KR20130099101A - Fluorine gas plant with seismic protection - Google Patents
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Abstract
불소 가스 사용처(3)를 가진 불소 공급 시스템(2)에 연결된 불소 생성 유닛(1), 및 상기 공급 시스템에 연결가능한 불소 저장 유닛(4)을 포함하고, 지진계를 구비하는 불소 가스 공장을 개시한다. 바람직하게 지진계는 가속도계이며, 지진을 감지한다. 지진계는 공장에서 수행 중에 있는 기설정된 공정들의 중단을 유발시킬 수 있는 신호를 발생한다.Disclosed is a fluorine gas plant comprising a fluorine generating unit 1 connected to a fluorine supply system 2 having a fluorine gas usage point 3, and a fluorine storage unit 4 connectable to the supply system, and having a seismograph. . Preferably the seismograph is an accelerometer and detects an earthquake. Seismographs generate signals that can cause interruptions of predetermined processes that are being carried out at the factory.
Description
2010년 9월 16일에 출원된 유럽특허출원 제10177216.8호의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 내용을 사실상 본원에 참조로써 통합한 본 발명은 지진에 의해 초래될 수 있는 손상에 대한 보호책이 마련된 불소 가스 공장에 관한 것이다.Claiming the priority of European Patent Application No. 10177216.8, filed on September 16, 2010, the invention, which is hereby incorporated by reference in its entirety, provides for protection against damage that may be caused by an earthquake. Fluorine gas plant.
분자형 불소(F2)와 같은 불소 가스 및 그의 혼합물은 예를 들어 반도체 제조 과정에서 공정 챔버용 세정가스로, 또는 반도체, 광기전 소자 또는 평판 패널 디스플레이의 제조를 위한 식각 가스로 유용하다. Fluorine gases such as molecular fluorine (F 2 ) and mixtures thereof are useful, for example, as cleaning gases for process chambers in semiconductor manufacturing or as etching gases for the manufacture of semiconductors, photovoltaic devices or flat panel displays.
특허문헌 WO 2006/067364-A1에는 현장 불소 생성기를 이용하여 고순도 불소를 고정식 저장 유닛에 공급하고, 상기 저장 유닛으로부터 고순도 불소를 처리 시스템에 공급함으로써, 고순도 불소를 처리 시스템에 전달하는 방법이 개시되어 있다. Patent document WO 2006 / 067364-A1 discloses a method of delivering high purity fluorine to a processing system by supplying high purity fluorine to a fixed storage unit using an on-site fluorine generator and supplying high purity fluorine from the storage unit to the processing system. have.
흔히 현장 불소 생성 공장("F2 가스 공장")은 HF 저장용 탱크, 원료 F2 가스와 부산물로서의 H2를 생성하는 전해전지, 순수 F2를 얻기 위해 원료 F2 가스를 정제하는 수단, F2를 사용처까지 전달하기 위한 버퍼 탱크를 포함하는 수단, F2 가스 공장에서의 주변 공기로부터 송풍된 가스 내의 F2 및 HF를 감소시키기 위한 스크러버, 기준을 벗어난 것으로 여겨지는 F2를 감소시키기 위한 스크러버, 누출된 경우의 F2 및 HF를 감소시키기 위한 비상용 스크러버, 생성물로서 또한 형성되는 H2로부터 HF를 제거하기 위한 스크러버, 전기분해 반응이 시작되기 전에 전해전지를 가열하고, 전기분해 반응 동안에는 전지를 냉각시키며, 전지에서 배출되는 원료 F2 가스를 냉각시키는 온도-조절 물 순환로(thermo-regulated water-based circuit)를 포함한다. HF는 HF 탱크에 저장되며, 이러한 HF 탱크는 가압되면 HF를 개방되어 있는 밸브를 통해 전지에 전달한다. 밸브는 F2 생성기가 F2를 제조할 때 개방된다. 기화기는 HF에 열을 제공함으로써, HF가 기화된 형태로 전지에 도입되도록 한다. 제조된 F2를 이를테면 가열된 NaF 흡착탑에 통과시켜 정제시킨다. 보통, 공장은 원료 F2 가스 및 정제된 F2 가스를 분석하기 위한 수단, 예컨대, FT-IR 및 UV 분광계; 전류를 전해전지에 공급하기 위한 전기 정류기; 변압기; 실험실, 하나 이상의 제어 보드에서 처리 데이터를 제어할 수 있는 제어보드실, 개인용 휴게실 같은 공공시설 및 편의시설; 및 원한다면 비상용 전원(예컨대, 디젤 발전기)을 포함한다. 제조된 F2는 고객에 전달되기 전에 가압된다.Frequently on-site fluorine production plants ("F 2 gas plants") are used for HF storage tanks, electrolytic cells that produce raw F 2 gas and H 2 as by-products, means for purifying raw F 2 gas to obtain pure F 2 , F Means including a buffer tank to deliver 2 to the point of use, a scrubber to reduce F 2 and HF in the gas blown from ambient air in an F 2 gas plant, a scrubber to reduce F 2 that is considered out of standard , An emergency scrubber to reduce F 2 and HF in case of leakage, a scrubber to remove HF from H 2, which is also formed as a product, the electrolytic cell is heated before the electrolysis reaction is started, and the cell is And a thermo-regulated water-based circuit to cool the raw material F 2 gas exiting the cell. HF is stored in an HF tank, which, when pressurized, delivers the HF to the cell through an open valve. The valve is opened when the F 2 generator produces F 2 . The vaporizer provides heat to HF, allowing HF to be introduced into the cell in vaporized form. The prepared F 2 is purified by passing it through a heated NaF adsorption tower. Usually, the plant comprises means for analyzing the raw F 2 gas and the purified F 2 gas, such as FT-IR and UV spectrometers; An electric rectifier for supplying current to the electrolytic cell; Transformers; Public facilities and amenities such as laboratories, control board rooms that can control processing data from one or more control boards, and personal lounges; And emergency power sources (eg, diesel generators) if desired. The manufactured F 2 is pressurized before delivery to the customer.
원소형 F2, HF, 및 F2 또는 HF를 포함하는 가스는 두말할 필요없이 잠재적으로 유해한 화합물이다. 그러므로, 위험요소를 막기 위해 F2 가스 공장은 예방조치를 취한다. 하우징을 잘 환기시키고, 폐기 가스를 스크러버에 통과시키며, 가스 감지기를 공장에 배포하고, 연기 탐지기 및 소방 시설을 예치하고, 필요한 경우 수동식으로 셧다운시키기 위한 비상 누름 버튼들을 공장 내에 배포한다. 공장을 가동시키기 위해 필수적인 많은 부품들, 예를 들어, 펌프 및 스크러버를 여유분있게 준비한다.Gases containing elemental forms F 2 , HF, and F 2 or HF are, of course, potentially harmful compounds. Therefore, the F 2 gas plant takes precautions to avoid hazards. Distribute emergency push buttons in the plant to ventilate the housing well, pass waste gas through the scrubber, deploy gas detectors to the plant, deposit smoke detectors and fire fighting facilities, and manually shut down if necessary. Lots of spare parts, such as pumps and scrubbers, are needed to get the plant up and running.
불소 가스 공장의 안전한 가동과 관련하여 여전히 개선해야할 필요가 있다. 본 발명은 개선된 불소 가스 공장과, 더 안전한 방식으로 순수 F2를 제조하기 위해 개선된 방법을 제공한다. There is still a need for improvement regarding the safe operation of the fluorine gas plant. The present invention provides an improved fluorine gas plant and an improved method for producing pure F 2 in a safer manner.
본 발명에 따른 불소 가스 공장은 불소 가스 사용처(3)를 가진 불소 가스 공급 시스템(2)에 연결된 F2 생성 유닛(1), 및 상기 공급 시스템에 연결가능한 불소 가스 저장 유닛(4)을 포함하며, 상기 불소 가스 공장은 적어도 1개의 지진계(15)를 포함한다. 이들 참조 번호에 대해서는 첨부된 도 1을 참고한다. 원한다면, 공장의 부품들을 스키드 형태로 조립할 수 있다.The fluorine gas plant according to the invention comprises an F 2 generation unit 1 connected to a fluorine
도 1은 본 발명에 따른 불소 가스 공장을 나타낸다. 상기 공장은 사용처(3)까지 전달되는 F2 용 저장 컨테이너(5)를 다수 구비한 불소 저장 유닛(4)을 포함한다. 불소 저장 유닛(5)에는 지진계(15)가 부착되어 있다.1 shows a fluorine gas plant according to the invention. The plant comprises a fluorine storage unit 4 with a number of
지진계는 공격적 매질에 내성을 가져야 하며, 바람직하게는 개별 하우징을 포함한다. 지진계는 예를 들어 불소 가스 공장의 부품 또는 지면에 볼트체결될 수 있다. 바람직하게는, 다중성을 위해 2개 이상의 지진계를 준비한다.Seismographs must be resistant to aggressive media and preferably comprise individual housings. Seismographs can be bolted to the ground or to parts of a fluorine gas plant, for example. Preferably, two or more seismographs are prepared for multiplicity.
바람직하게 공장은 가동중단(shutdown) 시스템을 포함한다. 가동중단 시스템은 기설정된 공정들을 중단시킨다.Preferably the plant comprises a shutdown system. The shutdown system stops the predetermined processes.
지진을 감지한 경우에 지진계는 신호를 발생시킨다. 상기 신호는 수신측, 예컨대 제어 보드에 통합된 수신측에 전송되는 광학 신호, 음향 신호 및 전기 신호로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 신호이다. 바람직하게, 지진계는 전기 신호를 발생시키며, 이 신호는 가동중단을 위해 공장의 각 유닛으로 전송되거나, 또는 불소 가스 공장에서 수행 중에 있는 공정들 중 적어도 하나를 멈추게 하는 자동 셧다운 스위치를 작동시키는 제어 보드로 전송된다. 여러 상이한 공정들이 단일 셧다운 스위치에 할당되거나 각 공정이 개별적 셧다운 스위치에 할당될 수 있도록 제어 보드를 구성한다. When an earthquake is detected, the seismograph generates a signal. The signal is one or more signals selected from the group consisting of optical signals, acoustic signals and electrical signals transmitted to a receiving side, for example a receiving side integrated in a control board. Preferably, the seismograph generates an electrical signal, which is sent to each unit in the plant for shutdown, or a control board that activates an automatic shutdown switch that stops at least one of the processes being performed at the fluorine gas plant. Is sent to. Configure the control board so that different processes can be assigned to a single shutdown switch or each process can be assigned to an individual shutdown switch.
바람직하게, 지진계의 신호는 제어 보드로 전송되며, 그러면 제어 보드는 자동으로 셧다운 스위치(들)를 작동시키게 된다. 이제, 하나의 셧다운 스위치가 수행 중에 있는 여러 공정을 중단시키는 대안예과 결부하여 본 발명을 설명하기로 한다. 셧다운 스위치는 공장 내에서 수행되는 기설정된 공정들, 예컨대, 전기분해 공정, 불소를 사용처까지 전달하는 공정, 또는 심지어 스크러빙, 정제 및 분석을 비롯하여 F2 제조시 수행되는 모든 공정들을 중단시킨다. Preferably, the signal from the seismograph is sent to the control board, which then automatically activates the shutdown switch (s). The present invention will now be described in conjunction with alternatives in which one shutdown switch interrupts several processes in progress. Shutdown switches stop predetermined processes performed in the plant, such as electrolysis processes, fluorine delivery to the point of use, or even all processes performed during F 2 manufacture, including scrubbing, purification and analysis.
지진계와 자동 셧다운 스위치 간의 연결부는 케이블 형태일 수 있으며, 이를 통해 디지털 또는 아날로그 신호가 전송될 수 있다. 대안으로, 지진계 및 셧다운 스위치는 지진계로부터 송신기에 의해 전송되어 수신측에 수신되는 전자기파를 통해 연결될 수 있다. 지진계가 셧다운 시스템을 포함하는 제어 보드에 연결되는 것이 바람직하다. The connection between the seismograph and the automatic shutdown switch can be in the form of a cable, through which digital or analog signals can be transmitted. Alternatively, the seismograph and the shutdown switch may be connected via electromagnetic waves transmitted by the transmitter from the seismograph and received at the receiving end. The seismograph is preferably connected to a control board containing a shutdown system.
지진계는 지진성 활성, 특히 지진을 감지한다. 지진이 감지되면, 지진계는 전기 신호를, 바람직하게는 제어 보드에 포함되어 있는 자동 셧다운 스위치(또는 스위치들)에 전송한다. 셧다운 스위치는 불소 가스 공장 내에서 수행 중에 있는 기설정된 공정들을 자동으로 정지시킨다. 바람직하게, 스위치는 정류기를 통과해 전해전지에 전달되는 전류를 끊음으로써, F2 생성 공정을 정지시킨다. 지진계 신호에 의해 경고 신호, 예컨대 음향 신호(이를테면, 특정 사운드 또는 안내 방송) 또는 경고등과 같은 광학 신호가 개시되는 것이 바람직하다. 또한 지진계는 F2 전달이 중단(interrupt)될 것을 나타내는 신호를, 제조된 불소 가스를 사용하는 설비에 전송할 수 있다. "불소 가스"는 구체적으로 분자형 불소(F2) 및 그의 혼합물, 특히 비활성 가스와의 혼합물을 나타내는 것으로 이해하면 된다. 비활성 가스는 예를 들면 N2O, 산소, 아르곤 및 질소 중에서 선택될 수 있다. 바람직한 불소 가스는 F2로 구성되거나 또는 필수적으로 구성된다. Seismograph detects seismic activity, especially earthquakes. When an earthquake is detected, the seismograph sends an electrical signal to an automatic shutdown switch (or switches), preferably included in the control board. The shutdown switch automatically shuts down pre-set processes in the fluorine gas plant. Preferably, the switch stops the current flowing through the rectifier to the electrolytic cell, thereby stopping the F 2 generation process. The seismograph signal preferably initiates an optical signal such as a warning signal, for example an acoustic signal (such as a particular sound or announcement) or a warning lamp. The seismograph can also send a signal to the facility using the manufactured fluorine gas, indicating that the F 2 transmission will be interrupted. It is to be understood that "fluorine gas" specifically refers to molecular fluorine (F 2 ) and mixtures thereof, especially mixtures with inert gases. The inert gas can for example be selected from N 2 O, oxygen, argon and nitrogen. Preferred fluorine gas consists of or consists essentially of F 2 .
또한 지진계는 다른 조치들을 유발시킬 있다. 예를 들면, HF, 불소 가스 또는 F2를 보관하는 저장 탱크의 밸브를 닫아서 어떠한 가스도 라인 및 파이프를 통해 추가로 배포되지 않게 하거나, 또는 전해전지 내 전해질염의 온도를 약 80 내지 100℃ 범위에 유지시키는 물 또는 냉각액을 가열하기 위해 적용된 전기 가열부의 스위치를 끌 수 있다. 밸브를 폐쇄하여 라인 또는 파이프를 차단함으로써 공기 또는 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 스크러버를 통해 공장의 공기를 환기시키는 팬의 용량을 증가시킬 수 있다. 불소 가스 공장의 특정 부품들에 비활성 가스를 송풍시킬 수 있다. 이들 파이프 또는 라인 안에 있는 가스 또는 액체를 강제로 스크러버 또는 비상용 스크러버에 통과시킬 수 있으며, 이를 위해 예를 들면 N2를 이들 스크러버에 통과시킨다. 이러한 조치는 공기나 수분이 라인 또는 파이프에 침입하는 것을 방지하는데 또한 도움이 될 수 있으며, 이는 나중에 공장을 재시동할 때 더 나은 조건을 제공한다. 예방차원에서, 디젤 발전기를 시동시켜 전력 공급을 보호할 수 있다.Seismographs can also trigger other measures. For example, by closing the valve of a storage tank storing HF, fluorine gas or F 2 , no further gas is distributed through the lines and pipes, or the temperature of the electrolyte salt in the electrolytic cell is in the range of about 80 to 100 ° C. The electric heating portion applied to heat the retaining water or coolant can be switched off. By closing the valve to shut off the line or pipe, air or moisture can be prevented from entering. The scrubber can increase the capacity of the fans to ventilate the factory air. Inert gas can be blown to certain parts of the fluorine gas plant. Gases or liquids in these pipes or lines can be forced through scrubbers or emergency scrubbers, for example by passing N 2 through these scrubbers. These measures can also help to prevent air or moisture from entering the line or pipe, which provides better conditions when the plant is restarted later. As a precaution, the diesel generator can be started to protect the power supply.
바람직하게, 지진계는 가속도계이다. Preferably, the seismograph is an accelerometer.
지진계, 특히 가속도계를 사용하는 것의 이점은 지진이 발달하고 있다는 것을 감지하는 데 있어서 인간보다 훨씬 더 민감하다는 것이다. 지진을 조기에 감지하기 때문에, 안전한 방식 또는 적어도 덜 성급한 방식으로 공장의 가동을 중단시킬 수 있으며, 공장에 있는 작업자로 하여금 추가 안전 예방책(작업자 자신을 보호하기 위한 예방책을 포함)을 수행하도록 할 수 있다. The advantage of using seismographs, especially accelerometers, is that they are much more sensitive than humans in detecting that an earthquake is developing. Because of the early detection of earthquakes, it is possible to shut down a plant in a safe or at least less hasty manner, and allow workers in the plant to take additional safety precautions (including those to protect themselves). have.
F2 가스 공장에 적용하기에 적합한 지진계는 대부분 알려져 있다. 가속도계는 지진 작용을 매우 잘 측정할 수 있기 때문에 지진계로서 특히 적합하다. 매우 상이한 작동 원리의 가속도계들이 알려져 있다. 예를 들면, 저항률(전위차 또는 extensiometric), 유도율, 전자기, 정전기학, 피에조 저항, 도플러 원리에 따른 압전 또는 광전자의 원리를 기반으로 하는 것으로 알려져 있는 가속도계가 적합하다. 이러한 가속도계는 10-2 ms-2 (일부는 심지어 10-9 msec-2부터 시작함) 내지 102 msec-2 (일부는 심지어 최대 106 msec-2) 범위의 가속도와, 0 (0 제외) 내지 102 Hz(일부는 심지어 최대 104 Hz)의 주파수를 감지한다.Most seismometers suitable for application to F 2 gas plants are known. Accelerometers are particularly suitable as seismometers because they can measure seismic action very well. Accelerometers of very different operating principles are known. For example, accelerometers are known that are based on the principle of resistivity (potential difference or extensiometric), inductance, electromagnetic, electrostatics, piezo resistance, piezoelectric or optoelectronic according to the Doppler principle. These accelerometers range from 10 -2 ms -2 (some even start at 10 -9 msec -2 ) to 10 2 msec -2 (some even up to 10 6 msec -2 ), with 0 (excluding 0) Sense frequencies up to 10 2 Hz (some even up to 10 4 Hz).
본 발명의 F2 가스 공장에 적용될 수 있는 특정 장치는 US-A 5,742,235에 기재된 바와 같다. 이러한 장치에서는, 땅과 접촉되는 구조체의 부재 또는 구조체 내부의 사물에 고정된 베이스 상에 장착된 판 스프링의 단부에 한 질량체를 매단다. 상기 질량체의 움직임은 베이스의 움직임으로부터 분리된다. 베이스가 주요 지진의 초기 충격파가 갖는 특징인 상향 가속도 및 변위를 체험하면, 질량체의 관성은 스프링에 상대적 하방력(downward force)을 가하여, 전류가 배터리로부터 빛을 통해 흐르도록 하는 전기 접촉을 폐쇄한다. 관성 질량, 스프링 및 어셈블리의 댐핑력, 그리고 상기 접촉 간의 거리를 조절함으로써, 어셈블리의 스펙트럼 반응을 임의의 원하는 가속도 및 변위 문턱값에 맞추어 쉽게 조정할 수 있다. Specific devices that can be applied to the F 2 gas plant of the present invention are as described in US Pat. No. 5,742,235. In such a device, a mass is suspended at the end of a leaf spring mounted on a base fixed to a member of the structure in contact with the ground or to an object inside the structure. The movement of the mass is separated from the movement of the base. When the base experiences an upward acceleration and displacement characteristic of the initial shock wave of the major earthquake, the mass inertia exerts a relative downward force on the spring, closing the electrical contact that causes current to flow through the light from the battery. . By adjusting the inertial mass, the damping force of the spring and the assembly, and the distance between the contacts, the spectral response of the assembly can be easily adjusted to any desired acceleration and displacement threshold.
이제, F2-함유 불소 가스를 복수의 중공체에 저장하는 바람직한 일 구현예의 관점에서 본 발명을 설명하기로 한다. 바람직한 일 구현예에 의하면, 불소 가스 공장은 불소 생성기에 대한 백업을 제공하기 위해 저장된 F2를 포함한다. 만일 불소 가스 공장이 불소 가스 사용처(3)를 가진 불소 가스 공급 시스템(2)에 연결된 F2 생성 유닛(1), 및 상기 불소 공급 시스템에 연결가능한 영구 불소 가스 저장 유닛(4)을 포함하고, 상기 불소 가스 저장 유닛이 복수의 중공체(5)를 포함한다면, F2의 존재와 관련된 안전상의 위험을 최소화하면서, 불소 요구량을 사용처까지 안정적이면서 경제적으로 공급하는 일이 특히 가능하다. The present invention will now be described in terms of one preferred embodiment for storing F 2 -containing fluorine gas in a plurality of hollow bodies. According to one preferred embodiment, the fluorine gas plant comprises F 2 stored to provide a backup for the fluorine generator. If the fluorine gas plant comprises an F 2 generating unit 1 connected to a fluorine
"영구 불소 가스 저장 유닛"은 구체적으로 불소 공장에 통합된 불소 가스 저장 유닛을 나타내는 것으로 이해하면 된다. 바람직하게, 영구 불소 가스 저장 유닛은 공장에 저장되는 불소 가스의 총 중량을 기준으로 90 중량%가 넘는, 더 바람직하게는 95 중량%가 넘는, 가장 바람직하게는 약 100 중량%의 불소 가스를 보관하도록 설계된다. 바람직하게, F2는 가스 형태로 저장된다. It is to be understood that "permanent fluorine gas storage unit" specifically refers to a fluorine gas storage unit integrated in a fluorine plant. Preferably, the permanent fluorine gas storage unit stores more than 90%, more preferably more than 95%, most preferably about 100% by weight of fluorine gas based on the total weight of fluorine gas stored in the plant. It is designed to. Preferably, F 2 is stored in gaseous form.
"불소 가스 공급 시스템"은 구체적으로 불소 가스를 보관할 수 있고, 불소 가스를 F2 생성 유닛으로부터 사용처까지 전달할 수 있는 부재를 나타내는 것으로 이해하면 된다. 불소 가스 공급 시스템의 가능한 구성요소로는 공급 라인, 압축기, 혼합기 및 버퍼 탱크가 있지만, 이에 제한되지 않는다.The "fluorine gas supply system" is specifically understood to represent a member capable of storing fluorine gas and capable of delivering fluorine gas from the F 2 generating unit to the point of use. Possible components of the fluorine gas supply system include, but are not limited to, a supply line, a compressor, a mixer, and a buffer tank.
"연결가능"은 구체적으로 영구 불소 가스 저장 유닛이 불소 가스 공급 시스템의 한 구성요소에 연결될 수 있도록 구비되는 것을 나타내는 것으로 이해하면 된다. 불소 저장 유닛을 불소 가스 공급 시스템의 한 구성요소에 연결하는데 적합한 장비는 불소 가스 저장 유닛의 각 중공체(5)에 한 라인을 통해 연결되는 매니폴드(6)를 포함하며, 바람직하게는 각 라인 내에 셧-오프 밸브(7)를 구비함으로써 각 중공체를 개별적으로 차단(isolate)할 수 있게 한다. 상기 매니폴드는 불소 가스 공급 시스템의 한 구성요소에 또한 연결된다.“Connectable” is specifically understood to indicate that the permanent fluorine gas storage unit is provided to be connected to one component of the fluorine gas supply system. Equipment suitable for connecting the fluorine storage unit to one component of the fluorine gas supply system comprises a
불소 가스 저장 유닛은 바람직하게 4개 내지 25개의 중공체, 더 바람직하게는 5개 내지 8개의 중공체를 포함한다. 바람직하게 이들 중공체는 실질적으로 동일한 형상과 치수를 가진다. 원통형 중공체가 바람직하다. 각 중공체는 바람직하게 최대 약 6 내지 10kg, 바람직하게는 약 8kg의 F2를 수용한다. The fluorine gas storage unit preferably comprises 4 to 25 hollow bodies, more preferably 5 to 8 hollow bodies. Preferably these hollow bodies have substantially the same shape and dimensions. Cylindrical hollow bodies are preferred. Each hollow body preferably contains up to about 6 to 10 kg, preferably about 8 kg of F 2 .
본 발명에 따른 불소 가스 공장의 바람직한 일 구현예에서, 불소 가스 저장 유닛은 밀폐 공간(8) 안에 포함된다. 밀폐 공간에는 일반적으로 불소 분해 시스템(9)에 대한 밀폐 공간의 연결을 유발(trigger)시킬 수 있는 불소 감지기가 구비되어 있다. 적합하게, 밀폐 공간은 흡입 라인(10)을 통해 불소 분해 시스템에 연결되며, 이때 흡입 라인은 가스를 밀폐 공간으로부터 불소 분해 시스템으로 펌핑하도록 작동가능한 펌프(11)에 연결되어 있다.In a preferred embodiment of the fluorine gas plant according to the invention, the fluorine gas storage unit is contained in the enclosed space 8. The enclosed space is generally equipped with a fluorine detector which can trigger the connection of the enclosed space to the fluorine decomposition system 9. Suitably the confined space is connected to the fluorine decomposition system via a
또 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 불소 가스 공장은 혼합기(12), 바람직하게는 고정식 혼합기를 더 포함하며, 상기 혼합기는 바람직하게 불소 생성 유닛(1)으로부터 불소를 전달받을 수 있고, 비활성 가스 공급 라인(13)으로부터 바람직하게는 아르곤 및/또는 질소와 같은 비활성 가스를 전달받을 수 있다.In another embodiment, the fluorine gas plant according to the invention further comprises a
본 발명은 또한 불소 가스를 사용처에 공급하기 위해 본 발명에 따른 불소 가스 공장을 이용하는 것을 포함하는 불소 가스 공급 방법에 관한 것이다.The invention also relates to a fluorine gas supply method comprising using the fluorine gas plant according to the invention to supply fluorine gas to a place of use.
도 1은 본 발명의 바람직한 불소 공장의 한 실례를 보여 준다.1 shows an example of a preferred fluorine plant of the present invention.
F2 생성 유닛(1)은 사용처(3)에 연결된 불소 가스 공급 라인을 포함하는 불소 가스 공급 시스템(2)에 연결되며, 이때 사용처는 반도체 제조 공장에 연결된다. 점선으로 표시된 선택적 일 구현예에 의하면, 불소 가스 공급 라인은 비활성 가스 공급 라인(13)에 또한 연결된 혼합기(12)에 연결되며, 또 다른 불소 가스 공급 라인은 밸브(14)를 통해 혼합기(12)를 사용처(3)에 연결한다. 불소 가스 공급 시스템(2)은 불소 가스 저장 유닛(4)의 각 중공체(5)에, 바람직하게는 셧-오프 밸브(7)를 구비한 라인을 통해 연결되어 있는 매니폴드(6)를 통해 불소 가스 저장 유닛에 또한 연결된다. 불소 가스 공급 유닛은 밀폐 공간(8) 안에 수용되며, 밀폐 공간에는 일반적으로 불소 분해 시스템(9)에 대한 밀폐 공간의 연결을 유발시킬 수 있는 불소 감지기가 포함되어 있다. 밀폐 공간은 흡입 라인(10)을 통해 불소 분해 시스템에 연결되며, 이때 흡입 라인은 흡입 라인은 가스를 밀폐 공간으로부터 불소 분해 시스템으로 펌핑하도록 작동가능한 펌프(11)에 연결되어 있다. 지진계(가속도계)(15)는 저장 유닛(8)의 하우징에 위치된다. 지진계는 공장 내 어느 곳에나, 또는 심지어 공장 가까운 곳에 위치될 수도 있다. 지진계가 지진에 의한 진동을 감지한 후 제어 보드에 각 신호를 보내면, 제어 보드는 불소 가스를 사용처에 제공하는 라인 및 파이프와 유체 접촉을 이루고 있는 모든 중공체(5)를 자동으로 차단한다.The F 2 generation unit 1 is connected to a fluorine
바람직하게는, 비상용 스크러버 역시 "대기(stand by)" 상태로 두어, 유해 가스(HF 또는 F2)가 검출되는 경우, 상기 유해 가스가 함유되어 있는 주변 대기를 저감을 위한 비상용 스크러버를 통해 환기시킬 수 있다. 일반적으로, 비상용 스크러버는 1개 또는 2개의 중공체 안에 수용되어 있는 불소 가스, 특히 F2를 분해할 수 있으며, 바람직하게는 1개의 중공체 안에 수용되어 있는 불소 가스, 특히 F2를 분해할 수 있다.Preferably, the emergency scrubber is also left in a “stand by” state so that when harmful gases (HF or F 2 ) are detected, the ambient atmosphere containing the hazardous gases is vented through an emergency scrubber for abatement. Can be. In general, the emergency scrubber can decompose fluorine gas, especially F 2 , contained in one or two hollow bodies, and preferably decompose fluorine gas, especially F 2 , contained in one hollow body. have.
따라서, F2 백업을 공장의 전체 F2 백업 중의 일부분만 각각 수용하고 있는 중공체들 형태로 제공하는 바람직한 구현예가 지진계(예를 들면, 가속도계)와 결합함으로써, 불소 가스 공장의 안전성이 향상된다. 지진계 덕분에, 발달 중에 있는 지진에 대해 신속하게 반응할 수 있고, 전체 백업 불소 가스량을 보관하는 탱크에 비해 불소 가스의 일부분만 보관하는 중공체들을 제공할 수 있다. 이는 특히 하나 이상의 중공체에서 빠져나오는 F2를 감소시키는 능력을 가진 비상용 스크러버가 존재하는 경우이다. Accordingly, the F 2 back preferred realization of seismometer for receiving only the entire F portion of the second back up the plant, respectively, and provided in a hollow body form by binding (e. G., An accelerometer), which improves the safety of the fluorine gas plant. Thanks to the seismograph, it is possible to respond quickly to an earthquake in development and to provide hollow bodies that store only a portion of the fluorine gas as compared to a tank that stores the total back-up fluorine gas volume. This is especially the case when there are emergency scrubbers with the ability to reduce F 2 exiting at least one hollow body.
본 발명은 또한 불소 가스 사용처(3)를 가진 불소 공급 시스템(2)에 연결된 불소 생성 유닛(1), 및 상기 공급 시스템에 연결가능한 불소 가스 저장 유닛(4)을 포함하며, 적어도 1개의 지진계를 구비하는 불소 가스 공장에서의 불소 가스 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 전기분해되는 용융 KF/HF 조성물에 전류를 통과시켜 F2 및 H2를 형성하고, 생성된 원료 F2를 선택적으로는 불활성 가스와 혼합시킨 후에, 정제하고, 사용처 및/또는 불소 가스 저장 유닛에 전달한다. 지진계가 지진으로부터 유래되는 진동을 감지하면, 지진계는 신호를 발생시켜, 불소 가스 공장에서 수행되고 있는 하나 이상의 공정을 중단시킨다.The invention also includes a fluorine generating unit 1 connected to a
바람직하게는, 전기분해 공정을 중단시킨다.Preferably, the electrolysis process is stopped.
바람직하게는, 불소 가스를 사용처까지 전달하는 공정도 중단시킨다.Preferably, the process of delivering fluorine gas to the point of use is also stopped.
바람직하게, 상기 신호는 밸브를 폐쇄하여, 불소 가스 저장 유닛(4)을 차단시킨다.Preferably, the signal closes the valve, shutting off the fluorine gas storage unit 4.
바람직하게, 발생된 신호는 제어 보드로 전송되어, 제어 보드가 공정 또는 공정들을 중단시키는 작업을 개시하게 된다.Preferably, the generated signal is sent to the control board, which causes the control board to start the process or interrupt the processes.
본 발명에 따른 불소 가스 공장 및 본 발명에 따른 방법은, 지진이 발생한 지역에도, 안정적이며 경제적인, 그리고 특히 안전한 불소 가스 공급을 가능하게 한다. 특히, 지진계, 불소 가스 저장 시스템 및 선택적 불소 분해 시스템은 매우 효율적이며, 이에 따라 공장의 안전성이 높아진다.The fluorine gas plant according to the invention and the method according to the invention make it possible to supply a stable, economical and particularly safe fluorine gas supply even in the region where an earthquake has occurred. In particular, seismographs, fluorine gas storage systems and selective fluorine decomposition systems are very efficient, thus increasing plant safety.
여기에 참조로 통합된 모든 특허, 특허출원, 및 공개문헌의 개시물과 본원의 명세서가 상반되어 어떤 용어의 의미를 불명확하게 할 수 있을 정도인 경우, 본 명세서가 우선한다.Wherever the disclosure of all patents, patent applications, and publications incorporated herein by reference is inconsistent with the present disclosure, the present disclosure shall prevail.
실시예Example
도 1의 기본 설계(혼합기와 비활성 가스 공급부 미포함)에 따른 불소 공장은 지진계를 포함한다. 상기 공장에서, F2 생성 유닛(1)은 용융 KF·2HF 전해질 중의 HF 전기분해를 통해 약 415kg/day의 F2를 제조한다. F2는 불소 가스 공급 시스템(2)을 통해 사용처(3)에 전달되어 챔버 세정용으로 F2를 사용하는 평판 패널 디스플레이 제조 공장에 공급된다. F2는 요구되는 대로 사용처에 공급된다.The fluorine plant according to the basic design of FIG. 1 (without mixer and inert gas supply) comprises a seismograph. In the factory, F 2 generation unit (1) to produce an F 2 of about 415kg / day via the HF electrolysis of molten KF · 2HF electrolyte. F 2 is delivered to the point of
F2 생성 유닛에서의 F2 제조를 조절함으로써 불소 공급 시스템(2)과 F2 저장 유닛(4) 내의 불소 압력을 3.5 barg(약 55 psig)에 유지한다. F2 저장 유닛(4)은 각각 1.3 m3의 내부체적을 가진 6개의 동일한 원통형 컨테이너를 포함한다. 압력 제어 루프(14)를 이용하여 사용처(3)에서의 불소 압력을 1.5 barg(약 24 psig)까지 더 낮춘다.The fluorine pressure in the
정상 가동시, 셧-오프 밸브(7)는 개방되어 있으며, F2 저장 유닛(4)과 사용처(3) 간의 압력차이는, 사용처(3)에서의 다양한 소모 패턴에 대해서나 또는 F2 생성 유닛의 제조과정이 중단되는 경우에 대해서도, 전달된 불소 가스 흐름을 원활하게 제어할 수 있게 하는 버퍼를 제공한다. In normal operation, the shut-off
지진의 특징인 가속도(또는 공장 가까이에서의 강력한 폭발)가 지진계(15)에 의해 감지되면, 지진계는 아날로그 또는 디지털 형태일 수 있는 신호를 공장 내의 제어 보드에 전송한다. 그러면 제어 보드는 전해전지로의 전류를 차단하고, 그 유닛으로부터 공급 시스템(2)으로의 불소 공급을 차단한다. 제어 보드는 또한 F2 저장 유닛(4)에 저장되어 있던 F2의 모든 공급을 차단한다. 그 외에도, HF 공급 탱크의 가압, HF 기화, 전해전지로의 HF 공급 밸브, NaF 흡착탑을 위한 가열기, 및 F2 또는 F2/비활성 가스 혼합물을 고객에 전달하는 밸브를 중단시킨다.When an acceleration (or a strong explosion near the plant) that is characteristic of an earthquake is detected by the
밀폐 공간으로부터의 모든 불소-함유 가스를 KOH/티오황산칼륨 또는 티오황산나트륨 수성 혼합물이 함유되어 있는 스크러버인 불소 분해 시스템(9)에 흡입 라인(10)을 통해 펌핑한다. 스크러버는 15kg의 F2를 처리할 수 있다.All fluorine-containing gases from the confined spaces are pumped through the
Claims (14)
적어도 1개의 지진계를 구비하는 불소 가스 공장.A fluorine generating unit 1 connected to the fluorine supply system 2 having a fluorine gas use point 3, and a fluorine gas storage unit 4 connectable to the supply system,
Fluorine gas plant with at least one seismograph.
전기분해되는 용융 KF/HF 조성물에 전류를 통과시켜 F2 및 H2를 형성하고, 생성된 원료 F2를 정제하고, 사용처 및/또는 불소 가스 저장 유닛에 전달하며, 지진계가 지진으로부터 유래되는 진동을 감지하면 지진계는 신호를 발생시켜 불소 가스 공장에서 수행되고 있는 하나 이상의 공정을 중단시키는 것인 방법.A fluorine generating unit (1) connected to the fluorine supply system (2) having a fluorine gas use point (3), and a fluorine gas storage unit (4) connectable to the supply system, wherein the fluorine gas storage unit includes at least one F 2 gas production method in a fluorine gas plant including a seismograph,
An electric current is passed through the molten KF / HF composition to be electrolyzed to form F 2 and H 2 , the resulting raw material F 2 is purified, delivered to the point of use and / or fluorine gas storage unit, and the seismograph is oscillated from the earthquake The seismograph generates a signal to stop one or more processes being performed at the fluorine gas plant.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |