KR20030007560A - 반도체 공정 폐가스 스트림으로부터 유해 물질을 제거하기위한 처리 시스템 - Google Patents

반도체 공정 폐가스 스트림으로부터 유해 물질을 제거하기위한 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 보수 및 수리를 적게 실시함으로써 가동 시간을 유지하면서, 폐가스 스트림 중의 유해 성분, 유독 성분 또는 그밖에 바람직하지 못한 성분으로 된 배출물을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템은, 고온에서 열 산화기(110)를 사용하여 폐가스 스트림을 산화시키고, 폐가스 중의 미립자와 적당한 수준의 산성 가스를 사이클론 세척기(120)를 통하여 효과적으로 제거하며, 충전 컬럼을 통과시킴으로써 폐가스 스트림 중에 남아있는 산성 가스 성분을 제거한다. 최종적으로, 응축기(140)가, 시설 도관 중의 응축 및 부식 기회를 감소시키면서, 송풍기(150)에 의해 수분이 시스템으로부터 제거되기 전에 폐가스 스트림의 수분 농도를 저감시킨다. 결과적으로, 본 발명의 시스템은 반도체 작동 시의 비가동 시간 및 관련된 수입이 감소되는 것을 저감시킬 뿐만 아니라, 지속 시간 동안 가동시킬 수 있다.

Description

반도체 공정 폐가스 스트림으로부터 유해 물질을 제거하기 위한 처리 시스템{TREATMENT SYSTEM FOR REMOVING HAZARDOUS SUBSTANCES FROM A SEMICONDUCTOR PROCESS WASTE GAS STREAM}
화학 기상 증착 (CVD)과 같은 반도체 제조 공정에는, 매우 높은 독성, 부식성, 가연성, 발화성이 있거나 그밖에 위험한 다수의 화학 물질이 사용된다. 일반적으로, 상기 공정에서는 소량의 화학 물질만이 소비된다. 미립자상 반응 생성물과 함께 소비되지 않은 화학 물질이 폐가스 스트림으로서 프로세싱 장치로부터 배출되어, 배기 시스템으로 유동한다. 특정 성분의 폐가스 스트림이 해롭거나 유독한 특성을 보유하기 때문에, 해로운 폐가스 성분으로 된 배출물을 최소화시키거나 제거시키기 위해 폐가스 스트림을 대기로 배출시키기 전에 이들을 처리하는 것이 바람직하고/바람직하거나, 합법적으로 요구된다.
종래 기술에는, 폐가스 스트림으로부터 선택된 기체상 물질 및 고체상 물질을 제거하기 위한 시판되고 있는 다수의 폐가스 처리 시스템이 포함된다. 폐가스스트림에 상대적으로 많은 양의 미립자가 로딩되어 있고 이것이 부식성이 있기 때문에, 종래 기술의 처리 시스템을 사용하는 사용자들은 가스 흐름 경로가 막히거나 부품이 마모되는 문제를 흔히 겪게 된다. 이러한 문제를 개선시키고자 하면(예를 들어, 축적된 미립자 물질을 제거하거나, 부식된 성분을 대체시키는 경우) 뜻하지 않게 비가동 시간이 야기되어, 관련된 공정 장치를 일시적으로 조업 중단해야 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 이러한 뜻하지 않은 비가동 시간으로 말미암아 전반적인 제조 비용이 증가되는데, 이것은 매우 경쟁적이며 가격에 민감한 반도체 제조 산업에 있어서 특히 문제가 된다. 따라서, 종래 기술의 처리 시스템을 사용하는 사용자는 비가동 시간 대 효율 감소 사이의 트레이드-오프(trade-off)를 선택할 수 밖에 없다.
상기 논의된 견지에서, 폐가스 스트림 중의 유해 물질 또는 유독 물질의 농도를 허용가능한 수준으로 효율적으로 그리고 효과적으로 감소시키면서, 뜻하지 않은 비가동 시간을 야기하는 막힘 및 부식 문제를 방지하는 폐가스 처리 시스템이 필요하다.
본 발명은 폐가스 처리 시스템, 보다 상세하게는 독성 가스 또는 위험 가스 및 미립자 물질로 된 배출물을 감소시키거나 제거하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 폐가스 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2A는 도 1의 폐가스 처리 시스템에 사용된 사이클론 세척기의 측면도를나타낸 것이다.
도 2B는 도 1의 폐가스 처리 시스템에 사용된 사이클론 세척기의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2A 및 도 2B의 사이클론 세척기의 내부 관에 대한 평면도 및 3개의 측면도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 폐가스 처리 시스템의 충전 컬럼의 부품을 나타낸 것이다.
본 발명의 일면에 따라, 보수 및 수리를 적게 실시함으로써 가동시간을 유지하면서, 폐가스 스트림 중의 유해 성분, 유독 성분 또는 그밖에 바람직하지 못한 성분으로 된 배출물을 제어하기 위한 시스템이 제공된다.
상기 시스템에는, 폐 스트림 중의 선택된 기체 종(gaseous species)을 파괴시키기 위한 매우 효율적인 기술이 도입된다. 고온에서 폐가스 스트림을 산화시킴으로써, 폐가스 중에 함유된 가연성 물질이 제거된다. 그런 다음, 가스가 사이클론 세척기를 통과하는데, 이 사이클론 세척기에서 폐가스 스트림 중의 미립자 뿐만 아니라 적당한 수준의 산성 가스가 제거되며, 이 세척기는 시스템 중의 주요한 열 제거 장치이다. 그런 다음, 폐가스는 역류형(counter flow type) 충전 컬럼을 통과하는데, 이 역류형 충전 컬럼에서 남아있는 산성 가스가 제거된다. 최종적으로, 가스 중의 수분이 송풍기에 의해 시스템으로부터 제거되기 전에, 폐가스 스트림이 응축기를 통과하여 가스 중의 수분 함량이 감소된다.
시스템에, 처리 시스템의 내부 표면 상에 미립자가 축적되는 것을 감소시켜, 종래 기술의 시스템과 관련된 막힘 문제를 방지하기 위한 수단이 포함되는 것이 유리하다. 상기 사이클론 세척기에는, 미립자 물질이 시스템의 내부 부품 상에 부착되는 것을 방지하는 적심 수단(wetting mean)이 사용된다. 부가적으로, 응축기에 의해 폐가스 중의 수분이 감소됨으로써, 설비 도관(facility ductwork) 중의 응축 및 부식 기회가 감소된다.
상기 개선 사항들에 의해, 시스템이 폐가스로부터의 위험 물질 및 유독 물질을 효과적으로 제거하며 지속 시간 동안 운행될 수 있으므로, 반도체 작동 시의 비가동 시간 및 관련된 수입이 감소되는 것을 저감시킬 수 있다. 상기 시스템은 특히 CVD와 같은 반도체 제조 공정에서 가격을 인하시키는데 있어서 매우 적합하다.
도 1은 본 발명의 일면에 따라 구성된 폐가스 처리 시스템(100)을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 폐가스 처리 시스템(100)에는, 일반적으로, 선택된 기체상의 종을 산화시키기 위한 열 산화기(110), 미립자 물질 및 일부의 산성 가스를 제거하기 위한 사이클론 세척기(120), 남아있는 산성 가스를 제거하기 위한 충전 컬럼(130), 일부의 수증기를 제거하기 위한 응축기(140) 및 처리 시스템(100)을 통하여 폐가스 스트림을 드로잉시키기 위한 송풍기(150)가 포함된다.
질소화물 프로세스 툴(process tool)과 같은 반도체 제조 프로세스 툴로부터의 폐가스 스트림이 초기에 폐가스 입구(105)를 통하여 열 산화기(110)로 유동한다. 처리 시스템(100)의 일반적인 실시에 있어서, 프로세스 툴에 의해 방출된 폐가스 스트림에는 질소, 또는 폐가스 스트림을 주위 배기 시스템으로 방출시키기 전에 제거되거나 파괴시켜야 하는 다양한 기체상 및 미립자상 성분과 혼합된 그밖의 불활성 담체가 포함될 것이다. 저감시켜야 하는 일반적인 기체상 성분에는,실란(SiH4), 암모니아(NH3), 불소 및 불화수소(HF)가 포함된다. 폐가스 스트림의 미립자상 성분에는, 질화실리콘(SiN), 이산화실리콘(SiO2) 및 텅스텐 헥사플루오라이드(WF6)가 포함될 수 있다. 프로세스 툴을 정상적으로 작동시키는 동안, 폐가스 스트림이 일반적으로 질소 트리플루오라이드(NF3) 또는 프레온 화합물을 포함하는 깨끗한 가스 스트림으로 정기적으로 교체될 것이다.
열 산화기(110)에서, 폐가스 스트림은 산화 가스 스트림과 혼합되는데, 이 산화 가스 스트림은 산화 가스 입구(115)로 주입되어, 열 산화기(110) 내부의 고온 반응 영역을 통과한다. 일반적으로 공기 또는 공기/산소의 혼합물을 포함하는 산화 가스 스트림은, 상기 열 산화기(110) 내의 스트림을 난류시키고 이것을 급속하게 혼합시키기 위해, 고압에서 산화 가스 입구(115)를 통해 폐가스 스트림으로 주입된다. 폐가스 스트림에 첨가된 산화 가스의 양은 폐가스의 조성 및 감소된 요구 사항에 따라 조절될 수 있다. 상기 열 산화기(110)에는 혼합된 가스 스트림이 통과하는 가열된 금속관이 포함된다. 이 관은 인코넬 600(Inconel 600) 또는 하스텔로이 C22(Hastelloy C22)와 같은 시판되고 있는 고온 합금으로 만들어진다. 또한, 이 관을 종래의 내방사성 세라믹 히터(radiative ceramic resistance heater) 또는 이것의 적당한 대체물을 사용하여 가열시킬 수 있다. 폐가스 스트림의 조성 및 감소된 요구 조건에 따라 달라지긴 하지만, 관 표면은 500 내지 850℃의 온도로 가열된다. 관의 치수는 관 내벽 상에 미립자가 증착되는 것을 최소화시키는데 충분히 높은 가스 속도를 유지하면서, 실란 및 그밖의 독성이 있는 기체 종을 사실상 완전하게 산화시키는데 적당한 반응 시간을 제공하도록 바람직하게 선택된다.
그런 다음, 폐가스 스트림은 열 산화기(110)로부터 배출되어, 사이클론 세척기(120)로 유입된다. 상기한 바와 같이, 사이클론 세척기(120)는 불화수소와 같은 매우 수용성인 일부의 기체상 성분과 함께 폐가스 스트림의 미립자상 성분을 제거하도록 작동된다. 상기 사이클론 세척기(120)는 열 산화기(110) 내부에서 고온으로 가열된 폐가스 스트림을 냉각시키는 부가적인 기능을 구비하고 있다. 하기 2가지 조건 중 하나 이상이 충족되지 않는다면, 사이클론 세척기(120)의 건조 영역 및 습윤 영역 사이의 계면에서 또는 이 계면에 근접한 위치에서 미립자 물질이 축적되는 경향이 있다는 사실이 확인되었다: (1) 표면 온도가 300℃를 초과할 것, 또는 (2) 상기 표면이 물로 코팅되어 있을 것.
사이클론 세척기(120)의 특징 및 작동은, 이 사이클론 세척기(120)의 측면도 및 평면도를 각각 도시하고 있는 도 2A 및 도 2B를 참조로 하면 가장 잘 이해될 수 있다. 도 2A로부터 알 수 있듯이, 사이클론 세척기(120)에는 상부(210) 및 하부(220)가 포함된다. 상부(210)는 폐가스 스트림이 유동하는 내부 관(212), 및 직경이 사실상 내부 관(212)의 직경보다 더 크며 일반적으로 내부 관과 함께 동축으로 배치된 외부 관(214)으로 구성되어 있다. 환대(annulus)(225)는 내부 관(212) 및 외부 관(214) 사이의 공간에서, 외부 관(214)의 벽을 통하여 연장되어 있는 주입구(230)를 통하여 물이 주입되는 방향으로 형성되어 있다. 도 2B를 참조로 하여 확인할 수 있는 바와 같이, 주입구(230)의 세로축은 상기 환대(225)에 함유된 물에 대하여 소용돌이 운동 또는 회전 운동을 부여하도록 내부 관(212) 및 외부 관(214)의 방사방향 축에 대해 각이 상쇄되어 있는데, 이것의 목적에 대해서는 하기 논의할 것이다. 도 2A를 참조로 하여 살펴보면, 외부 관(214)의 상단에는, 열 산화기(110)(도 1)의 하단에 위치한 상응하는 플랜지와 짝을 이루는 플랜지(240)가 설치되어 있다. 확인할 수 있는 바와 같이, 내부 관(212)의 상단은 외부 관(214)의 상단보다 (도시된 실시예에서 약 1" 정도) 약간 더 낮게 위치하고 있다. 주입구(230)를 통해 주입된 물은 내부 관(212)의 상단에 도달할 때까지 환대(225) 내에서 솟아오르게 되어 있다. 상기 환대(225)는, 물이 상단 위를 흘러 넘쳐서 내부 관(212)의 내벽으로 흘러내려갈 때까지 연속적으로 물로 채워진다. 내벽의 표면에 코팅된 수막(water film)은 미립자 물질이 축적되는 것 뿐만 아니라, 최종적으로 가스 흐름 경로가 막히는 것을 방지하는 작용을 한다.
주입구(230)가 각지게 배치됨으로써 물에 부여된 소용돌이 운동에 의해, 사이클론 세척기(120) 내에서 폐가스 스트림이 접촉된 모든 표면을 젖시도록 할 수 있다. 환대(225) 내에서 물이 소용돌이 형상으로 운동하지 않으면, (이것은, 상기 설명된 바와 같이, 내부 관(212)의 상단 위로 약 1" 정도 더 확장된) 외부 관(214)의 상부 가장자리가 물로 코팅되지 않을 것이므로, 이 위에 미립자 물질이 축적될 것이다. 물에 소용돌이 운동력이 부여됨으로써, 환대(225)의 내부 반경에서의 물의 속도에 대해 외부 반경에서의 물의 속도가 더 높기 때문에, (도 2A에 도시된 바와 같이) 물의 자유 표면(250)이 원추형 형상을 띠게 된다. 따라서, 사이클론 세척기(12) 내에서 가스와 접촉한 모든 표면이 젖도록, 환대(225) 내의 물이 (플랜지(240)의 바닥에 대하여) 외부 관(214)의 표면을 따라 상방으로 추가로 연장된다. 폐가스 스트림이, 가스와 접촉하는 모든 표면이 고온에서 유지되는 열 산화기(110)(도 1)로부터, 가스와 접촉하는 모든 표면이 젖는 사이클론 세척기(120)로 급속하게 통과하기 때문에, 미립자의 증착이 최소화되며 막힘 문제가 방지된다.
내부 관(212)은 사이클론 세척기(120)의 하부(220)를 따라 하방으로 연장되어 있다. 폐가스 스트림이 내부 관(212)을 통하여 하부(220)로 통과함에 따라, 물이 하나 이상의 물 분사구(260)를 통하여 하부(220)의 입구 근방에 위치한 폐가스 스트림으로 주입된다.
도 3은 내부 관(212)의 평면도 및 3개의 측면도를 나타낸 것이다. 이것으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 물 분사구(260)는 하나 이상의 분사 분무기(310)에 결합된다. 물 분사구(260) 및 분사 분무기(310)는, 분사 분무기(310)로부터 배출된 물방울이 상방으로부터 열 산화기(110)로 이동하는 것을 방지하도록 내부 관(212) 상에 바람직하게 위치하며, 이것은 가스와 접촉된 표면을 냉각시키고 미립자 물질을 축적시킬 것이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 분사 분무기(310)에 의해 폐가스 스트림으로 주입된 물방울은 이러한 방식으로 접촉되어, 폐가스 스트림 중의 미립자를 포획한다. 이와는 달리, 도 4를 참조로 하여 하기한 것과 같이, 분사 분무기(310)가 충전 컬럼(130)으로부터의 재순환된 물을 폐가스 스트림으로 주입시킬 수 있다.
사이클론 세척기(120)로 주입된 물방울은 미립자를 포함하는 방울을 형성하면서, 폐가스 스트림으로부터 (불화수소와 같은) 매우 수용성인 일부의 산성 가스를 흡수하는 역할을 하기도 한다. 다시 도 2A를 참조로 하여, 내부 관(212) 및 외부 관(214)을 적시는데 사용된 물과 함께, 미립자를 포함하는 방울은 중력의 영향하에서 하방으로 이동하며, 추가로 프로세싱하기 위해 저장소 내에 수집된다. 그런 다음, 상방으로 방향 전환된 폐가스 스트림이 측면 출구(270)를 통하여 사이클론 세척기(120)로 배출되며, 충전 컬럼(130)(도 1)을 통과하게 된다. 상기 충전 컬럼(130)을 충전할 경우에 파울링(fouling)될 위험은, 사이클론 세척기(120)에서의 폐가스 스트림으로부터 미립자 물질을 제거함으로써 대단히 감소된다.
도 4를 참조하면, 남아있는 산성 가스 및 미립자 물질을 제거하기 위해 폐가스 스트림이 충전 컬럼(130)에 유입된다. 바람직하게는, 상기 충전 컬럼(130)은 수 분사물(410)이 충전 컬럼(130)의 상단에서 도입되어 하방으로 이동되는 반면 폐가스 스트림이 충전 컬럼(130)의 하단에 근접하게 도입되어 상방으로 유동하는 역류형이다. 충전 물질(420)은 충전 컬럼(130) 내에서 충전된다. 일면에서, 충전 물질에는 탁월한 불소 가스 제거력을 갖는 알루미나 세라믹이 포함된다. 다른 일면에서, 충전 물질에는 스테인레스 스틸, 테플론 및 폴리프로필렌이 포함된다. 물이 충전 물질을 통하여 하방으로 유동함에 따라, 물은 사이클론 세척기(120) 내에서 포획되지 않은 미립자 물질과 함께 폐가스 스트림 중에 잔존하는 산성 가스(일반적으로, 불화수소)를 흡수한다. 직후에, 생성되는 산성 폐수가 수집되어 처리되거나, 도 3을 참조로 하여 기술된 바와 같이 분사 분무기(310)에 물을 제공하도록 대안적으로 사용될 수 있다. 분사 분무기(310)에 충전 컬럼(130)으로부터 수집된 폐수를 사용하는 경우의 이점은, 폐수 내에 함유된 산성 가스 (일반적으로, 불화수소)로 시스템으로부터 질화실리콘과 같은 부식제를 거의 제거시킬 수 있을 뿐만 아니라, 막힘을 방지함으로써 비롯되는 이점 및 시스템의 가동 시간을 증가시킬 수 있다는 것이다. 충전 컬럼(130)을 통과시켜 처리한 후에, 폐가스 스트림은 이것의 상단에 위치한 출구(430)을 통하여 배출된다.
도 1을 참조로 하면, 충전 컬럼(130)에 남아있는 폐가스 스트림이 응축기(140)로 유동한다. 이 응축기(140)는, 부식 문제를 야기할 수 있는 설비 도관 중에서의 응축을 방지하거나 최소화하기 위해, 폐가스 스트림 중의 수증기 농도를 저감시키도록 작동된다. 또한, 상기 응축기(140)는 충전 컬럼(130)으로부터의 수분이 송풍기(150)로 유입되는 것을 방지하는 수분 포집체(water trap)로서 작용하기도 한다. 응축기(140)는, 수증기를 응축시키기 위해 폐가스 스트림이 접촉되는 냉각된 표면을 구비한 임의의 적당한 디자인일 수 있으나, 이 응축기에는 일반적으로 비교적 차가운 물이 순환되는 열적으로 전도성이 있는 튜빙(tubing)을 포함될 것이며, 상기 튜빙에는 폐가스 스트림과 접촉하는 외부 표면이 구비되어 있다. 응축된 물은 응축기(140)의 바닥에 수집되어, 배수관을 통해 제거된다.
(수증기 농도가 사실상 감소된) 폐가스 스트림이 응축기로부터 송풍기(150)로 유입된다. 그런 다음, 세정된 폐가스 스트림이 고압에서 설비 배기관 또는 최종적으로 주위로 방출시키기 위한 이것의 등가물로 이송된다. 따라서, 상기 송풍기(150)는 처리 시스템(100)의 다양한 요소를 통하여 폐가스 스트림을 드로잉시키도록 그리고 시스템(100)으로부터 폐가스 스트림을 배출시키도록 작동된다.
본 발명을 다양한 일면에서 상기한 바와 같이 기술하였다 하더라도, 당업자는 본 발명이 여기에 한정되지 않는다는 사실을 인지하고 있을 것이다. 상기 본 발명의 다양한 특징 및 일면을 개별적으로 또는 조합시켜 사용할 수 있다. 또한, 본 발명을 특수한 환경에서 실시하거나, 예를 들어 반도체 제작 플랜트와 같은 특수한 용도로 사용하기 위한 측면에서 기술하였다 하더라도, 당업자는 본 발명의 유용성이 여기에 한정되는 것이 아니며 본 발명을 임의의 다양한 환경에서 뿐만 아니라 실시에서도 유리하게 사용할 수 있다는 사실을 인지하고 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 고온에서 폐가스 스트림 중의 선택된 기체 종(gaseous species)을 산화시키기 위한 열 산화기;
    폐가스 스트림 중의 일부 또는 전부의 미립자 물질 및 산성 가스를 제거하기 위한 것으로서, 열 산화기의 출구에 결합되며, 폐가스 스트림이 유동하는 관 및 이 관의 내부 표면을 충분하게 적시기 위한 수단을 포함하는 사이클론 세척기;
    폐가스 스트림 중의 잔존하는 미립자 물질 및 산성 가스를 제거하기 위한 것으로서, 사이클론 세척기 출구에 연결되는, 충전 물질을 함유하는 충전 컬럼; 및
    폐가스 처리 시스템으로부터 그리고 이 시스템을 통하여 폐가스 스트림을 드로잉시키기 위한 수단을 포함하는 폐가스 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 가스 드로잉 수단(gas drawing means)이 응축기의 출구에 연결된 송풍기를 포함함을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 폐가스 스트림 중의 수증기 농도를 저감시키기 위해 충전 컬럼의 출구에 연결된 응축기를 추가로 포함함을 특징으로 하는 폐가스 처리시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 열 산화기가, 보다 큰 연소 효율을 내기 위한 난류성 혼합물을 형성하도록, 가압시킨 산화 가스 스트림을 폐가스 스트림으로 주입시키기 위한 산화 가스 입구를 추가로 포함함을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 열 산화기가 폐가스 스트림이 통과하는 관을 추가로 포함함을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 폐가스 스트림 중의 선택된 기체 종을 산화시키기 위해 관의 표면을 가열시키는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 열 산화기의 내부가 니켈로 라이닝(lining)되어 있음을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 충전 컬럼이 역류형 충전 컬럼임을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 충전 컬럼의 충전 물질이 알루미나 세라믹으로 구성됨을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  10. 제 1항에 있어서, 충전 컬럼의 충전 물질이 스테인레스 스틸로 구성됨을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 충전 컬럼의 충전 물질이 테플론으로 구성됨을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  12. 제 1항에 있어서, 충전 컬럼의 충전 물질이 폴리프로필렌으로 구성됨을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 사이클론 세척기로 공급된 물이 충전 컬럼으로부터 재순환된 폐수임을 특징으로 하는 폐가스 처리 시스템.
  14. 가스 스트림을 처리 시스템으로 도입시키는 단계;
    고온에서 가스 스트림 중의 선택된 기체 종을 산화시켜, 가스 중의 가연성 물질을 감소시키는 단계;
    가스 스트림을 세척하여, 가스 중의 미립자 물질 및 산성 가스를 감소시키는 단계;
    충전 컬럼을 통하여 가스 스트림을 여과시켜, 가스 중의 산성 가스 종을 감소시키는 단계; 및
    가스 스트림을 주위로 배출시키고, 처리 시스템을 통하여 가스 스트림을 드로잉시키는 단계를 포함하여, 처리 시스템에서 폐가스 스트림으로부터 독성 가스 및 미립자 물질을 저감시키는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 가스 스트림을 응축시켜, 가스가 주위로 배출되기 전에 가스 중의 수분 함량을 저감시키는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  16. 폐가스 스트림을 도입시키기 위한 시스템 입구;
    폐가스를 냉각시키기 위한 열교환 수단, 및 폐가스 중의 미립자 물질에 의해 야기된 막힘 및 부식을 감소시키기 위한 적심 수단(wetting means)을 포함하는, 시스템 입구에 연결된 냉각부;
    폐가스 스트림 중의 일부 또는 전부의 미립자 물질 및 산성 가스를 제거시키기 위한, 냉각부에 연결된 세척부; 및
    처리된 폐가스를 배출시키기 위한 출구를 포함하여, 폐가스 처리 시스템의 부식 및 막힘을 방지하면서 폐가스 스트림으로부터 미립자 물질 및 산성 가스를 제거하기 위한 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 냉각부의 적심 수단이, 외부 관, 및 직경이 외부 관의 직경보다 더 작고, 외부 관의 내부에 위치하며, 외부 관과 사실상 동심을 이루며, 외부 관의 내부 표면과 내부 관의 외부 표면 사이에 환대를 형성하는 내부관; 및
    내부 관 주위의 환대에 선회 수류(cyclonic water flow)를 제공하면서, 외부 관을 통하여 환대로 연장되어 있는 하나 이상의 선회하는 입구 물 분사기(water inlet jet)를 포함하며,
    선회 수류가 환대를 채우고, 내부 관의 내부 표면과 외부 표면 및 외부 관의 내부 표면을 적시면서, 내부 관의 상부에 폭포 모양으로 떨어지며,
    내부 관 및 외부 관의 적셔진 표면에 의해 폐가스 중의 미립자 물질이 외부 관과 내부 관의 내부 표면에 부착되는 것이 방지됨을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 16항에 있어서, 냉각부의 열교환 수단이, 외부 관, 및 직경이 외부 관의 직경보다 더 작고, 외부 관의 내부에 위치하며, 외부 관과 사실상 동심을 이루며, 외부 관의 내부 표면과 내부 관의 외부 표면 사이에 환대를 형성하는 내부관; 및
    내부 관 주위의 환대에 선회 수류를 제공하면서, 외부 관을 통하여 환대로 연장되어 있는 하나 이상의 선회하는 입구 물 분사기를 포함하며,
    선회 수류가 환대를 채우고, 내부 관의 내부 표면과 외부 표면 및 외부 관의 내부 표면을 적시면서, 내부 관의 상부에 폭포 모양으로 떨어지며,
    열교환이 폐가스 스트림과 물 사이에서 일어나서, 폐가스 스트림이 냉각부를 유동함에 따라 폐가스 스트림의 온도가 감소됨을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 16항에 있어서, 세척부가,
    미립자 물질이 물에 부착되도록 하여 물/미립자의 혼합물을 형성하면서, 가압된 물방울과 폐 스트림 중의 미립자 물질 사이를 인위적으로 접촉시키고, 폐가스 스트림 중의 산성 기체의 일부 또는 전부를 물에 흡수시키기 위해, 세척부로 연장되어 있는 하나 이상의 물 분무기; 및
    세척부로부터 물/미립자의 혼합물을 배출시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 물 분무기에 공급된 물이 신선한 물임을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 19항에 있어서, 물 분무기에 공급된 물이 재순환된 폐수임을 특징으로 하는 장치.
  22. 폐가스 스트림이 유동하고, 외부 관의 내부에 위치하며, 외부 관과 사실상 동심을 이루며, 외부 관의 내부 표면과 내부 관의 외부 표면 사이에 환대를 형성하는 내부 관을 설치하는 단계;
    직경이 내부 관의 직경보다 더 큰 외부 관을 설치하는 단계;
    외부 관의 내부 표면과 내부 관의 외부 표면을 적시도록, 선회 수류를 환대로 주입시키는 단계; 및
    내부 관의 내부 표면 상에 수막을 형성하면서, 그리고 폐가스 스트림으로부터의 미립자 물질이 내부 관의 내부 표면에 부착되는 것 뿐만 아니라 관의 막힘 및 부식을 방지하면서, 물이 내부 관의 상부에 폭포 모양으로 떨어질 때까지 환대를 채우는 단계를 포함하여, 폐가스 처리 시스템에서 부품의 막힘 및 부식을 방지하는 방법.
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