KR19990076119A - Exhaust gas treatment system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것으로, 공정 폐가스에 대한 히팅튜브내에서의 지체시간을 늘려 히팅튜브내에서 공정 폐가스를 완전반응시켜 변환시키고, 공정 폐가스를 안전한 상태로 냉각튜브를 거쳐 소정의 절차를 통해 외부로 배기시킴으로서, 공정 폐가스로 인해 설비손상, 환경오염 및 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus, which increases the delay time in a heating tube for a process waste gas to completely react the process waste gas in the heating tube and converts the process waste gas into a safe state through a cooling tube in a predetermined state. By exhausting to the outside through, the process waste gas can be prevented from damage to the installation, environmental pollution and safety accidents.
Description
본 발명은 배기가스 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히팅튜브(heating tube)내에서의 공정 폐가스의 지체시간을 늘여 공정 폐가스의 소정 특성 변환 효율을 향상시킨 배기가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas treating apparatus, and more particularly, to an exhaust gas treating apparatus which increases the delay time of the process waste gas in a heating tube and improves the conversion efficiency of a predetermined characteristic of the process waste gas.
최근, 세계적으로 환경오염에 대한 관심이 날로 높아지면서 환경보호에 대한 법적 규제가 강화되고 있다.In recent years, with increasing interest in environmental pollution around the world, legal regulations on environmental protection have been tightened.
이에 반도체 업계는 의무준수의 소극적 태도를 벗어나 환경오염 방지시설 및 폐기물 처리시설 등의 주요 환경보존시설 부분에 많은 투자를 하고 있다.Accordingly, the semiconductor industry is investing in major environmental preservation facilities, such as environmental pollution prevention facilities and waste disposal facilities, beyond the passive attitude of compliance.
예를 들어, 반도체 소자를 제조하는 반도체 제조 공정에는 여러 종류의 공정가스들이 사용된다. 이러한 공정가스는 자연발화성, 부식성, 맹독성의 특성을 갖고 있으며, 실제 공정에서 이용된 후 배출된다.For example, various kinds of process gases are used in a semiconductor manufacturing process for manufacturing a semiconductor device. These process gases are characterized by spontaneous flammability, corrosiveness, and toxicity, and are discharged after being used in the actual process.
이러한 공정 폐가스가 별도의 처리과정 없이 대지중에 배출되면, 대기오염, 토양오염,안전 사고 등이 유발되어 사람 및 동식물에 치명적인 피해를 입히게 된다.If these process waste gases are discharged to the ground without any separate treatment, air pollution, soil pollution, safety accidents, and the like may cause fatal damage to people and animals and plants.
이를 방지하기 위해서 공정 폐가스를 안전한 상태 또는 환경 기준치 이하 상태로 처리한 후 대기중에 방출하며, 폐가스의 처리는 건식 또는 습식의 배기가스 처리장치, 즉, 스크러버로 수행된다.In order to prevent this, the process waste gas is treated in a safe state or below an environmental standard and then released into the atmosphere. The waste gas is treated with a dry or wet exhaust gas treatment device, that is, a scrubber.
통상적으로 반도체 제조공장에 설치되는 스크러버는 기종 및 제조사별로 다르며, 일반적인 건식 스크러버는 하기에 언급한 바와 같은 구성을 갖는다.Typically, the scrubber installed in the semiconductor manufacturing plant is different depending on the type and manufacturer, the general dry scrubber has a configuration as mentioned below.
도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 공정에 이용된 공정 폐가스는 진공펌프(미도시)에 의해 공정설비(미도시)에서 배기되어 건식 스크러버에 유입된다.As shown in FIG. 1, the process waste gas used in a predetermined process is exhausted from a process facility (not shown) by a vacuum pump (not shown) and flows into a dry scrubber.
건식 스크러버는 공정 폐가스가 유입되는 가스유입부(1)와, 유입된 공정 폐가스를 소정 온도로 히팅하는 히팅튜브(2)와, 히팅된 공정 폐가스를 쿨링하는 쿨링튜브(3)와, 쿨링된 공정 폐가스를 배기하는 가스배기부(4)를 캐비넷(5) 내부에 구비한다.The dry scrubber includes a gas inlet 1 through which process waste gas is introduced, a heating tube 2 for heating the introduced process waste gas to a predetermined temperature, a cooling tube 3 for cooling the heated process waste gas, and a cooled process. The gas exhaust part 4 which exhausts waste gas is provided in the cabinet 5.
여기서, 건식 스크러버의 작용을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Here, look at in more detail the action of the dry scrubber as follows.
먼저, 공정설비(미도시)로부터 배출되는 공정 폐가스는 진공펌프(미도시)에 의해 가스유입부(1)를 거쳐 히팅튜브(2)로 유입된다.First, the process waste gas discharged from the process facility (not shown) is introduced into the heating tube 2 through the gas inlet 1 by a vacuum pump (not shown).
히팅튜브(2)는 둘레에 설치된 히터(6)에 의해 내부가 가열되며, 히팅튜브로 유입된 공정 폐가스는 약 600~800℃의 고온으로 히팅 처리된 후 배출되며, 히팅 처리 과정에서 공정 폐가스는 맹독성, 폭발성 및 부식성과 같은 특성이 변환되어 안전성을 갖는다.The heating tube (2) is heated inside by the heater (6) installed around, the process waste gas flowing into the heating tube is discharged after the heating treatment at a high temperature of about 600 ~ 800 ℃, the process waste gas in the heating process Properties such as high toxicity, explosiveness and corrosiveness are converted to have safety.
그리고, 전술한 특성 변환된 공정 폐가스는 플랜지(7)로 히팅튜브(2)와 연결된 쿨링튜브(3)로 유입되며, 쿨링튜브(3)에서 고온의 고정 폐가스는 쿨러(8)의 작용으로 쿨링되고, 소정 레벨의 온도로 쿨링된 공정 폐가스는 가스배기부(4)를 통해 배출된다.In addition, the above-described characteristic converted process waste gas is introduced into the cooling tube 3 connected to the heating tube 2 by the flange 7, and the high temperature fixed waste gas is cooled by the action of the cooler 8 in the cooling tube 3. The process waste gas cooled to a predetermined level of temperature is discharged through the gas exhaust unit 4.
그러나, 공정 폐가스가 전술한 히팅튜브를 통과할 때 층류(laminarflow)상태로 통과함으로서 공정 폐가스가 히팅튜브내에서 지체하는 시간이 짧고, 이에 따라, 공정 폐가스의 반응시간이 짧아져 공정 폐가스의 특성이 완전히 안전된 수준까지로 변환되지 않은 불완전한 상태로 배출된다.However, when the process waste gas passes through the heating tube described above, the process waste gas is delayed in the heating tube by passing through in a laminar flow state, and thus, the reaction time of the process waste gas is shortened, thereby improving the characteristics of the process waste gas. Emissions are incomplete, not converted to a completely safe level.
불완전처리되어 배출되는 공정 폐가스는 배출 경로를 이루는 설비를 부식시키거나 누출되어 화재 또는 폭발 등으로 설비의 심각한 손상을 발생시키는 문제점이 있었다.Process waste gas discharged by incomplete treatment has a problem of causing a serious damage to the equipment due to a fire or explosion due to corrosion or leakage of equipment constituting the discharge path.
또한, 불완전처리된 공정 폐가스가 대기로 배출되는 경우 심각한 환경오염을 유발할 수 뿐만 아니라 인체 및 동물에 치명적인 영향을 미치는 문제점이 있었다.In addition, when the incompletely treated process waste gas is discharged into the atmosphere, not only can cause serious environmental pollution, but also has a fatal effect on humans and animals.
따라서, 본 발명의 목적은 소정 공정에 이용되어 배출되는 공정 폐가스의 특성을 안전한 수준으로 변화시키는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to change the characteristics of the process waste gas discharged for use in a predetermined process to a safe level.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기술에 의한 배기가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing an exhaust gas treating apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 실시예에 의한 배기가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도.Figure 2 is a schematic view showing an exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment according to the present invention.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 소정 공정을 거친 폐가스를 히팅으로 소정 특성을 변환시켜서 배출하는 히팅튜브를 구비하는 배기가스 처리장치에 있어서, 히팅튜브의 내부에 반복적으로 굴곡된 형상을 갖는 소정 경로를 통하여 상기 폐가스가 흐르도록 가이드하는 가이드 수단이 설치됨으로써 상기 폐가스가 소정 특성의 변화에 필요한 최소한의 시간 경과 후 상기 히팅튜브로부터 배출되도록 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a waste gas treatment apparatus including a heating tube for discharging the waste gas that has undergone a predetermined process by converting the predetermined characteristic into heating, and has a predetermined shape repeatedly curved inside the heating tube. Guide means for guiding the waste gas to flow through the path is provided so that the waste gas is discharged from the heating tube after a minimum time elapsed necessary for a change in a predetermined characteristic.
이때, 가이드 수단은 폐가스의 흐름을 일 방향으로 안내하는 복수개의 가이드판이 상기 히팅 챔버의 내벽에 대향되도록 분리되어 대향 내벽에 설치된 가이드 판끼리 서로 엇갈리도록 설치되어 이루어질 수 있으며, 이때, 공정 폐가스 반응시 발생하는 파우더가 가이드판에 적재되는 것을 방지할 수 있도록 가이드판을 하향 경사지게 설치함이 바람직하고, 가이드판에 복수개의 관통홀이 형성될 수 있다.At this time, the guide means may be formed so that a plurality of guide plates for guiding the flow of waste gas in one direction are separated to face the inner wall of the heating chamber so that the guide plates installed on the opposite inner wall are staggered with each other. The guide plate may be installed to be inclined downward so as to prevent the generated powder from being loaded on the guide plate, and a plurality of through holes may be formed in the guide plate.
또한, 가이드판은 높은 온도에서 외형이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 히팅튜브의 내벽과 동일한 금속재질, 예를 들어, 인코넬 재질을 사용하여 구성될 수 있다.In addition, the guide plate may be configured using the same metal material as the inner wall of the heating tube, for example, Inconel material so as to prevent the deformation of the outer shape at a high temperature.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 의한 건식 스크러버를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a dry scrubber according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
소정의 공정에 이용된 공정 폐가스는 진공펌프(미도시)에 의해 건식 스크러버에 유입된다.The process waste gas used in the predetermined process is introduced into the dry scrubber by a vacuum pump (not shown).
도 2를 참조하면, 건식 스크러버는 캐비넷(10)과, 캐비넷(10) 내부로 관통되어 공정 폐가스가 유입되는 가스유입부(12)와, 가스유입부(12)로부터 유입되는 공정 폐가스를 소정 특성의 변화에 필요한 최소한의 시간 동안 지체시키면서 히팅하여 배출하는 히팅튜브(14)와, 플랜지(15)로 히팅튜브(14)와 결합되고 히팅튜브(14)로부터 유입되는 공정 폐가스를 쿨링하는 쿨링튜브(16)와, 쿨링튜브(16)로부터 공정 폐가스가 캐비넷(10) 외부의 소정 이송부분(미도시)으로 배출되는 가스배기부(18)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the dry scrubber has a predetermined characteristic of a cabinet 10, a gas inlet 12 penetrating into the cabinet 10, into which process waste gas is introduced, and a process waste gas introduced from the gas inlet 12. Heating tube 14 for heating and discharging while delaying the minimum time required for the change of the cooling tube and the cooling tube coupled to the heating tube 14 by the flange 15 and cooling the process waste gas flowing from the heating tube 14 ( 16 and a gas exhaust unit 18 through which the process waste gas is discharged from the cooling tube 16 to a predetermined transfer part (not shown) outside the cabinet 10.
히팅튜브(14)는 가스유입부(12)와 연통되며, 외벽에 코일링되어 공정 폐가스를 히팅하는 히팅코일(22)이 설치되고, 내벽에 공정폐가스가 반복적으로 굴곡된 지그재그 형상을 갖는 소정 경로를 통하여 흐르도록 가이드하는 복수개의 가이드판(26)이 설치된다,The heating tube 14 is in communication with the gas inlet 12, the heating coil 22 is coiled on the outer wall is installed to heat the process waste gas, a predetermined path having a zigzag shape in which the process waste gas is repeatedly curved on the inner wall A plurality of guide plate 26 is installed to guide the flow through the,
가이드판(26)은 공정 폐가스의 흐름이 와류로써 지그재그 형태의 경로로 진행되도록 히팅튜브(14)의 내벽에 대향 분리되어 서로 엇갈리게 설치되도록 구성되며, 이때, 가이드판(26)은 공정 폐가스 흐름 방향으로 하향 경사지게 설치되고, 각 가이드판(26)에는 소정 직경을 갖는 관통홀(28)들이 형성된다. 이들 관통홀(28)들은 공정 폐가스가 히팅에 의해 반응하면서 발생되는 파우더(미도시)가 가이드판(26) 상부면에 적재되는 것을 방지하기 위하여 형성된 것이다,The guide plate 26 is configured to be separated from each other by being separated from the inner wall of the heating tube 14 so that the flow of the process waste gas proceeds in a zigzag path as a vortex, and the guide plate 26 is installed in the process waste gas flow direction. It is installed to be inclined downward, each guide plate 26 is formed with a through hole 28 having a predetermined diameter. These through holes 28 are formed to prevent the powder (not shown) generated while the process waste gas reacts by heating from being loaded on the upper surface of the guide plate 26.
이때, 가이드판(26)은 히팅튜브(14)의 내벽과 동일한 금속 재질, 예를 들어, 인코넬(inconel)로 사용하여 높은 온도로 인해 가이드판(26)의 형상이 변형되는 것이 방지된다.At this time, the guide plate 26 is made of the same metal material as the inner wall of the heating tube 14, for example, inconel (inconel) to prevent the shape of the guide plate 26 due to the high temperature is prevented.
또한, 쿨링튜브(16)는 히팅튜브(14)와 플래지(15) 결합으로 연통되며, 외면에 코일링되어 히팅된 상태로 유입되는 공정 폐가스를 쿨링시키는 쿨링코일(32)이 설치되고, 쿨링된 공정 폐가스가 캐비넷(10) 외부로 배기되도록 가스배기부(18)에 연결된다.In addition, the cooling tube 16 is in communication with the heating tube 14 and the flange 15 is coupled, the cooling coil 32 is installed on the outer surface to cool the process waste gas flowing into the heated state is installed, the cooled The process waste gas is connected to the gas exhaust unit 18 so as to be exhausted outside the cabinet 10.
이와 같은 구조로 이루어진 건식 스크러버의 작용을 살펴보면, 먼저, 소정 공정을 완료한 다음 잔존하는 공정 폐가스가 진공펌프(미도시)를 거쳐 가스유입부(12)를 통해 히팅튜브(14)로 유입되면, 공정 폐가스는 가이드판(26)들에 의해 가이드 굴곡되어 와류성으로 지그재그 형상의 경로를 통하여 흐른다.Looking at the action of the dry scrubber having such a structure, first, after the predetermined process is completed, the remaining process waste gas is introduced into the heating tube 14 through the gas inlet 12 through a vacuum pump (not shown), The process waste gas is guided by the guide plates 26 and flows through the zigzag path in a vortex manner.
이렇게 가이드판(26)에 의해 공정 폐가스의 흐름 경로가 가이드됨으로써 공정 폐가스는 히팅튜브(14)내에서 반응에 필요한 충분한 시간 동안 지체되고, 지체 시간 동안 공정 폐가스는 히팅되어서 특성이 변화된다. 공정 폐가스는 지체 시간 동안의 특성변화로 맹독성, 자연발화성 및 부식성을 잃게 되고 안전한 상태로 변환된다.As the flow path of the process waste gas is guided by the guide plate 26, the process waste gas is delayed for a sufficient time necessary for reaction in the heating tube 14, and the process waste gas is heated during the delay time to change characteristics. Process waste gases lose their highly toxic, spontaneous and corrosive properties due to changes in their lag time and are converted to a safe state.
또한, 공정 폐가스가 반응하면서 발생하는 파우더(미도시)는 가이드판(26)의 경사면과 관통홀(28)을 통해 쉽게 하부로 떨어져 집진기(미도시)로 채집되며, 고온 상태하의 안전된 공정 폐가스는 플랜지(15) 연결되어 연통된 쿨링튜브(16)로 유입되어 소정 온도로 쿨링된 다음 가스배기부(18)를 통해 캐비넷(10) 외부로 배기된다.In addition, the powder (not shown) generated by the reaction of the process waste gas is easily dropped downward through the inclined surface of the guide plate 26 and the through hole 28 and collected by a dust collector (not shown). The flange 15 is introduced into the cooling tube 16 connected and communicated and cooled to a predetermined temperature, and then exhausted to the outside of the cabinet 10 through the gas exhaust unit 18.
이와 같이 히팅튜브내에서 공정 폐가스의 특성 변환에 필요한 소정의 지체 시간을 가짐으로써 공정 폐가스는 완전 변환되고, 이로써, 공정 폐가스에 의해 설비손상, 환경오염 및 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.In this way, the process waste gas is completely converted by having a predetermined delay time required for the conversion of the characteristics of the process waste gas in the heating tube, thereby preventing damage to the facility, environmental pollution, and safety accidents caused by the process waste gas.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 공정 폐가스에 대한 히팅튜브내에서의 지체시간을 늘려 히팅튜브내에서 공정 폐가스를 완전반응시켜 변환시키고, 공정 폐가스를 안전한 상태로 냉각튜브를 거쳐 소정의 절차를 통해 외부로 배기시킴으로서, 공정 폐가스로 인해 설비손상, 환경오염 및 안전사고가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.As described above, the present invention increases the delay time in the heating tube for the process waste gas to completely react the process waste gas in the heating tube, and converts the process waste gas through a cooling tube in a safe state through a predetermined procedure. By exhausting to the outside, there is an effect of preventing the damage to the facility, environmental pollution and safety accidents caused by the process waste gas.
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