquid may include water, hydrofluoric acid, and an oxidizing agent.
세정조 내부에는 분사된 세정액이 수용되어 있으며, 상기 세정액은 상술한 바와 같이, 산화제 유입부로 공급되어 산화제와 혼합 후, 반응부에 투입될 수 있고, 후술하는 것과 같이, 스크러버의 세정부로 공급되어, 세정조에서 배출되는 가스를 추가로 세정할 수 있다. Inside the cleaning tank, the sprayed cleaning liquid is accommodated. As described above, the cleaning liquid is supplied to the oxidizing agent inlet, mixed with the oxidizing agent, and then injected into the reaction section. As described later, it is supplied to the cleaning section of the scrubber. , the gas discharged from the cleaning tank can be additionally cleaned.
한편, 상기 세정액은 pH가 5이하인 것이 바람직하다. 세정액의 pH가 5를초과하는 경우, 질소산화물의 제거효율이 열위해질 수 있다. 세정액의 pH를 5이하로 유지하기 위해, 상기 세정조는 pH 감지 센서, 수위 감지 센서 및 유량 제어밸브를 포함할 수 있으며, 이들의 상호 작용을 통해, 세정액의 pH를 5이하로 제어할 수 있다.Meanwhile, the cleaning solution preferably has a pH of 5 or less. If the pH of the cleaning liquid exceeds 5, the removal efficiency of nitrogen oxides may become inferior. In order to maintain the pH of the cleaning solution at 5 or less, the cleaning tank may include a pH sensor, a water level sensor and a flow control valve, and through their interaction, the pH of the cleaning solution can be controlled to 5 or less.
상기 세정조에서 배출되는 가스에 포함된 불화수소는 세정액을 분사하여 가스를 세정하는 세정부 및 세정부에서 세정된 가스가 배출되는 가스 배출부를 구비하는 스크러버로 유입되며, 세정부에서 추가로 세정되어 불화수소가 제거된 후, 가스 배출부를 통해 배출될 수 있다. Hydrogen fluoride contained in the gas discharged from the cleaning tank flows into a scrubber equipped with a cleaning unit that sprays a cleaning liquid to clean the gas and a gas discharge unit through which the gas cleaned from the cleaning unit is discharged, and is further cleaned in the cleaning unit. After the hydrogen fluoride is removed, it can be discharged through the gas outlet.
상기 세정부는 특별하게 한정하는 것은 아니나, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐 및 컬럼을 포함할 수 있으며, 상기 노즐 및 컬럼을 포함하는 세정부가 복수개 형성되어 있을 수 있다.The cleaning unit is not particularly limited, but as shown in FIG. 2, it may include a nozzle and a column, and a plurality of cleaning units including the nozzle and the column may be formed.
상기 스크러버의 세정액은 세정조로부터 공급된 것일 수 있으며, 또한, 상기 스크러버에서 사용된 세정액은 다시 세정조로 유입될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 세정액의 재순환이 가능하므로, 배가스 처리장치 운전 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The cleaning solution for the scrubber may be supplied from the cleaning tank, and the cleaning solution used in the scrubber may be flowed back into the cleaning tank. In this way, according to the present invention, recirculation of the cleaning liquid is possible, which has the effect of reducing the operating cost of the exhaust gas treatment device.
한편, 본 발명에 따른 배가스 처리장치는 전자제품 제조 공정 장치의 후단에 배치되는 것일 수 있다. 보다 상세하게는, 전자제품 제조 공정 장치의 후단에 직접 연결되어 배가스를 처리할 수 있다. 질소산화물 제거를 위해 별도의 설비가 수반되는 종래 기술과는 달리, 본 발명에 따른 배가스 처리장치는 과불화 화합물뿐만 아니라, 질소산화물 또한, 동시에 제거할 수 있으므로, 투자비용 및 운전비용을 현저하게 저감할 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, the exhaust gas treatment device according to the present invention may be placed at the rear of the electronic product manufacturing process device. More specifically, it can be directly connected to the rear end of the electronic product manufacturing process equipment to process exhaust gas. Unlike the prior art, which requires separate equipment to remove nitrogen oxides, the exhaust gas treatment device according to the present invention can simultaneously remove not only perfluorinated compounds but also nitrogen oxides, thereby significantly reducing investment and operating costs. There is an effect that can be done.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge in the field.
10: 배가스 유입부 11: 반응물 유입부
20: 반응부 30: 세정조
31: 세정액 32: 세정액 배출부
33: 세정액 분사노즐 34: 세정액 공급 펌프
35: 세정액 유량제어기 41: 습식 컬럼
42: 스크러버 세정액 분사노즐 43: 가스 배출부
50: 산화제 저장조 51: 산화제
52: 산화제 공급펌프 53: 산화제 공급부
60: 질소산화물 농도 측정부 61: 열전대
62: pH 감지 센서 63: 수위 감지 센서
64: 세정액 배출유량 제어밸브 100: 반응기
200: 세정조 300: 스크러버
1000: 배가스 처리장치10: exhaust gas inlet 11: reactant inlet
20: reaction unit 30: washing tank
31: cleaning liquid 32: cleaning liquid discharge unit
33: Cleaning liquid spray nozzle 34: Cleaning liquid supply pump
35: Cleaning liquid flow controller 41: Wet column
42: Scrubber cleaning liquid spray nozzle 43: Gas discharge part
50: oxidizing agent storage tank 51: oxidizing agent
52: oxidizing agent supply pump 53: oxidizing agent supply unit
60: nitrogen oxide concentration measuring unit 61: thermocouple
62: pH detection sensor 63: Water level detection sensor
64: Cleaning liquid discharge flow control valve 100: Reactor
200: Cleaning tank 300: Scrubber
1000: Flue gas treatment device
Claims (17)
상기 반응기로부터 배출되는 가스에 세정액을 분사하여 가스를 세정하고, 분사된 세정액이 저장되는 세정조; 및
상기 세정조로부터 배출되는 가스가 유입되며, 세정액을 분사하여 가스를 세정하는 세정부 및 세정부에서 세정된 가스가 배출되는 가스 배출부를 구비하는 스크러버;를 포함하고,
상기 산화제는 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하는 라인 후단에서, 세정액과 혼합되어 반응부로 공급되는, 배가스 처리장치.
An exhaust gas inlet, a reactant inlet where reactants reacting with the exhaust gas are introduced, and a reaction unit where the exhaust gas and reactants react; and a reactor including an oxidizing agent supply section that supplies an oxidizing agent to the reaction section;
a cleaning tank that cleans the gas by spraying a cleaning solution on the gas discharged from the reactor and stores the sprayed cleaning solution; and
A scrubber including a scrubber into which the gas discharged from the cleaning tank flows, a scrubber that sprays a cleaning liquid to clean the gas, and a gas discharge portion through which the gas cleaned by the scrubber is discharged,
The oxidizing agent is mixed with the cleaning solution at the rear end of the line that transfers the cleaning solution from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit, and is supplied to the reaction unit.
상기 배가스는 전자제품 제조공정에서 배출되는 배가스인, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device in which the exhaust gas is exhaust gas discharged from an electronic product manufacturing process.
상기 배가스는 과불화 화합물(perfluorinated compound)을 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device wherein the exhaust gas contains a perfluorinated compound.
상기 반응물은 LNG, 산소, 질소, 공기 및 물로 이루어진 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The reactant is an exhaust gas treatment device comprising at least one selected from the group consisting of LNG, oxygen, nitrogen, air, and water.
상기 산화제 공급부는 반응기 내부 온도가 100 내지 300℃인 위치에 구비되는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The oxidizing agent supply unit is provided at a location where the internal temperature of the reactor is 100 to 300 ° C.
산화제를 저장하며, 상기 산화제 공급부로 산화제를 공급하는 산화제 저장부를 추가로 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device that stores an oxidizing agent and further includes an oxidizing agent storage unit that supplies the oxidizing agent to the oxidizing agent supply unit.
상기 산화제는 아염소산나트륨(NaClO2) 및 이산화염소(ClO2)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The oxidizing agent is an exhaust gas treatment device comprising at least one selected from the group consisting of sodium chlorite (NaClO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ).
상기 세정조의 세정액을 산화제 공급부로 이송하기 위한 세정액 공급 펌프, 상기 산화제와 혼합되는 세정액의 유량을 제어하는 세정액 유량제어기 및 열전대를 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device comprising a cleaning fluid supply pump for transferring the cleaning fluid from the cleaning tank to the oxidizing agent supply unit, a cleaning fluid flow rate controller for controlling the flow rate of the cleaning fluid mixed with the oxidizing agent, and a thermocouple.
상기 가스 배출부로부터 배출되는 가스의 질소산화물 농도를 측정하는 질소산화물 농도 측정부; 및 상기 측정된 질소산화물 농도에 기초하여 산화제의 투입량을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
a nitrogen oxide concentration measuring unit that measures the nitrogen oxide concentration of the gas discharged from the gas discharge unit; And an exhaust gas treatment device further comprising a control unit that controls the input amount of the oxidizing agent based on the measured nitrogen oxide concentration.
상기 세정액은 pH가 5이하인, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The cleaning liquid has a pH of 5 or less.
상기 세정조는 pH 감지 센서, 수위 감지 센서 및 유량 제어밸브를 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The cleaning tank is an exhaust gas treatment device including a pH sensor, a water level sensor, and a flow control valve.
상기 스크러버는 복수개의 세정부를 포함하는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The scrubber is an exhaust gas treatment device including a plurality of cleaning units.
상기 스크러버의 세정액은 세정조로부터 공급되는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device in which the cleaning liquid of the scrubber is supplied from a cleaning tank.
상기 스크러버에서 사용된 세정액은 세정조로 유입되는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
An exhaust gas treatment device in which the cleaning liquid used in the scrubber flows into a cleaning tank.
상기 배가스 처리장치는 전자제품 제조 공정 장치의 후단에 배치되는, 배가스 처리장치.
According to paragraph 1,
The exhaust gas processing device is an exhaust gas processing device disposed at a rear end of an electronic product manufacturing process device.
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|---|---|---|---|
| KR1020210108868A KR102621792B1 (en) | 2021-08-18 | 2021-08-18 | Exhaust gas treatment apparatus |
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