KR20080061288A - Method and system of waste gas abatement for waste gas generated in semiconductor fabrication - Google Patents

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Abstract

A method for reducing a waste gas generated in fabricating a semiconductor is provided to improve the efficiency of thermal decomposition by prolonging a time interval of a noxious gas for thermal decomposition. A plurality of granules(210) are supplied and the granules are heated to a reaction temperature. A noxious gas(310) is decomposed from waste gas(300) to form thermal decomposition gas, dust(320) of waste gas is stagnated and filtered by granules, and a waste gas is introduced to come in contact with the granules. The granules and the dust are transferred, and the granules are separated from the dust. A thermal decomposition gas is introduced to come in contact with the granules separated from the dust so that the granules are recycled and reused. The thermal decomposition gas is introduced by a water scrubber process. The process for introducing the thermal decomposition gas by the water scrubber process can include a process for spraying fine water by using the thermal decomposition gas.

Description

반도체 제조에서 발생된 폐 가스에 대한 폐 가스 감소 방법 및 시스템{Method and system of waste gas abatement for waste gas generated in semiconductor fabrication} Method and system of waste gas abatement for waste gas generated in semiconductor fabrication

본 발명은 폐 가스 감소에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 반도체 제조 동안 생성된 유해 가스와 분진을 포함하는 폐 가스에 대한 폐 가스 감소 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to waste gas reduction, and more particularly, to a waste gas reduction method and system for waste gas comprising harmful gases and dust generated during semiconductor manufacturing.

다양한 화학 약품이 반도체 제조에 사용되고, 폐 가스가 반도체 제조 동안 발생된다. 일반적으로, 폐 가스는 유해한 폐 가스 및 분진을 포함한다. 폐 가스의 종류는 제조 공정에 따라 변하며, 예를 들어, 온실 가스가 되는 NF3, SF6, C2F6, C3F8, C4F8 및 CF4와 같은 플루오르화물; SiH4 및 SiCl2H2와 같은 가연성 가스; AsH3 및 PH3와 같은, 유독 가스; 그리고 Cl2, F2, HCL 및 HF와 같은 산성 가스가 있다. Various chemicals are used in semiconductor manufacturing and waste gases are generated during semiconductor manufacturing. In general, waste gases include harmful waste gases and dust. The type of waste gas varies depending on the manufacturing process, and includes, for example, fluorides such as NF 3 , SF 6 , C 2 F 6 , C 3 F 8, C 4 F 8 and CF 4 , which are greenhouse gases; Combustible gases such as SiH 4 and SiCl 2 H 2 ; Toxic gases, such as AsH 3 and PH 3 ; And acid gases such as Cl 2 , F 2 , HCL and HF.

종래 기술에서 사용된 폐 가스 감소 방법은 물-스크러빙(water-scrubbing), 연소(combustion), 전기 가열(electric heating), 건식 스크러빙(dry scrubbing), 물-스크러빙을 이용한 고온 촉매작용 등을 포함한다. 물-스크러빙 방법은, 물에 폐 가스의 가용성 성분을 용해하기 위해, 물에 폐 가스를 도입하거나 또는 폐가스와 미세물(water mist)을 혼합한다.Waste gas reduction methods used in the prior art include water-scrubbing, combustion, electric heating, dry scrubbing, high temperature catalysis using water-scrubbing, and the like. . The water-scrubing method introduces waste gas into water or mixes waste gas and water mist in order to dissolve the soluble components of the waste gas in water.

그러나, 물-스크러빙 방법은 단지 가용성 성분에 적용가능하고, 작은 입자 직경을 가지는 분진에서는 적은 여과 효과를 가져, 적어도 하나의 다른 감소 방법은 물 스크러빙과 함께 사용되는 것이 요구된다. 또한, 물-스크러빙 방법은 많은 양의 물을 소비한다.  However, the water-scrubing method is only applicable to soluble components and has a small filtration effect in dust having a small particle diameter, so that at least one other reduction method is required to be used with water scrubbing. In addition, the water-scrubing method consumes a large amount of water.

연소 방법은, 예를 들어, JP2000342931, JP2001248821, JP2001165422 또는 WO02101293에 개시되어 있는 바와 같이, 폐 가스가 열적으로 분해하기 위해 고온을 제공한다. 그러나, 연소는 제어되기 어렵고, 이는 폭발을 가져올 수 있어, 연소 방법은 광범위하게 사용될 수 없다. The combustion method provides a high temperature for the waste gas to thermally decompose, as disclosed, for example, in JP2000342931, JP2001248821, JP2001165422 or WO02101293. However, combustion is difficult to control, which can lead to explosion, and the combustion method cannot be used extensively.

연소 방법의 결점을 고려하여, 제어가능한 반응 온도를 제공하는 전기 가열 방법이, 예를 들어, JP11319485, US6063353, WO0074821, US6221323, 및 EP1080775에 개시되어 있는 바와 같이, 제공된다. 그러나, 전기 가열 방법의 동작 온도는 전기 가열 소자에 의해 제한된다. 가스가 전기 가열 소자를 빠르게 관통하는 환경하에서는, 가스의 체류 시간(retention time)은 불충분하고, 따라서 불충분한 열 분해 및 화학 반응을 가져온다. 전기 가열 소자를 통해 관통하는 가스 유동의 속도(rate)가 감소된다면, 이때 전기 가열 방법의 효율성 및 용량이 또한 감소된다. 또한, 전기 가열 방법의 전력 소비 및 비용이 매우 높다. 전기 가열 방법의 낮은 온도 또는 낮은 효율성을 고려하여, 플라즈마 열 파괴(plasma thermal destruction)는, 예를 들어, JP9248424, EP0781599, JP200410697, US6136214, US2003116541, JP2001300298 및 JP2005205330에 개시된 바와 같이, 부분적인 영역에서 빠르게 고온을 발생하도록 또한 제공된다. 그러나, 높은 전력 소비의 문제를 극복할 수 없고, 추가적인 변압 장치(voltage transformation device)는 플라즈마를 생성하기 위해 높은 전압을 사용하는 경우 요구되며, 따라서 플라즈마 열 파괴 기계의 비용은 너무 비싸진다. In view of the shortcomings of the combustion process, an electrical heating method is provided which provides a controllable reaction temperature, for example as disclosed in JP11319485, US6063353, WO0074821, US6221323, and EP1080775. However, the operating temperature of the electric heating method is limited by the electric heating element. In an environment where the gas penetrates quickly through the electrical heating element, the retention time of the gas is insufficient, resulting in insufficient thermal decomposition and chemical reactions. If the rate of gas flow passing through the electric heating element is reduced, then the efficiency and capacity of the electric heating method is also reduced. In addition, the power consumption and cost of the electric heating method is very high. In view of the low temperature or the low efficiency of the electric heating method, plasma thermal destruction is rapid in partial areas, for example, as disclosed in JP9248424, EP0781599, JP200410697, US6136214, US2003116541, JP2001300298 and JP2005205330. It is also provided to generate a high temperature. However, it is not possible to overcome the problem of high power consumption, and additional voltage transformation devices are required when using high voltages to generate plasma, thus the cost of the plasma thermal destruction machine becomes too expensive.

또한, 연소, 전기 가열 및 플라즈마 열 파괴의 모든 방법은 가스의 높은 온도를 야기하고, 분진은 또한 고온으로 가열된다. 분진의 높은 온도는 필터 장치를 손상시킨다. 예를 들어, 여과 백(filtering bag)으로 분진을 여과하는 방법에서, 고온의 열 분해 가스 및 분진은 여과 백을 태우기 쉽다. 사이클론 분리 장치 또는 정전식 분진 수집기(electrostatic particulate collector)에 있어, 필터 재료의 타는 것을 방지하더라고, 분진은 분진 폭발을 야기할 수 있다. 그러므로, 냉각 시간 주기(time period)는 열 분해 가스에서 분진을 또한 분리하기 위해 연소, 전기 가열, 및 플라즈마 열 파괴의 방법에 요구된다.  In addition, all methods of combustion, electric heating and plasma thermal destruction cause high temperatures of the gases and the dust is also heated to high temperatures. The high temperature of the dust damages the filter arrangement. For example, in a method of filtering dust with a filtering bag, hot pyrolysis gas and dust are likely to burn the filter bag. In cyclone separators or electrostatic particulate collectors, even if they prevent burning of the filter material, dust can cause dust explosions. Therefore, a cooling time period is required for the method of combustion, electric heating, and plasma thermal destruction in order to also separate the dust from the pyrolysis gas.

건식 스크러빙 및 고온 촉매 작용의 방법은 낮은 폐 가스 감소 용량을 가지므로, 이 방법은 다른 방법의 감소 용량을 개선하는 데 사용된다. 추가로, 건식 스크러빙 및 고온 촉매 작용에 사용된 재료는 쉽게 분진에 의해 오염되어 불활성화되고, 따라서 이의 적용이 제한된다.Since the methods of dry scrubbing and high temperature catalysis have a low waste gas reduction capacity, this method is used to improve the reduction capacity of other methods. In addition, the materials used for dry scrubbing and high temperature catalysis are easily contaminated by dust and inactivated, thus limiting their application.

본 발명은 반도체 제조에서 발생된 폐가스 감소에 대한 효율을 개선하고 에너지 소모를 감소시키기 위한, 폐 가스 감소에 관한 방법 및 시스템을 제공한다. The present invention provides a method and system for waste gas reduction to improve efficiency and reduce energy consumption for waste gas reduction generated in semiconductor manufacturing.

본 발명 중 하나는, 폐 가스에서 유해 가스와 분진을 분리하고 폐 가스를 감소하기 위한, 폐 가스 감소의 방법을 제공한다. 본 방법에 따르면, 먼저, 복수의 과립체를 제공하고 유해 가스를 분해하기 위해 반응 온도로 과립체를 가열한다. 다음으로, 폐 가스를 과립체와 접촉하기 위해 도입하고, 폐 가스의 유해 가스는 분해하여 열 분해 가스를 형성하며, 폐 가스의 분진은 정체(stagnate)되고 과립체에 의해 여과된다. 과립체와 분진을 이동시키고, 분진에서 과립체를 분리한다. 이후, 과립체를 재순환하고 재사용하기 위해 과립체의 온도를 올리도록, 분진에서 분리된 과립체와 접촉하기 위해 열 분해 가스(thermal decomposition gas)를 도입한다. 마지막으로, 물에 열 분해 가스를 용해하기 위해 물 스크러빙 공정으로 열 분해 가스를 도입한다. 그러므로, 페 가스의 분진이 제거되고, 유해 가스에서의 유해 성분은 열 분해되며, 이후 물-스크러빙에 의해 감소되며, 따라서 깨끗한 배기 가스가 방출된다. One of the present invention provides a method of waste gas reduction for separating hazardous gas and dust from waste gas and reducing waste gas. According to the method, first, the granules are heated to the reaction temperature to provide a plurality of granules and to decompose harmful gases. Next, the waste gas is introduced to contact the granules, the harmful gas of the waste gas is decomposed to form a pyrolysis gas, and the dust of the waste gas is stagnated and filtered by the granules. Transfer the granules and dust, and separate the granules from the dust. A thermal decomposition gas is then introduced to contact the granules separated from the dust so as to raise the temperature of the granules for recycling and reusing the granules. Finally, pyrolysis gas is introduced into the water scrubbing process to dissolve the pyrolysis gas in water. Therefore, the dust of the waste gas is removed, the harmful constituents in the noxious gas are thermally decomposed, and then reduced by water-scrubing, so that clean exhaust gas is emitted.

본 발명의 또다른 하나는 유해 가스 및 분진을 포함하는 페 가스를 감소하기 위한 폐 가스 감소에 관한 시스템을 제공한다. 시스템은 복수의 과립체, 열 반응 장치, 분진 분리 장치, 열 회수 및 저장 장치, 및 물 스크러버(water scrubber)를 포함한다. 열 반응 장치는 과립체를 수용하고 가열하기 위해 제공되며, 페 가스는 과립체와 접촉하기 위해 열 반응 장치로 도입되어, 폐가스 내의 유해 가스는 분해하여 열 분해 가스를 형성하고, 폐 가스 내의 분진은 정체되고 과립체에 의해 여과된다. 분진 분리 장치는 열 반응 장치로부터 분진과 과립체를 수용하고, 분진에서 과립체를 분리하기 위해 제공된다. 열 회수 및 저장 장치는 분진 분리 장치로부터 과립체를 수용하고 열 반응 장치로부터 열 분해 가스를 수용하기 위해 제공되며, 여기서 열 분해 가스와 과립체 사이의 열 교환이 일어나고, 과립체는 열 반응 장치로 이동된다. 물 스크러버는, 물에서 열 분해 가스를 불완전하게 열 분해하는 성분을 용해하도록, 열 분해 가스를 수용하고 물 스크러빙하기 위해 열 회수 및 저장 장치에 연결된다. Yet another aspect of the present invention provides a system for reducing waste gas for reducing waste gas comprising harmful gases and dust. The system includes a plurality of granules, a thermal reaction device, a dust separation device, a heat recovery and storage device, and a water scrubber. A thermal reaction device is provided to receive and heat the granules, and waste gas is introduced into the thermal reaction device to contact the granules so that harmful gases in the waste gas are decomposed to form a pyrolysis gas, and dust in the waste gas is It is stagnant and filtered by granules. A dust separation device is provided for receiving dust and granules from the thermal reaction device and for separating the granules from the dust. A heat recovery and storage device is provided for receiving granules from the dust separation device and for receiving pyrolysis gas from the thermal reaction device, where heat exchange between the pyrolysis gas and the granules takes place, and the granules are transferred to the thermal reaction device Is moved. The water scrubber is connected to a heat recovery and storage device for receiving and scrubbing the pyrolysis gas to dissolve components that incompletely decompose the pyrolysis gas in the water.

본 발명에 따르면, 유해 가스 및 분진은 열 반응의 단계에서 서로 분리되며, 열 분해하는 유해 가스에 대한 시간은 열 분해 효율을 개선하도록 연장된다. 그 동안, 열 분해는 시스템을 예열하기 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 전체 에너지 소비를 감소시킨다. According to the invention, the noxious gas and the dust are separated from each other in the stage of the thermal reaction, and the time for the noxious gas to thermally decompose is extended to improve the thermal decomposition efficiency. In the meantime, pyrolysis can be used to preheat the system, thereby reducing the overall energy consumption.

본 발명의 적용가능성의 또 다른 범위는 이하 주어진 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 그러나, 본 발명의 범위와 기술 사상 내의 다양한 변화와 변경이 본 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에 의해 명백하게 될 것이기 때문에, 상세한 설명 및 구체적인 예는, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만, 이는 단지 예시적인 방법으로 주어지는 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description given hereinafter. However, since various changes and modifications within the scope and spirit of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the detailed description of the invention, the detailed description and specific examples show preferred embodiments of the invention, which are merely exemplary It is to be understood as being given a method.

도 1을 참조하여, 반도체에서 발생된 페 가스를 감소시키기 위한 폐 가스 감소의 방법을 제공하며, 폐 가스는 유해 가스 및 분진을 포함한다. 상기 방법은 유해 가스와 분진을 분리하고 유해 가스를 감소시키기 위해 제공된다. With reference to FIG. 1, there is provided a method of waste gas reduction for reducing waste gas generated in a semiconductor, the waste gas comprising hazardous gases and dust. The method is provided for separating harmful gases and dust and reducing harmful gases.

상기 방법에 따라, 먼저, 복수의 과립체(granular body)를 제공하고, 열 반 응 영역에 과립체를 위치시키며, 열 분해 가스를 형성하도록 열 분해하기 위해 유해 가스에 대한 반응 온도로 과립체를 가열한다(S110). 반응 온도는 유해 가스가 분해하여 열 분해 가스를 형성하는 온도이다. 일반적으로, 이와 같은 반응 온도는 400℃에서 700℃사이이며, 즉, 폐 가스에서 유해 가스의 대부분이 분해될 온도이다. 유해 가스의 종류는 제조 공정에 따라 변하며, 예를 들어, 온실 가스가 되는 NF3, SF6, C2F6, C3F8, C4F8 및 CF4와 같은 플루오르화물; SiH4 및 SiCl2H2와 같은 가연성 가스; AsH3 및PH3와 같은, 유독 가스; 그리고 Cl2, F2, HCL 및 HF와 같은, 산성 가스가 있다. 또한, 과립체는 고정 과립층 여과기(granular-bed filter)를 형성하기 위해 열 반응 영역에 축적될 수 있고, 이동 과립층 여과기를 형성하기 위해 축적되어 연속적으로 이동될 수 있다. According to the method, first, a plurality of granular bodies are provided, the granules are placed in a thermal reaction zone, and the granules are reacted with a reaction temperature against harmful gases to thermally decompose to form a pyrolysis gas. Heat (S110). The reaction temperature is a temperature at which harmful gases decompose to form pyrolysis gas. In general, such a reaction temperature is between 400 ° C. and 700 ° C., ie, the temperature at which most of the noxious gas in the waste gas is decomposed. The type of noxious gas varies depending on the manufacturing process, and includes, for example, fluorides such as NF 3 , SF 6 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 and CF 4 , which are greenhouse gases; Combustible gases such as SiH 4 and SiCl 2 H 2 ; Toxic gases, such as AsH 3 and PH 3 ; And acid gases, such as Cl 2 , F 2 , HCL and HF. In addition, the granules may accumulate in the thermal reaction zone to form a granular bed filter, and may accumulate and move continuously to form a moving granular bed filter.

다음으로, 과립층 여과기를 관통함으로써 과립체와 접촉하도록 열 반응 영역으로 폐 가스를 도입한다(S120). 열 반응 영역 및 과립체의 온도는 반응 온도로 올라간다. 폐 가스가 과립체와 접촉하는 경우, 폐 가스는 가열되고, 이때 유해 가스는 분해하거나 또는 과립체의 성분과 반응하여, 따라서 무해 물질을 형성한다. 그 동안에, 분진은 정체되고 과립체에 의해 여과된다. 폐 가스가 과립체를 관통한 후, 열 분해 가스 또는 유해 가스만이 폐 가스에 남아 있다. 과립체 사이의 갭(gap)은 유해 가스가 분진을 관통하여 여과하도록 한다. 과립체의 표면은 유해 가스를 가열하도록 열을 교환하기 위해 유해 가스에 큰 접촉 영역을 제공한다. 과립체는 촉매 특성, 화학 반응성 및 작은 직경을 가지는, 높은 열 용량, 고온 저항의 특성을 필 요로 한다. Next, the waste gas is introduced into the thermal reaction region so as to contact the granules by penetrating the granular layer filter (S120). The temperature of the thermal reaction zone and the granules rises to the reaction temperature. When the waste gas comes into contact with the granule, the waste gas is heated, at which time the harmful gas decomposes or reacts with the components of the granule, thus forming a harmless substance. In the meantime, the dust is stagnated and filtered by the granules. After the waste gas has penetrated the granules, only pyrolysis gas or noxious gas remains in the waste gas. Gaps between granules allow harmful gases to penetrate through the dust. The surface of the granules provides a large contact area for the noxious gas in order to exchange heat to heat the noxious gas. Granules require characteristics of high heat capacity, high temperature resistance, having catalytic properties, chemical reactivity and small diameter.

이때, 열 반응 영역으로부터 분진 및 과립체를 이동시키고, 분진로부터 과립체를 분리하고, 분진을 여과하고 수집한다(S130). 과립체를 재순환하고 재사용하도록, 분진에서 분리된 과립체와 접촉하고 가열하기 위해 열 반응 영역으로부터 열 분해 가스를 도입한다(S140). 열 교환이 열 분해 가스와 과립체 사이에서 일어나는 경우, 열 분해 가스의 온도가 감소되고, 열 분해 가스는 연속적으로 분해한다. 그 동안에, 과립체의 온도는 과립체를 예열하기 위해 올라간다. 이때 열 반응 영역으로 열 분해 가스에 의해 가열된 과립체를 이동한다(S141). 열 분해 가스의 온도가 열 교환에 기인하여 감소되지만, 분해하기 위해 열 분해 가스에 포함되어 있는 유해 가스에 대한 시간은 연장되어, 열 분해 속도가 증가된다. 그 동안에, 에너지를 감소하도록 예열된 과립체는, 열 반응 영역에서의 과립체를 가열하기 위해 필요하다. At this time, the dust and granules are moved from the thermal reaction zone, the granules are separated from the dust, and the dust is filtered and collected (S130). In order to recycle and reuse the granules, a thermal decomposition gas is introduced from the thermal reaction zone to contact and heat the granules separated from the dust (S140). When heat exchange takes place between the pyrolysis gas and the granules, the temperature of the pyrolysis gas is reduced, and the pyrolysis gas is continuously decomposed. In the meantime, the temperature of the granules rises to preheat the granules. At this time, the granulated body heated by the pyrolysis gas is moved to the thermal reaction region (S141). Although the temperature of the pyrolysis gas is reduced due to heat exchange, the time for the noxious gas contained in the pyrolysis gas to decompose is extended, so that the pyrolysis rate is increased. In the meantime, the granules preheated to reduce the energy are necessary for heating the granules in the thermal reaction zone.

열 분해 가스의 온도는 유해 가스의 일부가 분해되지 않는 동안 과립체와의 열 교환을 통해 감소된다. 이 시간에, 열 분해 가스는 물 스크러버 공정으로 도입되고(S150), 열 분해 가스 및 유해 가스는 이들을 물로 도입하거나 또는 미세물을 이들에 분무하는 것을 통해 물에 용해되어, 이에 의해 폐 가스의 감소를 완수한다(S160).The temperature of the pyrolysis gas is reduced through heat exchange with the granules while some of the noxious gases are not decomposed. At this time, the pyrolysis gas is introduced into the water scrubber process (S150), and the pyrolysis gas and the noxious gas are dissolved in water by introducing them into water or spraying fines thereto, thereby reducing waste gas. To complete (S160).

또한, 본 발명은 미리 폐 가스에서의 유해 가스의 가용성 성분의 일부를 물에 용해하기 위해, 폐 가스에서의 유해 가스 및 분진의 내용물을 감소시키도록, 폐 가스가 과립체를 접촉하도록 도입되기 전에, 전단 물 스크러버로 폐 가스를 도입할 수 있고(S170), 이에 의해, 감소 효율을 개선한다. In addition, the present invention prior to the introduction of the waste gas in contact with the granules, in order to reduce the contents of the harmful gas and dust in the waste gas in order to dissolve some of the soluble components of the harmful gas in the waste gas in advance. The waste gas can be introduced into the shear water scrubber (S170), thereby improving the reduction efficiency.

본 발명의 방법에 따라, 반응 온도가 감소되고 분진의 여과 속도가 개선된다. 일 예로 1㎛의 평균 직경의 분진 및 3000 P.P.M 실리칸(SiH4)의 유해 가스 성분을 포함하는 폐 가스를 취하며, 상기 방법은 1에서 4 mm의 평균 직경을 가진 과립체를 사용하고, 각각의 과립체의 재료는 산화 칼슘(CaO)을 포함한다. 과립체는 큰 접촉 영역, 열 용량, 유해 가스와 반응하기 위해 건식 스크러버로서, 그리고 유해 가스의 반응 온도를 감소하기 위한 촉매를 제공한다. SiH4 및 분진을 과립체에 도입하고, 과립체 내의 CaO는 SiH4의 열 분해의 촉매로서 역할한다. 그러므로, SiH4는 350 ℃의 온도로 가열됨으로써 산소 가스(O2)와 반응하여 실리카(SiO2) 및 물을 형성한다. 또한 분진의 99 % 이상이 과립체에 의해 여과되었다. 그리고 과립체는 분진에서 분리된 후에 재사용되도록 재순환될 수 있다. 동일한 폐 가스가 전기 가열에 의해 감소된다면, SiH4는 효과적으로 분해하기 위해 850 ℃로 가열되어야 하고, 분진은 추가적인 공정에 의해 제거되어야 한다. 그러나, 분진이 물 스크러빙 공정으로 2 번 도입되더라도, 1 ㎛의 평균 직경을 가진 분진에 대한 여과 속도는 여전히 81 % 미만이다. According to the process of the invention, the reaction temperature is reduced and the filtration rate of dust is improved. As an example, a waste gas containing dust having an average diameter of 1 μm and harmful gas components of 3000 PPM silica (SiH 4 ) is taken, and the method uses granules having an average diameter of 1 to 4 mm, respectively. The material of the granules of contains calcium oxide (CaO). The granules provide a large contact area, heat capacity, as a dry scrubber to react with the noxious gas, and a catalyst for reducing the reaction temperature of the noxious gas. SiH 4 and dust are introduced into the granules, and CaO in the granules serves as a catalyst for the thermal decomposition of SiH 4 . Therefore, SiH 4 is heated to a temperature of 350 ° C. to react with oxygen gas (O 2 ) to form silica (SiO 2 ) and water. In addition, more than 99% of the dust was filtered off by granules. The granules can then be recycled for reuse after being separated from the dust. If the same waste gas is reduced by electric heating, SiH 4 must be heated to 850 ° C. to effectively decompose and the dust must be removed by an additional process. However, even if dust is introduced twice into the water scrubbing process, the filtration rate for dust with an average diameter of 1 μm is still less than 81%.

유해 가스의 성분이 플루오르화물, 예를 들어, 15000 P.P.M의 설퍼 헥사플로라이드(SF6)라면, 유해 가스는 1200 ℃ 보다 높은 온도로 가열되어야 분해할 것이며, 이는 가스를 냉각하기 위한 더 긴 시간 주기가 필요하다는 것을 의미한다. 본 발명의 방법은 가열된 과립체를 접촉하기 위해 SF6을 도입하고, 과립체의 산화칼슘이, 플루오르화 칼슘(CaF2) 및 칼슘설파이드(CaS)를 형성하는, SF6을 흡수하여 반응하기 위한 건식 스크러버로서 역할할 수 있고, 반응 온도는 800 ℃ 미만이다. 사실, 플루오르화물의 99.5% 이상이 400 ℃에서 600℃ 사이의 온도에서 감소될 수 있다. 그동안에, 과립체는 여전히 효과적으로 분진을 여과할 수 있고, 분진로부터 분리된 후 재순환될 수 있다. If the component of the noxious gas is a fluoride, for example 15000 PPM of sulfur hexafluoride (SF 6 ), the noxious gas will decompose only when heated to a temperature higher than 1200 ° C, which will lead to a longer time period for cooling the gas. It means that it is necessary. The method of the present invention introduces SF 6 to contact the heated granules, and the calcium oxide of the granules absorbs and reacts with SF 6 , forming calcium fluoride (CaF 2 ) and calcium sulfide (CaS). It can serve as a dry scrubber for the reaction temperature is less than 800 ℃. In fact, more than 99.5% of the fluoride can be reduced at temperatures between 400 ° C and 600 ° C. In the meantime, the granules can still effectively filter the dust and can be recycled after being separated from the dust.

도 2와 도 3을 참조하여, 폐 가스 감소의 시스템(200)이 제공되어 있다. 시스템(200)이 유해 가스(310) 및 분진(320)를 포함하는 폐 가스(300)를 감소하기 위해 제공되어 있다. 시스템(200)은 복수의 과립체(210), 열 반응 장치(220), 이송 장치(conveying device)(230), 분진 분리 장치(240), 열 회수 및 저장 장치(250), 물 스크러버(a water scrubber)(260) 및 전단 물 스크러버(270)를 포함한다. With reference to FIGS. 2 and 3, a system of waste gas reduction 200 is provided. System 200 is provided to reduce waste gas 300 including noxious gas 310 and dust 320. The system 200 includes a plurality of granules 210, a thermal reaction device 220, a conveying device 230, a dust separation device 240, a heat recovery and storage device 250, a water scrubber (a). water scrubber) 260 and shear water scrubber 270.

폐 가스(300)는, 전단 스크러버 공정을 수행하기 위해 폐 가스(300) 상에 미세물을 분무하거나 또는 물로 폐 가스(300)를 도입하기 위해, 전단 물 스크러버(270)로 먼저 도입된다. 전단 스크러버(270)는 미리 물 안의 유해 가스(310)의 성분의 일부를 용해하기 위해 제공되고, 폐 가스에서의 분진(320) 및 유해 가스(310)의 양을 감소시키도록, 분진(320)의 일부를 제거하고, 이에 의해 시스템의 부하를 감소하고, 시스템(200)의 효율 및 용량을 개선한다. The waste gas 300 is first introduced into the shear water scrubber 270 to spray fines onto the waste gas 300 or to introduce the waste gas 300 into water to perform the shear scrubber process. Shear scrubber 270 is provided to dissolve some of the components of the noxious gas 310 in water in advance, and to reduce the amount of dust 320 and noxious gas 310 in the waste gas, the dust 320. Eliminates some of the, thereby reducing the load on the system and improving the efficiency and capacity of the system 200.

과립체(210)는 폐 가스(300)에의 분진(320)를 정체하여 여과하기 위해 필터 재료로서 이용하도록 제공된다. 그 동안에, 과립체(210)는 또한, 과립체(210) 주변 온도를 유지하도록, 고온으로 가열된 후 연속적으로 열을 방출하기 위해 열 용량을 제공한다. 추가로, 과립체(210)는 과립체(210) 사이의 갭을 관통하는 경우 접촉하기 위해 폐 가스(300)에 큰 접촉 영역을 제공한다. 과립체의 재료는 폐 가스의 열 분해를 높이기 위해 촉매로서 역할하도록 재료를 얻거나 또는 낮은 온도에서 페 가스와의 반응하기 위해 건식 스크러버의 역할을 하도록 재료를 얻기 위해 폐 가스의 성분에 따라 선택된다. 대안으로 고온에서 유해 가스(310)의 부식(corrision)을 저지할 수 있는 재료는 과립체(210)를 형성하기 위해 직접적으로 선택될 수 있다. 촉매 또는 건식 스크러버의 역할을 하는 상기 물질은 전체 과립체를 형성하기 위해 사용될 수 있거나 과립체에 추가될 수 있다. 예를 들어, SiH4와 SF6을 포함하는 폐 가스에서의 유해 가스(310)에 1㎛의 평균 직경을 가진 분진에 대한 것과 같이, 과립체(210)의 평균 직경은 분진(320)를 정체하여 여과하기 위해 1에서 4 mm 사이이다. 과립체(210)의 재료는 CaO를 포함한다. 과립체(210)는 400℃에서 700℃의 온도로 가열되고, 유해가스(310)와 접촉하여 가열하기 위해 큰 접촉 영역을 가진다. The granules 210 are provided for use as filter material for stagnating and filtering the dust 320 into the waste gas 300. In the meantime, the granules 210 also provide heat capacity to continuously dissipate heat after being heated to a high temperature to maintain the temperature around the granules 210. In addition, the granules 210 provide a large contact area to the waste gas 300 for contact when penetrating the gap between the granules 210. The material of the granules is selected according to the components of the waste gas to obtain the material to serve as a catalyst to increase the thermal decomposition of the waste gas or to serve as a dry scrubber to react with the waste gas at low temperatures. . Alternatively, a material that can resist the corrosion of the noxious gas 310 at high temperatures can be selected directly to form the granules 210. The material serving as a catalyst or dry scrubber can be used to form whole granules or can be added to the granules. For example, as for dust having a mean diameter of 1 μm in the noxious gas 310 in waste gases comprising SiH 4 and SF 6 , the average diameter of the granules 210 stagnates the dust 320. Filter between 1 and 4 mm. The material of granule 210 includes CaO. The granules 210 are heated to a temperature of 400 ° C. to 700 ° C. and have a large contact area for contacting and heating the noxious gas 310.

CaO는 유해 가스(310)의 반응을 촉진하기 위해 건식 스크러버 또는 촉매의 역할을 한다. SiH4 및 SF6의 폐 가스(310)에 대하여, CaO는 SiH4의 열 분해의 촉매로서 역할을 하고, 850 ℃에서 350℃로 SiH4와 O2의 반응 온도를 감소시킨다. 동시에, CaO는 쉽게 여과될 수 있는 고체 성분 또는 가용성 성분을 형성하기 위해 SF6와 반응하는 SF6의 건식 스크러버의 역할을 하며, 이는 직접적으로 SF6을 가열함으로써 필요한 1200 ℃의 온도보다 훨씬 낮은, 400℃에서 600℃의 온도에서 달성될 수 있다. 열 분해의 반응식은 다음과 같다:CaO acts as a dry scrubber or catalyst to promote the reaction of the noxious gas 310. With respect to SiH 4 and a waste gas 310 of SF 6, CaO is thus acts as a catalyst for thermal decomposition of SiH 4, to reduce the reaction temperature of the SiH 4 and O 2 at 850 ℃ to 350 ℃. At the same time, CaO is easily act as a dry scrubber of SF 6, which react with SF 6 to form a solid component or a soluble component which may be filtered off, which is much lower than the temperature of 1200 ℃ necessary by heating directly SF 6, It can be achieved at a temperature of 400 ℃ to 600 ℃. The reaction scheme for thermal decomposition is as follows:

4CaO + SF6 + SiH4 + 202 -> 3CaF2 + CaS + SiO2 + 2H2O + 2O2 . 4CaO + SF 6 + SiH 4 + 20 2- > 3CaF 2 + CaS + SiO 2 + 2H 2 O + 2O 2 .

과립체(210)의 재료는 CaO에 제한되지 않고 촉매 또는 건식 스크러버로서 사용되기 위한 유해 가스(310)의 성분에 따라 선택된다. 과립체(210)의 평균 직경은 분진(320)의 평균 직경에 따라 결정된다.The material of the granules 210 is not limited to CaO and is selected according to the components of the noxious gas 310 to be used as a catalyst or a dry scrubber. The average diameter of the granules 210 is determined according to the average diameter of the dust 320.

열 반응 장치(220)는 호퍼(hopper) 및 유동 편향기(flow deflector)(233)를 포함한다. 열 반응 영역(222)은 호퍼(221) 안에 형성되고, 호퍼(221)는 그 상부에서 유입구(inlet)(221a) 및 호퍼(221)의 하부에 배출구(outlet)을 가진다. 과립체(210)를 수용하게 열 반응 영역(222)이 제공되어 있으며, 과립체(210)는 유입구(221a)를 통해 안에 놓여지고 열 반응 영역(222)의 외부(즉, 호퍼(221)의 외부)에 도달하기 위해 연속적으로 배출구(221b)을 통해 이동된다. 과립체(210)는 유동 과립층 여과기를 형성하기 위해 열 반응 장치(220)의 호퍼(221)에 축적되어 이동된다. 많은 배기구(vent pipe) 중 하나는 호퍼(221)의 한 측면과 전단 스크러버(270)에 연결된다. 배기구(224)는 호퍼(221)의 열반응 영역(222)으로 폐 가스(300)을 도입하기 위해 사용되어서, 페 가스(310)는 과립체(210)에 의해 형성된 이동 과립층 여과기를 통해 과립체(210)와 접촉한다. 폐가스(300)가 관통하는 경우, 분진(320)은 과립체(210)에 의해 정체되어 여과되고, 분진(320)과 혼합된 과립체(210)는 배출구(221b)를 통해 열 반응 영역(222)을 나온다. 유동 편향기(223)는 호퍼(221) 내 에 배치되고, 과립체(210)의 이동 통로 상에 위치되어 있다. 과립체(210)가 배출구(221b) 아래를 향해 움직이는 경우, 이동 과립체(210)의 유동장(flow field)은, 과립체(210)가 정체되는 것을 방지하기 위해, 편향되고 개선된다. 전기 가열 바(bar)와 같은, 가열 장치(290)는 과립체(210) 및 열 반응 영역(222)을 가열하기 위해, 유동 편향기(223) 내에 배치된다.Thermal reaction device 220 includes a hopper and a flow deflector 233. Thermal reaction zone 222 is formed in hopper 221, and hopper 221 has an inlet 221a at the top and an outlet at the bottom of hopper 221. A thermal reaction zone 222 is provided to receive the granules 210, which are placed inside through the inlet 221a and outside of the thermal reaction zone 222 (ie, of the hopper 221). In order to reach the outside). The granules 210 are accumulated and moved in the hopper 221 of the thermal reaction device 220 to form a fluidized granular bed filter. One of many vent pipes is connected to one side of the hopper 221 and the shear scrubber 270. The vent 224 is used to introduce the waste gas 300 into the thermal reaction zone 222 of the hopper 221 so that the waste gas 310 is granulated through a moving granular bed filter formed by the granule 210. Contact 210. When the waste gas 300 penetrates, the dust 320 is stagnant and filtered by the granules 210, and the granules 210 mixed with the dust 320 are thermally reacted through the outlet 221b. Comes out. The flow deflector 223 is disposed in the hopper 221 and is located on the passage of the granule 210. When the granules 210 move below the outlet 221b, the flow field of the moving granules 210 is deflected and improved to prevent the granules 210 from stagnation. A heating device 290, such as an electric heating bar, is disposed in the flow deflector 223 to heat the granules 210 and the thermal reaction zone 222.

폐 가스(300)에서의 유해 가스(310)는 열 반응 영역(222)에서 400℃에서 800℃의 온도로 가열되고, 열은 분해되어서 열 분해 가스를 형성한다. 예를 들어, 고온하에서, 아르신(AsH3)의 유해 가스는 O2와 반응하여 안정한 산화물(As2O3) 및 수증기(3H2O)를 포함하는 열 분해 가스(330)를 형성하며, 반응식은 다음과 같다:The noxious gas 310 in the waste gas 300 is heated to a temperature of 400 ° C. to 800 ° C. in the thermal reaction zone 222, and the heat is decomposed to form a pyrolysis gas. For example, under high temperature, the harmful gas of arsine (AsH 3 ) reacts with O 2 to form a pyrolysis gas 330 comprising a stable oxide (As 2 O 3 ) and water vapor (3H 2 O), The scheme is as follows:

AsH3(g) + 3O2(g) -> As2O3 + 3H2O.AsH 3 (g) + 3O 2 (g)-> As 2 O 3 + 3H 2 O.

예를 들어, 고온하에서, SiH4는 O2와 반응하여 안정한 산화물(SiO2) 및 수증기(2H2O)를 형성하며, 반응식은 다음과 같다: For example, under high temperature, SiH 4 reacts with O 2 to form stable oxides (SiO 2) and water vapor (2H 2 O), where the reaction is as follows:

SiH4(g) + 2O2(g) -> SiO2 + 2H2O.SiH 4 (g) + 2O 2 (g)-> SiO 2 + 2H 2 O.

상기 반응은 고온에서 일어나며, 과립체(210)는 반응이 일어나는 온도를 유지할 수 있는 열 용량(thermal capacity)의 역할을 한다. 그 동안에 유해 가스(310)의 유동 속도는 과립체(210)에 의해 형성된 이동 과립층 여과기에 의해 낮아지고, 따라서 과립체(210)와 접촉하고 가열되기 위한 유해 가스(310)에 대한 시간 주기는 연장된다. The reaction takes place at a high temperature, and the granules 210 serve as a thermal capacity capable of maintaining the temperature at which the reaction occurs. In the meantime, the flow rate of the noxious gas 310 is lowered by the moving granular bed filter formed by the granular body 210, thus extending the time period for the noxious gas 310 to contact and heat the granular body 210. do.

분진(320)은 과립체(210)로 여과되기 때문에, 분진(320)은 과립체(210)를 따라 배출구(221b)을 향해 이동되어, 호퍼(221)를 나간다. 이송 장치(230)는 호퍼(221)를 나가기 위해 분진(320)와 혼합된 과립체(210)를 수용하고 이송하기 위해 호퍼(221)의 배출구(221b)에 연결된다. Since the dust 320 is filtered by the granules 210, the dust 320 is moved along the granules 210 toward the outlet 221b to exit the hopper 221. The conveying device 230 is connected to the outlet 221b of the hopper 221 to receive and convey the granules 210 mixed with the dust 320 to exit the hopper 221.

분진 분리 장치(240)는 열 반응(220)의 열 반응 영역(222)으로부터의 과립체(210) 및 분진(320)를 수용하고, 분진(320)에서 과립체(210)를 분리하기 위해 이송장치(230)에 연결된다. 분진 분리 장치(240)는 중력 분리기 또는 사이클론 분리기(cyclone separator)일 수 있으며, 이는 무게 차이에 의해 서로로부터 분진(320)과 과립체(210)를 분리한다. 그리고 분진 분리 장치(240)는 또한 메시 스크린(mesh screen)일 수 있으며, 이는 입자 직경에서의 차이에 의해 분진(320)과 과립체(210)을 분리한다. 분리된 후 분진(320)은 제거된 분진(320)을 모으기 위해 여과 백(filter bag)과 같은, 분진 수집 장치(280)로 공기 흐름에 의해 이동된다. 과립체(210)는 재순환되고 재사용되는 열 회수 및 저장 장치(250) 이송된다. 유해 가스(310)가 과립체(210)를 관통함에 따라, 과립체(210)의 열은 유해 가스(310)에 의해 흡수되고 배출구(221b)을 향해 이동하는 과립체(210)의 온도는 크게 감소된다. 그 동안에, 열 반응 영역(222)에서의 O2 의 대부분은 유해 가스(310)에 의해 소모되고, 분진(320)의 먼지 폭발(dust explosion)을 피할 수 있다. 그 동안에, 분진(320)의 온도는 분진 수집 장치(280)가 타버리는 것을 방지하도록,이송되어 분리됨에 따라 더욱 감소된다. The dust separation device 240 receives granules 210 and dust 320 from the thermal reaction zone 222 of the thermal reaction 220 and transports them to separate the granules 210 from the dust 320. Is connected to the device 230. The dust separation device 240 may be a gravity separator or a cyclone separator, which separates the dust 320 and the granules 210 from each other by weight differences. And the dust separation device 240 may also be a mesh screen, which separates the dust 320 and the granules 210 by the difference in particle diameter. After separation, the dust 320 is moved by air flow to a dust collection device 280, such as a filter bag, to collect the removed dust 320. The granules 210 are transferred to a heat recovery and storage device 250 that is recycled and reused. As the noxious gas 310 penetrates the granules 210, the heat of the granules 210 is absorbed by the noxious gas 310 and the temperature of the granules 210 moving toward the outlet 221b becomes large. Is reduced. In the meantime, most of the O 2 in the thermal reaction zone 222 is consumed by the noxious gas 310 and the dust explosion of the dust 320 can be avoided. In the meantime, the temperature of the dust 320 is further reduced as it is transported and separated to prevent the dust collection device 280 from burning out.

열 회수 및 저장 장치(250)는 열 반응 장치(220) 및 분진 분리 장치(240)에 연결되고, 이는 분진 분리 장치(240)에 의해 분리된 과립체(210)를 수용하기 위해 제공된다. 그리고 열 반응 장치(220)는 열 반응 영역(222)에 형성된 열 분해 가스(330)를 수용한다. The heat recovery and storage device 250 is connected to the thermal reaction device 220 and the dust separation device 240, which is provided to receive the granules 210 separated by the dust separation device 240. The thermal reaction device 220 receives the pyrolysis gas 330 formed in the thermal reaction region 222.

과립체(210) 및 열 분해 가스(330)는 열 회수 및 저장 장치(250)에 함께 놓여, 과립체(210)와 열 분해 가스(330) 사이의 열 교환이 일어나며, 따라서 열 분해 가스(330)의 온도를 감소시키는 반면 과립체(210)의 온도를 올린다. 그 동안, 열 분해 가스(330)는 다음 처리 절차로 도입되기 위해 속력이 늦춰지게 되어, 열 분해 가스(330)는 연속적으로 열 회수 및 저장 장치(250)에서 열 분해되고, 유해 가스(310)의 열 분해 속도는 증가된다. 열 교환이 끝난 후에, 과립체(210)는 호퍼(221)로 다시 재순환된다. 과립체(210)의 온도가 올라가기 때문에, 과립체(210)를 가열하기 위한 에너지 소비는 감소된다. 또한 열 분해 및 냉각 후에, 추가적인 냉각 장치 또는 버퍼 저장 장비를 배치하지 않고 다음 공정 절차로 열 분해 가스(330)가 도입된다. The granules 210 and the pyrolysis gas 330 are placed together in a heat recovery and storage device 250 such that heat exchange between the granules 210 and the pyrolysis gas 330 occurs, and thus the pyrolysis gas 330 Increase the temperature of the granules (210) while reducing the temperature. In the meantime, the pyrolysis gas 330 is slowed down to be introduced into the next treatment procedure, so that the pyrolysis gas 330 is continuously pyrolyzed in the heat recovery and storage device 250, and the noxious gas 310 The thermal decomposition rate of is increased. After the heat exchange is over, the granules 210 are recycled back to the hopper 221. Since the temperature of the granules 210 rises, the energy consumption for heating the granules 210 is reduced. In addition, after pyrolysis and cooling, pyrolysis gas 330 is introduced into the next process procedure without deploying additional cooling devices or buffer storage equipment.

물 스크러버(260)는 열 분해 가스(330)를 수용하여 물 스크러빙하기 위해 열 회수 및 저장 장치(250)에 연결된다. 물 스크러버(260)에서, 열 분해 가스(330)는 열분해 가스(330)에서의 완벽히 열 분해되지 않은 성분에 대한 분진 또는 쉽게 열 분해되지 않은 성분을 물에 용해하도록, 물로 도입되고, 미세물은 열 분해 가스(330) 상에 분무된다. 그 동안에, 열 분해에서 생성된 산화물은 또한 배출되기 위해, 열 분해 가스(330)에서의 유해 가스(310)의 잔류 양을 최소화하도록, 물에서 용해된다. The water scrubber 260 is connected to the heat recovery and storage device 250 to receive and thermally scrub the pyrolysis gas 330. In the water scrubber 260, the pyrolysis gas 330 is introduced into the water so as to dissolve in the water dust or components that are not easily pyrolyzed in the pyrolysis gas 330, and the fines are Sprayed on pyrolysis gas 330. In the meantime, the oxide produced in the pyrolysis is also dissolved in water so as to minimize the residual amount of noxious gas 310 in the pyrolysis gas 330 in order to be discharged.

도 4 및 도 5를 참조하여, 제 2 실시예의 폐 가스 감소의 시스템(200)을 제공한다. 시스템(200)은 복수의 과립체(210), 열 반응 장치(200), 이송 장치(230), 분진 분리 장치(240), 열 회수 및 저장 장치(250), 물 스크러버(260), 및 전단 물 스크러버(270)를 포함한다. 4 and 5, a system 200 of waste gas reduction in a second embodiment is provided. The system 200 includes a plurality of granules 210, a thermal reaction device 200, a transfer device 230, a dust separation device 240, a heat recovery and storage device 250, a water scrubber 260, and a shear Water scrubber 270.

전단 물 스크러버(270)는 미리 페 가스(300)를 물 스크러빙하는데 사용되고, 이때 폐 가스(300)는 과립체(210)와 접촉하기 위해 열 반응 장치(220)로 도입된다. 폐 가스(300)의 유해 가스(310)는 과립체(210)와 접촉하기 위해 과립체(210)를 관통하여서, 가열되어 열 분해 가스를 형성한다. 분진(320)이 과립체(210)에 의해 여과되는 동안, 분진(320)을 포함하는 과립체(210)는 이송 장치(230)로 이동되어, 분진(320) 및 과립체(210)를 분리되도록 하기 위해 분진 분리 장치(240)로 이송된다. 분진(320)은 분진 수집 장치(280)에 의해 모아지고, 분진(320)에서 분리된 과립체(210)는 열 반응 장치(220)에서 재순환되고 재사용되도록 열 회수 및 저장 장치(250)로 이송된다. 열 반응 장치(220)에서의 유해 가스(310)에 의해 형성된 열 분해 가스는 또한, 재순환되기 위해 과립체(210)를 예열하도록, 과립체(210)와 열을 교환하기 위해 열 회수 및 저장 장치(250)에 도입된다. Shear water scrubber 270 is used to scrub waste gas 300 in advance, wherein waste gas 300 is introduced into thermal reactor 220 to contact granules 210. The noxious gas 310 of the waste gas 300 penetrates the granules 210 to come into contact with the granules 210 and is heated to form a pyrolysis gas. While the dust 320 is filtered by the granules 210, the granules 210 including the dusts 320 are moved to the conveying device 230 to separate the dusts 320 and the granules 210. It is conveyed to the dust separation device 240 to ensure. The dust 320 is collected by the dust collection device 280, and the granules 210 separated from the dust 320 are transferred to the heat recovery and storage device 250 to be recycled and reused in the thermal reaction device 220. do. The pyrolysis gas formed by the noxious gas 310 in the thermal reaction device 220 is also a heat recovery and storage device for exchanging heat with the granules 210 to preheat the granules 210 for recycling. Is introduced at 250.

도 4 및 도 5를 참조하여, 열 반응 장치(220)는 복수의 호퍼(221)를 포함하고, 각각의 호퍼(221)의 유입구는 또 하나의 상위 호퍼(221)의 배출구에 연결되며, 이에 의해 상위 호퍼(221)는 과립체(210)를 수용한다. 맨 위의 호퍼(221)는, 재순환된 과립체(210)를 수용하기 위해, 열 회수 및 저장 장치(250)에 연결된다. 각각 의 호퍼(221)는 과립체(210)가 아래로 이동되는 경우 유동장을 개선하기 위해 과립체(210)의 이동 경로 상에 위치된 유동 편향기를 가지며, 이에 의해 과립체가 정체되는 것을 방지한다. 복수의 호퍼(221)의 결합은 분진(320)의 여과 효과를 개선할 수 있고, 과립체(210)와 접촉하고 과립체(210)에 의해 가열되는 유해 가스(310)에 대한 시간 주기를 증가하여, 이에 의해 유해 가스(310)의 열 분해 속도를 증가시킨다.4 and 5, the thermal reaction apparatus 220 includes a plurality of hoppers 221, and each inlet of each hopper 221 is connected to the outlet of another upper hopper 221. The upper hopper 221 receives the granules 210. The top hopper 221 is connected to a heat recovery and storage device 250 to receive the recycled granules 210. Each hopper 221 has a flow deflector located on the movement path of the granules 210 to improve the flow field when the granules 210 are moved down, thereby preventing the granules from stagnation. The combination of the plurality of hoppers 221 may improve the filtration effect of the dust 320 and increase the time period for the noxious gas 310 in contact with the granules 210 and heated by the granules 210. Thus, the thermal decomposition rate of the noxious gas 310 is increased.

각각의 호퍼(221)는 한 측면에는 공기 유입구(221c) 및 다른 측면에는 공기 배출구(221d)를 가진다. 열 반응 장치(220)는 또한 공기 유입 후두(hood)(225) 및 공기 배출 후드(226)를 가진다. 공기 유입 후드(225)는 각각의 호퍼(221)의 공기 유입구(221c)를 덮고, 공기 유입구(221c)를 통해 각각의 호퍼(221)로 폐 가스(300)를 도입하기 위해, 전단 물 스크러버(270)에 연결되어, 페 가스(300)는 각각의 호퍼(221)에서 과립체(210)와 접촉한다. 공기 배출 후드(226)는 각각의 호퍼(221)의 공기 배출구(221d)를 덮고, 폐 가스(300)에서의 유해 가스(310)에 의해 형성되는 열 분해 가스를 수용하고 공기 배출구(221d)를 통해 열 회수 및 저장 장치(250)로 열 분해 가스를 도입하기 위해, 열 회수 및 저장 장치(250)에 연결되어, 열 분해 가스는 분진(320)에서 분리된 과립체(210)와 열 교환한다. 과립체(210)가 연속하여 아래로 이동하는 동안, 다른 호퍼(221)에서의 분진(320)은 연속하여 아래로 이동하며, 이에 의해 분진(320)에 대한 여과 효율을 개선하고, 분진(320)의 불완전 여과를 방지한다. Each hopper 221 has an air inlet 221c on one side and an air outlet 221d on the other side. Thermal reaction device 220 also has an air inlet latitude 225 and an air exhaust hood 226. Air inlet hood 225 covers air inlet 221c of each hopper 221 and shear water scrubber () to introduce waste gas 300 into each hopper 221 through air inlet 221c. 270, the waste gas 300 contacts the granules 210 in each hopper 221. The air exhaust hood 226 covers the air outlet 221d of each hopper 221, receives the pyrolysis gas formed by the noxious gas 310 in the waste gas 300, and opens the air outlet 221d. In order to introduce the pyrolysis gas into the heat recovery and storage device 250 through, it is connected to the heat recovery and storage device 250, the heat decomposition gas heat exchanges with the granules 210 separated from the dust 320 . While the granules 210 are continuously moved downward, the dust 320 in the other hopper 221 is continuously moved downwards, thereby improving the filtration efficiency for the dust 320, and the dust 320 To prevent incomplete filtration.

본 발명이 설명되어 있으며, 많은 방법으로 본 발명이 변경될 수 있음은 명 백하다. 이와 같은 변경은 본 발명의 범위와 기술 사상으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 당업자에 명백한 바와 같이 모든 이와 같은 변경은 다음의 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도되어 있다. It is apparent that the invention has been described and that the invention can be modified in many ways. Such changes are not to be regarded as a departure from the scope and spirit of the invention, and all such changes are intended to be included within the scope of the following claims as will be apparent to those skilled in the art.

본 발명은 앞선 단지 예시를 위하고 본 발명을 한정하지 않는 본 발명에서 주어진 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다:The present invention will be more fully understood from the detailed description given in the present invention for purposes of illustration only and not limitation of the invention:

도 1은 본 발명의 폐 가스 감소의 방법의 흐름도이고;1 is a flowchart of a method of waste gas reduction of the present invention;

도 2는 본 발명의 폐 가스 감소의 시스템의 블록도이고;2 is a block diagram of a system of waste gas reduction of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 대한 시스템의 개략도이고;3 is a schematic diagram of a system for a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 대한 시스템의 개략도이고;4 is a schematic diagram of a system for a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 대한 시스템의 일부에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a portion of a system for a second embodiment of the present invention.

Claims (29)

유해 가스 및 분진을 포함하는 폐가스를 감소시키는 폐가스 감소 방법으로서, A waste gas reduction method for reducing waste gas containing harmful gases and dust, 복수의 과립체를 제공하고, 반응 온도로 상기 과립체를 가열하는 단계; Providing a plurality of granules, and heating the granules to a reaction temperature; 폐가스 중 유해 가스가 분해하여 열 분해 가스를 형성하고, 폐가스 중 분진이 정체되고 과립체에 의해 여과되며, 상기 과립체와 접촉하도록 폐가스를 도입하는 단계; Introducing a waste gas into which the harmful gas in the waste gas is decomposed to form a pyrolysis gas, the dust in the waste gas is stagnant and filtered by the granules, and in contact with the granules; 상기 과립체와 상기 분진을 이동시키고, 분진에서 과립체를 분리하는 단계; Moving the granules and the dust, separating the granules from the dust; 상기 과립체를 재순환하고 재사용하기 위해 분진에서 분리된 과립체와 접촉하도록 열 분해 가스를 도입하는 단계; 및 Introducing a pyrolysis gas into contact with the granules separated from the dust for recycling and reusing the granules; And 물 스크러버 공정으로 상기 열 분해 가스를 도입하는 단계를 포함하는 폐가스 감소 방법. Waste gas reduction method comprising introducing the pyrolysis gas into a water scrubber process. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 이동 과립층 여과기를 형성하기 위해 상기 과립체를 축적하고 이동하는 단계를 더 포함하는 폐가스 감소 방법.Accumulating and moving the granules to form a moving granular bed filter. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응 온도는 400 ℃에서 700℃ 사이에 있는 폐가스 감소 방법.The reaction temperature is between 400 ° C. and 700 ° C. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유해 가스는 NF3, SF6, C2F6, C3F8, C4F8 및 CF4로 이루어진 그룹에서 선택된 플로오르화물인 폐가스 감소 방법.Said noxious gas is a fluoride selected from the group consisting of NF 3 , SF 6 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 and CF 4 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유해 가스는 SiH4 및 SiCl2H2으로 이루어진 그룹에서 선택된 가연성 가스인 폐가스 감소 방법.Said noxious gas is a flammable gas selected from the group consisting of SiH 4 and SiCl 2 H 2 . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유해 가스는 AsH3 및 PH3의 그룹에서 선택된 유독 가스인 폐가스 감소 방법.The harmful gas is a toxic gas selected from the group of AsH 3 and PH 3 waste gas reduction method. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 유해 가스는 Cl2, F2, HCl 및 HF로 이루어진 그룹에서 선택된 산성 가스인 폐가스 감소 방법. The harmful gas is an acid gas selected from the group consisting of Cl 2 , F 2 , HCl and HF. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 물 스크러버 공정으로 상기 열 분해 가스를 도입하는 단계는 물로 열 분해 가스를 도입하는 단계를 포함하는 폐가스 감소 방법. Introducing the pyrolysis gas into the water scrubber process comprises introducing the pyrolysis gas into water. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 물 스크러버 공정으로 상기 열 분해 가스를 도입하는 단계는 열 분해 가스로 미세물을 분무하는 단계를 포함하는 폐가스 감소 방법.Introducing the pyrolysis gas into the water scrubber process comprises spraying fines with pyrolysis gas. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과립체와 접촉하도록 폐가스를 도입하는 단계 전에 전단 스크러버 공정에 폐가스를 도입하는 단계를 더 포함하는 폐가스 감소 방법.And introducing waste gas into a shear scrubber process prior to introducing waste gas into contact with the granules. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과립체 각각의 재료는 산화 칼슘을 포함하는 폐가스 감소 방법.The material of each of the granules comprises calcium oxide. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 과립체 각각의 직경은 1에서 4 mm인 폐가스 감소 방법.The diameter of each of the granules is 1 to 4 mm waste gas reduction method. 유해 가스 및 분진을 포함하는 페가스를 감소시키는 폐가스 감소 시스템으로서, A waste gas reduction system for reducing waste gas containing harmful gases and dust, 복수의 과립체;A plurality of granules; 상기 폐가스가 과립체와 접촉하도록 열 반응 장치로 도입되고, 상기 폐가스 내의 유해 가스가 분해하여 열 분해 가스를 형성하고, 상기 폐가스 내의 분진이 정체되어 상기 과립체에 의해 여과되는, 상기 과립체를 축적하고 가열하기 위한 열 반응 장치;The waste gas is introduced into a thermal reaction apparatus so as to come into contact with the granule, and the harmful gas in the waste gas decomposes to form a pyrolysis gas, and the particulate matter accumulated in the waste gas is stagnant and filtered by the granule. Thermal reaction apparatus for heating and heating; 상기 열 반응 장치로부터 분진과 과립체를 수용하고 분진에서 과립체를 분리하기 위한 분진 분리 장치;A dust separation device for receiving dust and granules from the thermal reaction device and separating the granules from the dust; 상기 열 분해 장치와 과립체 사이의 열 교환이 일어나고 과립체가 상기 열 반응 장치로 이동되며, 상기 분진 분리 장치에 의해 분리된 과립체를 수용하고 상기 열 반응 장치로부터 열 분해 가스를 수용하기 위해, 상기 과립체를 수용하기 위한, 열 회수 및 저장 장치; 및 Heat exchange between the pyrolysis device and the granules takes place and the granules are transferred to the thermal reaction device, to receive the granules separated by the dust separation device and to receive the pyrolysis gas from the thermal reaction device, Heat recovery and storage devices for containing granules; And 상기 열 분해 가스를 물에 용해하도록 상기 열 분해 가스를 수용하고 물 스크러빙하기 위한 물 스크러버를 포함하는 폐가스 감소 시스템.And a water scrubber for receiving and scrubbing the pyrolysis gas to dissolve the pyrolysis gas in water. 제 13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 폐가스를 물 스크러빙하기 위한 전단 물 스크러버를 더 포함하고, 상기 폐가스는 상기 열 반응 장치로 유입되기 전에 전단 물 스크러버로 도입되는 폐가스 감소 시스템. And a shear water scrubber for water scrubbing the waste gas, wherein the waste gas is introduced into a shear water scrubber before entering the thermal reaction device. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 과립체의 각각의 직경이 1mm 에서 4 mm인 폐가스 감소 시스템. Waste gas reduction system having a diameter of each of the granules from 1 mm to 4 mm. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 각각의 과립체의 재료는 산화 칼슘을 포함하는 폐가스 감소 시스템.And said material of each granule comprises calcium oxide. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 과립체의 온도는 400℃에서 700℃인 폐가스 감소 시스템.The temperature of the granules is 400 ℃ to 700 ℃ waste gas reduction system. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 과립체는 이동 과립층 여과기를 형성하기 위해 상기 열 반응 장치에 축적되고 이동되는 폐가스 감소 시스템.And the granules are accumulated and transferred to the thermal reaction device to form a moving granular bed filter. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 열 반응 장치는 호퍼를 포함하고 열 반응 장치는 과립체를 수용하기 위해 상기 호퍼 내에 정의되는 폐가스 감소 시스템.Wherein said thermal reaction device comprises a hopper and said thermal reaction device is defined within said hopper for receiving granules. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 호퍼는 유입구와 배출구를 가지고 상기 과립체는 유입구를 통해 호퍼 내로 이동되어 배출구를 통해 호퍼의 외부에 도달하도록 연속적으로 이동되는 폐가스 감소 시스템.The hopper has an inlet and an outlet and the granules are moved into the hopper through the inlet and continuously moved to reach the outside of the hopper through the outlet. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 열 반응 장치는 이동시 과립체의 유동장을 편향하기 위해 호퍼에 배치된 유동 편향기를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템.The thermal reaction device further comprises a flow deflector disposed in the hopper for deflecting the flow field of the granules upon movement. 제 21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 유동 편향기에 배치된 가열 장치를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템.And a heating device disposed in said flow deflector. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 호퍼로 폐가스를 도입하기 위해 호퍼에 연결되어 있는 적어도 하나의 배기구를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템.And at least one exhaust port connected to the hopper for introducing waste gas into the hopper. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 열 반응 장치는 서로에 연결되어 있는 복수의 호퍼를 포함하고, 상기 과립체는 축적되어 호퍼에서 연속적으로 이동되는 폐가스 감소 시스템.The thermal reaction device includes a plurality of hoppers connected to each other, and the granules accumulate and are continuously moved in the hopper. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 각각의 호퍼는 각각의 호퍼로 폐가스를 도입하기 위한 공기 유입구를 가지고, 상기 각각의 호퍼는 열 회수 및 저장 장치로 열 분해 가스를 도입하기 위한 공기 배출구를 가지는 폐가스 감소 시스템.Wherein each hopper has an air inlet for introducing waste gas into each hopper and each hopper has an air outlet for introducing pyrolysis gas to a heat recovery and storage device. 제 25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 호퍼 각각의 공기 유입구를 통해 호퍼 각각으로 폐가스를 도입하기 위해, 상기 호퍼 각각의 공기 유입구를 덮는, 유입 후드를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템.And an inlet hood covering an air inlet of each of the hoppers for introducing waste gas through each air inlet of each of the hoppers into each of the hoppers. 제 25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 호퍼 각각의 공기 배출구를 통해 열 회수 및 저장 장치로 열 분해 가스를 도입하기 위해, 상기 호퍼 각각의 공기 배출구를 덮고 상기 열 회수 및 저장 장치에 연결되어 있는, 배출 후드를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템. A waste gas reduction system further comprising an exhaust hood, covering an air outlet of each of the hoppers and connected to the heat recovery and storage device, for introducing pyrolysis gas to the heat recovery and storage device through each air outlet of the hopper. . 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 여과된 분진와 혼합된 과립체를 수용하고 이들 분진 및 과립체를 분진 분리 장치로 이송하기 위해, 상기 열 반응 장치에 연결되어 있는 이송 장치를 더 포함하는 폐가스 감소 시스템.And a transfer device connected to said thermal reaction device for receiving granules mixed with the filtered dust and transferring these dusts and granules to the dust separation device. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 분진 분리 장치는 중력 분리기, 사이클론 분리기 및 메시 스크린인 폐가스 감소 시스템.The dust separation device is a gravity separator, a cyclone separator and a mesh screen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6050093B2 (en) * 2012-11-07 2016-12-21 岩谷産業株式会社 Decomposition treatment apparatus and decomposition treatment method for fluorine-containing compound
TWI486201B (en) * 2013-02-01 2015-06-01 Univ Nat Central Gas-convey recycling type granular bed filter syster
JP6610806B2 (en) 2016-10-14 2019-11-27 株式会社Ｉｈｉ Reheat collector for gas phase process
CN115025594A (en) * 2022-06-13 2022-09-09 中环领先半导体材料有限公司 Epitaxial tail gas treatment equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024447A (en) * 1998-07-09 2000-01-25 Sony Corp Waste gas treating device
JP3548135B2 (en) * 2001-06-01 2004-07-28 財団法人地球環境産業技術研究機構 PFC mixed exhaust gas recovery pretreatment method
TWI255734B (en) * 2004-03-30 2006-06-01 Ind Tech Res Inst Thermal regenerative granular-moving bed apparatus

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