KR20070006183A - Multiple apparatus for disposing a polluted gas - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 폐가스 처리장치의 단면도,1 is a cross-sectional view of a waste gas treatment apparatus according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐가스 처리장치의 개략도,2 is a schematic diagram of an apparatus for treating waste gas according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 버너부 및 연소반응부를 확대하여 도시한 단면도,3 is an enlarged cross-sectional view of the burner part and the combustion reaction part of FIG. 2;
도 4는 도 2의 제 1 냉각부를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view of the first cooling unit of FIG. 2;
도 5는 도 2의 제 2 냉각부를 도시한 단면도, 그리고5 is a cross-sectional view illustrating a second cooling unit of FIG. 2, and
도 6은 도 2의 제 3 냉각부를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a third cooling unit of FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 버너 110 : 화염 생성단부100: burner 110: flame generating end
200 : 버너부 210 : 폐가스 유입구200: burner unit 210: waste gas inlet
220 : 질소 분사노즐 221 : 형공220: nitrogen injection nozzle 221: mold hole
300 : 연소반응부 310 : 다공형 실린더300: combustion reaction unit 310: porous cylinder
320 : 기체층 330 : 가스투입구320: gas layer 330: gas inlet
340 : 케이스 350 : 연소반응 챔버340
400 : 습식반응부 410 : 제 1 냉각부400: wet reaction part 410: first cooling part
411 : 노즐 412 : 순환유로411: nozzle 412: circulation passage
413 : 투입구 420 : 제 2 냉각부413: inlet 420: second cooling unit
421 : 분사노즐 422 : 집진배관421: injection nozzle 422: dust collection pipe
423 : 가스배관 430 : 제 3 냉각부423
431 : 분사노즐 432 : 중화제431
434 : U자형 배관 500 : 저수챔버434: U-shaped pipe 500: water storage chamber
510 : 레벨센서 600 : 바이패스 밸브510: level sensor 600: bypass valve
700 : 배수구700 drain
본 발명은 폐가스 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폐가스의 연소반응 효율을 높이고 열산화 분해된 가스를 다중 처리하기 위한 다중 폐가스 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a waste gas treatment apparatus, and more particularly, to a multiple waste gas treatment apparatus for improving the combustion reaction efficiency of waste gas and multi-processing thermally oxidized and decomposed gas.
일반적으로 실리콘 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정을 반복 수행함으로서 반도체장치로 제작되고, 이들 반도체장치 제조공정 중 확산, 식각, 화학기상증착 등의 공정은 밀폐된 공정챔버 내부에 요구되는 공정가스를 공급하여 이들 공정가스로 하여금 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 것이다.In general, a silicon wafer is manufactured as a semiconductor device by repeatedly performing processes such as photographing, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition, and processes such as diffusion, etching, and chemical vapor deposition are closed processes in the manufacturing process of these semiconductor devices. The process gases required in the chamber are supplied to cause these process gases to react on the wafer.
이렇게 공정가스가 사용된 폐가스는 통상 유독성, 가연성 및 부식성 등 그 독성이 강한 것으로서, 이들 폐가스가 별도의 정화과정이 없이 외부로 유출될 경우 심각한 환경오염 및 안전사고의 위험을 초래하게 된다.The waste gas using the process gas is generally toxic, flammable and corrosive, and has high toxicity, and when these waste gases are leaked to the outside without any separate purification process, they cause serious environmental pollution and safety accidents.
예를 들어, 언급된 폐가스는 대표적인 반도체 박막 제조공정 중 하나인 CVD(CVD: Chemical Vapor Deposition) 공정에서는 다량의 실란, 디클로로 실란, 암모니아, 산화질소, 아르신, 포??, 디보론, 보론, 트리클로라이드 등과 같은 유독성 가스가 있으며, 이들은 반도체 공정중 미량만이 소모되고 대부분 폐가스 형태로 공정 설비로부터 배출되는데, 이와 같이 반도체 공정 후 발생한 폐가스는 앞서 언급한 바와 같이 매우 유독성이다.For example, the waste gas mentioned is a large amount of silane, dichloro silane, ammonia, nitric oxide, arsine, phosphorus, diboron, boron, There are toxic gases such as trichloride, and these are consumed only in trace amounts during the semiconductor process and are mostly emitted from the process equipment in the form of waste gases. Thus, the waste gases generated after the semiconductor process are very toxic as mentioned above.
이외에 플라즈마 강화 CVD, 플라즈마 애칭, 에피택시 증착 등과 같은 여러 반도체 공정들에서도 마찬가지로 각종 유독성 폐가스가 생성된다.In addition, various semiconductor processes such as plasma enhanced CVD, plasma nicking, epitaxy deposition, etc. generate similar toxic waste gases.
따라서, 각 제조설비에서 연결되는 폐가스 배출라인 상에는 배출되는 폐가스를 안전한 상태로 분해 또는 정화시키기 위한 스크러버 시스템이 설치된다.Therefore, a scrubber system for disassembling or purifying the waste gas discharged to a safe state is installed on the waste gas discharge line connected at each manufacturing facility.
이러한 스크러버 시스템의 폐가스 분해 방법은, 폐가스의 성질 즉, 일반 공기와 접촉하게 되면 폭발적으로 반응하는 성질과, 가열에 의해 연소되는 성질을 이용한 연소식 방법, 물에 용해되는 성질을 이용한 습식방법, 또는 가스 처리제와 반응하는 성질을 이용한 건식방법 및 상기 연소식에 건식과 습식을 병행하는 방법 등으로 구분되고 있다.The waste gas decomposition method of such a scrubber system is a combustion method using the properties of the waste gas, that is, explosive reaction when it comes into contact with general air, a property of burning by heating, a wet method using a property of dissolving in water, or It is divided into the dry method using the property which reacts with a gas treating agent, and the method of combining dry and wet with the said combustion type.
여기서, 상술한 연소식 방법과 가스 처리제를 이용한 건식 방법을 병행하여 수행하는 스크러버 시스템의 종래 기술에 대하여 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. Here, the prior art of the scrubber system which performs the above-described combustion method and the dry method using a gas treating agent will be described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 스크러버 시스템의 종래 구성을 살펴보면, 내부가 구획 형성된 캐비닛의 내부로 공정챔버에서 연장된 배관(1)이 연통하여 설치되고, 이 배관(1)의 단부는 소정 형상의 연소장치(2)에 연결된다.As shown in FIG. 1, when the conventional configuration of the above-described scrubber system is described, the pipe 1 extending from the process chamber is installed in communication with the inside of the cabinet in which the inside is partitioned, and the end of the pipe 1 is predetermined. It is connected to the
이러한 연소장치(2)의 내부에는 배관(1)을 통해 유도되는 폐가스를 연소 분해하기 위해 열량을 제공하는 히터(3)가 내장 설치되어 있으며, 이 히터(3)의 가열에 의해 연소되는 폐가스는 연소장치(2)의 일측으로 연장 설치되는 다른 배관(4)을 통해 유도 배출된다. 또한, 연소장치(2)에서 산화되면서 생성된 산화물은 연소장치(2) 하부에 마련된 집진챔버(5)에 떨어져 저장된다.Inside the
한편, 상술한 배관(4)의 단부는, 복수개의 가스 처리제가 내장된 카트리지 챔버(6)에 연통 연결되며, 이러한 카트리지 챔버(6)로 유입되는 공정가스 중 파우더 상태의 2차 생성물은 카트리지 챔버(6)의 가스처리제 표면에서 점착되거나 그 하부에 집진된다. On the other hand, the end of the pipe (4) described above is connected to the cartridge chamber (6) in which a plurality of gas treating agent is embedded, the powder of the secondary product flows into the cartridge chamber (6) cartridge chamber It sticks on the gas treating agent surface of (6), or it collects below it.
또한, 미연소 또는 미반응된 상태의 폐가스는 카트리지 챔버를 통과하는 과정에서 내부에 충진된 가스처리제와 반응하여 흡착, 변환되어 카트리지 챔버의 다른 일측으로 연통하는 배관(7)을 통해 배기덕트로 유동하는 구성을 이룬다.In addition, the unburned or unreacted waste gas flows into the exhaust duct through a pipe (7) that reacts with, and is converted to, the gas treating agent filled therein in communication with the other side of the cartridge chamber in the course of passing through the cartridge chamber. To achieve the configuration.
이와 같은 구성으로 이루어진 스크러버 시스템에 있어서, 연소장치 내부로 배관을 통하여 유입되는 폐가스는 히터(3)에 의해 열량이 제공되는 부위를 통과하는 과정에서 연소된다.In the scrubber system having such a configuration, the waste gas introduced into the combustion apparatus through the pipe is burned in the process of passing through the portion where the heat amount is provided by the
하지만, 반도체 제조공정에서 발생되는 폐가스에는 강한 부식력을 갖는 불소계 가스가 포함되어 있다. 불소계 가스는 무해한 가스를 형성하도록 섭씨 1000도 이상의 고온에서 분해 되는바, 종래의 기술에 따른 히터에 의해 섭씨 1000도를 생성하고 유지하기에는 부적절하다. 이러한 이유로 완전 연소되지 않은 폐가스 내의 불소계 가스는 높은 부식력을 가지게 되어, 폐가스 연소장치가 장시간동안 사용되 면 연소장치(2)의 내부를 손상시키는 문제점이 있었다.However, the waste gas generated in the semiconductor manufacturing process contains a fluorine-based gas having a strong corrosion force. The fluorine-based gas is decomposed at a high temperature of 1000 degrees Celsius or more to form a harmless gas, which is inappropriate to generate and maintain 1000 degrees Celsius by a heater according to the prior art. For this reason, the fluorine-based gas in the waste gas which is not completely burned has a high corrosive force, and when the waste gas combustion device is used for a long time, there is a problem of damaging the inside of the
또한, 히터(3)에 의해 생성되는 발화구역은 저밀도로 형성되어 지속적으로 유입되는 폐가스를 고효율로 연소 처리하기에는 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the ignition zone generated by the heater (3) has a problem that the efficiency is low to burn the waste gas continuously introduced at a high density to a high efficiency.
그리고, 연소장치(2)에 의해 열산화 분해된 가스가 카트리지 챔버(6)로 연통되면서 카트리지 챔버(6) 내의 가스처리제 표면에 점착되어 어느 정도 정화된 가스가 외부로 배출된다. 이러한 과정을 거치면서 가스처리제에는 과도하게 많은 점착물이 집진되고, 과도한 집진물이 쌓인 가스처리제는 그 기능이 용이하지 않으며, 대기로 배출하기에는 그 정화도가 우수하지 못한 문제점이 있었다.The gas thermally decomposed by the
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 연소반응실의 열효율을 높이고 연소반응실에서 열산화 분해된 가스를 다중으로 정화 처리함으로써, 폐가스의 연소효율을 향상시키고 대기로 배출되는 가스의 정화도를 향상시키기 위한 다중 폐가스 처리장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the thermal efficiency of the combustion reaction chamber and to purify the thermally decomposed gas in the combustion reaction chamber by multiple purification, thereby improving the combustion efficiency of the waste gas. It is to provide a multiple waste gas treatment device for improving the degree of purification of the gas discharged to the atmosphere.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐가스를 연소하여 산화 분해시키고 외부압력에 민감하지 않은 화염을 생성하기 위한 다수 버너, 상기 다수 버너의 화염 생성단부가 연소반응 챔버를 향하여 연결되고, 일측에 폐가스유입구가 형성되는 버너부, 상기 버너부가 상기 연소반응 챔버와 소통되어 결합하며, 상기 연소반응 챔버의 측벽에 기체층이 구비된 연소반응부, 상기 연소반응부에서 열산화 분해된 가스를 다중 정화처리하기 위한 습식 반응부 및 상기 습식반응조의 하측에 설치 되어 사용된 냉각수와 집진물을 포집하기 위한 저수챔버를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of burners for oxidatively decomposing waste gas and generating a flame which is not sensitive to external pressure, and a flame generating end of the plurality of burners is connected toward the combustion reaction chamber, and waste gas is disposed at one side. A burner part having an inlet formed therein, the burner part communicating with the combustion reaction chamber to be coupled to each other, a combustion reaction part having a gas layer on the side wall of the combustion reaction chamber, and multi-purifying the gas thermally decomposed in the combustion reaction part It includes a wet reaction unit and a water storage chamber for collecting the cooling water and the dust used to be installed below the wet reactor.
바람직하게는, 상기 다수 버너는 고밀도의 화염을 방사하기 위하여 하나의 안정된 불꽃이 형성되도록 설치하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the plurality of burners are characterized in that one stable flame is formed to form a high-density flame.
바람직하게는, 상기 버너부는 상기 다수 버너의 화염 생성단부가 상기 버너부의 내측으로 돌출되어 결합하고, 상기 폐가스유입구를 통해 유입되는 폐가스를 상기 연소반응 챔버로 급속히 유동시키기 위한 질소가 분사되는 형공이 상기 다수 버너의 둘레에 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the burner part is a flame-producing end of the plurality of burners are combined to protrude to the inside of the burner portion, the mold hole is injected nitrogen for rapid flow of the waste gas flowing through the waste gas inlet to the combustion reaction chamber It is characterized by being formed around a plurality of burners.
바람직하게는, 상기 연소반응부는 상기 연소반응 챔버의 측벽을 이루는 다공형 실린더 및 상기 다공형 실린더와 일정한 간격만큼 이격되어 빈 공간을 형성하고 소정의 위치에 가스투입구가 있으며, 상기 연소반응부의 외측을 이루는 케이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the combustion reaction unit is spaced apart from the porous cylinder forming the side wall of the combustion reaction chamber and the porous cylinder by a predetermined interval to form an empty space and a gas inlet at a predetermined position, the outer side of the combustion reaction unit It is characterized by including a case to form.
바람직하게는, 상기 가스투입구는 상기 연소반응 챔버로 유동되는 폐가스를 상기 다수 버너의 화염에 의해 형성되는 발화구역으로 집중시키기 위한 소정의 가스가 투입되는 것을 특징으로 하는 다중 폐가스 처리장치.Preferably, the gas inlet is a multiple waste gas processing apparatus, characterized in that a predetermined gas is introduced to concentrate the waste gas flowing into the combustion reaction chamber to the ignition zone formed by the flame of the plurality of burners.
바람직하게는, 상기 습식 반응부는 외측벽에 유입되는 냉각수가 순환되면서 상기 외측벽과 유입 가스를 습식 냉각 처리하기 위한 제 1 냉각부, 상기 제 1 냉각부를 거친 고온의 산화물 및 부생성가스를 습식 냉각 처리하기 위한 분사노즐이 구비된 제 2 냉각부 및 상기 제 2 냉각부를 거친 수용성가스의 부산물을 제거하기 위한 중화제가 관형 통로상에 배치되고, 상기 수용성가스를 재 습식 냉각 처리하기 위한 분사노즐이 구비된 제 3 냉각부를 포함한다.Preferably, the wet reaction unit is configured to wet-cool the high temperature oxide and the by-product gas passing through the first cooling unit and the first cooling unit to wet-cool the outer wall and the inlet gas while cooling water flowing into the outer wall is circulated. A second cooling unit having an injection nozzle for discharging and a neutralizing agent for removing the by-product of the water-soluble gas passing through the second cooling unit on the tubular passage, and having a spray nozzle for re-wet cooling the water-soluble gas. It includes 3 cooling parts.
바람직하게는, 제 3 냉각부는 유입되는 부 생성가스를 반복하여 정화 처리하기 위해 상기 중화제가 다수 배치된 U자형 배관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the third cooling unit comprises a U-shaped pipe in which a plurality of neutralizing agents are disposed to repeatedly purify the incoming secondary gas.
더욱 바람직하게는, 상기 중화제는, 불소계 가스를 중화시키기 위한 불소계 중화제인 것을 특징으로 한다.More preferably, the neutralizing agent is a fluorine-based neutralizing agent for neutralizing the fluorine-based gas.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 폐가스 처리장치의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the waste gas treatment apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings in more detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐가스 처리장치를 개략하여 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a waste gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 폐가스 처리장치는 반도체 공정에서 발생되는 폐가스를 연소시키기 위한 다수 버너(100), 다수 버너(100)가 결합되고 적어도 일측의 곳에 폐가스 유입구(210)가 형성된 버너부(200), 유입되는 폐가스가 다수 버너(100)로 생성되는 화염에 의해 연소 산화 분해되는 연소반응부(300), 열산화 분해된 가스와 산화물을 다중 정화처리 하기 위한 습식반응부(400), 습식반응부(400)의 하측에 설치되어 사용된 폐수와 집진물을 포집하기 위한 저수챔버(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the waste gas treating apparatus includes a plurality of
또한, 폐가스 처리장치는 버너부(200)의 폐가스 유입구(210)에 폐가스를 공급하기 위한 폐가스 공급배관(601)이 연결되고, 폐가스 공급배관(601)은 웨이퍼 제조 및 회로설계, 웨이퍼 가공, 조립 및 검사 등으로 이루어지는 여러 반도체 제조 공정을 위한 각 공정 라인으로부터 발생하는 폐가스를 처리장치로 배출하는 배관 (601)으로써, 공정 라인이 확장되어 폐가스 공급배관(601)의 추가 연결을 용이하게 하고, 각 공정 라인으로부터 공급되는 폐가스를 공급 및 차단시키기 편리한 바이패스 밸브(600)가 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the waste gas treatment device is connected to the waste
다수 버너(100)는 반도체 공정에서 생성되는 폐가스 중에서 불소계 가스는 섭씨 1000도 이상에서 분해 가능하고, 섭씨 600도에 근접한 온도에서는 높은 부식력을 가진 가스가 되어 연소반응 챔버(350)의 외벽을 부식시키는 특성이 있는바, 연소반응 챔버(350) 내측의 온도를 섭씨 1200도 내지 섭씨 1500도로 형성되도록 다수의 버너(100)로 구비된다.The plurality of
연소반응 챔버(350) 내측이 온도를 위와 같은 온도로 형성하여 유지시키기 위해서는 고속화염을 내는 버너(100)에 상대적으로 저가인 버너(100)를 3개로 구비하여 안정된 화염을 방사시키는 것이 바람직하다.In order to maintain the temperature inside the
또한, 폐가스 처리장치에 장착된 버너(100)에서 안정된 화염이 방사되어야 하는 이유는 방사되는 화염이 안정되지 않은 저밀도 화염에 유입되어 연소되는 폐가스가 저밀도로 인한 틈에 의해 완전히 연소되지 않는 것을 방지하고, 연소반응 챔버(350) 내에서 발생하는 압력에 의하여 방사되는 화염이 불안정함으로써, 폐가스를 연소하는 것에 장애 요소가 되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, the reason that the stable flame should be radiated from the
따라서, 본 실시예의 따라 3개로 구비된 버너(100)로부터 고밀도의 안정된 화염을 방사시키기 위하여, 각 버너(100)를 삼각형태로 배치하고 각 버너(100)의 불꽃 생성단부가 한점을 향하도록 설치하여 버너(100)의 점화시에 각 버너(100)의 불꽃이 함께 방사되어 하나의 안정된 불꽃을 형성하며 연소반응 챔버(350)의 압력 에 민감하지 않고 섭씨 1200도 내지 섭씨 1500도의 고온을 형성하는 화염이 방사될 수 있다.Therefore, in order to radiate a high-density and stable flame from three
아울러, 연소반응 챔버(350) 내에는 UV 센서가 구비되어 형성되는 화염을 검지함으로써, 연소반응 챔버(350) 내측에 형성된 화염을 온도를 파악할 수 있고 형성된 화염의 고온 유지가 가능하도록 구비되며, UV 센서는 버너부(200)에 돌출되어 결합된 각 버너(100)의 소정의 곳에 각각 설치되는 것이 더 바람직하다.In addition, by detecting the flame formed by the UV sensor is provided in the
도 3은 도 2의 버너부(200) 및 연소반응부(300)를 확대하여 도시한 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the
도 3에 도시된 바와 같이, 버너부(200)는 다수 버너(100)의 화염 생성단부(110)가 내측으로 돌출되어 결합하고, 다수 버너(100)로부터 방사되는 화염에 의해 연소반응 챔버(350)에 발화구역을 형성하도록 하기 위하여 다수 버너(100)의 결합부위에 대칭되는 부위가 소통되는 구조로 될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
상세하게는, 버너부(200)의 일측에 형성된 폐가스 유입구(210)를 통하여 유입되는 폐가스가 연소반응 챔버(350)로 급속히 유입되도록 함으로써, 폐가스 유입구(210)로 유입되는 폐가스가 다시 폐가스 유입구(210)를 통해 역류되는 것을 방지하고 유입된 폐가스를 연소반응 챔버(350)로 집중 유동시켜 고효율로 폐가스를 처리할 수 있다.In detail, by allowing the waste gas introduced through the
따라서, 폐가스를 연소반응 챔버(350)로 집중 유입시키기 위해서는, 버너부(200)에 다수 버너(100)가 결합되는 결합 둘레에 형공(221)을 형성하고 질소를 형공(221)을 통해 투입시킴으로써, 연소되지 않는 질소가 버너부(200)에 돌출된 다수 버너(100)의 화염 생성단부(110)의 외측을 따라 연소반응 챔버(350)로 소정의 압력을 가지고 유동하면서 폐가스 유입구(210)로 유입되는 폐가스를 연소반응 챔버(350)로 유동되게 한다.Therefore, in order to concentrate the waste gas into the
연소반응부(300)는 연소반응 챔버(350)가 형성되도록 측벽을 이루며, 연소반응 챔버(350)에 생성되는 화염에 견딜수 있는 내연성의 소재로 이루어진 다공형 실린더(310), 다공형 실린더(310)와 일정한 간격만큼 이격되어 빈공간이 형성되며 연소반응부(300)이 외측을 이루는 케이스(340)를 포함한다.
케이스(340)의 소정의 곳에 가스투입구(330)가 형성되고, 가스투입구(330)로 소정의 가스가 투입되면서 케이스(340)와 다공형 실린더(310) 사이에 형성된 빈공간에 가스가 채워짐으로써, 연소반응 챔버(350) 내측의 열이 외부로 유출되지 않도록 한다.The
또한, 빈 공간에 채워진 가스는 다시 실린더에 형성된 형공(221)을 관통하여 연소반응 챔버(350) 내로 소정의 압력으로 유동되면서 다수 버너(100)의 화염에 의해 형성되는 발화구역에 압박을 가하거나, 발화구역을 확장시킴으로써, 연소반응 챔버(350) 내부로 유입되는 폐가스의 대부분이 발화구역으로 집중 유입되도록 한다.In addition, the gas filled in the empty space passes through the
더욱 상세하게는, 케이스(340)의 가스투입구(330)에 연소반응을 활성화 시키지 않는 질소를 투입하여 케이스(340)와 다공형 실린더(310) 사이의 빈 공간을 질소가 채워져 질소층(320)이 형성되고, 질소층(320)에 있는 질소가 다공형 실린더(310)의 형공(221)을 관통하여 연소반응 챔버(350)로 소정의 압력으로 유입되면서 다수 버너(100)의 화염으로 형성되는 발화구역에 압박을 가함으로써, 버너(200)부로부터 유입되는 폐가스가 발화구역에 집중되는 구조이다.In more detail, nitrogen is added to the
또한, 케이스(340)의 가스투입구(330)에 연소반응을 활성화 시키는 산소를 투입하여 케이스(340)와 다공형 사이의 빈 공간을 산소로 채워진 가스층(320)이 형성되고, 산소가 다공형 실린더(310)의 형공(221)을 통하여 연소반응 챔버(350)의 내측으로 소정의 압력으로 유입되면서 생성되어진 화염의 연소반응을 증폭시켜 연소반응 챔버(350)의 발화구역을 확장하여 버너부(200)로부터 유입되는 폐가스를 연소시키는 것도 바람직하다.In addition, a
그리고, 케이스(340)의 가스투입구(330)에 질소와 산소의 혼합기체를 투입함으로써, 가스층(320)에 혼합기체가 채워지고 연소반응 챔버(350)에 혼합기체가 소정의 압력으로 유입되면서 연소반응 챔버(350) 내의 발화구역 이외에는 질소가 채워지고, 산소에 의하여 발화구역이 확장되면서 일정한 발화구역이 형성되어 유입되는 폐가스가 발화구역에 집중되도록 하는 것이 더 바람직하다.Then, by mixing a mixture of nitrogen and oxygen into the
아울러, 연소반응부(300)의 다공형 실린더(310)는 세라믹 소재로 이루어지고, 케이스(340)는 스테인레스 스틸 소재로 이루어질 수 있다.In addition, the
위와 같은 구성에 의하여 열산화 분해된 가스와 산화물을 다중 정화 처리하기 위한 습식반응부(400)가 연소반응부(300)에 연결된다.By the above configuration, the
습식반응부(400)는 연소반응부(300)의 하단에 연결되어 연소반응부(300)에서 열산화 분해된 부 생성가스를 1차적으로 습식 냉각 처리하기 위한 제 1 냉각부(410), 제 1 냉각부(410)를 거친 고온의 산화물과 부 생성가스를 냉각수를 분사하 는 방식으로 재 습식 냉각처리하기 위한 제 2 냉각부(420), 제 2 냉각부(420)를 거친 수용성가스를 다중으로 정화 처리하기 위한 제 3 냉각부(430)를 포함한다.The
도 4는 도 2의 제 1 냉각부(410)를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating the
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 냉각부(410)의 구조는 외측벽에 외부로부터 냉각수가 유입되기 위한 노즐(401)이 형성되고, 노즐(401)로부터 유입된 냉각수는 외측벽의 순환유로(412)를 거쳐 제 1 냉각부(410)의 투입구(413)를 통해 내부로 유입되는 과정이 반복됨으로써, 연소반응부(300)의 고온으로 형성되는 열분사로 인하여 제 1 냉각부(410)의 재질이 손상되는 것을 방지하고 유입되는 고온의 부 생성가스를 냉각시킨다. 또한, 냉각수가 지속적으로 순환되어 제 1 냉각부(410)의 내벽으로 유입됨으로써, 유입되는 산화물이 내벽에 고착되는 것을 방지하는 구조이다.As shown in FIG. 4, in the structure of the
이러한 제 1 냉각부(410)의 구조는 반응부와 연소반응부(300)의 연결부위 및 연소반응부(300)와 제 1 냉각부(410)의 연결부위에도 설치되며, 다수 버너(100)에 의한 고온의 화염으로 인하여 연결부위가 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 연결부위에 체결되는 제 1 냉각부(410)에 유입되는 냉각수는 지속적으로 공급되어 형성된 유로를 채워야 하는바, 고압으로 공급되는 것이 바람직하다.The structure of the
또한, 연소반응부(300)와 연결되어 열산화된 부 생성가스를 습식 냉각처리하기 위한 제 1 냉각부(410)와 제 1 냉각부(410) 이하에 연결되는 습식반응부(400)에 유입되는 냉각수는 부 생성가스와 불필요한 화학반응이 일어나는 것을 방지하기 위하여 증류수로 공급되는 것이 바람직하다.In addition, the
도 5는 도 2의 제 2 냉각부(420)를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating the
도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 냉각부(420)는 제 1 냉각부(410)에 배관피팅(402)으로 연결되며, 일측에 장착된 분사노즐(421)이 제 1 냉각부(410)를 거친 부 생성가스와 산화물에 냉각수를 분사함으로써, 고온의 부 생성가스와 산화물을 재 냉각하고, 부 생성가스 중 수용성 가스를 습식 정화처리하여 생성된 부산물과 연소반응부(300)에서 생성된 산화물이 제 2 냉각부(420) 하단에 형성된 관형통로로 유입되어 저수챔버(500)로 집진되는 구조이다.As shown in FIG. 5, the
도 6은 도 2의 제 3 냉각부(430)를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating the
도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 냉각부(430)는 제 2 냉각부(420)에 연결되며, 제 2 냉각부(420)에서 습식 정화처리되지 않은 부 생성가스를 재 습식처리 하기 위한 다수의 분사노즐(421), 부 생성가스에 포함된 분말을 제거하기 위한 중화제(432)를 포함한다.As illustrated in FIG. 6, the
또한, 부 생성가스의 정화도를 높이기 위해 반복적인 습식 처리와 중화작업을 하기 편리한 U자형 배관(434)으로 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 U자형 배관(434)이 다수 배치되며 더욱 향상된 정화설비의 구축이 가능해진다. 배관의 관형 통로상에 배치된 다수의 중화제(432)는 불소계 가스를 중화시키기 위한 불소계 중화제(432)를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in order to increase the degree of purification of the secondary product gas, it is preferable that the
관형 통로에 다수의 중화제(432)가 배치된 각 부위에는 증류수를 분사하는 분사노즐(421)이 각각 배치되어 중화제(432)에 의해 부 생성가스를 정화 처리하는 기능이 더욱 향상된다.
또한, 제 3 냉각부(430)의 하단을 향한 관형통로는 정화 처리되는 과정에서 생성된 부산물이 집진되는 저수챔버(500)와 연결된다. 저수챔버(500)에는 챔버 내의 수위를 조절하기 위한 레벨센서(510)가 구비되며, 레벨센서(510)는 부력을 이용한 센서, 근접센서 및 포토센서 중 어느 하나로 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the tubular passage toward the lower end of the
이러한 구성으로 인하여 반도체 공정과정을 마친 폐가스를 연소하고, 열산화 분해된 가스를 정화 처리한 가스를 배기구(700)를 통해 외부로 배출하게 된다.Due to this configuration, the waste gas after the semiconductor process is combusted, and the gas which has been purged of the thermal oxidatively decomposed gas is discharged to the outside through the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할수 있을 것이다. Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
따라서, 본 발명에서는 연소반응실에 형성되는 화염으로 인한 발화구역으로 폐가스가 고밀도로 유입되고, 발화구역으로 유입된 여러 종류의 폐가스를 열산화 분해시킨 후 여러 경로의 정화설비를 거치게 함으로써, 많은 양의 폐가스를 빠른 시간 내에 고효율로 연소처리하고 대기로 배출되는 가스의 정화도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, in the present invention, waste gas flows into the ignition zone due to the flame formed in the combustion reaction chamber at high density, and thermally decomposes various kinds of waste gases introduced into the ignition zone, and then passes through various paths of purification facilities. It has the advantage of improving the purification of the gas discharged to the atmosphere and combustion treatment of waste gas of high efficiency within a short time.
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