KR200170776Y1 - Gas scrubber system - Google Patents

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KR200170776Y1
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김성훈
김태훈
서봉규
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주식회사태양테크
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Abstract

본 고안은 화학 공정 등에 사용된 후 배출되는 폐가스를 청정 공기로 정화시키기 위한 가스 스크러버 시스템에 관한 것이다. 본 고안의 가스 스크러버 시스템은 화학 공정에서 발생하는 고온 연소성 폐가스를 도입하여 열에 의해 산화시키며, 폐가스 도입구, 중앙 연소실, 폐가스 배출구 및 중앙 연소실을 둘러싸는 히터 엘리먼트를 갖는 고온 연소 장치와; 물을 전기분해한 분해가스를 발생시키는 전기분해 장치와; 폐가스 도입구의 중앙에서 하방을 향하여 설치되고, 전기분해 장치로부터의 분해가스를 중앙 연소실 내로 분사하는 분해가스 분사노즐을 포함한다.The present invention relates to a gas scrubber system for purifying waste gas discharged after being used in a chemical process or the like with clean air. The gas scrubber system of the present invention introduces a high temperature combustible waste gas generated in a chemical process and is oxidized by heat, and has a high temperature combustion device having a heater element surrounding a waste gas inlet, a central combustion chamber, a waste gas outlet, and a central combustion chamber; An electrolysis device for generating cracked gas of electrolyzed water; It is provided downward from the center of the waste gas inlet, and includes a cracked gas injection nozzle for injecting cracked gas from the electrolysis device into the central combustion chamber.

Description

가스 스크러버 시스템{GAS SCRUBBER SYSTEM}Gas Scrubber System {GAS SCRUBBER SYSTEM}

본 고안은 화학 공정 등에 사용된 후 배출되는 폐가스를 청정 공기로 정화시키기 위한 가스 스크러버 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a gas scrubber system for purifying waste gas discharged after being used in a chemical process or the like with clean air.

화학 공정이나 반도체 제조 등에서 배출되는 폐가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 위해를 가할 뿐만 아니라, 폐가스가 대기 중으로 배출될 경우에는 환경 오염을 유발시키게 되므로, 이러한 폐가스는 허용 농도 이하로 정화시켜 배출시켜야 한다.Waste gases emitted from chemical processes and semiconductor manufacturing are highly toxic, explosive, and corrosive, which not only harms the human body, but also causes environmental pollution when the waste gases are released into the atmosphere. Should be discharged.

이와 같은 폐가스의 정화에는 가스 스크러버가 사용되고 있으며, 가스 스크러버에는 연소 방식과, 웨트 방식(wet type), 그리고 흡착 방식, 촉매 방식 등이 있다. 가스 스크러버는 효율성을 고려하여 히터 엘리먼트의 가열에 의해 폐가스를 산화시킨 후 웨트 챔버를 지나게 하는 연소 방식과 웨트 방식을 병용한 것이 보편화되어 있다.The gas scrubber is used for the purification of such waste gas, and the gas scrubber includes a combustion method, a wet method, an adsorption method, a catalyst method, and the like. In consideration of efficiency, a gas scrubber is commonly used in combination with a combustion method and a wet method that oxidizes waste gas by heating the heater element and then passes through the wet chamber.

그러나, 상기한 바와 같은 가스 스크러버는 히터 엘리먼트에 의해서 고온을 유지시키기가 매우 어렵기 때문에 폐가스의 정화에 한계를 가지며, 효율이 크게 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 히터 엘리먼트의 구동에 의해 고온이 유지되지 못할 경우에는 폐가스의 산화가 완전하게 수행되지 못하며, 이로 인하여 가스 스크러버에 의해 정화된 공기 중에 오염 물질이 포함되는 문제가 있었다.However, the gas scrubber as described above has a limitation in purifying the waste gas because it is very difficult to maintain a high temperature by the heater element, and there is a problem that the efficiency is greatly reduced. That is, when the high temperature is not maintained by the driving of the heater element, the oxidation of the waste gas is not completely performed, which causes a problem that contaminants are included in the air purified by the gas scrubber.

또한, 히터 엘리먼트의 구동에 의해 고온을 유지시킬 경우에는 히터 엘리먼트의 열선이 열화에 의해 쉽게 단선될 뿐만 아니라, 히터 엘리먼트의 컨트롤러 등이 히트 페이드(heat fade)에 의해 성능이 저하되거나 고장나게 된다. 이러한 히터 엘리먼트의 사용은 가스 스크러버의 운전 및 유지에 치명적인 단점이 되고 있었다.In addition, in the case of maintaining a high temperature by driving the heater element, not only the wire of the heater element is easily disconnected due to deterioration, but also the controller of the heater element or the like degrades or malfunctions due to a heat fade. The use of such heater elements has been a fatal drawback to the operation and maintenance of gas scrubbers.

한편, 강한 산성의 특성을 갖는 HF, Cl2, HCl 등과 같은 산화가스에 의해 가스 스크러버의 부식이 발생하는 것에 따른 대책이 요구되고 있으며, 한번 사용된 물을 그대로 배수시키고 있기 때문에 물의 사용량이 많아져 폐수의 발생량이 증가하게 된다. 이러한 폐수는 별도의 폐수 처리 설비에 의해 정화시켜야 하는 문제가 남게 되므로, 가스 스크러버의 운전 및 유지 비용이 상승되어 비효율적이고 비경제적인 문제가 있었다.On the other hand, measures are required to cause corrosion of gas scrubbers by oxidizing gases such as HF, Cl 2 and HCl having strong acidic properties. The amount of wastewater generated will increase. Since such waste water remains to be purified by a separate waste water treatment facility, the operation and maintenance cost of the gas scrubber is increased, resulting in inefficient and inefficient economic problems.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 폐가스를 청정 공기로 완전히 정화시킬 수 있도록 한 가스 스크러버 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a gas scrubber system that can completely purify the waste gas with clean air.

본 고안의 다른 목적은 운전 및 유지가 경제적이고 효율적인 가스 스크러버 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a gas scrubber system that is economical and efficient to operate and maintain.

본 고안의 또 다른 목적은 물의 순환 사용으로 폐수의 발생량이 감소되도록 한 가스 스크러버 시스템을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a gas scrubber system in which the amount of waste water generated is reduced due to the circulating use of water.

도 1은 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에서 고온 연소 장치를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a high temperature combustion device in a gas scrubber system according to the present invention,

도 2는 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에서 전기분해 장치의 배관도,2 is a piping diagram of an electrolysis device in a gas scrubber system according to the present invention,

도 3은 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에서 전기분해 장치의 가스 발생 유닛을 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing a gas generating unit of the electrolysis device in the gas scrubber system according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 고온 연소 장치 12: 중앙 연소실10: high temperature combustion device 12: central combustion chamber

34: 히터 엘리먼트 40: 분해가스 분사노즐34: heater element 40: decomposition gas injection nozzle

50: 전기분해 장치 60: 가스 발생 유닛50: electrolysis device 60: gas generating unit

62: 플레이트 전극 64: 절연 가스킷62: plate electrode 64: insulating gasket

70: 습식 청정 장치 72: 세척조70: wet cleaning device 72: washing tank

76: 저수조 90: 공기 공급 장치76: reservoir 90: air supply

92: 에어노즐 100: 분무 장치92: air nozzle 100: spraying device

110: 중화제 공급 장치 120: 배기관110: neutralizer supply device 120: exhaust pipe

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 화학 공정에서 발생하는 고온 연소성 폐가스를 도입하여 열에 의해 산화시키며, 폐가스 도입구, 중앙 연소실, 폐가스 배출구 및 중앙 연소실을 둘러싸는 히터 엘리먼트를 갖는 고온 연소 장치와; 물을 전기분해한 분해가스를 발생시키는 전기분해 장치와; 폐가스 도입구의 중앙에서 하방을 향하여 설치되고, 전기분해 장치로부터의 분해가스를 중앙 연소실 내로 분사하는 분해가스 분사노즐을 포함하는 가스 스크러버 시스템에 있다.A feature of the present invention for achieving this object is the introduction of a high temperature combustible waste gas generated in a chemical process to oxidize by heat, and high temperature combustion with a heater element surrounding a waste gas inlet, a central combustion chamber, a waste gas outlet and a central combustion chamber. An apparatus; An electrolysis device for generating cracked gas of electrolyzed water; A gas scrubber system is provided downward from the center of the waste gas inlet and includes a cracked gas injection nozzle for injecting cracked gas from an electrolysis device into a central combustion chamber.

또한, 고온 연소 장치의 폐가스 배출구를 통하여 배출되는 산화가스에 물을 분무하여 산화가스를 냉각시킴과 동시에 산화가스 속의 파우더 및 수용성 성분을 물에 용해시키는 습식 청정 장치를 더 포함하는 것에 있다. 그리고, 고온 연소 장치는 히터 엘리먼트의 외주에 부착되는 단열재와, 이 단열재의 외주에 소정의 간격을 두고 냉각수 흐름 통로를 제공하는 아웃터 케이스 및 인너 케이스와, 히터 엘리먼트의 내주에 부착되는 세라믹 관으로 구성되는 것에 있다.In addition, the present invention further includes a wet cleaning device that cools the oxidizing gas by spraying water on the oxidizing gas discharged through the waste gas outlet of the high temperature combustion device and simultaneously dissolves powder and water-soluble components in the oxidizing gas in water. The high temperature combustion device includes a heat insulating material attached to an outer circumference of the heater element, an outer case and an inner case providing a coolant flow passage at a predetermined interval on the outer circumference of the heat insulating material, and a ceramic tube attached to the inner circumference of the heater element. It is in becoming.

이하, 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a gas scrubber system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.1 to 3 are diagrams for explaining the gas scrubber system according to the present invention.

먼저, 도 1를 참조하여 설명하면, 본 고안의 가스 스크러버 시스템의 고온 연소 장치(10)는 수직한 중앙 연소실(12)을 가지며, 중앙 연소실(12)은 아웃터 케이스(14)의 내부에 소정의 간격을 두고 떨어져 설치되는 인너 케이스(16)와, 이 인너 케이스(16)의 내주에 설치되는 단열재(18)로 구성된다. 그리고, 중앙 연소실(12)의 아웃터 케이스(14)와 인너 케이스(16) 사이에 형성되는 공간에는 냉각수(20)를 공급하여 단열 효과를 얻을 수 있다.First, referring to FIG. 1, the high temperature combustion device 10 of the gas scrubber system of the present invention has a vertical central combustion chamber 12, and the central combustion chamber 12 has a predetermined inside of the outer case 14. The inner case 16 which is spaced apart from each other and the heat insulating material 18 provided in the inner periphery of this inner case 16 are comprised. The coolant 20 may be supplied to a space formed between the outer case 14 and the inner case 16 of the central combustion chamber 12 to obtain a heat insulating effect.

또한, 중앙 연소실(12)의 상부에 폐가스가 유입되는 폐가스 도입구(30)가 연결되고 하부에는 산화가스가 배출되는 폐가스 배출구(32)가 연결된다. 이 폐가스 배출구(32)의 단면적은 산화가스의 배출이 원활해지도록 출구를 향하여 점진적으로 좁아지게 형성된다. 단열재(18)의 내주에 히터 엘리먼트(34)가 설치되며, 히터 엘리먼트(34)의 안쪽에 내열성 및 내식성이 우수한 세라믹 관(36)이 설치된다. 세라믹 관(36)은 폐가스의 연소시 발생되는 열로부터 히터 엘리먼트(34)를 보호해 주는 것은 물론, 산화가스에 의한 중앙 연소실(12)의 부식을 방지해 주게 된다. 중앙 연소실(12)의 상부에 중앙 연소실(12)의 온도를 감지하는 온도 센서(38)가 장착되고, 중앙 연소실(12)의 상부 중앙에는 분해가스 분사노즐(40)이 하방을 향하여 설치된다.In addition, a waste gas inlet 30 through which waste gas is introduced is connected to an upper portion of the central combustion chamber 12, and a waste gas outlet 32 through which oxidized gas is discharged is connected to a lower portion thereof. The cross-sectional area of the waste gas outlet 32 is gradually narrowed toward the outlet so as to smoothly discharge the oxidizing gas. The heater element 34 is installed in the inner circumference of the heat insulating material 18, and a ceramic tube 36 having excellent heat resistance and corrosion resistance is provided inside the heater element 34. The ceramic tube 36 not only protects the heater element 34 from heat generated during combustion of the waste gas, but also prevents corrosion of the central combustion chamber 12 by oxidizing gas. The temperature sensor 38 for sensing the temperature of the central combustion chamber 12 is mounted on the upper portion of the central combustion chamber 12, and the decomposition gas injection nozzle 40 is installed downward in the upper center of the central combustion chamber 12.

도 2에 나타낸 바와 같이, 고온 연소 장치(10)의 분해가스 분사노즐(40)에는 전기분해 장치(50)로부터 분해 가스가 공급된다. 전기분해 장치(50)는 피드백 탱크(52)와 펌프(54), 탱크(56)를 거쳐 공급되는 물을 전기분해에 의해 분해 가스로 생성시키는 가스 발생 유닛(60)을 갖추고 있다. 피드백 탱크(52)는 물을 적정한 유량으로 공급해 주며, 펌프(54)의 구동에 의해 공급되는 물은 탱크(56)에 저장되었다가 가스 발생 유닛(60)에 적정하게 공급된다.As shown in FIG. 2, the decomposition gas is supplied from the electrolysis device 50 to the decomposition gas injection nozzle 40 of the high temperature combustion device 10. The electrolysis device 50 is equipped with the gas generating unit 60 which produces | generates the water supplied via the feedback tank 52, the pump 54, and the tank 56 by decomposition by a decomposition gas. The feedback tank 52 supplies water at an appropriate flow rate, and the water supplied by the driving of the pump 54 is stored in the tank 56 and then appropriately supplied to the gas generating unit 60.

도 3에 나타낸 바와 같이, 가스 발생 유닛(60)은 다수의 플레이트 전극(62)들이 절연 가스킷(64)들의 개재에 의해 소정의 간격으로 떨어져 적층되며, 플레이트 전극(62)들과 절연 가스킷(64)들은 볼트(66)에 의해 체결되고, 플레이트 전극(62)들 각각에는 물 유입 구멍(62a)과 가스 배출 구멍(62b)이 동축선상에 위치되도록 형성된다. 플레이트 전극(62)들의 물 유입 구멍(62a)은 탱크(56)와 연결되어 물을 공급받으며, 가스 배출 구멍(62b)에는 분해가스 분사노즐(40)이 연결된다. 절연 가스킷(64)들의 내측에는 누설이 방지되도록 환상의 실드(68)가 장착된다.As shown in FIG. 3, in the gas generating unit 60, a plurality of plate electrodes 62 are laminated at a predetermined interval by the interposition of the insulating gaskets 64, and the plate electrodes 62 and the insulating gasket 64 are stacked. Are fastened by bolts 66, and each of the plate electrodes 62 is formed such that a water inlet hole 62a and a gas outlet hole 62b are coaxially positioned. The water inflow hole 62a of the plate electrodes 62 is connected to the tank 56 to receive water, and the decomposition gas injection nozzle 40 is connected to the gas discharge hole 62b. Inside the insulating gaskets 64, an annular shield 68 is mounted to prevent leakage.

따라서, 플레이트 전극(62)들의 물 유입 구멍(62a)을 통하여 탱크(56)의 물을 공급한 후, 플레이트 전극(62)들중 양쪽에 위치한 플레이트 전극(62)들에 전원을 인가시키게 되면, 물 유입 구멍(62a)들을 통하여 공급되는 물이 전기분해되면서 분해 가스, 즉 수소와 산소가 생성된다. 이 수소와 산소는 플레이트 전극(62)들의 가스 배출 구멍(62b)을 통하여 배출된 후, 분해가스 분사노즐(40)을 통하여 고온 연소 장치(10)의 중앙 연소실(12)로 공급된다.Therefore, after supplying water from the tank 56 through the water inlet hole 62a of the plate electrodes 62 and then applying power to the plate electrodes 62 located on both sides of the plate electrodes 62, As the water supplied through the water inlet holes 62a is electrolyzed, decomposition gas, that is, hydrogen and oxygen, is generated. The hydrogen and oxygen are discharged through the gas discharge holes 62b of the plate electrodes 62 and then supplied to the central combustion chamber 12 of the high temperature combustion device 10 through the decomposition gas injection nozzle 40.

도 2를 다시 참조하여 설명하면, 분해가스 분사노즐(40)과 가스 발생 유닛(60) 사이에는 고온 연소 장치(10)의 이상으로 화염이 역행하는 것을 방지해 주는 역화 방지 탱크(58)가 설치된다. 역화 방지 탱크(58)에는 적정한 양의 물을 저장할 수 있도록 펌프(54)와 가스 발생 유닛(60)이 각각 연결되며, 역화 방지 탱크(58)를 지난 분해 가스는 밸브 장치의 조절에 의해 적정한 양으로 분해가스 분사노즐(40)으로 공급된다. 도면에서, 전기분해 장치(50)의 탱크(56)와 가스 발생 유닛(60)은 2개가 채용된 것을 나타냈으나, 탱크(56)와 가스 발생 유닛(60)의 숫자는 적절하게 변경할 수 있다. 상기한 전기분해 장치(50)의 배관을 구성하는 각종 밸브 장치와 배관 부속품, 계측기 등은 일반적인 것이므로 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.Referring back to FIG. 2, a backfire prevention tank 58 is installed between the cracked gas injection nozzle 40 and the gas generating unit 60 to prevent the flame from going backward beyond the high temperature combustion device 10. do. The pump 54 and the gas generating unit 60 are respectively connected to the flashback prevention tank 58 so as to store an appropriate amount of water, and the decomposition gas passing through the flashback prevention tank 58 is controlled by a valve device. It is supplied to the decomposition gas injection nozzle (40). In the figure, it was shown that two tanks 56 and gas generating units 60 of the electrolysis device 50 are employed, but the number of tanks 56 and gas generating units 60 can be changed as appropriate. . Various valve devices, piping accessories, measuring instruments, etc. constituting the pipe of the electrolysis device 50 are general ones, and thus detailed description thereof will be omitted.

도 1에 나타낸 바와 같이, 고온 연소 장치(10)의 폐가스 배출구(32)는 습식 청정 장치(70)의 상부 한쪽에 연결되며, 습식 청정 장치(70)는 세척조(72)를 갖추고 있다. 세척조(72)의 상부 한쪽에 물을 공급하기 위한 급수관(74)이 연결되고, 세척조(72)의 하부에는 저수조(76)가 설치된다. 세척조(72)와 저수조(76) 각각은 내식성 및 내산성이 우수한 스테인레스를 소재로 제작한 후 그 내면에 내산성이 우수한 내산 도료, 예를 들어 테플론을 도장한다.As shown in FIG. 1, the waste gas outlet 32 of the high temperature combustion device 10 is connected to an upper side of the wet clean device 70, and the wet clean device 70 includes a washing tank 72. A water supply pipe 74 for supplying water to an upper side of the washing tank 72 is connected, and a reservoir 76 is installed below the washing tank 72. Each of the washing tank 72 and the storage tank 76 is made of stainless steel having excellent corrosion resistance and acid resistance, and then paints acid resistant paint, for example, Teflon, on the inner surface thereof.

또한, 세척조(72)의 한쪽 중앙과 저수조(76)의 상부는 일수관(78)에 의해 연결되고, 이 일수관(78)에 의해 세척조(72)의 물이 저수조(76)로 회수된다. 세척조(72)의 하부와 저수조(76)의 상부는 수동 밸브(80)를 통하여 연결되며, 저수조(76)의 하부에는 배수관(82)이 연결된다. 세척조(72)와 저수조(76) 각각의 바닥에는 공기 공급 장치(90)로부터 공급되는 공기를 분사시켜 공기 방울을 발생시키는 에어노즐(92)이 설치되고, 저수조(76)의 한쪽에 수소 이온의 농도를 측정하는 수소 이온 농도 센서(94)가 설치된다. 저수조(76)의 물은 분무 장치(100)에 의해 세척조(72)와 연결되는 고온 연소 장치(10)의 폐가스 배출구(32)를 통하여 배출되는 산화가스에 분무된다. 이때, 분문 장치(100)는 벤튜리 원리에 의해 물을 분무시켜 주게 된다. 세척조(72)의 한쪽에는 중화제 공급 장치(110)가 연결된다. 중화제 공급 장치(110)에 의해 세척조(72)로 공급하는 중화제는 수산화 칼륨을 사용하는 것이 바람직하며, 수산화 칼륨은 물을 중화시켜 수소 이온 농도를 적정하게 유지시켜 주게 된다. 중화제 공급 장치(100)의 구동은 수소 이온 농도 센서(94)의 측정에 따라 제어할 수 있다.Moreover, one center of the washing tank 72 and the upper part of the water storage tank 76 are connected by the water supply pipe 78, and the water of the washing tank 72 is collect | recovered to the water storage tank 76 by this water supply pipe 78. FIG. The lower portion of the washing tank 72 and the upper portion of the reservoir 76 are connected via a manual valve 80, and the drain pipe 82 is connected to the lower portion of the reservoir 76. At the bottom of each of the washing tank 72 and the storage tank 76, an air nozzle 92 is provided for spraying air supplied from the air supply device 90 to generate air bubbles. A hydrogen ion concentration sensor 94 for measuring the concentration is provided. The water of the reservoir 76 is sprayed on the oxidized gas discharged through the waste gas outlet 32 of the high temperature combustion device 10 connected to the washing tank 72 by the spray device 100. At this time, the powdering apparatus 100 is to spray the water by the Venturi principle. One side of the washing tank 72 is connected to the neutralizing agent supply device (110). The neutralizing agent supplied to the washing tank 72 by the neutralizing agent supply device 110 preferably uses potassium hydroxide, and potassium hydroxide neutralizes water to maintain a proper hydrogen ion concentration. The driving of the neutralizing agent supply device 100 may be controlled according to the measurement of the hydrogen ion concentration sensor 94.

한편, 세척조(72)의 상부에는 폐가스 배출구(32)와 반대쪽에 위치되어 정화 가스를 배기시키는 배기관(120)이 수직하게 연결되고, 배기관(120)의 내부에 배기되는 정화 가스 속의 수분을 제거하는 데미스터(122)와 멤브레인(124)이 각각 장착된다. 그리고, 배기관(120)의 상부에 청정 공기의 온도를 감지하는 온도 센서(126)와 압력을 감지하는 압력 센서(128)가 각각 장착되며, 온도 센서(126)의 상부에는 샘플링 포트(130)가 형성된다. 이 샘플링 포트(130)을 통하여 청정 공기의 샘플을 채취하여 필요한 검사를 수행할 수 있다.On the other hand, the upper part of the washing tank 72 is located on the opposite side to the waste gas outlet 32, the exhaust pipe 120 for exhausting the purification gas is vertically connected, and removes the moisture in the purification gas exhausted inside the exhaust pipe 120 Demister 122 and membrane 124 are mounted respectively. In addition, a temperature sensor 126 for detecting a temperature of clean air and a pressure sensor 128 for detecting a pressure are mounted on an upper portion of the exhaust pipe 120, and a sampling port 130 is disposed on the upper portion of the temperature sensor 126. Is formed. Samples of clean air may be taken through the sampling port 130 to perform necessary inspections.

지금부터는 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에 대한 작동을 설명한다.The following describes the operation of the gas scrubber system according to the present invention.

먼저, 도 1을 참조하여 고온 연소 장치(10)에 의한 일련의 정화 과정을 설명하면, 고온 연소 장치(10)의 중앙 연소실(12)에 폐가스 도입구(30)를 통하여 고온 연소 처리에 적합한 고온 연소성 폐가스, 예를 들어 NF3, CF6, C2F6, SF6, CHF3등이 유입되면, 히터 엘리먼트(34)가 구동되어 폐가스를 가열하게 된다. 또한, 전기분해 장치(50)의 가스 발생 유닛(60)에 의해 생성된 분해 가스는 물이 저장되어 있는 역화 방지 탱크(58)를 지나 분해가스 분사노즐(40)을 통하여 중앙 연소실(12)로 공급된다.First, referring to FIG. 1, a series of purification processes by the high temperature combustion device 10 will be described. A high temperature suitable for high temperature combustion processing through the waste gas inlet 30 in the central combustion chamber 12 of the high temperature combustion device 10 will be described. When combustible waste gas, for example, NF 3 , CF 6 , C 2 F 6 , SF 6 , CHF 3, or the like, the heater element 34 is driven to heat the waste gas. In addition, the decomposition gas generated by the gas generating unit 60 of the electrolysis device 50 passes through the flashback prevention tank 58 in which water is stored, and passes through the decomposition gas injection nozzle 40 to the central combustion chamber 12. Supplied.

이와 같은 분해 가스의 생성을 도 2 및 도 3에 의거하여 구체적으로 살펴본다. 물이 피드백 탱크(52)와 펌프(54), 탱크(56)를 지나 플레이트 전극(62)의 물 유입 구멍(62a)에 공급된 후, 플레이트 전극(62)들중 양쪽에 위치한 플레이트 전극(62)들에 전원을 인가시키게 되면, 플레이트 전극(62)들의 물 유입 구멍(62a)에 공급된 물이 수소와 산소로 분해되면서 분해 가스가 생성된다. 그리고, 분해 가스는 플레이트 전극(62)들의 가스 배출 구멍(62b)을 통하여 배출된 후, 역화 방지 탱크(58)를 지나 분해가스 분사노즐(40)을 통하여 고온 연소 장치(10)의 중앙 연소실(12)에 공급된다. 여기에서, 가스 발생 유닛(60)은 다수의 플레이트 전극(62)들이 절연 가스킷(64)들의 개재에 의해 소정의 간격으로 적층되어 구성되므로, 플레이트 전극(62)들 각각에 의해 전기분해되는 분해 가스는 충분한 양으로 공급할 수 있다.The generation of such decomposition gas will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. After water is supplied to the water inlet hole 62a of the plate electrode 62 through the feedback tank 52, the pump 54, and the tank 56, the plate electrode 62 located on both sides of the plate electrodes 62. When the power is applied to the shells), the water supplied to the water inlet hole 62a of the plate electrodes 62 is decomposed into hydrogen and oxygen to generate decomposition gas. After the decomposition gas is discharged through the gas discharge holes 62b of the plate electrodes 62, the decomposition gas passes through the flashback prevention tank 58 and through the decomposition gas injection nozzle 40, the central combustion chamber 10 of the high temperature combustion device 10. 12) is supplied. Here, since the gas generating unit 60 is configured by stacking a plurality of plate electrodes 62 at predetermined intervals by the interposition of the insulating gaskets 64, the decomposition gas electrolyzed by each of the plate electrodes 62. Can be supplied in a sufficient amount.

도 1을 다시 참조하여 설명하면, 히터 엘리먼트(34)의 구동에 의해 중앙 연소실(12)의 내부 온도는 대략 750℃ 정도로 올라가게 된다. 이러한 과정에서 분해 가스 속의 수소는 중앙 연소실(12)의 내부 온도가 대략 580℃ 정도에 이를 때 자연 발화되어 연소된다. 따라서, 중앙 연소실(12)의 내부 온도는 대략 1200℃ 정도의 고온으로 올라가게 되므로, CF4, C2F6, SF6, CHF3, NF3등과 같은 폐가스가 효율적으로 연소된다.Referring again to FIG. 1, the internal temperature of the central combustion chamber 12 is raised to approximately 750 ° C. by the driving of the heater element 34. In this process, hydrogen in the decomposition gas is spontaneously ignited and burned when the internal temperature of the central combustion chamber 12 reaches approximately 580 ° C. Therefore, since the internal temperature of the central combustion chamber 12 is raised to a high temperature of about 1200 ° C., waste gases such as CF 4 , C 2 F 6 , SF 6 , CHF 3 , NF 3, and the like are efficiently combusted.

이와 같이 히터 엘리먼트(34)의 구동에 의해 폐가스를 가열시키면서 전기분해 장치(50)로부터 공급되는 분해 가스를 원료로 폐가스를 고온에서 완전 연소시키기 때문에 폐가스의 처리 효율이 높아지게 된다. 뿐만 아니라, 히터 엘리먼트(34)의 열선이 단선되거나 히트 페이드 현상에 의한 성능 저하 및 고장이 방지되어 가스 스크러버 시스템의 신뢰성이 향상된다. 또한, 물의 전기분해에 의해 비교적 경제적으로 생성시킬 수 있는 분해 가스의 사용으로 인하여 가스 스크러버 시스템의 운전 및 유지가 경제적이고 효율적으로 이루어지게 된다.Thus, since the waste gas is completely burned at a high temperature using the decomposition gas supplied from the electrolysis device 50 while heating the waste gas by driving the heater element 34, the treatment efficiency of the waste gas is increased. In addition, the heat wire of the heater element 34 is disconnected or the performance deterioration and failure due to the heat fade phenomenon are prevented, thereby improving the reliability of the gas scrubber system. In addition, the use of cracking gas, which can be produced relatively economically by the electrolysis of water, makes the operation and maintenance of the gas scrubber system economical and efficient.

계속해서, 고온 연소 장치(10)의 중앙 연소실(12)에서 연소된 산화가스가 폐가스 배출구(32)를 통하여 습식 청정 장치(70)의 세척조(72)로 배출된다. 이때, 폐가스 배출구(32)는 상단에서 하단을 향하여 점진적으로 좁아지게 형성되어 있기 때문에 산화가스의 배출은 원활하게 유지된다.Subsequently, the oxidized gas combusted in the central combustion chamber 12 of the high temperature combustion device 10 is discharged to the washing tank 72 of the wet cleaning device 70 through the waste gas discharge port 32. At this time, since the waste gas outlet 32 is gradually narrowed from the upper end to the lower end, the exhaust gas is smoothly discharged.

또한, 세척조(72)로 배출되는 산화가스에는 분무 장치(100)의 구동에 의해 물이 분무되어 산화가스를 냉각 및 중화시켜 주게 된다. 그리고, 분무되는 물에 의해 산화가스 속의 수용성 가스가 용해됨과 아울러 분진, 예를 들어 산화가스 속의 파우더가 제거된다. 이와 병행하여 중화제 공급 장치(110)로부터 공급되는 수산화 칼륨은 세척조(72)의 물을 중화시켜 수소 이온 농도를 적정하게 유시시켜 주게 된다.In addition, the oxidized gas discharged to the washing tank 72 is sprayed with water by the driving of the spraying device 100 to cool and neutralize the oxidizing gas. The water to be sprayed dissolves the water-soluble gas in the oxidizing gas and removes dust, for example, the powder in the oxidizing gas. In parallel with this, the potassium hydroxide supplied from the neutralizing agent supply device 110 neutralizes the water in the washing tank 72 to properly guide the hydrogen ion concentration.

본 고안의 습식 청정 장치(70)는 세척조(72)의 물이 일수관(78)을 통하여 저수조(76)로 배수되어 저수되고, 저수조(76)의 물은 분무 장치(100)의 구동에 의해 다시 세척조(72)로 분무되는 순환 유로를 형성하기 때문에 물의 사용량을 최소화시킬 수 있다. 이 결과, 폐수의 방출량도 감소되어 가스 스크러버 시스템의 운전 및 유지가 경제적이고 효율적으로 이루어지게 된다.In the wet cleaning device 70 of the present invention, the water of the washing tank 72 is drained and stored by the water tank 76 through the water pipe 78, and the water of the reservoir 76 is driven by the spray device 100. Since the circulation flow path is sprayed back into the washing tank 72, the amount of water used may be minimized. As a result, the amount of wastewater discharged is also reduced, making the operation and maintenance of the gas scrubber system economical and efficient.

한편, 세척조(72)와 저수조(76) 각각의 바닥에 설치되어 있는 공기 공급 장치(90)의 에어노즐(92)를 통하여 분사되는 공기에 의해 생성되는 공기 방울은 세척조(72)와 저수조(76) 각각의 바닥에 물 속의 파우더가 침전되는 것을 방지해 주게 된다. 저수조(76)의 물은 배수관(82)을 통하여 배수시킨 후, 세척조(72)의 급수관(74)을 통하여 깨끗한 물을 급수하는 것에 의해 물의 오염도를 적정한 수준으로 유지시킬 수 있다.On the other hand, the air bubbles generated by the air injected through the air nozzle 92 of the air supply device 90 installed on the bottom of each of the washing tank 72 and the reservoir 76, the washing tank 72 and the reservoir 76 This will prevent the powder in the water from settling on each floor. After the water in the reservoir 76 is drained through the drain pipe 82, the water pollution level of the water can be maintained at an appropriate level by supplying clean water through the water supply pipe 74 of the washing tank 72.

이와 같이 습식 청정 장치(70)를 거치면서 정화된 정화 가스는 배기관(120)을 통하여 대기 중으로 배기된다. 이때, 배기관(120)의 데미스터(122)와 멤브레인(124)에 의해 정화 가스 속의 습기가 제거되어 청정 공기로 배기된다.The purified gas purified through the wet clean device 70 is exhausted into the atmosphere through the exhaust pipe 120. At this time, moisture in the purge gas is removed by the demister 122 and the membrane 124 of the exhaust pipe 120 and exhausted into the clean air.

상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 고안의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.The above-described embodiments are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention, and the scope of application of the present invention is not limited thereto, and may be appropriately changed within the scope of the same idea. For example, the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be modified.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 가스 스크러버 시스템에 의하면, 폐가스를 종류에 따라 고온 연소 장치와 습식 청정 장치에 의해 청정 공기로 완전히 정화시킬 수 있는 것이다. 또한, 전기분해 장치의 전기분해에 의해 얻어지는 분해 가스를 고온 연소 장치의 연료로 사용하는 것은 물론, 물의 순환 사용으로 물의 사용량을 줄일 수 있으며, 폐수의 발생량이 감소되는 등 운전 및 유지가 경제적이고 효율적으로 이루어지는 것이다. 뿐만 아니라, 부식 및 고장 등이 효과적으로 방지되어 신뢰성 및 안전성의 경쟁 우위를 확보할 수 있는 것이다.As described above, according to the gas scrubber system according to the present invention, the waste gas can be completely purified by the clean air by the high temperature combustion device and the wet clean device according to the type. In addition, the use of the decomposition gas obtained by the electrolysis of the electrolysis device as the fuel of the high-temperature combustion device, as well as the use of water can be reduced by the circulation of water, and the amount of waste water generated is reduced and the operation and maintenance is economical and efficient. It is made of. In addition, corrosion and failure can be effectively prevented to secure a competitive advantage of reliability and safety.

Claims (3)

화학 공정에서 발생하는 고온 연소성 폐가스를 도입하여 열에 의해 산화시키며, 폐가스 도입구, 중앙 연소실, 폐가스 배출구 및 중앙 연소실을 둘러싸는 히터 엘리먼트를 갖는 고온 연소 장치와;A high temperature combustion device which introduces a high temperature combustible waste gas generated in a chemical process and oxidizes it by heat and has a heater element surrounding a waste gas inlet, a central combustion chamber, a waste gas outlet, and a central combustion chamber; 물을 전기분해한 분해가스를 발생시키는 전기분해 장치와;An electrolysis device for generating cracked gas of electrolyzed water; 상기 폐가스 도입구의 중앙에서 하방을 향하여 설치되고, 상기 전기분해 장치로부터의 분해가스를 상기 중앙 연소실 내로 분사하는 분해가스 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 시스템A gas scrubber system installed downward from the center of the waste gas inlet and including a cracked gas injection nozzle for injecting cracked gas from the electrolysis device into the central combustion chamber; 제 1 항에 있어서, 상기 고온 연소 장치의 폐가스 배출구를 통하여 배출되는 산화가스에 물을 분무하여 산화가스를 냉각시킴과 동시에 산화가스 속의 파우더 및 수용성 성분을 물에 용해시키는 습식 청정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 가스 스크러버 시스템.The apparatus of claim 1, further comprising a wet cleaning device that sprays water onto the oxidizing gas discharged through the waste gas outlet of the high temperature combustion device to cool the oxidizing gas and simultaneously dissolves powder and water-soluble components in the oxidizing gas in water. Composite gas scrubber system, characterized in that. 제 1 항 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고온 연소 장치는, 상기 히터 엘리먼트의 외주에 부착되는 단열재와, 이 단열재의 외주에 소정의 간격을 두고 냉각수 흐름 통로를 제공하는 아웃터 케이스 및 인너 케이스와, 상기 히터 엘리먼트의 내주에 부착되는 세라믹 관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 가스 스크러버 시스템.The said high-temperature combustion apparatus is a heat insulating material attached to the outer periphery of the said heater element, the outer case and inner case which provide a coolant flow passage at predetermined intervals in the outer periphery of this heat insulating material, And a ceramic tube attached to an inner circumference of the heater element.
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