KR20090057508A - Hybrid system for treating a toxic gas and method thereof - Google Patents

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KR20090057508A
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Abstract

A hybrid system and a method for processing waste gas are provided to purify the remaining gas by using a plasma torch and a plasma process method for purifying the gas. A hybrid waste gas processing system includes a plasma torch unit(110) and a remaining gas processing unit(120). The plasma torch unit purifies the waste gas by using the arc plasma generated by the potential difference of the cathode electrode and the anode electrode. The remaining gas process unit purifies the remaining gas of the waste gas outputted from the plasma torch unit by a low temperature plasma processing method. The plasma torch unit includes a solenoid coil wound around the anode electrode for controlling a central magnetic field of the anode electrode. The waste gas is inputted to the part to output the arc plasma through the anode electrode.

Description

하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법{HYBRID SYSTEM FOR TREATING A TOXIC GAS AND METHOD THEREOF}HYBRID SYSTEM FOR TREATING A TOXIC GAS AND METHOD THEREOF

본 발명은 폐가스 처리에 관한 것으로서, 상세하게는 반도체 생산라인 등의 제조산업체에서 배출되는 독성 폐가스를 플라즈마 토치를 이용하여 1차 처리하고, 1차 처리 과정에 의해 발생되는 잔존 가스를 저온 플라즈마 방식으로 처리하여 독성 및 부식성 가스를 정화시킬 수 있는 하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법에 대한 것이다.The present invention relates to waste gas treatment, and in particular, the toxic waste gas discharged from a manufacturing company such as a semiconductor production line is firstly treated using a plasma torch, and the remaining gas generated by the first treatment process is subjected to a low temperature plasma method. The present invention relates to a hybrid waste gas treatment system and method which can be treated to purify toxic and corrosive gases.

플라즈마 토치(plasma torch)는 두 전극 사이에 고 전류를 흘려 번개와 같은 아크를 생성시키면서 질소(N2), 아르곤(Ar) 등의 기체를 흘려보내 기체를 플라즈마 상태로 전환시킴으로써 고온의 화염을 발생시킨다.Plasma torch generates high-temperature flames by flowing a high current between two electrodes to create a lightning-like arc while flowing gases such as nitrogen (N 2 ) and argon (Ar) to convert the gas into a plasma state. Let's do it.

플라즈마 토치 즉, 플라즈마 발생기에 의해 발생되는 고온 플라즈마를 이용하여 고온의 열을 순식간에 발생시킬 수 있고 토치에 가해지는 전류나 전압을 조절하여 발생되는 열량도 쉽게 조절할 수 있다.The high temperature plasma generated by the plasma torch, that is, the plasma generator, may be used to instantly generate high temperature heat, and the amount of heat generated by adjusting the current or voltage applied to the torch may be easily adjusted.

이런 플라즈마 토치에 있어서, 플라즈마 토치에 대한 수명은 비용측면을 고려 할 때 아주 중요하게 작용된다.In such a plasma torch, the lifetime for the plasma torch is very important when considering the cost.

종래 플라즈마 토치의 수명을 늘리기 위해서 솔레노이드 코일을 사용하여 아크 플라즈마의 회전 및 진전거리를 늘림으로써, 애노드 전극 내부 벽면의 손상을 최소화하였다.In order to increase the lifetime of the conventional plasma torch, solenoid coils are used to increase the rotation and propagation distance of the arc plasma, thereby minimizing damage to the inner wall of the anode electrode.

하지만, 상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 플라즈마 토치는, 폐가스가 애노드 전극 내부를 통과하여 흐르기 때문에 부식성 폐가스가 인입되면 자장으로 아크 플라즈마를 집속하여도 폐가스가 흐르지 않을 때와는 수명의 차이가 발생하게 된다. 즉, 종래 플라즈마 토치는 부식성 폐가스에 대한 대응에 있어서 부족한 면이 있다.However, as described above, since the plasma torch according to the related art has a waste gas flowing through the inside of the anode electrode, when the corrosive waste gas is introduced, even if the arc plasma is focused by a magnetic field, a life time difference occurs when the waste gas does not flow. do. In other words, the conventional plasma torch is insufficient in response to corrosive waste gas.

또한, 플라즈마 토치에 의해 폐가스를 처리하여도 잔존하는 폐가스가 존재하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the remaining waste gas exists even when the waste gas is treated by the plasma torch.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 인입되는 폐가스를 플라즈마 토치를 이용하여 1차 정화하고, 1차 정화 후에도 남아있는 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 재 정화함으로써, 잔존 가스까지 완전히 정화할 수 있는 하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention was devised to solve the above problems, by first purifying the incoming waste gas using a plasma torch, and by repurifying the remaining gas remaining after the first purification through a low temperature plasma treatment method, The present invention provides a hybrid waste gas treatment system and method for completely purifying residual gas.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 토치에 의해 발생되는 아크 플라즈마가 애노드 전극을 통해 출력되는 부분으로 폐가스를 인입하여 애노드 전극의 부식을 방지함으로써, 부식성 폐가스에 대해서도 플라즈마 토치의 운전을 장시간 사용할 수 있는 하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to introduce the waste gas into the portion of the arc plasma generated by the plasma torch through the anode electrode to prevent corrosion of the anode electrode, hybrid waste gas that can be used for a long time operation of the plasma torch even for corrosive waste gas It is to provide a processing system and method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템은 캐소드 전극 및 애노드 전극의 전위차에 의해 발생된 아크 플라즈마를 이용하여 인입되는 폐가스를 정화하는 플라즈마 토치부 및 상기 플라즈마 토치부로부터 출력되는 상기 폐가스에 대한 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 정화시키는 잔존 가스 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a hybrid waste gas treatment system according to an aspect of the present invention comprises a plasma torch unit and a plasma torch unit for purifying waste gas introduced by using an arc plasma generated by a potential difference between a cathode electrode and an anode electrode. And a residual gas processing unit configured to purify the remaining gas for the output waste gas through a low temperature plasma processing method.

이때, 상기 플라즈마 토치부는 상기 애노드 전극에 감겨 상기 애노드 전극의 중심 자장을 조정하기 위한 솔레노이드 코일을 포함하고, 상기 폐가스는 상기 애노드 전극을 통해 상기 아크 플라즈마가 출력되는 부분으로 인입될 수 있다.In this case, the plasma torch unit may include a solenoid coil wound around the anode electrode to adjust a center magnetic field of the anode electrode, and the waste gas may be introduced into a portion where the arc plasma is output through the anode electrode.

이때, 상기 플라즈마 토치부는 상기 애노드 전극의 중심 자장이 750가우스가 되도록 상기 솔레노이드 코일에 직류 전류를 인가할 수 있다.In this case, the plasma torch unit may apply a DC current to the solenoid coil so that the center magnetic field of the anode is 750 gauss.

이때, 상기 잔존 가스 처리부는 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 상기 잔존 가스를 정화시킬 수 있다.In this case, the residual gas processor may purify the remaining gas through a low temperature plasma treatment using pulse corona.

이때, 상기 잔존 가스 처리부는 상기 펄스 코로나를 생성하는 펄스 코로나 반응기를 포함하고, 상기 펄스 코로나 반응기는 수십[ns] 이하의 상승 시간을 가지는 전압 파형을 통해 상기 펄스 코로나를 생성할 수 있다.In this case, the remaining gas processing unit may include a pulse corona reactor for generating the pulse corona, and the pulse corona reactor may generate the pulse corona through a voltage waveform having a rise time of several tens [ns] or less.

이때, 상기 플라즈마 토치부는 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 정화할 수 있다.In this case, the plasma torch unit may purify the waste gas decomposed at 1300 [° C.] or more.

본 발명의 한 관점에 따른 하이브리드 폐가스 처리 방법은 플라즈마 토치에 의해 발생된 아크 플라즈마를 이용하여 인입되는 폐가스를 정화시키는 단계 및 상기 폐가스 정화 과정에서 생성된 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Hybrid waste gas treatment method according to an aspect of the present invention comprises the steps of purifying the waste gas introduced using the arc plasma generated by the plasma torch and purifying the residual gas generated in the waste gas purification process using a low temperature plasma treatment method Characterized in that it comprises a step.

이때, 상기 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시키는 단계는 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 상기 잔존 가스를 정화시킬 수 있다.In this case, the purifying using the low temperature plasma processing method may purify the remaining gas through the low temperature plasma processing method using pulse corona.

이때, 상기 폐가스를 정화시키는 단계는 상기 아크 플라즈마를 이용하여 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 정화할 수 있다.At this time, the step of purifying the waste gas may purify the waste gas that is decomposed at 1300 [° C] or more using the arc plasma.

본 발명은 인입되는 폐가스를 플라즈마 토치를 이용하여 1차 정화하고, 1차 정화 후에도 남아있는 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 재 정화함으로써, 잔존 가스까지 완전히 정화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the incoming waste gas is first purified by using a plasma torch, and the remaining gas remaining after the first purification is repurified through a low temperature plasma treatment method to thereby completely purify the remaining gas.

또한, 본 발명은 플라즈마 토치에 의해 발생되는 아크 플라즈마가 애노드 전극을 통해 출력되는 부분으로 폐가스를 인입하여 애노드 전극의 부식을 방지함으로써, 부식성 폐가스에 대해서도 플라즈마 토치의 운전을 장시간 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention prevents corrosion of the anode electrode by introducing the waste gas into the portion where the arc plasma generated by the plasma torch is output through the anode electrode, there is an effect that can be used for a long time operation of the plasma torch even for corrosive waste gas. .

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

배출가스 중에서 고압의 전기방전을 행하면 방전에 의해 발생된 전자가 배출가스의 분자와 충돌하여 가스분자의 외곽 전자상태가 변하게 된다. 이에 따라 반응성이 풍부한 화학적 활성종인 라디칼(예를 들어, OH, COOH 및 CHO 등), 여기분자 및 이온(예를 들어, N, O, H 및 Ca 등) 등은 양 또는 음으로 하전되어 전기적으로 중성상태의 가스가 되는데 이를 저온 플라즈마라고 한다.When a high-pressure electric discharge is performed in the exhaust gas, electrons generated by the discharge collide with molecules of the exhaust gas to change the outer electron state of the gas molecules. Accordingly, reactively active radicals (e.g., OH, COOH and CHO, etc.), excitation molecules and ions (e.g., N, O, H and Ca, etc.) are positively or negatively charged and electrically It becomes a neutral gas, which is called low temperature plasma.

저온 플라즈마는 전자, 이온 및 분자의 온도가 모두 높은 고온 열플라즈마와는 달리 전자 온도만 높고, 따라서 고온을 적용할 수 없는 재료나 조건에 적용할 수 있는 장점이 있다.Low temperature plasma, unlike high temperature thermal plasma, in which the temperature of electrons, ions, and molecules are all high, only the electron temperature is high, and thus, there is an advantage that it can be applied to a material or a condition in which high temperature cannot be applied.

본 발명은 플라즈마 토치에 의해 발생된 고온 플라즈마로 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 1차 정화시킨 후 잔존하는 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 완전히 정화시키는 것을 그 요지로 한다.Summary of the Invention The present invention primarily purifies waste gas decomposed at 1300 [deg.] C. or higher with a high temperature plasma generated by a plasma torch, and then completely purifies the remaining gas using a low temperature plasma treatment method.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hybrid waste gas treatment system and a method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a hybrid waste gas treatment system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 하이브리드 폐가스 처리 시스템은 플라즈마 토치부(110) 및 잔존 가스 처리부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the hybrid waste gas treatment system includes a plasma torch unit 110 and a residual gas processor 120.

플라즈마 토치부(110)는 본 발명에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템으로 인입되는 1300[℃] 이상에서 분해되는 독성 및 부식성 등의 폐가스를 아크 플라즈마를 이용하여 1차 정화한 후 출력한다.The plasma torch unit 110 outputs after firstly purifying waste gases such as toxic and corrosive substances, which are decomposed at 1300 [° C.] or more, introduced into the hybrid waste gas treatment system according to the present invention using arc plasma.

즉, 플라즈마 토치부(110)는 플라즈마 토치에 구동 전원을 입력하여 아크 플라즈마를 발생시키고, 그 발생된 아크 플라즈마가 출력되는 부분으로 인입되는 폐가스를 통과시킴으로써, 아크 플라즈마의 고온을 이용하여 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 정화시켜 출력한다.That is, the plasma torch unit 110 generates arc plasma by inputting driving power to the plasma torch, and passes the waste gas introduced into the portion where the generated arc plasma is output, thereby using 1300 [° C.] using the high temperature of the arc plasma. ] Purifies and outputs waste gas decomposed above.

여기서, 플라즈마 토치부(110)는 플라즈마 토치를 구성하는 애노드 전극이 1300[℃] 이상에서 분해되는 과불화 화합물(Perfluoro Compound) 등의 독성 및 부식성 폐가스에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 인입되는 폐가스를 애노드 전극을 통과시키는 것이 아니라 아크 플라즈마가 애노드 전극을 통과하여 출력되는 부분으로 통과시키는 것이 바람직하다.Here, the plasma torch unit 110 includes waste gas introduced to prevent the anode electrode constituting the plasma torch from being corroded by toxic and corrosive waste gases such as a perfluoro compound which is decomposed at 1300 [° C.] or more. Instead of passing the anode electrode, it is preferable to pass the arc plasma through the anode electrode to the output portion.

이때, 플라즈마 토치부(110)의 가동 전원은 초기 방전 개시를 위한 트리거 전원 및 주 방전 전원이 연계되어 있는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the trigger power source and the main discharge power source for initial discharge start are linked to the movable power source of the plasma torch unit 110.

잔존 가스 처리부(120)는 플라즈마 토치부(110)의 아크 플라즈마에 의해 정화된 폐가스에 대한 잔존 가스 예를 들어, NOx 등을 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화한다.The remaining gas processing unit 120 purifies the remaining gas, eg, NOx, for the waste gas purified by the arc plasma of the plasma torch unit 110 using a low temperature plasma processing method.

여기서, 잔존 가스 처리부(120)는 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 잔존 가스를 정화시킨다.Here, the remaining gas processing unit 120 purifies the remaining gas using a low temperature plasma processing method using a pulse corona.

이때, 잔존 가스 처리부(120)는 펄스 코로나를 생성하기 위한 펄스 코로나 반응기를 포함할 수 있고, 펄스 코로나 반응기는 수십[ns] 이하의 상승 시간을 가지는 전압 파형을 발생하는 펄스 코로나 전원을 통해 펄스 코로나를 생성할 수 있는데, 펄스 코로나 전원은 로터리 스파크 갭(rotary spark gap) 형태 또는 자기압축 스위치의 원리를 이용한 전원의 형태로 제작될 수 있다.At this time, the remaining gas processing unit 120 may include a pulse corona reactor for generating a pulse corona, the pulse corona reactor is a pulse corona power source through the pulse corona power source to generate a voltage waveform having a rise time of several tens [ns] or less. The pulse corona power supply may be manufactured in the form of a rotary spark gap or a power supply using a principle of a self-compression switch.

잔존 가스 처리부(120)는 잔존 가스를 펄스 코로나 반응기로 입력하고, 잔존 가스는 펄스 코로나 발생 시 운동하는 자유전자에 의해 정화된다. 여기서, 자유전자는 공기 중의 산소를 해리시켜 해리된 산소 래디컬과 잔존 가스를 결합시킴으로써, 유해 성분이 없는 분자로 결합되도록 한다.The remaining gas processing unit 120 inputs the remaining gas into the pulse corona reactor, and the remaining gas is purified by free electrons moving when the pulse corona is generated. Here, the free electrons dissociate the oxygen in the air to combine the dissociated oxygen radicals with the remaining gas, thereby allowing the molecules to be combined with no harmful components.

이와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템은 플라즈마 토치에 의해 발생된 고온 플라즈마를 이용한 폐가스의 1차 정화 및 1차 정화 후 잔존하는 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시킴으로써, 폐가스를 완전히 정화시켜 공기 중으로 방출한다.As described above, the hybrid waste gas treatment system according to the present invention purifies the waste gas completely by using a low temperature plasma treatment method to purify the residual gas remaining after the first purification and the first purification using the high temperature plasma generated by the plasma torch. Release into the air.

도 2는 도 1에 도시한 플라즈마 토치부에 대한 일 실시 예 구성도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the plasma torch unit illustrated in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 플라즈마 토치부(110)는 캐소드 전극(210), 애노드 전 극(220), 솔레노이드 코일(230) 및 폐가스 인입관(240)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the plasma torch unit 110 includes a cathode electrode 210, an anode electrode 220, a solenoid coil 230, and a waste gas inlet pipe 240.

캐소드 전극(210) 및 애노드 전극(220)은 노즐을 통해 인입되는 플라즈마를 발생하기 위한 가스 예를 들어, N2 가스를 방전시켜 아크 플라즈마를 발생시키기 위한 방전 전원이 인가되는 전극들이다.The cathode electrode 210 and the anode electrode 220 are electrodes to which a discharge power for generating an arc plasma by discharging a gas, for example, N 2 gas, for generating a plasma introduced through the nozzle is applied.

여기서, 애노드 전극(220)은 아크 플라즈마의 고온에 의한 내부 벽면의 손상을 방지하기 위해 수냉각 구조를 가지는 것이 바람직하다.Here, the anode electrode 220 preferably has a water cooling structure in order to prevent damage to the inner wall surface due to the high temperature of the arc plasma.

솔레노이드 코일(230)은 애노드 전극(220)에 감겨 있으며, 플라즈마 토치부(110)는 솔레노이드 코일(230)로 인가되는 직류 전류에 의해 애노드 전극(220) 내부의 중심 자장이 750가우스(gauss) 정도가 되도록 조정하여 발생된 아크 플라즈마의 진전 길이를 증가시킨다.The solenoid coil 230 is wound around the anode electrode 220, and the plasma torch unit 110 has a central magnetic field inside the anode electrode 220 about 750 gauss by a direct current applied to the solenoid coil 230. It is adjusted to increase the propagation length of the generated arc plasma.

폐가스 인입관(240)은 과불화 화합물(Perfluoro Compound) 등의 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스가 인입되는 관으로, 폐가스에 의한 애노드 전극(220)의 부식을 방지하기 위해 애노드 전극(220)을 통하여 아크 플라즈마가 출력되는 부분 즉, 애노드 전극(220) 후단에 구성된다.The waste gas inlet pipe 240 is a pipe into which waste gas decomposed at 1300 [° C.] or more, such as a perfluoro compound, is introduced. The anode electrode 220 is used to prevent corrosion of the anode electrode 220 by waste gas. Through the arc plasma output portion, that is, the anode electrode 220 is configured in the rear.

이렇듯 플라즈마 토치부(110)는 애노드 전극(220) 후단에서 인입되는 폐가스를 아크 플라즈마와 혼합함으로써, 폐가스가 고온 플라즈마에 의해 분해되도록 한다.As such, the plasma torch unit 110 mixes the waste gas introduced at the rear end of the anode electrode 220 with the arc plasma, so that the waste gas is decomposed by the high temperature plasma.

이와 같이 플라즈마 토치부(110)는 폐가스를 애노드 전극(220)으로 통과시키지 않고 애노드 전극(220) 후단으로 통과시켜 애노드 전극(220)을 통과하여 출력되 는 아크 플라즈마로 폐가스를 정화시킴으로써, 애노드 전극(220) 내부의 부식을 방지하고, 플라즈마 토치를 장시간(예를 들어, 1000시간 이상) 동안 연속 운전할 수 있다.As such, the plasma torch unit 110 passes the waste gas to the rear end of the anode electrode 220 without passing the waste gas to the anode electrode 220, thereby purifying the waste gas by the arc plasma output through the anode electrode 220, thereby providing the anode electrode. Corrosion inside the 220 may be prevented and the plasma torch may be continuously operated for a long time (eg, 1000 hours or more).

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 폐가스 처리 방법에 대한 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a hybrid waste gas treatment method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하이브리드 폐가스 처리 방법은 플라즈마 토치를 이용하여 아크 플라즈마를 생성하고, 폐가스 인입관을 통해 정화하고자 하는 폐가스를 인입한다(S310, S320).Referring to FIG. 3, in the hybrid waste gas treatment method, arc plasma is generated using a plasma torch, and waste gas to be purged is introduced through a waste gas inlet pipe (S310 and S320).

여기서, 아크 플라즈마는 플라즈마 토치의 노즐을 통해 인입된 N2 가스가 캐소드 전극 및 애노드 전극에 인가되는 방전 전원에 의해 방전되어 발생되고, 폐가스는 애노드 전극 내부의 부식을 방지하여 플라즈마 토치를 장시간 운전할 수 있도록 애노드 전극을 통하여 인입되지 않고 애노드 전극을 통해 아크 플라즈마가 출력되는 부분으로 인입되는 것이 바람직하다.Here, the arc plasma is generated by the discharge of N 2 gas introduced through the nozzle of the plasma torch by the discharge power applied to the cathode electrode and the anode electrode, and the waste gas can operate the plasma torch for a long time by preventing corrosion inside the anode electrode. It is preferable to be drawn into the portion where the arc plasma is output through the anode rather than being introduced through the anode electrode.

이때, 플라즈마 토치는 애노드 전극에 감겨있는 직류 솔레노이드 코일에 인가되는 직류 전류를 제어하여 애노드 전극 내부 중심에서 750가우스 정도의 자장을 발생시킴으로써, 아크 플라즈마의 진전길이를 증가시킬 수 있다.In this case, the plasma torch may control the direct current applied to the direct current solenoid coil wound around the anode electrode to generate a magnetic field of about 750 gauss at the inner center of the anode, thereby increasing the propagation length of the arc plasma.

이때, 폐가스 인입관을 통해 인입되는 폐가스는 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스인 것이 바람직하다.At this time, the waste gas introduced through the waste gas inlet pipe is preferably waste gas decomposed at 1300 [° C.] or more.

폐가스가 애노드 전극을 통해 아크 플라즈마가 출력되는 부분으로 인입되면, 플라즈마 토치에 의해 발생된 고온 플라즈마와 인입된 폐가스가 혼합되어 폐가스를 분해(또는 정화)시킨다(S330).When the waste gas is introduced into the portion where the arc plasma is output through the anode electrode, the hot plasma generated by the plasma torch and the introduced waste gas are mixed to decompose (or purify) the waste gas (S330).

폐가스가 고온 플라즈마에 의해 분해되더라도 NOx 등과 같은 잔존 가스가 발생하는데, 그 발생된 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시킨다(S340).Even though the waste gas is decomposed by the high temperature plasma, residual gas such as NOx is generated, and the generated residual gas is purified using a low temperature plasma treatment method (S340).

이때, 잔존 가스는 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 정화될 수 있다.In this case, the remaining gas may be purified through a low temperature plasma treatment using pulse corona.

물론, 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식 뿐만 아니라 본 발명에 적용될 수 있는 모든 저온 플라즈마 처리 방식을 사용하여 잔존 가스를 정화시킬 수도 있다.Of course, the remaining gas may be purified using not only the low temperature plasma treatment method using pulse corona but also all the low temperature plasma treatment methods applicable to the present invention.

본 발명에 의한, 하이브리드 폐가스 처리 시스템 및 그 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.Hybrid waste gas treatment system and method thereof according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention and is not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention, it is not limited to the embodiments and the accompanying drawings. And should be judged to include equality.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 폐가스 처리 시스템에 대한 구성도이다.1 is a block diagram of a hybrid waste gas treatment system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 플라즈마 토치부에 대한 일 실시 예 구성도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the plasma torch unit illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 폐가스 처리 방법에 대한 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a hybrid waste gas treatment method according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110: 플라즈마 토치부110: plasma torch

120: 잔존 가스 처리부120: remaining gas processing unit

210: 캐소드 전극210: cathode electrode

220: 애노드 전극220: anode electrode

230: 솔레노이드 코일230: solenoid coil

240: 폐가스 인입관240: waste gas inlet pipe

Claims (9)

캐소드 전극 및 애노드 전극의 전위차에 의해 발생된 아크 플라즈마를 이용하여 인입되는 폐가스를 정화하는 플라즈마 토치부; 및A plasma torch unit for purifying waste gas introduced by using an arc plasma generated by the potential difference between the cathode electrode and the anode electrode; And 상기 플라즈마 토치부로부터 출력되는 상기 폐가스에 대한 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 정화시키는 잔존 가스 처리부Residual gas processing unit for purifying the residual gas for the waste gas output from the plasma torch unit through a low temperature plasma processing method 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템. Hybrid waste gas treatment system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 토치부는The plasma torch unit 상기 애노드 전극에 감겨 상기 애노드 전극의 중심 자장을 조정하기 위한 솔레노이드 코일을 포함하고,A solenoid coil wound around the anode electrode to adjust a central magnetic field of the anode electrode, 상기 폐가스는The waste gas is 상기 애노드 전극을 통해 상기 아크 플라즈마가 출력되는 부분으로 인입되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템.Hybrid waste gas treatment system, characterized in that the arc is introduced into the output portion through the anode electrode. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 플라즈마 토치부는The plasma torch unit 상기 애노드 전극의 중심 자장이 750가우스가 되도록 상기 솔레노이드 코일에 직류 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템.And applying direct current to the solenoid coil such that the center magnetic field of the anode is 750 gauss. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잔존 가스 처리부는The remaining gas processing unit 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 상기 잔존 가스를 정화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템.Hybrid waste gas treatment system characterized in that for purifying the remaining gas through a low temperature plasma treatment method using a pulse corona. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 잔존 가스 처리부는The remaining gas processing unit 상기 펄스 코로나를 생성하는 펄스 코로나 반응기를 포함하고,A pulse corona reactor for generating the pulse corona, 상기 펄스 코로나 반응기는The pulse corona reactor is 수십[ns] 이하의 상승 시간을 가지는 전압 파형을 통해 상기 펄스 코로나를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템.And generating the pulse corona through a voltage waveform having a rise time of several tens [ns] or less. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플라즈마 토치부는The plasma torch unit 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 정화하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 시스템.A hybrid waste gas treatment system, characterized in that to purify the waste gas decomposed at 1300 [deg.] C. or higher. 플라즈마 토치에 의해 발생된 아크 플라즈마를 이용하여 인입되는 폐가스를 정화시키는 단계; 및Purifying the incoming waste gas using the arc plasma generated by the plasma torch; And 상기 폐가스 정화 과정에서 생성된 잔존 가스를 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시키는 단계Purifying the remaining gas generated in the waste gas purification process using a low temperature plasma treatment method 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 방법.Hybrid waste gas treatment method comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 저온 플라즈마 처리 방식을 이용하여 정화시키는 단계는Purifying by using the low temperature plasma treatment method 펄스 코로나를 이용한 저온 플라즈마 처리 방식을 통해 상기 잔존 가스를 정화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 방법. Hybrid waste gas treatment method characterized by purifying the remaining gas through a low temperature plasma treatment method using a pulse corona. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 폐가스를 정화시키는 단계는Purifying the waste gas 상기 아크 플라즈마를 이용하여 1300[℃] 이상에서 분해되는 폐가스를 정화하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폐가스 처리 방법.Hybrid waste gas treatment method characterized in that for using the arc plasma to purify the waste gas is decomposed at 1300 [℃] or more.
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