KR20240079336A - 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치 및 다종 과불화 화합물 처리 방법 - Google Patents

이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치 및 다종 과불화 화합물 처리 방법 Download PDF

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이은도
엄현진
이영재
김성일
정수화
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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 액체주석에 액체주석과는 다른 이종금속을 혼합하고, 이와 같은 이종금속 기반의 액체금속을 이용하여 CF4를 포함한 다양한 과불화 화합물의 제거가 용이하도록 하는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치는, 과불화화합물과 반응하는 금속인 반응금속 및 액체주석(Sn)을 외부로부터 전달받고, 상기 반응금속과 상기 액체주석을 혼합하여 액체금속을 형성하는 교반부; 상기 교반부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 이송시키는 이송부; 상기 이송부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 수용하는 반응부; 상기 반응부로 과불화화합물을 공급하는 반응물공급부; 및 상기 반응부의 내부 온도를 상승시키는 반응가열부를 포함한다.

Description

이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치 및 다종 과불화 화합물 처리 방법 {An apparatus for treating various types of perfluorinated compounds using liquid metals formed of dissimilar metals, and a method for processing various types of perfluorinated compounds using the same}
본 발명은 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치 및 다종 과불화 화합물 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액체주석에 액체주석과는 다른 이종금속을 혼합하고, 이와 같은 이종금속 기반의 액체금속을 이용하여 CF4를 포함한 다양한 과불화 화합물의 제거가 용이하도록 하는 기술에 관한 것이다.
과불화화합물은 지구온난화 지수가 큰 대표적인 온실가스로 반도체 및 디스플레이 제조 공정에 다량 사용되고 있어 이를 제거하기 위한 설비 도입이 반도체 및 디스플레이 제조 업체에 요구되고 있다.
기존에 개발되고 있는 액체금속을 이용한 과불화 화합물의 제거 기술은 액체주석이 주로 활용되어 진행되어져 왔는데, 이와 같은 종래기술을 이용하는 경우, 결합 해리에너지가 낮은 SF6, NF3와 같은 과불화화합물의 제거에는 탁월한 효과를 보여주지만, CF4와 같이 결합 해리에너지가 크고 안정한 과불화화합물의 경우 낮은 제거 효율을 보이고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1939609호(발명의 명칭: 과불화화합물 분해 장치 및 분해 방법)에서는, 3 개 이상의 반응기가 구비되는 반응 유닛을 포함하는 과불화화합물 분해 장치로서, 상기 반응기는, 과불화화합물 분해 촉매를 포함하되, 일측에 제 1 유입구가 구비되는 제 1 촉매부; 선택적 환원촉매를 포함하되, 일측에 제 2 유입구 및 배출구가 구비되는 제 2 촉매부; 및 축열재가 구비된 축열부; 를 포함하며, 상기 각 반응기의 제 1 유입구, 제2 유입구 및 배출구는 서로 독립적으로 개폐가능한 관으로 연통되는 과불화화합물 분해 장치가 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-1939609호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 액체주석에 액체주석과는 다른 이종금속을 혼합하고, 이와 같은 이종금속 기반의 액체금속을 이용하여 CF4를 포함한 다양한 과불화 화합물의 제거가 용이하도록 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 과불화화합물과 반응하는 금속인 반응금속 및 액체주석(Sn)을 외부로부터 전달받고, 상기 반응금속과 상기 액체주석을 혼합하여 액체금속을 형성하는 교반부; 상기 교반부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 이송시키는 이송부; 상기 이송부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 수용하는 반응부; 상기 반응부로 과불화화합물을 공급하는 반응물공급부; 및 상기 반응부의 내부 온도를 상승시키는 반응가열부를 포함하고, 상기 교반부에서 상기 반응금속은 용융된 상태로 상기 액체주석과 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 반응금속은, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 과불화화합물은 CF4, SF6, NF3 및 HF으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 액체금속과 상기 과불화화합물의 반응 후 상기 반응부로부터 배출되는 가스인 배출가스를 감지하여 상기 과불화화합물의 제거율을 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 측정부와 연결되고, 상기 반응부에서 생성되어 상기 측정부를 통과한 생성가스를 응축시키는 응축부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 반응물공급부로부터 상기 반응부로 유동하는 상기 과불화화합물에 유로를 제공하면서 상기 과불화화합물을 예열시키는 예열부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 교반부와 결합하고 상기 교반부의 내부를 가열시키는 교반가열부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 반응부의 내부 하측에 형성되고, 상기 반응물공급부에서 배출되어 상기 반응부의 내부로 주입되는 상기 과불화화합물이 분산되도록 하는 분배부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 교반부로 분위기가스를 공급하는 분위기가스공급부를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 교반부에 상기 반응금속과 상기 액체주석을 공급하는 제1단계; 상기 반응금속과 상기 액체주석이 용융되는 온도로 가열된 후 혼합되어 상기 액체금속이 생성되는 제2단계; 상기 액체금속을 상기 반응부로 공급하는 제3단계; 상기 반응부의 내부를 기 설정된 온도로 유지시키는 제4단계; 예열된 상기 과불화화합물을 상기 반응부로 투입시켜 상기 과불화화합물과 상기 액체금속을 반응시키는 제5단계; 및 상기 반응부로부터 배출되는 가스에서 잔여 과불화화합물의 농도를 측정하는 제6단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단계에서, 상기 액체금속은 상기 이송부에 의해 이송되어 상기 교반부로부터 상기 반응부로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제4단계에서, 상기 반응부의 내부 온도는 200 내지 1000℃일 수 있다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 액체주석에 혼합하고, 이와 같은 이종금속으로 형성된 액체금속을 이용하여 과불화화합물 제거를 수행함으로써, 저감율이 낮은 CF4를 포함한 다양한 과불화화합물의 제거가 가능하다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과불화 화합물 처리 장치의 구성에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과불화 화합물 처리 방법의 공정 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과불화 화합물 처리 장치의 구성에 대한 개략도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 과불화화합물과 반응하는 금속인 반응금속 및 액체주석(Sn)을 외부로부터 전달받고, 반응금속과 액체주석을 혼합하여 액체금속을 형성하는 교반부(100); 교반부(100)로부터 배출된 액체금속을 전달받아 이송시키는 이송부(310); 이송부(310)로부터 배출된 액체금속을 전달받아 수용하는 반응부(200); 반응부(200)로 과불화화합물을 공급하는 반응물공급부(510); 및 반응부(200)의 내부 온도를 상승시키는 반응가열부(410)를 포함한다.
그리고, 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 교반부(100)와 이송부(310), 반응부(200), 반응물공급부(510) 및 반응가열부(410)로 제어신호를 전달하여 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 과불화화합물(PFC, Poly- and Perfluorinated Compounds)은 CF4, SF6, NF3 및 HF으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 과불화화합물이 상기와 같은 물질이라고 설명하고 있으나, 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 다른 과불화화합물의 제거에 이용될 수 있다.
구체적으로, 반응부(200)로 투입되는 과불화화합물은, 온실가스인 SF6, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3 및 불소 성분을 포함한 냉매(CHF3, C2HF3, C3HF7 등)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 반응물공급부(510)에는 복수 종류의 과불화화합물이 저장되고, 반응부(200)로 복수 종류의 과불화화합물 투입될 수 있다.
반응금속은, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속일 수 있다. 여기서, 반응금속으로는 Ca, Li, Mg 등이 이용될 수 있으며, 이 외의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속에 포함된 다른 금속이 이용될 수 있다.
액체주석(Sn)만을 이용하여 과불화화합물 제거를 수행하는 경우에는 과불화화합물 중 CF4와 같이 안정한 화합물의 저감이 용이하지 않으므로, 저감율이 낮은 CF4까지 효과적으로 제거하기 위한 방법으로 열역학 분석을 통해 도출된 CF4제거에 효과적인 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 액체주석에 혼합하고, 이와 같은 이종금속으로 형성된 액체금속을 이용하여 과불화화합물 제거를 수행할 수 있다.
이에 따라, 다양한 과불화화합물의 제거를 가능하게 할 수 있다. 높은 결합 해리에너지로 인해 제거에 어려움을 겪고 있는 CF4를 포함한 다양한 과불화 화합물 (SF6, NF3, HF)을 제거할 수 있다.
본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 교반부(100)로 반응금속을 공급하는 반응금속공급부; 및 교반부(100)로 액체주석을 공급하는 액체주석공급부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 주석은 액체주석공급부로 공급되어 액체주석공급부에서 용융됨으로써 액체주석이 형성될 수 있다.
그리고, 교반부(100)에서 반응금속은 용융된 상태로 액체주석과 혼합될 수 있다. 이 때, 액체주석과 반응금속의 혼합이 용이하도록 위해 반응금속도 액체 상태로 혼합될 수 있으며, 이를 위해 반응금속공급부에서 반응금속을 가열하여 용융시킨 다음 액체 상태의 반응금속을 교반부(100)로 공급할 수 있다.
또는, 반응금속공급부로부터 교반부(100)로 고체 상태의 반응금속이 전달된 후 반응금속이 교반부(100)에서 가열되어 용융될 수 있으며, 이를 위해, 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 교반부(100)와 결합하고 교반부(100)의 내부를 가열시키는 교반가열부(420)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 교반부(100)로 분위기가스를 공급하는 분위기가스공급부(520)를 더 포함할 수 있다.
다른 금속에 비해 상대적으로 반응성이 큰 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로 형성되는 반응금속이 액체주석과 안전하게 혼합되기 위해 교반부(100)의 내부는 분위기가스의 분위기로 형성될 수 있다. 이 때, 분위기가스로는 질소(N2), 불활성 가스 등 안정한 화학 반응을 위한 가스가 이용될 수 있다.
제어부에는, 상평형도 분석을 통해 상기와 같은 이종금속, 즉, 반응금속과 액체주석 모두가 액체 상으로 존재할 수 있는 온도 범위인 이종금속 온도 범위 및 이종금속의 조성 비율에 대한 정보가 사전에 저장될 수 있다.
제어부는 반응금속공급부와 액체주석공급부로 제어신호를 전달하여 반응금속공급부로부터 교반부(100)로 전달되는 반응금속의 양과 액체주석공급부로부터 교반부(100)로 전달되는 액체주석의 양을 제어하여 이종금속 기반 액체금속의 조성 비율을 조절할 수 있다.
그리고, 제어부는, 교반부(100)에 설치된 온도센서인 교반온도센서(110)로부터 교반부(100) 내부의 온도 정보를 실시간으로 전달받으며, 교반가열부(420)로 제어신호를 전달할 수 있다.
그리고, 교반부(100) 내부의 온도가 상기된 이종금속 온도 범위를 벗어나는 경우, 제어부는 교반가열부(420)로 제어신호를 전달하고, 이에 따라, 교반가열부(420)에 의해 교반부(100)로 공급되는 열에너지가 조절됨으로써, 교반부(100) 내부의 온도가 이종금속 온도 범위 내로 형성될 수 있다.
이송부(310)의 일단은 교반부(100)와 결합하고, 이송부(310)의 타단은 반응부(200)와 결합할 수 있다. 그리고, 이송부(310)는, 회전을 수행하면서 이송부(310)의 내부 공간을 따라 유동하는 액체금속을 가압하여 이송시키는 스크류를 구비할 수 있다.
이송부(310)의 길이 방향으로 이송부(310)의 내부에 형성된 유로를 따라 액체금속이 이동하고, 해당 유로에 스크류가 형성되어, 스크류의 회전에 의해 액체금속이 이송될 수 있다.
반응부(200)는 액체금속이 수용될 수 있는 용기 형태로 형성될 수 있으며, 1000℃이상의 고온 환경에서도 손상이 발생하지 않도록 내열성을 구비하는 소재로 형성될 수 있다.
반응가열부(410)는 반응부(200)와 결합하며, 반응가열부(410)는 반응부(200)에 수용된 액체금속을 기 설정된 온도로 가열할 수 있다. 제어부에는 반응부(200)의 내부 온도에 대한 정보가 저장되어 있으며, 제어부는 반응가열부(410)의 가열 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 반응부(200)는 반응부(200)의 내부 온도를 측정하는 반응온도센서(210)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 반응부(200)의 내부 온도는 200 내지 1000℃, 바람직하게는 400 내지 800℃의 온도 범위 내 소정의 온도 범위인 반응 온도 범위 내 온도로 유지될 수 있다.
또한, 제어부는 반응온도센서(210)로부터 반응부(200)의 내부 온도에 대한 정보를 전달받고, 반응부(200)의 내부 온도가 반응 온도 범위를 벗어나는 경우, 제어부는 반응가열부(410)로 제어신호를 전달하고, 이에 따라, 반응가열부(410)에 의해 반응부(200)로 공급되는 열에너지가 조절됨으로써, 반응부(200)의 내부 온도가 반응 온도 범위 내로 형성될 수 있다.
그리고, 반응부(200)의 내부 온도가 반응 온도 범위의 최소값 미만으로 형성되는 상황에서 반응부(200)로 액체금속이 공급되는 경우, 액체금속이 급속도로 냉각되어 고체화될 수 있으므로, 이와 같은 현상을 방지하기 위하여, 제어부의 제어신호에 의해 액체금속이 반응부(200)로 전달되기 전에 반응가열부(410)가 반응부(200)의 내부로 열에너지를 전달하여, 반응부(200)가 예열되며, 예열된 반응부(200)로 액체금속이 투입될 수 있다.
본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 액체금속과 과불화화합물의 반응 후 반응부(200)로부터 배출되는 가스인 배출가스를 감지하여 과불화화합물의 제거율을 측정하는 측정부(330)를 더 포함할 수 있다.
측정부(330)는 반응부(200)의 상부에 형성될 수 있으며, 측정부(330)는 반응부(200)에서 생성된 배출가스를 흡입하여 배출가스에 대한 분석을 수행할 수 있다. 이 때, 배출가스에는 반응금속과 과불화화합물의 반응에 의해 생성되는 불화반응금속의 가스, 액체주석과 과불화화합물의 불화주석의 가스 및 잔여 과불화화합물의 가스를 포함될 수 있다.
여기서, 반응금속(M)과 각각의 과불화화합물의 화학 반응은 하기된 [화학식 1], [화학식 2] 및 [화학식 3]에 의해 표시될 수 있다.
[화학식 1]
M + SF6 → MS + MFx
[화학식 2]
M + NF3 → N2 + MFx
[화학식 3]
M + CF4 → C + MFx
측정부(330)는 FT-IR 기반 모니터링 장비를 구비할 수 있으며, 측정부(330)는 반응물공급부(510)로부터 반응부(200)로 공급된 과불화화합물의 양에 대한 정보를 전달받고, 측정부(330)는 배출가스에서 잔여 과불화화합물의 양을 측정하여, 반응부(200)로 공급된 과불화화합물의 양 대비 잔영 과불화화합물의 양을 분석함으로써, 과불화화합물의 제거율을 연산할 수 있다.
그리고, 측정부(330)는 과불화화합물의 제거율에 대한 정보를 디스플레이로 전달할 수 있으며, 디스플레이에서는 과불화화합물의 제거율에 대한 정보를 숫자로 표시하여, 사용자는 과불화화합물의 제거율에 대한 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 측정부(330)와 연결되고, 반응부(200)에서 생성되어 측정부(330)를 통과한 생성가스를 응축시키는 응축부(350)를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 측정부(330)에서의 측정 분석이 완료된 배출가스는 응축부(350)로 전달될 수 있다.
그리고, 응축부(350)에서는, 배출가스 내 불화반응금속과 불화주석을 액상 또는 고상으로 응축시킬 수 있다. 또한, 응축부(350)에서는 불화주석에 대한 응축 시에 응축대상 가스에 수분이 있을 경우 100℃ 이하로 응축 시 불화주석이 수분에 용해되어 가수분해가 일어날 수 있다. 따라서, 응축부(350)의 응축온도는 100℃ 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 과불화 화합물 처리 장치는, 반응물공급부(510)로부터 반응부(200)로 유동하는 과불화화합물에 유로를 제공하면서 과불화화합물을 예열시키는 예열부(320)를 더 포함할 수 있다.
반응물공급부(510)로부터 배출된 과불화화합물은 예열부(320)의 내부로 전달되며, 과불화화합물은 예열부(320)를 통과하면서 미리 가열된 다음 반응부(200)로 투입될 수 있다. 이에 따라, 반응부(200)에서 과불화화합물의 급속한 온도 변화를 방지함과 동시에, 미리 가열된 과불화화합물과 액체금속의 반응 효율이 증대될 수 있다.
반응부(200)의 내부 하측에 형성되고, 반응물공급부(510)에서 배출되어 반응부(200)의 내부로 주입되는 과불화화합물이 분산되도록 하는 분배부(340)를 더 포함할 수 있다. 분배부(340)는 반응부(200)의 하측에 형성되며, 분배부(340)는 판상형으로 형성될 수 있다.
그리고, 분배부(340)는 복수 개의 타공부를 구비할 수 있으며, 과불화화합물이 이와 같은 복수 개의 타공부를 통과하면서 반응부(200)의 내부로 분산되어 주입될 수 있다. 이에 따라, 반응부(200)로 유입된 과불화화합물과 액체금속의 반응이 신속하게 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과불화 화합물 처리 방법의 공정 순서도이다.
먼저, 제1단계(S10)에서, 교반부(100)에 반응금속과 액체주석을 공급할 수 있다. 그리고, 제2단계(S20)에서, 반응금속과 액체주석이 용융되는 온도로 가열된 후 혼합되어 액체금속이 생성될 수 있다.
다음으로, 제3단계(S30)에서, 액체금속을 반응부(200)로 공급할 수 있다. 여기서, 액체금속은 이송부(310)에 의해 이송되어 교반부(100)로부터 반응부(200)로 공급될 수 있다. 그리고, 제4단계(S40)에서, 반응부(200)의 내부를 기 설정된 온도로 유지시킬 수 있다. 여기서, 반응부(200)의 내부 온도는 200 내지 1000℃일 수 있다.
그 후, 제5단계(S50)에서, 예열된 과불화화합물을 반응부(200)로 투입시켜 과불화화합물과 액체금속을 반응시킬 수 있다. 그리고, 제6단계(S60)에서, 반응부(200)로부터 배출되는 가스에서 잔여 과불화화합물의 농도를 측정할 수 있다. 이는 상기의 측정부(330)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 과불화 화합물 처리 방법에 대한 나머지 상세한 사항은, 상기된 본 발명의 과불화 화합물 처리 장치의 설명을 위해 기재된 사항과 동일하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 교반부
110 : 교반온도센서
200 : 반응부
210 : 반응온도센서
310 : 이송부
320 : 예열부
330 : 측정부
340 : 분배부
350 : 응축부
410 : 반응가열부
420 : 교반가열부
510 : 반응물공급부
520 : 분위기가스공급부

Claims (12)

  1. 과불화화합물과 반응하는 금속인 반응금속 및 액체주석(Sn)을 외부로부터 전달받고, 상기 반응금속과 상기 액체주석을 혼합하여 액체금속을 형성하는 교반부;
    상기 교반부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 이송시키는 이송부;
    상기 이송부로부터 배출된 상기 액체금속을 전달받아 수용하는 반응부;
    상기 반응부로 과불화화합물을 공급하는 반응물공급부; 및
    상기 반응부의 내부 온도를 상승시키는 반응가열부를 포함하고,
    상기 교반부에서 상기 반응금속은 용융된 상태로 상기 액체주석과 혼합되는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응금속은, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속인 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 과불화화합물은 CF4, SF6, NF3 및 HF으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 액체금속과 상기 과불화화합물의 반응 후 상기 반응부로부터 배출되는 가스인 배출가스를 감지하여 상기 과불화화합물의 제거율을 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 측정부와 연결되고, 상기 반응부에서 생성되어 상기 측정부를 통과한 생성가스를 응축시키는 응축부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응물공급부로부터 상기 반응부로 유동하는 상기 과불화화합물에 유로를 제공하면서 상기 과불화화합물을 예열시키는 예열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 교반부와 결합하고 상기 교반부의 내부를 가열시키는 교반가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응부의 내부 하측에 형성되고, 상기 반응물공급부에서 배출되어 상기 반응부의 내부로 주입되는 상기 과불화화합물이 분산되도록 하는 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 교반부로 분위기가스를 공급하는 분위기가스공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치.
  10. 청구항 1의 이종금속 기반 액체금속을 이용한 다종 과불화 화합물 처리 장치를 이용한 다종 과불화 화합물 처리 방법에 있어서,
    상기 교반부에 상기 반응금속과 상기 액체주석을 공급하는 제1단계;
    상기 반응금속과 상기 액체주석이 용융되는 온도로 가열된 후 혼합되어 상기 액체금속이 생성되는 제2단계;
    상기 액체금속을 상기 반응부로 공급하는 제3단계;
    상기 반응부의 내부를 기 설정된 온도로 유지시키는 제4단계;
    예열된 상기 과불화화합물을 상기 반응부로 투입시켜 상기 과불화화합물과 상기 액체금속을 반응시키는 제5단계; 및
    상기 반응부로부터 배출되는 가스에서 잔여 과불화화합물의 농도를 측정하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다종 과불화 화합물 처리 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계에서, 상기 액체금속은 상기 이송부에 의해 이송되어 상기 교반부로부터 상기 반응부로 공급되는 것을 특징으로 하는 다종 과불화 화합물 처리 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제4단계에서, 상기 반응부의 내부 온도는 200 내지 1000℃인 것을 특징으로 하는 다종 과불화 화합물 처리 방법.
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