KR20000047724A

KR20000047724A - 배기가스 정화방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000047724A
Application number: KR1019990052721A
Authority: KR
Inventors: 데루스에하치; 미야노야스사다; 아키타노보루; 오츠카겐지; 시마다다카시
Original assignee: 야마자키로이치; 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2000-07-25
Also published as: JP5134587B2; JP2009183950A; US6331281B1; CN1133484C; CN1256961A; TW414722B; KR100621275B1; SG75989A1

Abstract

본 발명은 암모니아함유 배기가스를 가열하에서 암모니아분해촉매(니켈, 루테늄 등)와 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하고, 그 결과로 나온 혼합기체를 배기가스에 남은 미분해암모니아를 흡착하기 위해 암모니아흡착제(합성제올라이트 등)와 접촉시켜 배기가스를 정화하고, 후속으로 흡착제를 가열하여 재생하는 한편 이와동시에 흡착제에서 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 가열하에서 암모니아분해촉매 혹은 또다른 암모니아분해촉매와 접촉시키는 것으로된 암모니아함유 배기가스 정화방법과 또한 이방법을 실행하기위한 장치를 발표한다. 상기 방법과 장치에 의해, 반도체생산공정 및 유사한 공정에서 배출되는 암모니아함유 배기가스를 불필요한 부산물생성없이 또한 2차처리를 요하지 않고 효율적이고도 완벽하게 정화할 수 있게된다.

Description

배기가스 정화방법 및 장치 {PROCESS AND APPARATUS FOR CLEANING EXHAUST GAS}

본 발명은 암모니아함유 배기가스 정화방법과 장치에 관계한다. 더 구체적으로, 본 발명은 반도체제조공정 혹은 화학처리공정에서 배출되는 암모니아함유 배기가스의 정화방법과 장치에 관계한다.

암모니아는 최근에 반도체제조공업, 광전자공업, 정밀기기제조공업, 초경합금재료공업, 악세서리제조업 등의 발전과 함께 각 제조공정에 널리 사용되고 있다. 상술한 산업 중에서, 대량의 암모니아를 이용하는 공정은 합성반도체의 질화물필름 제조공정이다.

암모니아는 합성반도체 제조공정에 반드시 필요한 물질이지만 독성이 크기 때문에 시간당 평균 허용한계치(TLV-TWA)를 25ppm 로 제한하고 있다. 따라서, 암모니아함유 기가스를 대기중에 방출하면 인체와 환경에 해가된다. 따라서, 암모니아는 반도체제조 등에 사용한 후 대기배출하기에 앞서 반드시 정화처리해야한다.

또한, 다량의 암모니아를 화학공업에 이용하기도 한다. 이 경우에도 암모니아함유 배기가스는 정화후 배출해야한다.

여기서 암모니아함유 배기가스 정화방법은 (1) 암모니아함유 배기가스를 황산 등의 산성수용액과 접촉시켜 황산암모늄 같은 염 형태로 암모니아를 포집시켜 기체를 정화하는 방법; (2) 암모니아함유 배기가스를 연소로에 공급하여 암모니아를 물과 질소로 전환시켜 정화하는 방법; (3) 암모니아함유 배기가스를 무수계 암모니아유해물-제거제와 접촉시켜 기체를 정화하는 방법; (4) 암모니아함유 배기가스를 고온조건에서 암모니아 분해촉매 접촉하여 암모니아를 질소와 수소로 전환 시켜 기체를 정화하는 방법; (5) 암모니아 분해촉매와 무수계 암모니아유해물-제거제의 조합에 의해 암모니아함유 배기가스를 정화하는 방법 등이 있다.

그러나, 상술한 방법들은 하기와 같은 문제점이 있다.

(1) 황산 등의 산성수용액과 접촉시키는 정화방법은 정화처리시 다량의 암모늄염이 부산물로 생성되는 결점이 있다.

(2) 연소로에서의 연소처리에 따른 정화방법은 배기가스가 대부분 고정상태로 배출되는 것이 아니기 때문에 기체유속, 연소성분 등의 변화로 인해 불완전연소 혹은 이상연소나 폭발의 위험이 수반될 가능성이 있다는 단점을 가질뿐 아니라, 또한 연소처리시 유해한 질소산화물을 발생시킨다는 결점이 있다.

(3) 기체를 무수계 암모니아유해물-제거제와 접촉시키는 정화방법은 기체에 함유된 다량의 암모니아를 처리할 때 다량의 유해물제거제가 필요하므로 비용이 많이들고 따라서 정화처리에 대형처리장치가 필요하다는 단점이 있다.

(4) 기체를 고온조건에서 암모니아 분해촉매와 접촉시키는 정화방법은 암모니아 분해비가 반응물간의 화학평형에 의해 결정되므로 정화된 배기가스 속에 수십 내지 수백 ppm 농도의 미분해물이 잔류한다는 단점이 있다. 또한,

(5) 분해촉매와 유해물제거제의 조합에 의한 정화방법은 처리된 배기가스내에 존재하는 수십 내지 수백 ppm 농도의 암모니아 고농축물 때문에 다량의 유해물제거제가 필요하다는 문제가 있다.

상기와 같은 이유 때문에 고정화기능을 갖고, 정화후처리를 촉진하며 정화후 배기가스내 암모니아의 영향을 최소화하고 또한 저비용으로 암모니아함유 기체를 처리할 수 있는 소형장치 및 효율적인 방법을 개발하는 것이 절실히 요구되고 있다.

이와같은 조건에서, 본 발명자는 상술한 문제를 해결하기 위해 연구개발에 집중하였다. 그결과 암모니아함유 배기가스를 암모니아 분해촉매와 고온에서 접촉시켜 암모니아를 질소 및 수소로 분해한 후, 다시 기체속에 남아있는 미분해된 암모니아를 흡착제와 접촉시켜 분리하고, 계속해서 흡착제를 가열재생하는데 이용할 배기가스를 상기 암모니아 분해촉매와 또다시 접촉시키는 단계로 구성된 방법에 의해 암모니아함유 기체를 거의 완벽하게 정화할 수 있음을 발견하였다. 또한 처리된 기체는 흡착제 가열재생용도로 사용하는 이 기체를 별도로 제공된 또다른 암모니아 분해촉매(제2 암모니아 분해촉매)와 접촉시켜 암모니아 농도를 최소화한 조건에서 배출시킬 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명은 상술한 발견에 따라 달성하게 된 것이다.

구체적으로, 본 발명은 암모니아함유 배기가스를 고온조건에서 적어도 하나의 암모니아 분해촉매 트레인(train)과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하고, 그 결과로 나온 혼합기체를 배기가스내 남아있는 미분해된 암모니아를 흡착하도록 설치한 적어도 하나의 암모니아흡착제 트레인과 접촉시켜 배기가스를 정화하고, 계속해서 흡착제를 가열하여 재생시키고 흡착제에 흡착된 암모니아를 함유한 상기 재생된 배기가스를 고온에서 상술한 암모니아 분해촉매나 혹은 또다른 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 탈착된 암모니아를 함유한 배기가스를 정화하는 단계로 구성된 암모니아함유 배기가스 정화방법에 관계한다.

또한 본 발명은 내부에 암모니아 분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아 분해컬럼; 내부에 암모니아 흡착제를 충전하고 후속단에 가열기를 장착한 암모니아 흡착컬럼을 포함하고, 또한 상기 구성은 흡착제 가열재생시 발생하는 회수된 배기가스를 별도로 제공된 상기 암모니아 분해촉매 혹은 또다른 암모니아 분해촉매에 공급할 수 있도록 된 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치에도 관계한다.

도 1 은 본 발명에 따른 배기가스 정화장치(회수된 배기가스가 암모니아 분해컬럼을 순환통과함)의 한 예를 보여주는 개략도.

도 2 는 본 발명에 따른 배기가스 정화장치(회수된 배기가스가 제2 암모니아 분해컬럼을 통해 정화되고 그 뒤 배출됨)의 한 예를 보여주는 개략도.

도 3 은 본 발명에 따른 배기가스 정화장치(회수된 배기가스가 암모니아 분해컬럼을 통해 정화되고 그 뒤 배출됨)의 한 예를 보여주는 개략도.

도 4 는 본 발명에 따른 배기가스 정화장치(회수된 배기가스가 제2 암모니아 분해컬럼을 통해 정화되고 그 뒤 배출됨)의 한 예를 보여주는 개략도.

도 5 는 본 발명에 따른 배기가스 정화장치(회수된 배기가스가 암모니아 분해컬럼을 통해 정화되고 그 뒤 배출됨)의 한 예를 보여주는 개략도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1. 배기가스 공급관 2,2'. 열교환기

3, 3'. 암모니아 분해컬럼 4,4',21. 암모니아 분해촉매 5,5',10,10',22. 가열기 6,6',16,19,31. 배관

7',11,11',13,14,14',25,26,28,30,32,38,38',40,40'. 밸브

8,8'. 암모니아 흡착컬럼 9,9'. 암모니아 흡착제

12,23,29,34,41. 배기가스 배출관 15. 송풍기

17,17',18,18',27,33,39,39'. 냉각기 20. 제2 암모니아 분해컬럼

24: 불활성기체 공급관

본 발명의 제1실시형태는 암모니아함유 배기가스를 고온조건에서 적어도 1개의 암모니아 분해촉매 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하고, 그 결과로 나온 혼합기체를 적어도 2개의 암모니아흡착제 트레인과 교대로 접촉시켜 상기 흡착제를 제공하여 배기가스내 남아있는 미분해된 암모니아를 흡착시켜 배기가스를 정화하고, 또한 그후 교대로 흡착제를 가열재생하고 또한 흡착제에서 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 고온하에서 상기 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계들을 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화방법에 관계한다.

본 발명의 제2 실시형태는 암모니아함유 배기가스를 고온조건에서 적어도 1개의 암모니아 분해촉매 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하고, 그 결과로 나온 혼합기체를 적어도 2개의 암모니아흡착제 트레인과 교대로 접촉시켜 상기 흡착제를 제공하여 배기가스내 남아있는 미분해된 암모니아를 흡착시켜 배기가스를 정화하고, 또한 그후 교대로 흡착제를 가열재생하고 또한 흡착제에서 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 고온하에서 또다른 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계들을 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화방법에 관계한다.

본 발명의 제3 실시형태는 암모니아함유 배기가스를 고온조건에서 적어도 하나의 암모니아 분해촉매 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하고, 그 결과로 나온 혼합기체를 배기가스에 남아있는 미분해 암모니아를 흡착하도록 제공된 하나의 암모니아흡착제 트레인과 접촉시켜 배기가스를 정화하고, 그후 흡착제를 가열재생하고 또한 흡착제에서 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 고온하에서 또다른 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계들을 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화방법에 관계한다.

본 발명의 제4 실시형태는 각각 암모니아 분해촉매 및 암모니아 흡착제로 구성되고 또한 교대식으로 평행하게 병렬배치된 적어도 2개의 트레인에 각각 암모니아함유 배기가스를 공급하는 단계와, 상기 암모니아함유 배기가스를 상기 트레인의 촉매와 접촉시켜 암모니아를 질소 및 수소로 분해하는 단계와, 또한 그 결과로 나온 혼합기체를 상기 트레인의 흡착제와 접촉시켜 배기가스내 남아있는 미분해 암모니아를 흡착분리하여 배기가스를 정화처리하는 한편 필요시 이를 재생하기 위해 다른 트레인의 흡착제를 가열하고, 또한 상기 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 고온하에서 상기 다른트레인의 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계들을 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화방법을 제공한다.

본 발명의 제5 실시형태는 내부에 암모니아 분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아 분해컬럼, 또한 각각의 내부에 암모니아 흡착제를 충전하고 가열기를 장착한 것으로서 후속단에서 교대식으로 평행하게 병렬배치된 적어도 2개의 암모니아 흡착컬럼, 또한 상기 암모니아 분해컬럼과 별도로 설치된 것으로서 상기 흡착제를 가열재생할 때 발생하는 회수된 배기가스를 암모니아 분해촉매가 내부에 충전되고 또한 가열기가 장착된 또다른 암모니아 분해컬럼에 공급할 설비를 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화장치에 관계한다.

본 발명의 제7 실시형태는 또한 내부에 암모니아 분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아 분해컬럼, 또한 내부에 암모니아 흡착제를 충전하고 가열기를 장착한 것으로서 후속단에 있는 1개의 암모니아 흡착컬럼 트레인, 또한 상기 흡착제를 가열재생할 때 발생하는 회수된 배기가스를 상기 암모니아 분해컬럼과 별도로 설치된 것으로서 암모니아 분해촉매를 내부에 충전하고 또한 가열기를 장착한 또다른 암모니아 분해컬럼에 공급할 설비를 포함하는 암모니아함유 배기가스 정화장치를 제공한다.

본 발명의 제8 실시형태는 또한 내부에 암모니아 분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아 분해컬럼으로 각각 구성되고 교대식으로 평행하게 병렬배치된 적어도 2개의 트레인과 내부에 암모니아 흡착제를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아 흡착컬럼을 포함하고, 상기의 구성은 각 트레인의 암모니아 흡착컬럼으로부터의 배출가스 일부를 재생용기체로서 다른쪽 트레인의 흡착제에 교대공급할 수 있고 또한 상기 다른쪽 트레인의 흡착제로부터 회수된 배기가스를 암모니아 분해컬럼을 통해 정화시킬 수 있도록 된 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치도 제공한다.

본 발명은 반도체 제조공정과 함께 화학처리공정에서 배출되는 암모니아함유 기체의 정화처리에 관계한다.

본 발명은 암모니아함유 기체를 암모니아 분해촉매에 접촉시켜 이 기체에 함유된 암모니아를 질소와 수소로 분해하고 그후 암모니아 흡착제가 처리기체 내에 함유된 미분해 암모니아를 포집하고, 제거된 미분해 암모니아로부터 기체를 배출시키고, 또한 흡착제의 가열재생시 이 흡착제로부터 탈착되는 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 처리된 기체를 배출하고, 또는 상기 회수된 배기가스를 암모니아 분해촉매 및 암모니아 흡착제가 조합된 계를 통해 순환시켜 처리된 기체를 배출하는 단계들로 구성된 암모니아함유 기체 정화방법에 관계한다.

본 발명에 이용되는 암모니아 분해촉매는 특별한 제한없이 암모니아를 수소와 질소로 기체상분해할 수 있으면 된다. 사용촉매의 예를들면 종래의 것으로서 니켈, 철, 팔라듐, 백금, 루테늄 등의 금속과 금속의 화합물로된 촉매, 유효성분으로 상기 금속이나 화합물을 포함하고 특히 태블릿성형 혹은 압출성형 등으로 제조한 촉매, 또한 상술한 금속이나 화합물 이외의 다수 촉매종류를 포함한 촉매 등이 있다. 이중 류테늄촉매는 저온에서도 높은 암모니아 분화활성 효과를 갖기 때문에 바람직하다.

상술한 예의 촉매는 금속염용액이 알루미나 등의 담체에 침지 혹은 점착되는 방법에 의해 제조가능하며 이 방법에서 분체형 금속화합물은 윤활제로 태블릿화 하거나 혹은 금속화합물 함유슬러리를 압출성형된다. 그러나, 시중에서 구입하는 암모니아 분해촉매도 사용할 수 있다.

암모니아 분해촉매의 형태는 특별한 제한이 없으나 통상 고리, 태블릿, 칼럼, 구형 등을 예로 들 수 있다. 암모니아 분해촉매는 대체로 금속컬럼에 충전하며(여기서 "암모니아분해컬럼" 이라한다) 고정탑 형태로 이용된다. 암모니아 분해촉매를 칼럼에 충전하여 사용할 경우 충전길이는 보통 약 50 내지 3000mm 정도이다. 더 구체적으로, 이 길이는 암모니아함유 기체에 들어있는 암모니아의 농도, 처리될 기체의 유속, 반응온도, 촉매의 형상 등에 따라 정해진 것이다.

암모니아를 본 발명에서 분해하는 조건은 암모니아함유 기체내 들어있는 암모니아 농도로 제한되지 않는다. 농도가 거의 100%에 도달할 때라도, 암모니아는 사전처리없이 스스로 촉매분해할 수 있다. 암모니아 분해시 반응온도는 보통 450 내지 1200℃ 범위이며 바람직하게는 600 내지 900℃ 이다. 암모니아 분해는 조작압력 감소시 더 바람직하며 따라서 감압에서 암모니아를 분해할 수 있다. 그러나, 조작압력은 0.01 내지 1MPa 이 보통이며 조작성 측면에서는 0.09 내지 0.5MPa 범위가 바람직하다.

암모니아 분해컬럼의 암모니아함유 배기가스의 표면 선형속도(LV)는 배기가스내 함유된 암모니아농도, 암모니아 분해촉매의 충전길이, 반응온도 등에 따라 결정되고 일반적으로, 0.1 내지 200cm/sec, 바람직하게는 0℃ 및 대기압조건에서 1 내지 50cm/sec 범위이다.

상기 조건에서 배기가스에 함유된 암모니아를 분해하면, 암모니아 농도는 분해컬럼 출구에서 60 내지 1000ppm 까지 저하된다.

암모니아 분해촉매가 분해컬럼에 충전된 부분을 상기 칼럼에 위치한 가열기로 원하는 반응온도상에서 유지시킨다. 배기가스를 암모니아 분해컬럼에 공급하기 전, 배기가스를 반응온도까지 가열하는 방법에 따라 상기가스를 가열기로 예열시킬 수 있으며 이 방법에서 배기가스는 암모니아 분해컬럼에서 들어온 배기가스와 열교환한다.

본 발명에서 사용할 수 있는 암모니아 흡착제의 예를 들면 천연제올라이트, 합성제올라이트, 활성탄, 알루미나, 실리카겔 및 실리카 알루미나 등이 있다. 이 중에서 합성제올라이트, 활성탄 등은 안정하고 강력한 흡착력을 갖기 때문에 바람직하다. 바람직하게는 미세공직경 4Å 나 5Å 정도의 합성제올라이트를 사용한다 (유니온쇼와사 혹은 린데사 제품, 분자체 4A, 5A).

암모니아 흡착제는 통상 금속컬럼내 충전된 형태로 사용한다 (여기서는 "암모니아흡착컬럼" 이라함). 실제 사용하기에 앞서서, 암모니아 흡착제를 활성화시킨 후 배기가스가 암모니아분해컬럼에서 나와 암모니아 흡착제와 접촉함으로써 물리적흡착을 통해 미분해된 암모니아를 흡착분리시킨다.

본 발명에 있어서, 암모니아 흡착제와 접촉할 때 암모니아 분해컬럼에서 나온 배기가스의 조작압력은 특별한 제한이 없으나 대기압, 감압 혹은 승압으로 설정할 수 있다. 덧붙여서, 암모니아 흡착제와 접촉시 암모니아 분해컬럼에서 나온 배기가스의 초선형속도(LV)는 보통 1 내지 30cm/sec 바람직하게는 5 내지 15cm/sec 범위이다.

또한 암모니아 흡착제와 접촉시, 상기 분해컬럼에서 나온 배기가스의 온도는 보통 100℃ 이하, 바람직하게는 70℃이하이며 더욱 바람직하게는 정상온도(0 내지 50℃) 범위이다.

암모니아를 흡착분리하는데 이용한 흡착제는 암모니아를 함유하지 않은 무수기체를 고온하에서 통과시킬 때 재활성화한다 (여기서는 "흡착제의 가열재생" 이라고 함). 흡착제 가열재생시의 온도는 흡착제 종류에 따라 변화하므로 정확하게 결정할 수 없으나 흡착시 대체로 100 내지 350℃ 범위를 넘지 않는 온도로 설정한다.

흡착제의 가열재생은 고온하에서 암모니아함유 배기가스(여기서는 "셀프기체" 라고 함)의 정화에 의해 생성된 퍼지기체 일부를 통과시켜 실행할 수도 있다.

다음에서, 본 발명은 본 발명에 따른 배기가스 정화장치의 한 예를 개략적으로 도시한 도 1을 참조하여 더 상세히 설명한다.

암모니아함유 배기가스는 배기가스 공급관(1)과 열교환기(2)를 통해 암모니아 분해컬럼(3)에 공급한다. 내부에 암모니아 분해촉매(4)를 충전하고 가열기(5)로 가열하는 암모니아 분해컬럼(3)에서 배기가스에 함유된 암모니아는 대부분 질소와 수소로 분해된다. 암모니아 분해컬럼(3)에서 배출된 기체는 열교환기(2), 냉각기(17), 배관(6) 및 밸브(7)를 통과하면서 주변의 정상온도를 유지하는 암모니아 흡착컬럼(8) 속으로 공급된다.

암모니아 흡착컬럼(8)의 내부는 합성제올라이트 같은 활성흡착제(9)를 충전하고, 분해컬럼(3)에서 배출된 기체내의 미분해 암모니아가 상기 제올라이트에 흡착되어 상기 기체로부터 분리되며 따라서 정화된 배기가스가 밸브(11)와 배기가스 정화관(12)을 통과해 대기중으로 배출된다.

상기 기체배출시, 흡착컬럼(8)의 배출가스 일부는 밸브(13)를 통해 고온상태의 암모니아 흡착컬럼(8') 속으로 공급되며 이곳에서 암모니가가 흡착된 상태의 흡착제(9')를 가열재생시킨다. 흡착컬럼(8')으로부터 배출되고 또한 다량의 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스는 냉각기(18'), 밸브(14'), 송풍기(15), 배관(16) 및 배기가스 공급관(1)을 통해 암모니아 분해컬럼(3) 속으로 공급된다.

또한, 가열재생이 완료되면 가열기(10')에 의한 암모니아 흡착컬럼(8') 가열과정을 중단시키고 상기 칼럼을 정상온도 정도로 냉각시켜 암모니아 흡착컬럼(8)으로 교환할 수 있게 준비한다.

암모니아 흡착컬럼(8)내 흡착제의 흡착량아 포화량에 도달하거나, 혹은 암모니아유출량이 배기가스 속에서 확인되거나 상기 유출물이 생기면, 기체통로를 밸브(7)에서 밸브(7')로, 밸브(11)을 밸브(11')로 변경하여 배출가스의 통로를 암모니아 흡착컬럼(8)에서 흡착컬럼(8')쪽으로 바꾼다.

더욱더, 암모니아 흡착컬럼(8)의 가열재생 역시 칼럼(8')의 경우와 동일한 방식으로 시행하여 변경에 대비한다.

상술한 절차에 따라, 암모니아함유 배기가스내 함유된 암모니아를 대기압하에서 암모니아 배출없이 완전정화할 수 있다.

암모니아분해컬럼의 배출가스속에 있는 미분해암모니아의 농도는 촉매분해조건에 따라 상이하나 통상 60 내지 1000ppm 범위이며 따라서 미분해암모니아는 암모니아흡착컬럼(8)이나(8')에서의 흡착반응으로 쉽게 분리할 수 있다.

상술한 계통적절차에 따라 배기가스 정화후 암모니아가 완전제거된 정화기체를 배출할 수 있으며 이에의해 열원이나 추진력제공원 용도의 전력을 제외하고 보조재료 혹은 원료없이 암모니아함유 배기가스를 2차처리를 요하는 기타 부산물의 발생없이 완벽하게 정화할 수 있다.

도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명에서, 가열재생시 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 상기 암모니아 분해컬럼(20)과 별도로 설치된 또다른 암모니아 분해컬럼(여기서는 제2 암모니아분해컬럼 이라고 함)속으로 공급하면 배기가스내 함유된 암모니아를 질소와 수소로 분리하는 것이 가능하다.

제2 암모니아분해컬럼의 배출기체는 희석한 후 대기중에 배출할 수 있으며 이는, 상기 배출기체 내의 미분해암모니아 농도가 약 60 내지 1000ppm 범위로서 정화대상인 초기 암모니아함유 배기가스내의 암모니아농도와 비교할 때 현저히 감소하였기 때문이다. 이 경우 그러나, 제2 암모니아분해컬럼내의 분해효율에 근거한 양의 미분해암모니아가 대기중에 배출되는 것은 피할수 없다.

도 3에서 도시된 바와 같이 본 발명은 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼을 조합하여 암모니아함유 배기가스를 정화하는 것이 가능하다. 유사하게, 도 4에서 도시한 바와 같이 암모니아분해컬럼, 암모니아흡착컬럼 및 제2암모니아분해컬럼의 조합에 의해 암모니아함유 배기가스를 정화할 수 있다. 상술한 어떤 경우에서나, 암모니아흡착컬럼의 가열재생도중에 암모니아분해컬럼의 배출기체 흡착처리가 불가능하기 때문에 배기가스 정화처리를 불가피하게 간헐적으로 해야한다.

또한, 본 발명에 있어서, 도 5에서 설명한 바와 같이 각각 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼으로 구성된 2개의 트레인을 평행하게 설비하고, 또한 어느쪽의 암모니아흡착컬럼의 배출기체 일부를 다른쪽을 위한 흡착-재생용 기체로 공급할 수 있도록 하는 흡착시스템을 구성하고, 또한 교대로 변경조작이 가능함으로써 암모니아함유 배기가스를 정화할 수도 있다.

정화시스템이 도 5에서처럼 각각 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼으로 구성된 2개의 트레인을 평행하게 설치하여 교대로 변경할 수 있는 경우라도, 상기 시스템은 불활성기체를 각 암모니아흡착컬럼을 위해 외부에서 재생용기체의 용도로 공급하도록 구성되었을 경우, 본 발명에 따른 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼의 조합체 속에 포함되거나 이것과 동류에 속한다.

본 발명은 또한 후단계처리 같이 제2암모니아분해컬럼의 배출기체를 무수형 암모니아정화제를 사용하거나 혹은 산수용액을 이용한 습식흡착법을 통해 혹은, 연소로에 기체를 공급하여 정화할 수도 있다. 본 발명에 따른 정화시스템을 상술한 후단계처리와 함께 이용하는 경우, 처리시스템에 무수암모니아 정화제, 산수용액, 연료 등의 보조재료 및 공급원이 필요하다. 그렇지만 암모니아가 제거된 상태의 청정한 기체가 배출되며 따라서 암모니아함유 배기가스를 거의 완벽하게 정할 수 있다.

흡착제로부터 회수된 배기가스를 암모니아분해컬럼에 공급하여 기체를 정화하고 다시, 도 3 및 5에서 도시한 바와 같이 이 기체를 배출하면 배기가스는 제2 암모니아분해컬럼의 배출기체의 상술한 후단계처리 등의 방식에 따라 처리될 수 있다.

그밖에도, 본 발명에 따른 흡착제의 가열재생시 제2 암모니아분해컬럼과 또한 상술한 암모니아흡착컬럼과 별도로 설치한 암모니아흡착컬럼(여기서는 제2 암모니아흡착컬럼 이라고한다)의 조합으로된 1개의 트레인속에 탈착 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 공급하여 상기의 배기가스를 정화할 수도 있다. 그러나, 상기의 정화시스템은 기본적인 측면에서 본 발명의 한가지 변형에 불과하며 따라서 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

도 1 내지 5에서 도시한 본 발명에 따른 배기가스 정화장치는 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 암모니아분해컬럼, 분해처리후 기체에 남아있는 미분해암모니아를 흡착분리하는 암모니아흡착컬럼, 또한 배관이나 또는 가열재생시 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 암모니아분해컬럼속에 공급할 장치들을 포함한다.

바람직하게는 암모니아분해컬럼의 구성재질로서 반응온도조건만을 만족하는 것이 아니라 또한 배기가스에 함유된 암모니아의 분해에 의해 생성된 질소나 수소 때문에 수소무름현상 혹은 질화반응 등을 일으킬 가능성이 거의 없고 또한 INCO사 제품인 니켈크롬합금 Incoloy 800 및 Inconel 600 로 시판되고 있는 금속을 사용한다.

널리 공지된 가열방법을 이용하여 암모니아분해컬럼을 가열하며 이 방법은 상술한 수단 이외에도 또한 가열기를 암모니아분해컬럼의 외측에 장착하는 방법, 암모니아분해촉매의 충전부에 가열기를 설치하는 방법, 또한 예열기를 암모니아분해컬럼 상류부에 설치하는 방법 등을 실현할 수 있다. 또한 암모니아분해컬럼내 유입기체와 여기서 배출되는 기체간의 열교환반응이 효과적으로 일어나 열효율개선을 가져오는 구성형태를 채택할 수도 있다.

암모니아흡착컬럼 구성재질로서는 SUS 304, SUS 316 및 SUS316L 같은 내식성재료를 이용한다. 또한, 가열기를 암모니아흡착컬럼의 외부에 장착하거나 칼럼내에 구비하는 방법을 선택하기도 한다.

본 발명에서는 단1개의 흡착컬럼을 이용하여 암모니아함유 배기가스를 정화할수도 있으나 적어도 2개의 흡착컬럼을 병렬로 평행하게 배열하여 미분해암모니아의 흡착력 및 흡착제의 가열재생 반응을 각 칼럼에서 교대로 실행하고 그결과 암모니아함유 배기가스의 연속정화처리를 가능하게하는 구성형태를 선택하면 더욱 바람직하다. 정화장치에는 또한 배관, 냉각기, 밸브 등 흡착제 가열재생을 위한 불활성기체나 자체가스를 공급할 부대설비가 함께 장착된다.

또한, 암모니아흡착컬럼에 산소와 질소를 포함한 일반기체 등의 불순물을 흡착 및 제거하기 위한 공지의 기체정화장치와 유사한 구조물을 함께 설비할 수도 있다.

본 발명에서 암모니아흡착컬럼의 절반중 후반부에 통과검출수단을 설치하여 흡착컬럼중 하나의 통과부보다 앞서서, 혹은 암모니아흡착컬럼과 또한 후단계에 설치된 준비용 암모니아흡착컬럼 사이에서 다른 흡착컬럼으로 변경할 수 있다. 통과부 검출수단의 예로서 기체분석용 시료추출관 및 암모니아검출기가 포함된다.

본 발명에 따른 배기가스 정화장치에는 펌프, 송풍기, 불활성기체 등의 공급관 등을 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 암모니아분해컬럼에 공급할 목적으로 장착할 수 있으며 이에의해 상기 기체는 흡착제 가열재생 실행시 이곳을 순환통과하면 정화된다. 각 장치의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 전술한 방식으로 배기가스 정화장치를 구성하면 암모니아함유 배기가스를 연속적으로 효과적으로, 또한 완벽하게 정화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 암모니아를 함유한 회수된 배기가스가 별도의 설비된 제2 암모니아분해컬럼에 공급되고 그후 이것의 암모니아가 질소와 수소로 분해되며, 다시 상기 컬럼의 배출기체를 대기중에 배출하는 경우, 정화시스템은 배기가스를 다량의 불활성기체나 공기와 혼합할 수 있도록 구성한다.

제2 암모니아분해컬럼의 배출기체를 무수 암모니아정화제나 산수용액으로 정화처리하는 경우 또한 연소로에서 정화처리하는 경우, 각각에 상응하는 공지장치를 사용할 수 있으며 또한 이 정화시스템은 특별히 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 흡착제의 가열재생시 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 제2 암모니아분해컬럼 및 제2 암모니아흡착컬럼의 조합으로된 하나의 트레인속으로 공급하여 상기 배기가스를 순환통과시켜 정화처리할 수 있다. 그러나, 상기 정화시스템은 단지 기본적인 측면에서 암모니아분해컬럼과 하나 혹은 다수의 암모니아흡착컬럼의 조합체에 불과하며 따라서 본 발명의 범위에 포함된다.

다음은, 본 발명을 비교예와 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명한 것이며 본 발명의 범위를 이에 한정하지는 않는다.

실시예1

< 배기가스 정화장치의 제작 >

암모니아분해컬럼으로서, Incoloy 800 재질로되고 내경 83mm 및 길이 1000mm로된 튜브형반응기를 제작했다. 이렇게 제작된 반응기에는 직경 5mm 및 길이 5mm로 된 니켈기초 칼럼형 암모니아분해촉매를 500mm 충전길이로 충전했으며 이는 담체인 100중량비의 알루미나에 지지된 18중량비의 니켈로 구성되었다. 반응기 외부에는 전기가열기를 장착하여 외부가열할 수 있게 했으며 이에따라 암모니아분해컬럼이 완성되었다.

계속해서, 각각 내경 108.3mm 및 길이 1350mm으로된 SUS316재질의 암모니아흡착컬럼 2개를 제작하였다. 흡착컬럼에는 각각 내부에 암모니아흡착제인 직경 1.6mm 및 길이5mm의 칼럼형 합성제올라이트(분자체 5A, Union Showa사 제작)을 1200mm 충전높이로 충전하였다. 흡착컬럼 각각의 외부에는 전기히터를 장착하여 외부가열할 수 있게 했으며 이에따라 암모니아흡착컬럼이 완성되었다.

따라서, 도 1에서 도시한 바와 같은 배기가스 정화장치를 상술한 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼, 열교환기, 냉각기 및 송풍기를 이용하여 제작하였다.

< 배기가스 정화장치의 준비 >

정화장치내 대기를 질소로 교체한 후 암모니아분해컬럼을 800℃ 로 가열하였다. 계속해서, 정화장치에 20부피%의 암모니아, 5부피% 수소, 또한 75%의 질소로 된 배기가스를 도 1"배기가스 정화장치"에서 보는 바와 같은 배기가스 공급관(1)으로부터 대기압하에서 50Nℓ/분의 유속으로 충전하였다.

암모니아분해컬럼에서 나온 배출기체는 암모니아흡착컬럼을 경유하여 배기가스배출관으로부터 배출되며 반면, 암모니아흡착컬럼(8)(5Nℓ/분)에서 나온 배출기체 일부는 밸브(13)를 경유하여 10시간동안 300 로 가열되었던 암모니아흡착컬럼(8')에 공급되어 상기컬럼(8')내에서의 흡착제 재생을 수행한다. 그후, 흡착컬럼(8')은 가열을 중단하고 정상온도 근처로 냉각되어 후속교대를 준비하도록 된다. 반면에 흡착컬럼(8')에서 나온 회수된 배기가스는 냉각기(18'), 밸브(14'), 송풍기(15) 및 배관(16)을 통해 배기가스공급관(1) 속에 공급되었다.

암모니아분해컬럼(3)의 배출기체를 암모니아흡착컬럼(8)에 100시간동안 공급한 후 이 공급선을 암모니아흡착컬럼(8')쪽으로 변경하여 다시 100시간동안 공급했다. 한편, 암모니아흡착컬럼(8)내 흡착제를 상술한것과 동일한 방식으로 실행하여 배기가스정화장치를 준비했다. 암모니아흡착컬럼(8).(8') 내 흡착조작은 각각 정상온도에서 실행했다.

< 배기가스 정화실험 >

암모니아분해컬럼의 배출가스의 공급을 암모니아흡착컬럼(8)으로 변경하였고 이 곳을 정상온도로 유지하여 배기가스 정화실험을 시작하고 이 칼럼(8)(5Nℓ/분)의 일부를 암모니아흡착컬럼(8')에 약 10시간에 걸쳐 공급하여 암모니아흡착컬럼(8')내에서 흡착제재생을 시행하였다.

배기가스 정화시, 암모니아분해컬럼(3)에서 배출된 기체의 일부 및 암모니아흡착컬럼(8)에서 배출된 기체의 일부를 정확한 시간간격으로 표본추출하여 여기에 함유된 암모니아의 농도를 측정하였다.

이결과, 암모니아흡착컬럼(8)에서 나온 배출기체에서는 암모니아함유 배기가스 공급개시후 198시간동안 암모니아가 검출되지 않았으며 199시간이 지나는 시점에서 배출기체내의 암모니아농도가 TLV-TMA를 초과했다. 이결과를 표1에 수록한다. 이에 관하여 상기 배출기체내 암모니아농도는 열전도형 검출기 및 기체검출기와 함께 기체크로마토그래피법으로 측정을 실행하였다 (Gas Tec Co., Ltd. 사 제품, 검출최저한계값 0.2ppm).

표 1

정화실험에서 시간경과 및 암모니아농도

시간경과(시간)	5	50	100	150	199
분해컬럼배출구에서의 농도(ppm)	620	640	650	630	630
흡착컬럼배출구에서의 농도(ppm)	n.d	n.d	n.d	n.d	30

[주] n.d: 검출되지않음

실시예2

실시예1에서 사용한 배기가스 및 암모니아함유 배기가스의 정화장치를 사용하여 배기가스 정화실험을 실행했다. 암모니아흡착을 두컬럼 중 어느 하나에서 실행하는 동안 가열재생처리는 나머지 하나에서 실시하였다. 상기절차를 교대반복하여, 정화실험 개시부터 흡착컬럼(8) 혹은 (8')의 출구에서의 암모니아농도가 TLV-TMA (25ppm)의 상한값에 도달했을 때의 시점까지(통과시간) 시간경과에 대해 측정했다. 그 결과를 표2에 나타낸다. 표에서 교대반복된 가열재생을 암모니아흡착컬럼(8) 이나 (8') 중 어느것에서의 흡착용량감소없이 확실하게 수행하였음을 알수 있었다.

표 2

반복횟수와 통과시간

	암모니아흡착컬럼(8)	암모니아흡착컬럼(8')
1회	198	202
2회	205	201
3회	196	204
4회	208	199
5회	197	210

실시예3

5부피%의 암모니아, 5부피%의 수소 및 90%의 질소로 구성된 암모니아함유배기가스를 이용한 것을 제외하고 실시예1의 방법을 반복하여 배기가스 정화실험을 실시하였으며 암모니아분해컬럼을 800℃ 대신 600℃로 가열하였고, 반면에 암모니아분해컬럼(8)의 배출기체와 암모니아흡착컬럼(8')의 배출기체에 대하여 암모니아농도 및 변화를 측정하였다. 그 결과를 표3에 나타내었다. 암모니아흡착컬럼(8)의 배출기체내 암모니아 농도는 암모니아함유 배기가스의 공급개시로부터 168시간 동안 검출한계값보다 높지 않았으나 169시간이 지난 시점부터 상기농도가 65ppm에 도달하였다.

표 3

정화실험에서의 시간경과 및 암모니아농도

시간경과(시간)	5	50	100	150	199
분해컬럼배출구에서의 농도(ppm)	780	760	770	780	780
흡착컬럼배출구에서의 농도(ppm)	n.d	n.d	n.d	n.d	65

[주] n.d: 검출되지않음

실시예4

암모니아 통과를 검출할 목적의 기체시료추출 배관을 각 암모니아흡착컬럼 각각의 흡착제충전부 하단에서 위로 150mm 위치에 설치한 점을 제외하고 실시예1에서 사용한 정화장치를 사용하여 배기가스 정화실험을 실행했다. 그후, 실시예1과 동일한 방식으로 암모니아함유 배기가스의 정화 및 흡착컬럼의 가열재생 실험을 실시했다. 기체시료추출배관을 흡착컬럼에 장착한 부분에서 암모니아통과가 검출되었을 경우 기체공급을 다른쪽 흡착컬럼으로 변경하여 1500시간동안 배기가스 정화실험을 계속했다.

그결과, 배기가스 정화실험 전기간 동안 청정배출기체에서 전혀 암모니아를 검출할 수 없었으며 따라서 완벽한 정화처리가 이루어졌음이 확인되었다.

실시예5

< 배기가스정화장치의 제작 >

실시예1에서 제작된 암모니아분해컬럼을 제1 암모니아분해컬럼으로 사용했다. 계속해서, 제2 암모니아분해컬럼은 Incoloy 800으로 제작되고 내경83mm 및 길이 600mm 으로 되고 암모니아분해촉매를 실시예1과 마찬가지로 350mm의 충전길이로 충전시킨 튜브형반응기로서 제작되었다. 실시예1의 암모니아흡착컬럼은 각각 암모니아통과량 검출을 목적으로한 기체시료추출배관을 각 암모니아흡착컬럼의 흡착제충전부 하단으로부터 위로 150mm 떨어진 위치에 장착하여 사용했다. 따라서, 도 2에서 도시한 배기가스 정화장치를 암모니아분해컬럼과 암모니아흡착컬럼을 상술한 바와 같이 사용하여 제작했다.

< 배기가스 정화실험 >

제1 암모니아분해컬럼과 제2 암모니아분해컬럼은 각각 900℃로 유지했다. 제1 암모니아흡착컬럼과 제2 암모니아흡착컬럼이 통과전 교대변경되는 교대시스템을 사용하여 각각 정상온도 및 300℃에서 암모니아흡착 및 흡착제재생처리를 실행했다. 한편, 정화장치에는 20부피%의 암모니아, 5부피%의 수소 및 75부피%의 질소로된 배기가스를 대기압하에서 960시간동안에 걸쳐 50Nℓ/분의 유속으로 충전했다. 흡착제재생시 병류식으로, 자체가스를 각각 5시간동안 5Nℓ/분의 유속으로 흡착컬럼에 통과시켰으며, 흡착컬럼에서 배출된 회수배기가스를 제2 암모니아분해컬럼에 통과시키고 제2 암모니아분해컬럼의 배출기체는 기체질소로 희석한 후 대기중에 방출했다.

그결과, 암모니아흡착컬럼의 배출기체내 암모니아 영향은 실험 전체에서 발견되지 않았으며 제2 암모니아분해컬럼의 배출기체내 암모니아농도는 최대값이 520ppm 이었다.

실시예6

< 배기가스 정화장치의 제작 >

실시예1과 각각 동일하나, 내부에 암모니아분해촉매로서 알루미나에 지지된 0.3중량%의 금속루테늄이 충전된 2개의 암모니아분해컬럼을 제작했다. 덧붙여서, 실시예1과 각각 동일한 2개의 암모니아흡착컬럼을 제작했다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같은 배기가스정화장치는, 각각 1개의 암모니아분해컬럼 및 1개의 암모니아흡착컬럼으로 구성되고 또한 암모니아분해컬럼 병렬식으로 평행하게 배치된 2개의 트레인으로 구성되는 구조의 암모니아분해컬럼 및 암모니아흡착컬럼을 이용하여 조립하였다.

< 배기가스 정화실험 >

트레인 중 하나에 장착된 암모니아분해컬럼 및 다른 트레인에 장착된 암모니아분해컬럼을 각각 600℃ 로 유지했다. 트레인 중 하나에 장착된 암모니아흡착컬럼 및 다른 트레인에 장착된 암모니아흡착컬럼을 통과전에 교대로 교환시켜 정상온도 및 300℃의 온도에서 각각 암모니아흡착 및 흡착제재생처리를 수행하고 또한 정화장치에는 20부피% 암모니아, 5부피% 수소 및 75부피% 질소로된 배기가스를 100Nℓ/분의 유속으로 960시간에 걸쳐 충전하였다. 이와 함께, 흡착제 재생시 자체기체가 5Nℓ/분의 유속으로 각각 5시간동안 흡착컬럼을 통과하였고, 흡착컬럼에서 회수된 배기가스는 동일트레인내의 암모니아분해컬럼을 통과하였으며, 또한 상기 암모니아분해컬럼에서의 배출기체는 기체상질소에 의해 희석된후 대기중으로 방출된다.

결과적으로, 각 암모니아흡착컬럼에서의 배출기체를 실험기간 내내 발견할 수 없었으며 또한 각 암모니아분해컬럼에서의 배출기체내 암모니아농도는 최고치가 860ppm 으로 나타났다.

<비교예1>

실시예1의 절차를 암모니아흡착컬럼(8) 및 (8')내에서 각 흡착제를 제거한 점을 제외하고 동일한 암모니아함유 배기가스 정화실험을 실시했다.

그결과, 전체실험기간동안 배기가스 정화관 속에 적어도 600ppm 의 미분해 암모니아가 함유된 것으로 나타났다.

배기가스 정화방법과 장치를 이용하면 배기가스에 함유된 암모니아 농도와 관계없이 암모니아함유 배기가스의 초고효율 정화처리가 가능하다. 특히, 암모니아 흡착컬럼에서 회수된 배기가스를 암모니아분해컬럼에 공급하여 순환처리하는 경우 암모니아가 없는 상태로 정화처리한 후 청정기체를 배출할 수가 있다. 즉, 암모니아함유 배기가스는 보조재료나 공급원을 사용할 필요없이 연속적으로 또한 거의 완벽하게 정화할 수 있다.

암모니아흡착컬럼으로부터의 회수배기가스를 제2분해컬럼에 공급하는 경우, 1차처리의 목적인 본래의 암모니아함유 배기가스보다 현저히 농도가 감소한 암모니아를 함유한 청정기체를 제공할 수 있다. 또한, 제2암모니아분해컬럼에서 나온 배출기체를 무수 암모니아정화제, 산수용액 혹은 연소로를 이용하여 후단계처리를 포함한 복합처리의 대상으로할 경우, 역시 거의 완벽하게 정화할 수 있다.

Claims

암모니아함유 배기가스를 가열하에서 적어도 하나의 암모니아분해촉매 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계와, 그 결과로 나온 혼합기체를 배기가스에 남은 미분해암모니아를 흡착하기 위해 설치된 적어도 하나의 암모니아흡착제 트레인과 접촉시켜 배기가스를 정화하는 단계와, 후속으로 흡착제를 가열하여 재생하는 단계와 또한 이와동시에 흡착제에서 탈착된 암모니아를 함유한 회수된 배기가스를 가열하에서 암모니아분해촉매 혹은 또다른 암모니아분해촉매와 접촉시켜 탈착된 암모니아를 함유하는 배기가스를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화방법.
제 1 항에 있어서,

암모니아함유 배기가스를 가열하에서 적어도 하나의 암모니아분해컬럼 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계와, 그결과로 나온 혼합기체를 서로 교체되는 적어도 2개의 암모니아흡착제 트레인 중 어느 하나와 접촉시켜 상기 흡착제가 배기가스내에 남은 미분해암모니아를 흡착할 수 있도록하여 배기가스를 정화하는 단계와 또한 이와동시에 가열하에서 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

암모니아함유 배기가스를 가열하에서 적어도 하나의 암모니아분해컬럼 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계와, 그결과로 나온 혼합기체를 서로 교체되는 적어도 2개의 암모니아흡착제 트레인 중 어느 하나와 접촉시켜 상기 흡착제가 배기가스내에 남은 미분해암모니아를 흡착할 수 있도록하여 배기가스를 정화하는 단계와, 또한 그후에 가열하에서 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 또다른 암모니아분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

암모니아함유 배기가스를 가열하에서 적어도 하나의 암모니아분해컬럼 트레인과 접촉시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계와, 그결과로 나온 혼합기체를 1개의 암모니아흡착제 트레인과 접촉시켜 상기 흡착제가 배기가스내에 남은 미분해암모니아를 흡착할 수 있도록하여 배기가스를 정화하는 단계와, 후속으로 흡착제를 가열하여 재생하는 단계와 또한 이와동시에 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해촉매 혹은 또다른 암모니아분해촉매와 접촉시켜 상기 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

각각 암모니아 분해촉매 및 암모니아 흡착제로 구성되고 또한 교대식으로 평행하게 병렬배치된 적어도 2개의 트레인 중 하나에 암모니아함유 배기가스를 공급하는 단계와, 상기 암모니아함유 배기가스를 상기 트레인의 분해촉매와 접촉시켜 암모니아를 질소 및 수소로 분해하는 단계와, 또한 그 결과로 나온 혼합기체를 상기 트레인의 흡착제와 접촉시켜 배기가스내 남아있는 미분해 암모니아를 흡착분리하여 배기가스를 정화처리하고 이와동시에 필요시 이를 재생하기 위해 또다른 트레인의 흡착제를 가열하는 단계와, 또한 상기 흡착제로부터 탈착된 암모니아를 함유하는 회수된 배기가스를 가열하에서 상기 다른트레인의 암모니아 분해촉매와 접촉시켜 탈착된 암모니아가 함유된 배기가스를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

상기 암모니아분해촉매는 유효성분으로서 니켈, 철, 팔라듐, 백금, 루테늄 및 이들의 화합물로된 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 함유하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

상기 배기가스가 450 내지 1200℃ 범위의 온도에서 암모니아분해촉매와 접촉하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

상기 배기가스가 최고 100℃의 온도에서 암모니아흡착제와 접촉하는 것을 특징으로하는 정화방법.
제 1 항에 있어서,

암모니아흡착제의 가열재생에 사용하는 기체는 흡착제 혹은 불활성기체에서 발생된 배출기체의 일부인 것을 특징으로하는 정화방법.
내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아분해컬럼과, 후속단에 암모니아흡착제를 충전하고 가열기를 장착한 적어도 하나의 암모니아흡착컬럼 트레인과, 또한 흡착제 가열재생시 발생되는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해촉매 혹은 이것과 별도로 제공한 또다른 암모니아분해촉매에 공급하도록된 구조물을 포함하는 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치.
제 10 항에 있어서,

내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아분해컬럼과, 후속단에 교대방식으로 평행하게 병렬배치되고 각각의 내부에 암모니아흡착제를 충전하고 또한 가열기를 장착한 적어도 2개의 암모니아흡착컬럼 트레인과, 또한 흡착제 가열재생시 발생되는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해컬럼에 공급하도록된 설비를 포함하는 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치.
제 10 항에 있어서,

내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아분해컬럼과, 후속단에 교대방식으로 평행하게 병렬배치되고 각각의 내부에 암모니아흡착제를 충전하고 또한 가열기를 장착한 적어도 2개의 암모니아흡착컬럼 트레인과, 또한 흡착제 가열재생시 발생되는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해컬럼과 별도로 설치된 한편 내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 또한 가열기를 장착한 또다른 암모니아분해컬럼에 공급하도록된 설비를 포함하는 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치.
제 10 항에 있어서,

내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아분해컬럼과, 후속단의 내부에 암모니아흡착제를 충전하고 또한 가열기를 장착한 1개의 암모니아흡착컬럼 트레인과, 또한 흡착제 가열재생시 발생되는 회수된 배기가스를 상기 암모니아분해컬럼과 별도로 설치된 한편 내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 또한 가열기를 장착한 또다른 암모니아분해컬럼에 공급하도록된 설비를 포함하는 것을 특징으로하는 암모니아함유 배기가스 정화장치.
제 10 항에 있어서,

교대방식으로 평행하게 병렬배치되고, 각각의 내부에 암모니아분해촉매를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아분해컬럼 및 역시 내부에 암모니아흡착제를 충전하고 가열기를 장착한 암모니아흡착컬럼으로 구성되는 적어도 2개의 트레인과, 또한 1개의 트레인내의 암모니아흡착컬럼으로부터의 배출기체 일부를 다른 트레인내의 흡착제에 교대식으로 공급하여 이것을 재생처리하고 또한 상기 다른 트레인의 흡착제로부터 회수된 배기가스를 이 트레인내의 암모니아분해컬럼에 통과시켜 정화되게하는 구조물을 포함하는 것을 특징으로하는 정화장치.
제 10 항에 있어서,

암모니아 통과검출수단이 암모니아흡착컬럼 하단부나 혹은 암모니아흡착컬럼과 이 칼럼의 후속단에 장착된 암모니아흡착 대기컬럼 사이에 설치되는 것을 특징으로하는 정화장치.