TWI401114B - 電漿分解處理機 - Google Patents

電漿分解處理機 Download PDF

Info

Publication number
TWI401114B
TWI401114B TW097135913A TW97135913A TWI401114B TW I401114 B TWI401114 B TW I401114B TW 097135913 A TW097135913 A TW 097135913A TW 97135913 A TW97135913 A TW 97135913A TW I401114 B TWI401114 B TW I401114B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reactor
gas
electrode
plasma decomposition
decomposition processor
Prior art date
Application number
TW097135913A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200940154A (en
Inventor
Kwan-Tae Kim
Dae-Hoon Lee
Young-Hoon Song
Min-Suk Cha
Jae-Ok Lee
Original Assignee
Korea Mach & Materials Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Mach & Materials Inst filed Critical Korea Mach & Materials Inst
Publication of TW200940154A publication Critical patent/TW200940154A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI401114B publication Critical patent/TWI401114B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/68Halogens or halogen compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/20Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/206Organic halogen compounds
    • B01D2257/2066Fluorine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0216Other waste gases from CVD treatment or semi-conductor manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818Employing electrical discharges or the generation of a plasma

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Description

電漿分解處理機
本發明通常係關於一種電漿分解處理機,且更特定言之,係關於一種能以低成本分解不可藉微生物降解之氣體之電漿分解處理機。
使全球變暖之氣體包括CO2、CH4、N2O、HFC與全氟碳化物(PFC)。該全氟碳化物(PFC)為主要用於顯示器生產製程與半導體生產製程中之氣體,且包括CF4、C2F6、SF6與NF3
使全球變暖之氣體具有穩定之分子結構,不易生物遞降分解,因此稱其為不可藉微生物降解之氣體。為防止彼等不可藉微生物降解之氣體導致環境污染及全球變暖,分解不可藉微生物降解之氣體之技術非常必要。
除去不可藉微生物降解之氣體之方法包括一利用燃燒氣體之氧化方法、一化學吸收氣體之方法及一使用電漿之分解方法。使用電漿之該分解方法主要用於除去全氟碳化物。
使用電漿之該分解方法使用一在一反應器內產生高溫電漿之電漿火炬,在所述情況下每分鐘消耗幾十或幾百千瓦能量僅用於處理幾十或幾百升氣體。
經由高溫環境下該等氣體熱分解或高能量電子與氣體分子的碰撞在反應器內分解不可藉微生物降解之氣體。然而,反應器內難於形成一擴大之高溫反應區,該高溫反應區中含有豐富的高能量電子與高活性化學物類。
本發明係針對上述問題而進行的,且藉由形成一其中含有豐富的高能電子與高活性化學物類之擴大反應段,本發明提供一種能有效分解與除去不可藉微生物降解之氣體之電漿分解處理機。
本發明亦提供一種電漿分解處理機,其藉由在一反應器內形 成一高溫環境能有效分解及除去不可藉微生物降解之氣體,同時能降低能耗。
為實現該等目標,本發明提供一電漿分解處理機,其包括:一第一反應器,不可藉微生物降解之氣體供給至該第一反應器;一電極,其安裝於該第一反應器內,且沿該不可藉微生物降解之氣體之流動方向突出,用以藉由該第一反應器內之放電反應在供給至該電極與該第一反應器之間的不可藉微生物降解之氣體中產生電漿;一連接至該第一反應器之第二反應器,其用以藉由穩定該電漿至該電極而形成連續之電弧噴射;及一連接至該第二反應器之第三反應器,其用以藉由形成一高溫反應區分解該不可藉微生物降解之氣體,該高溫反應區含有該第二反應器內之電子與高活性化學物類,且藉此增加該不可藉微生物降解之氣體之停留時間及活性。
該第二反應器之內通道在其自該第一反應器延伸至該第三反應器時,其可變得更窄。該第三反應器之內徑可比該第二反應器之最大內徑更大。
該電極可包括:一擴大段,其自該第一反應器延伸至該第二反應器時,朝該第一反應器之內表面逐漸擴張;一直徑最大之段,其形成於該擴大段之一端;及一收縮段,其自該最大直徑段逐漸收縮。
該第一反應器可包括若干第一氣體供給孔,且該等第一氣體供給孔面對該電極之擴大段。該等第一氣體供給孔可相對於該第一反應器之法線方向傾斜。
該電極可包括若干連接至外側之第二氣體供給孔,且該等第二氣體供給孔自該擴大段面對該第一反應器。該等第二氣體供給孔可相對於該電極之法線方向傾斜。
該電漿分解處理機可進一步包括一安裝至該第一反應器之絕緣體,用以電絕緣及密封該電極與該第一反應器。
該第一反應器可包括:一其中插入該電極之內圓筒;及一外 圓筒,其耦合至該第二反應器對側上該內圓筒之外側。
一供給該不可藉微生物降解之氣體之供應管道可連接至該外圓筒之外側,一氣室可形成於該外圓筒內,且供給該不可藉微生物降解之氣體之若干第一氣體供給孔可形成於該內圓筒內,該不可藉微生物降解之氣體係朝該電極供給至該氣室。
該電極可包括:一擴大段,其自該內圓筒之一側延伸至另一側時,朝該第一反應器之內表面逐漸擴大;一最大直徑段,其形成於該擴大段之一端;及一收縮段,其自該最大直徑段逐漸收縮。
該電漿分解處理機可進一步包括一絕緣體,該絕緣體安裝至該外圓筒,用以電絕緣該電極與該內圓筒,且密封該外圓筒與該電極。
該不可藉微生物降解之氣體可為全氟化物氣體。該不可藉微生物降解之氣體可為CF4、C2F6、SF6與NF3其中之一。
供給冷卻水進入該電極與循環、排放該冷卻水之一冷卻水供給管道與一冷卻水排放管道可形成於該電極內。
該冷卻水供給管道與該冷卻水排放管道可以雙重形式形成,且該冷卻水供給管道可形成於該冷卻水排放管道內部。
該電極包括:一形成於其內部之供給管道,該供給管道用以供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第一反應器內;及一連接至該供給管道之多孔段。
該第一反應器可包括一第一噴嘴,該第一噴嘴用於供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第一反應器內。
該第二反應器可包括一第二噴嘴,該第二噴嘴安裝於一形成於該第二反應器內之噴射孔,該第二噴嘴用於供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第二反應器內。
該第三反應器可包括一安裝於一第三反應器內之第三噴嘴,該第三噴嘴用於供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第三反應器內。
根據本發明,可藉由供給一不可藉微生物降解之氣體至其中 安裝有一電極之一第一反應器內,經由該電極與該第一反應器之間放電產生電漿。
此外,一反應物(即一不可藉微生物降解之氣體)與電漿間之接觸性質可藉由逐漸收縮連接至該第一反應器之一第二反應器之形狀而改良。
此外,高溫反應擴大體積內的不可藉微生物降解之氣體之停留時間可藉由逐漸擴大連接至該第二反應器之一第三反應器之形狀而增加,藉此快速分解該不可藉微生物降解之氣體。
此外,一易燃氣體與一氧化氣體供給至該不可藉微生物降解之氣體時,可以供給諸如分解全氟化物(PFC)氣體必需之化學物類,用以於一反應器內形成一高溫環境且降低能耗。
下文中將參照該等附圖詳細地描述本發明之示例性具體實施例,因此熟悉此項技藝之人士可易於實施本發明。然而,本發明可以各種形式實現,且不侷限於該等具體實施例。在該等圖中,與本發明之該等具體實施例之描述不相關之元件被省略,以使本發明清楚明瞭。貫穿該說明書始終,該等相同或相似之元件用相同的圖示符號表示。
圖1為一不可藉微生物降解之氣體分解裝置之示意圖,該不可藉微生物降解之氣體分解裝置包括根據本發明第一具體實施例之一電漿分解處理機。
參照圖1,該不可藉微生物降解之氣體分解裝置包括:一電漿分解處理機200,該電漿分解處理機200安裝於一體100內以分解一不可藉微生物降解之氣體;一濕式洗滌器300,其防止被該電漿分解處理機200分解之該氣體再化合;及一收集器400,其收集已經過該濕式洗滌器300之氣體中包含之顆粒,用以排放該被分解之氣體。
該不可藉微生物降解之氣體係導致全球變暖之氣體,且其包括一全氟化物(PFC)氣體。舉例言之,全氟化物氣體包括在一顯 示器製造製程或一半導體製造製程中使用之CF4、C2F6,、SF6與NF6
供給一全氟化物氣體之供給管路101與排放藉由分解該全氟化物氣體所得到之氣體之排放管路102連接至該體100。該電漿分解處理機200、該濕式洗滌器300及該收集器安裝於該體100內,且佈置於該供給管路101與該排放管路102之間。
該電漿分解處理機200連接至該供給管路101,以利用電漿反應分解與除去供給至該供給管路101之不可藉微生物降解之氣體。
該濕式洗滌器300噴射水至被該電漿分解處理機200分解之氣體,或迫使該氣體通過一充滿水之液體空間,用以延緩且消除該被分解之氣體再化合。舉例言之,HF被稀釋並回收。
該收集器400可為一旋風集塵器,且自該濕式洗滌器300供給之氣體中除去諸如SiH4之矽顆粒。該收集器400連接至該排放管道102,且被分解之氣體被排放至該體100之外部。
該濕式洗滌器與該收集器400在該項技藝中已為吾人所悉知,且將略去該圖示之噴嘴301與該旋風集塵器之詳細說明。
圖2為根據本發明之第一具體實施例之該電漿分解處理機之分解透視圖。圖3為沿圖2中直線III-III所截取之橫斷面視圖。
參照圖2與圖3,該電漿分解處理機200包括一第一反應器10、一第二反應器20、一第三反應器30與安裝於該第一反應器10內之電極40,該等第一至第三反應器順序佈置於該體100內.
一不可藉微生物降解之氣體被供給至該第一反應器10,因此在該第一反應器10與該電極40之間實施一放電操作,用以產生電漿。該第一反應器10之一側被打開,且其另一側關閉,因此該第一反應器10與該電極40間所產生之電漿可沿該被供給之不可藉微生物降解之氣體之流動方向流動。
該電極40安裝於該第一反應器10內部,且沿該不可藉微生物降解之氣體之流動方向突出。藉由施加至該電極40與該第一反 應器10之交流或直流電壓,該電極40與該第一反應器10間產生放電,且供給至該第一反應器10與該電極40之惰性氣體與不可藉微生物降解之氣體產生電漿。
考慮不可藉微生物降解之氣體之流動與產生電漿,該電極40改變其與該第一反應器10之間之距離。該電極40可包括彼此光滑連接之一擴大段、一最大直徑段42及一收縮段43。
該擴大段自該第一反應器10延伸至該第二反應器20時,其朝該第一反應器10之內表面逐漸擴大。因此,該擴大段41朝該最大直徑段延伸時,該擴大段41與該第一反應器10間之距離逐漸變小。
該收縮段自該最大直徑段42延伸至該第二反應器20時,其逐漸收縮。因此,該收縮段43遠離該最大直徑段42時,該收縮段43與該第一反應器10間之距離逐漸變大。
安裝於該第一圓柱形反應器10內之該電極40之擴大與收縮結構使得在施加直流或交流電壓期間該第一反應器10與該電極40間重複產生放電與終止放電。
該第一反應器10具有若干第一氣體供給孔11,該等第一氣體供給孔11連接至外部以引導該不可藉微生物降解之氣體。該不可藉微生物降解之氣體經由該等第一氣體供給孔11朝向該電極40之擴大段噴射。
該第一反應器10可包括一內圓筒12與一外圓筒13。該電極40安裝於該內圓筒12內部。換言之,一放電空間形成於該電極40與該內圓筒12之間。該外圓筒13被耦合至與該第二反應器20相對之該內圓筒12之外側。
被耦合至該內圓筒12之外圓筒13中包括一氣體室14。一供給一不可藉微生物降解之氣體之供給管路101連接至該外圓筒13之外側。
該內圓筒12包括若干第一氣體供給孔11,該等第一氣體供給孔11用於供給被供給至該氣體室14之不可藉微生物降解之氣 體。該等第一氣體供給孔11朝該電極40供給被供給至氣體室14之不可藉微生物降解之氣體。
在此情形下,該電極40之擴大段41自該內圓筒12之一側延伸至其對側時,其朝該內圓筒12之內表面逐漸擴大,直至該最大直徑段42。該收縮段自該最大直徑段42逐漸收縮。
圖4為圖3中沿直線IV-IV截取之橫截面視圖。
參照圖4,該等第一氣體供給孔11相對於該第一反應器10或該內圓筒12之法線方向傾斜。因此,供給至該等第一氣體供給孔11之不可藉微生物降解之氣體在該電極與該第一反應器10之間形成渦流,或在該電極與該內圓筒12之間形成電漿渦流。
該不可藉微生物降解之氣體之渦流致使該電極40與該內圓筒12間之放電均勻一致,且使得該內圓筒12之內部空間得以有效利用。該等電漿渦流在該第二反應器12內形成更為緊湊之電弧渦流。
一絕緣體50安裝於該第一反應器10內或該第二反應器20對側之該外圓筒13內。該絕緣體50可根據該第一反應器10或該外圓筒13之結構以不同形式形成。
換言之,該絕緣體50安裝至該第二反應器20對側上之該第一反應器10,且電絕緣與密封該第一反應器10與該電極40。該絕緣體50可由耐熱性高之陶瓷製成。
更特定言之,該絕緣體50被安裝至該第二反應器20對側上之該外圓筒13,且電絕緣與密封該電極40與該內圓筒12。
若干螺栓51插入穿過形成於該絕緣體50內之通孔52,且螺紋耦合至耦合孔13b,該等耦合孔13b形成於該第一反應器10之外圓筒13之一凸緣13a內,且與該等通孔52相對應,藉此該絕緣體50與該第一反應器10之外圓筒13彼此相連。利用焊接一絕緣外殼(未顯示)至該第一反應器,該絕緣體50與該第一反應器10可形成一簡單結構(未顯示)。
一交流或直流電壓施加至該電極40,由於該絕緣體50之絕 緣在該電極40與該第一反應器10之間或者該電極40與該內圓筒12之間可產生放電,藉此形成一電漿反應空間,用以分解該不可藉微生物降解之氣體。
該第二反應器20連接至該第一反應器10,用以藉由增加電漿濃度而形成一電弧噴射。該第二反應器20之內通道自該第一反應器10延伸至該第三反應器30時,其逐漸變窄。一噴射孔21形成於該第二反應器20之一端。
若干螺栓15貫穿形成於該第一反應器10之內圓筒12之一凸緣12a內之通孔12b與形成於該第二反應器20之一凸緣22上之通孔23,且螺紋聯接至螺母16,以連接該第一反應器10之內圓筒12與該第二反應器20。
確切而言,在製造根據本發明具體實施例之不可藉微生物降解氣體之分解裝置之製程中藉由焊接簡單製造該第一反應器10、該第二反應器20及該第三反應器30。
該第二反應器20之內徑D20逐漸變小,該形狀能使連續產生之電弧通過形成於該第二反應器20與該第三反應器30之一連接點處之噴射孔21。因此,當該不可藉微生物降解之氣體通過該噴射孔21時該不可藉微生物降解之氣體與該電漿區域之接觸性增強,從而反應效率提高。
該第三反應器30被連接至該第二反應器20,以提供一反應高溫環境之擴大反應空間。該第三反應器30被連接至該第二反應器20之噴射孔21,且其內徑大於該第二反應器20之最大內徑D20。
若干螺栓31貫穿形成於該第二反應器20之另一凸緣24內形成之若干通孔25與形成於該第三反應器30之一凸緣32內之通孔33,且螺紋聯接至螺母34,藉此該第三反應器30與該第二反應器20彼此相連。
該第三反應器30被連接至該噴射孔21,且其形狀快速增大,在此情形下,形成一高溫擴大段。因此,一反應物、即不可藉微 生物降解之氣體停留於該擴大段中之停留時間增加,從而加速該不可藉微生物降解之氣體之分解。
若該第一反應器12開始放電,藉由該等反應器特徵與該第一反應器12之流動特徵持續產生電漿弧,同時電漿弧經過該噴射孔21。該電漿弧在該第三反應器30中擴張,以形成有利於電漿反應之條件。在此情形下,該電漿弧穩定放電,該電弧不離開該電極40,而係固定至該電極40。
在此狀態下,該等第一、第二與第三反應器10、20、30之反應空間之溫度增加至適合於分解該不可藉微生物降解之氣體之一溫度,同時該氣態反應物之熱量易於傳遞。
一易燃氣體與一氧化劑可被用於分解該不可藉微生物降解之氣體。在此情形下,該易燃氣體與氧化劑經由該第一氣體供給孔11供給,該不可藉微生物降解之氣體經由該第一氣體供給孔11供給。
當該不可藉微生物降解之氣體包含該易燃氣體與該氧化劑時,藉由氧化形成之高溫狀態使該等電漿特性得以優化,從而改良將熱量傳遞到該等第一、第二與第三反應器10、20、30之內部空間。
若該反應區域維持高溫、低濃度,由於低密度電子碰撞之平均次數增加。電子碰撞之平均次數增加導致離子加速,藉此產生大量高能量離子,且加速該不可藉微生物降解之氣體之分解。
於該易燃氣體與該氧化劑之氧化過程中或者於該易燃氣體與該氧化劑之分解過程中產生去除該不可藉微生物降解之氣體必需之活性自由基,,從而加速該不可藉微生物降解之氣體之分解。
舉例言之,在CF4、即一全氟化物(PFC)之分解過程中,CF4包含於注射入旋轉電弧之氮氣中,在此情形下,相對於5~10 Nm3/hr之流速,功率為幾千瓦時,CF4之分解比率低,係在百分之幾至百分之幾十之範圍內。
然而,若作為部分氧化條件供給CF4與O2、即一易燃氣體與 一氧化劑,則相同功率值時CF4之分解率增加至80~90%。
藉由該濕式洗滌器300抑制被分解氣體之再化合,且其經過該排放管路102排放。溶解並除去該分解製程中形成之HF,且經過該收集器400除去顆粒。
下文中將圖示說明本發明之其他各種具體實施例。本發明之其他具體實施例與本發明之第一具體實施例相似。因此,將省略相同或相似部分之描述,而主要詳細描述不同之處。
圖5為根據本發明之第二具體實施例之一電漿分解處理機之橫截面視圖。
在第一具體實施例中自該電極40外部供給不可藉微生物降解之氣體,但在本發明之第二具體實施例中不可藉微生物降解之氣體被供給到該電極240內部。
圖5中,一不可藉微生物降解之氣體自該電極240外部供給,且同樣被供給經過該電極之內部。為方便起見,在本發明之第二具體實施例中將詳細描述另外之結構。
該電極240包括連接至外部之若干第二氣體供給孔241。該等在該電極240內部形成之電極240之擴大段處朝向該第一反應器10之內圓筒12形成該等第二氣體供給孔241。
圖6為沿圖5中直線VI-VI所截取之橫截面。
參照圖6,該等第二氣體供給孔241相對於該電極240之擴大段41之法線方向傾斜。因此,供給至該等第二氣體供給孔241之不可藉微生物降解之氣體在該電極240與該第一反應器10之間或於該電極240與該內圓筒12之間形成渦流,形成電漿渦流。
該等第二氣體供給孔241之端部與該等第一氣體供給孔11之端部於該第一反應器10與該等電極40、240之間彼此交叉。因此,經由該等第二氣體供給孔241供給之不可藉微生物降解之氣體之渦流使得經由該等第一氣體供給孔11供給之不可藉微生物降解之氣體之渦流更強。
圖7為根據本發明第三具體實施例之一電漿分解處理機之橫 截面視圖。圖8與圖9為應用至圖7之電漿分解處理機之若干電極之橫截面視圖。
參照圖7與8,一冷卻水供給管道341與一冷卻水排放管道342形成於一電極340內,該冷卻水排放管道342係在冷卻水被供給至該電極340內部循環後、用於排放冷卻水。
該冷卻水供給管道341與該冷卻水排放管道342以雙重之形式形成。舉例言之,該冷卻水供給管道341形成於該冷卻水排放管道342內部。
因此,將低溫冷卻水供給至該冷卻水供給管道341,用以冷卻因電漿放電而被加熱之該電極340,且冷卻水經由該冷卻水排放管道排放。所以能防止該電極340過熱。
參照圖9,一供給管道441形成於該電極440內部用以直接供給一添加劑,即水、氧化劑、燃料與一惰性氣體其中之一進入該第一反應器10之內部,且於該電極440內形成連接至該供給管道441之一多孔部分442。
於該電極440與該第一反應器10之間供給經由該供給管道441供給之該添加劑,使得由於電漿放電而產生之連續電弧噴射更強。
再參照圖7,該第一反應器10包括一第一噴嘴N10。一添加劑,即水、氧化劑、燃料與一惰性氣體其中之一經由該第一噴嘴N10供給到該第一反應器10之內部。
該第二反應器20包括一第二噴嘴N20。一添加劑,即水、氧化劑、燃料與一惰性氣體其中之一經由該第二噴嘴N20供給到該第二反應器20之內部。
該第三反應器30包括一第二噴嘴N20。一添加劑,即水、氧化劑、燃料與一惰性氣體其中之一經由該第三噴嘴N30供給到該第三反應器30之內部。
該等第一、第二與第三噴嘴N10、N20與N30可一起用在一電漿分解處理機300內,或可視具體情況選擇使用。
供給至該等第一、第二與第三噴嘴N10、N20與N30之該添加劑使得在該等第一、第二與第三反應器10、20與30中因電漿放電而產生之連續電弧噴射更強。
儘管已關於該等示例性具體實施例示出並描述本發明,但熟悉此項技藝之人士應瞭解該系統與該方法僅為本發明之若干實例,在不偏離隨後之申請專利範圍所界定之本發明之精神與範圍之前提下,可進行各種更改與變更。
D20‧‧‧內直徑
D30‧‧‧內直徑
N10‧‧‧第一噴嘴
N20‧‧‧第二噴嘴
N30‧‧‧第三噴嘴
10‧‧‧第一反應器
11‧‧‧第一氣體供給孔
12‧‧‧內圓筒
12a‧‧‧凸緣
12b‧‧‧通孔
13‧‧‧外圓筒
13a‧‧‧凸緣
13b‧‧‧耦合孔
14‧‧‧氣體室
15‧‧‧螺栓
16‧‧‧螺母
20‧‧‧第二反應器
21‧‧‧噴射孔
22‧‧‧凸緣
23‧‧‧通孔
24‧‧‧凸緣
25‧‧‧通孔
30‧‧‧第三反應器
31‧‧‧螺栓
32‧‧‧凸緣
33‧‧‧通孔
34‧‧‧螺母
40‧‧‧電極
41‧‧‧擴大段
42‧‧‧最大直徑段
43‧‧‧收縮段
50‧‧‧絕緣體
51‧‧‧螺栓
52‧‧‧通孔
100‧‧‧體
101‧‧‧供給管路
102‧‧‧排放管路
200‧‧‧電漿分解處理機
240‧‧‧電極
241‧‧‧第二氣體供給孔
300‧‧‧濕式洗滌器
301‧‧‧噴嘴
340‧‧‧電極
341‧‧‧冷卻水供給管道
342‧‧‧冷卻水排放管道
400‧‧‧收集器
440‧‧‧電極
441‧‧‧供給管道
442‧‧‧多孔部分
藉由以上結合附圖之詳細描述,本發明之目標、特徵與優點將更為顯而易見,其中:
圖1為一不可藉微生物降解之氣體之分解裝置之示意圖,該不可藉微生物降解之氣體之分解裝置包括根據本發明第一具體實施例之一電漿分解處理機。
圖2為根據本發明第一具體實施例之電漿分解處理機之分解透視圖;圖3為沿圖2中直線III-III所截取之橫斷面視圖;圖4為沿圖3中直線IV-IV截取之橫截面視圖;圖5為根據本發明第二具體實施例之一電漿分解處理機之橫截面視圖;圖6為沿圖5中直線VI-VI所截取之橫截面圖7為根據本發明第三具體實施例之一電漿分解處理機之橫截面視圖;及圖8與圖9為施加至圖7之該電漿分解處理機之若干電極之橫截面視圖。
10‧‧‧第一反應器
11‧‧‧第一氣體供給孔
12‧‧‧內圓筒
12a‧‧‧凸緣
12b‧‧‧通孔
13‧‧‧外圓筒
13a‧‧‧凸緣
13b‧‧‧耦合孔
14‧‧‧氣體室
15‧‧‧螺栓
16‧‧‧螺母
20‧‧‧第二反應器
21‧‧‧噴射孔
22‧‧‧凸緣
23‧‧‧通孔
24‧‧‧凸緣
25‧‧‧通孔
30‧‧‧第三反應器
31‧‧‧螺栓
32‧‧‧凸緣
33‧‧‧通孔
34‧‧‧螺母
40‧‧‧電極
41‧‧‧擴大段
42‧‧‧最大直徑段
43‧‧‧收縮段
50‧‧‧絕緣體
51‧‧‧螺栓
52‧‧‧通孔
101‧‧‧供給管路
200‧‧‧電漿分解處理機
D20‧‧‧內直徑
D30‧‧‧內直徑

Claims (17)

  1. 一種電漿分解處理機,其包括:一第一反應器,為一圓筒狀,一不可藉微生物降解之氣體與一電壓被供給至該第一反應器;一絕緣體,與該第一反應器的一端連接並封閉該端;一電極,提供該電壓,一端與該絕緣體連接並與該第一反應器絕緣,另一端容設於該第一反應器中並與該第一反應器的一內表面分離;一第二反應器,具有與該第一反應器的一開口端連接的一端,該端內徑等於該第一反應器的內徑,該第二反應器更包含一與該端相對設置並具有一內徑自該第一反應器向該第二反應器沿一長度漸縮的端部,該端部具有一端形成一封閉端,該封閉端具有一設於中心一軸上的噴射孔;及一圓筒狀的第三反應器,與該第二反應器的封閉端連接且其內徑大於該第二反應器該端的內徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該電極包括:一擴大段,其自該第一反應器延伸至該第二反應器時,朝該第一反應器之內表面逐漸擴張;一最大直徑段,其形成於該擴大段之一端;及一收縮段,其自該最大直徑段逐漸收縮。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電漿分解處理機,其中該第一反應器包括若干第一氣體供給孔,且該等第一氣體供給孔面對該電極之擴大段。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電漿分解處理機,其中該等第一氣體供給孔相對於該第一反應器之法線方向傾斜。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之電漿分解處理機,其中該電極包括若干連接至外部之第二氣體供給孔,且該等第二氣體供給孔自該擴大段面對該第一反應器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電漿分解處理機,其中該等第二氣體供給孔相對於該電極之法線方向傾斜。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該第一反應器包括:一其中插入該電極之內圓筒;及一外圓筒,其耦合至該第二反應器對側上該內圓筒之外側。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電漿分解處理機,其中一用於供給該不可藉微生物降解之氣體之供給管路連接至該外圓筒之外側,一氣體室形成於該外圓筒內部,且用於朝該電極供給被供給到該氣體室之不可藉微生物降解之氣體之第一氣體供給孔形成於該內圓筒內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電漿分解處理機,其中該電極包括:一擴大段,其自該內圓筒之一側延伸至另一側時,朝該第一反應器之內表面逐漸擴大;一最大直徑段,其形成於該擴大段之一端;及一收縮段,其自該最大直徑段逐漸收縮。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該不可藉微生物降解之氣體為全氟化物氣體。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該不可藉微生物降解之氣體為CF4、C2F6、SF6與NF3中之一。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中一冷卻水供給管道與一冷卻水排放管道形成於該電極內,該冷卻水供給管道與該冷卻水排放管道係用於供給該冷卻水進入該電極內、且循環並排放該冷卻水。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電漿分解處理機,其中該冷卻水供給管道與該冷卻水排放管道以雙重方式形成,且該冷卻水供給通道形成於該冷卻水排放通道內側。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該電 極包括:一形成於其內部之供給管道,該供給管道係用以供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第一反應器內;及一連接至該供給管道之多孔段。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該第一反應器包括一用於供給水、一氧化劑、一燃料與一惰性氣體中之一進入該第一反應器之第一噴嘴。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該第二反應器包括一第二噴嘴,該第二噴嘴安裝於該噴射孔,用於供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第二反應器內。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之電漿分解處理機,其中該第三反應器包括一第三噴嘴,該第三噴嘴安裝於一第三反應器內,以供給水、一氧化劑、一燃料及一惰性氣體中之一進入該第三反應器內。
TW097135913A 2008-03-21 2008-09-19 電漿分解處理機 TWI401114B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080026123A KR100910875B1 (ko) 2008-03-21 2008-03-21 플라즈마 스크러버

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200940154A TW200940154A (en) 2009-10-01
TWI401114B true TWI401114B (zh) 2013-07-11

Family

ID=41089124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097135913A TWI401114B (zh) 2008-03-21 2008-09-19 電漿分解處理機

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8574504B2 (zh)
JP (1) JP4724736B2 (zh)
KR (1) KR100910875B1 (zh)
TW (1) TWI401114B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100929611B1 (ko) * 2009-06-19 2009-12-03 (주)템스 Dpf 재생용 버너
KR101159757B1 (ko) * 2009-11-05 2012-06-25 한국기계연구원 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 타르 또는 부산물 제거장치
KR101129417B1 (ko) * 2009-11-13 2012-03-26 한국기계연구원 타르 또는 불순물 제거장치 및 이를 이용한 촉매 재생 방법
JP2012061434A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Tokyo Institute Of Technology 被処理物の処理方法及び処理装置
KR101085180B1 (ko) * 2011-04-08 2011-11-18 한국기계연구원 액상 물질 반응장치
KR101367376B1 (ko) * 2011-11-08 2014-02-26 엘아이지에이디피 주식회사 금속 유기물 화학기상 증착장치
KR101284290B1 (ko) * 2012-08-07 2013-07-08 한국기계연구원 연소장치
KR101573844B1 (ko) 2013-11-11 2015-12-02 한국기계연구원 플라즈마 토치
KR101814770B1 (ko) * 2015-11-05 2018-01-03 한국기계연구원 플라즈마촉매 방식의 스크러버
KR101809660B1 (ko) * 2015-11-02 2017-12-15 한국기계연구원 멀티 플라즈마 촉매 방식 스크러버
US10349648B2 (en) * 2015-09-07 2019-07-16 Scrubbing Fumigants Pty Ltd Fumigation system and method
KR102286586B1 (ko) * 2015-11-05 2021-08-05 한국기계연구원 플라즈마-촉매 방식의 스크러버
EP3412120B1 (en) * 2016-02-03 2021-09-08 King Abdullah University Of Science And Technology In-liquid plasma devices and methods thereof for synthesizing nanomaterials
KR200488645Y1 (ko) 2016-12-09 2019-03-06 (주)트리플코어스코리아 음전극의 방열구조 및 이를 포함하는 플라즈마 스크러버
KR101930463B1 (ko) * 2016-12-09 2018-12-18 (주)트리플코어스코리아 차단벽이 구비된 플라즈마 스크러버 장치
KR101926055B1 (ko) * 2017-01-10 2018-12-06 한국기계연구원 플라즈마를 이용한 고속 열제어 반응기
KR102068319B1 (ko) * 2018-05-16 2020-01-20 한국기계연구원 플라즈마 연료 개질기
KR102014942B1 (ko) * 2018-12-10 2019-08-28 (주)플라즈마텍 유해가스 분해용 반응기
KR102228888B1 (ko) * 2019-01-21 2021-03-17 엘지전자 주식회사 열플라즈마 처리장치
KR102072643B1 (ko) * 2019-07-12 2020-02-03 성진엔지니어링(주) Pou 스크러버 플라즈마 토치 및 이를 포함하는 반도체 폐가스 처리장치
KR102318412B1 (ko) * 2019-10-07 2021-10-27 한국기계연구원 수막 내 플라즈마를 이용한 수세식 스크러버
JP6871556B2 (ja) * 2019-12-02 2021-05-12 アルファ株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマトーチ
KR102432367B1 (ko) * 2020-06-05 2022-08-12 한국기계연구원 다단 연소 스크러버 장치
KR102498090B1 (ko) * 2022-03-25 2023-02-10 주식회사 영원이엔지 배관의 유해가스 분해를 위한 대기압 플라즈마 장치
KR102644653B1 (ko) * 2022-04-27 2024-03-08 한국기계연구원 플라즈마를 이용한 소형 버너 및 플라즈마를 이용한 화염 형성 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4002466A (en) * 1975-11-03 1977-01-11 Bethlehem Steel Corporation Method of reducing ores
WO2007043783A1 (en) * 2005-10-10 2007-04-19 Korea Institute Of Machinery And Materials Apparatus for plasma reaction and method of plasma reaction using it

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3571800B2 (ja) * 1995-05-25 2004-09-29 新日本製鐵株式会社 有機ハロゲン化合物の処理設備における排ガスの冷却装置
JP3928018B2 (ja) 1997-03-17 2007-06-13 株式会社ダイヘン フロンのプラズマアーク分解方法及び装置
JP2003120919A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Faarekkusu:Kk N2oの熱分解方法および熱分解装置
GB0309932D0 (en) * 2003-04-30 2003-06-04 Boc Group Plc Apparatus and method for forming a plasma
KR20060095594A (ko) * 2005-02-28 2006-09-01 엄환섭 반도체 세정 폐가스 제거를 위한 플라즈마 스크러버
KR100619237B1 (ko) 2006-03-08 2006-09-05 한국기계연구원 난분해성 가스의 플라즈마 반응방법
TWI323770B (en) * 2006-12-22 2010-04-21 Ind Tech Res Inst Plasma reformer and internal combustion engine system having the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4002466A (en) * 1975-11-03 1977-01-11 Bethlehem Steel Corporation Method of reducing ores
WO2007043783A1 (en) * 2005-10-10 2007-04-19 Korea Institute Of Machinery And Materials Apparatus for plasma reaction and method of plasma reaction using it

Also Published As

Publication number Publication date
JP4724736B2 (ja) 2011-07-13
TW200940154A (en) 2009-10-01
KR100910875B1 (ko) 2009-08-06
US20090238728A1 (en) 2009-09-24
JP2009226391A (ja) 2009-10-08
US8574504B2 (en) 2013-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI401114B (zh) 電漿分解處理機
US7394041B2 (en) Apparatus for treating a waste gas using plasma torch
TWI748044B (zh) 電漿產生裝置及氣體處理裝置
WO2016056036A1 (ja) 排ガス処理装置
KR20070088260A (ko) 화학적 세정 시스템용 아크 플라즈마 제트 및 그 사용방법
KR102286586B1 (ko) 플라즈마-촉매 방식의 스크러버
TWI794201B (zh) 氮氧化物減少裝置及氣體處理裝置
KR101226603B1 (ko) 플라즈마와 유해가스의 대향류를 이용한 유해가스 처리장치 및 처리방법
KR101688611B1 (ko) 플라즈마-촉매 방식의 스크러버
KR100568238B1 (ko) 플라즈마 유해가스 처리장치
KR101814770B1 (ko) 플라즈마촉매 방식의 스크러버
KR101003731B1 (ko) 아크 플라즈마 불꽃을 이용한 기체상 물질의 전환 및처리기
TWI726527B (zh) 有害氣體分解用反應器
KR101930451B1 (ko) 다단 스월 구조체를 갖는 플라즈마 발생부 및 상기 플라즈마 발생부를 갖는 폐가스 처리 장치
WO2016065736A1 (zh) 气化或热解用途的等离子体喷枪
KR101809660B1 (ko) 멀티 플라즈마 촉매 방식 스크러버
KR101177283B1 (ko) 화학기상증착 공정의 폐가스 처리를 위한 플라즈마 토치
KR200425109Y1 (ko) 플라즈마 토치
KR101177276B1 (ko) 에칭 공정의 폐가스 처리를 위한 플라즈마 토치
JP7351567B2 (ja) 排気ガス処理のためのプラズマ装置
KR102481030B1 (ko) 색도 저감 저온 플라즈마 발생기를 이용한 연속식 수처리 반응 장치
KR100795583B1 (ko) 플라즈마를 이용하여 탄화수소 계열의 연료를 처리하기 위한 토치장치
KR101001858B1 (ko) 수전극을 이용한 동축형 연면방전식 오존생성장치
CN116173857A (zh) 一种带孔的多电极同轴式介质阻挡放电反应器
CN117425262A (zh) 用于生物质转化的等离子体发生器