TWI726527B - 有害氣體分解用反應器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種有害氣體分解用反應器。本發明一實施例的有害氣體分解用反應器包括：第一反應部，包圍電漿火焰的一端並與上述電漿火焰一同形成電漿噴流的發生空間，具有使添加水分的第一氣體流入的第一氣體流入路及使有害氣體流入的有害氣體流入路；第二反應部，從上述第一反應部延伸形成，內部具有絕熱材料；第三反應部，從上述第二反應部延伸形成，具有使第二氣體流入的第二流入路；以及噴射部，從上述第三反應部延伸形成，向通過上述第三反應部的處理氣體噴射水分。

Description

有害氣體分解用反應器
本發明涉及有害氣體分解用反應器。
物質的形態分為固體、液體、氣體。向固體施加能量就會變為液體，再向上述液體施加能量就會變為氣體。若向這種氣體施加更高的能量，則會生成由具有電極性的電子及離子構成的第四種物質形態--電漿。在自然狀態下，可以在雷電、極光、大氣層中的電離層等中觀察到，可在日常生活中看到的人工電漿狀態有日光燈、水銀燈、霓虹燈等。
通常，電漿的發生技術及使用領域根據發生時的壓力條件而不同。具體地，在壓力小的真空條件下，可以穩定地生成電漿，因此，在半導體製程、新材料合成製程等的情況下，將電漿應用於化學反應、蒸鍍、腐蝕，在大氣壓狀態下，電漿用於處理環境有害氣體或者生成新物質。
尤其，在半導體製程中或液晶顯示器(LCD)製程等中排出的氣體的有毒性、易爆性及腐蝕性強，不但對人體有害，而且在排出到大氣中的情況下，還會成為誘發環境污染的原因。因此，必須對在半導體製程等中排出的氣體有一個處理的過程。
例如，在半導體製程中產生的CF4、NF3及C2F6、C3F8、C4F10、CHF3、SF6等全氟化合物(Perfluorocompounds；PFCs)誘發全球氣候變暖，對人體有害，因此在排出到大氣之前須經過使用氣體洗滌器(Scrubber)的處理過程。
通常，全氟化合物為難分解性物質，需要很高的處理溫度，所以為了在電漿方式的氣體洗滌器裡進行完全的處理，需要大量的電能。
並且，在經過電漿氣體洗滌器內的反應器後，全氟化合物轉化為可處理的新的副產物，經過濕式噴射(wet spray)過程後，會排出大量腐蝕性物質。
習知技術文獻 專利文獻
專利文獻1：韓國授權專利第1111207號(2012年01月25日授權)
專利文獻2：韓國授權專利第1573844號(2015年11月26日授權)
本發明用於解決上述問題，提供如下的有害氣體分解用反應器：在處理從半導體製程等中產生的含全氟化合物(PFCs)的有害氣體的過程中，添加水分(H2O)來降低處理溫度，能夠減少處理所需的電能。
並且，本發明提供如下的有害氣體分解用反應器：藉由提高含全氟化合物等的有害氣體經過反應器後產生的副產物中的HF等的濃度，使它們在濕式噴射過程中大量被吸收，來使向管道(Duct)排出的腐蝕性物質最少化。
本發明所要解決的問題並不局限於以上所提及的問題，所屬技術領域具有通常知識者可從以下記載明確理解未提及的其他問題。
用於實現上述目的的本發明的一實施例包括：第一反應部，包圍電漿火焰的一端並與上述電漿火焰一同形成電漿噴流的發生空間，具有使添加水分的第一氣體流入的第一氣體流入路及使有害氣體流入的有害氣體流入路；第二反應部，從上述第一反應部延伸形成，內部具有絕熱材料；第三反應部，從上述第二反應部延伸形成，具有使第二氣體流入的第二流入路；以及噴射部，從上述第三反應部延伸形成，向藉由上述第三反應部的處理氣體噴射水分。
並且，在上述第一反應部中，上述有害氣體流入路可以位於上述第一流入路的上部。
並且，上述有害氣體流入路可以位於靠近向上述電漿噴流發生空間突出的電漿火焰側部的位置。
並且，上述第一反應部具有形成上述第一流入路的第一噴嘴，在上述第一噴嘴中，靠近上述電漿火焰下部的上述第一噴嘴的邊角部分能夠以斜線形成。
並且，上述第一反應部還可以包括添加上述水分的混合氣流形成模組。
並且，上述混合氣流形成模組可以包括：第一流入管，具有使氣體能夠按照規定的速度流動的孔；以及水分噴嘴，與上述孔垂直連接，使水注滿至上述孔的連接部位。
並且，在上述混合氣流形成模組中，藉由上述孔的連接部位的水的表面張力，來向經過上述孔的連接部位的上述氣體添加水分。
並且，上述第一反應部可以使上述第一氣體沿著與上述電漿火焰的電漿噴流的形成方向垂直的方向或與上述電漿噴流的形成方向平行的方向中的至少一個方向流入。
並且，上述第一流入路可以包括：第一排出孔，使上述第一氣體沿與上述電漿火焰的電漿噴流的形成方向垂直的方向流入；以及第二排出孔，使上述第一氣體沿與上述電漿噴流的形成方向平行的方向流入。
並且，上述第二反應部的內徑可以從上述第一反應部側向上述第三反應部側逐漸變小。
並且，上述第三反應部可以使上述第二氣體沿著與通過上述第二反應部的處理氣體流動方向垂直的方向或與通過上述第三反應部的處理氣體流動方向平行的方向中的至少一個方向流入。
而且，上述第二流入路可以包括：第三排出孔，使上述第二氣體沿與通過第二反應部的處理氣體流動方向垂直的方向流入；以及第四排出孔，使上述第二氣體沿與通過第三反應部的處理氣體流動方向平行的方向流入。
本發明的其他具體事項包括於詳細說明及圖式中。
根據本發明，可以節減處理在半導體製程等中產生的含全氟化合物等的有害氣體時所消耗的電能。
10:有害氣體分解用反應器
50:電漿火焰
100:第一反應部
101:電漿噴流發生空間
105:第一支撐體
110:第一本體
112:側部支撐體
115:第一噴嘴
115A:斜線
116:第一流入路
116a:第一排出孔
116b:第二排出孔
126:有害氣體流入路
130:混合氣流形成模組
132:第一流入管
134:水分噴嘴
200:第二反應部
201:第二反應空間
205:第二支撐體
210:第二本體
215:絕熱材料
217:斜面
300:第三反應部
301:第三反應空間
305:第三支撐體
310:第三本體
315:第二噴嘴
316:第二流入路
316a:第三排出孔
316b:第四排出孔
400:噴射部
401:噴射空間
405:第四支撐體
410:第四本體
415:噴射噴嘴
P:電漿噴流
W:水
第1圖為示出本發明一實施例的有害氣體分解用反應器的結構的圖。
第2圖為放大示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第一反應部的第一流入路的圖。
第3圖為示出連接於第2圖的第一流入路的混合氣流形成模組的圖。
第4圖為示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第二反應部的一實施例的圖。
第5圖為示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第二反應部的另一實施例的圖。
第6圖為放大示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第三反應部的第二流入路的圖。
以下，參照圖式對本發明的較佳實施例進行詳細說明。可參照圖式和詳細說明的實施例明確理解本發明的優點和特徵及實現這些優點和特徵的方法。但本發明並不局限於以下公開的實施例，能夠以互不相同的各種方式實現，本實施例僅用於使本發明的揭示更加完整，用於使本發明所屬技術領域具有通常知識者完整地理解本發明的範疇。本發明僅藉由發明要求保護範圍定義。在說明書全文中，相同的元件符號表示相同結構要素。
第一、第二等用於敘述各種元件、結構要素和/或部件，但這些元件、結構要素和/或部件並不局限於這些術語。這些術語用於區別一個元件、結構要素或部件與其他元件、結構要素或部件。因此，在本發明的技術思想內，以下提及的第一元件、第一結構要素或第一部件也可以為第二元件、第二結構要素或第二部件。
本說明書中使用的術語用於說明實施例，並不限定本發明。在本說明書中，除非在文中特別提及，否則單數形式包括複數形式。說明書中以“包括(comprises)”和/或“構成(made of)”提及的結構要素、步驟、動作和/或元件並不排除一個以上的其他結構要素、步驟、動作和/或元件的存在或追加。
除非另行定義，否則本說明書中使用的所有術語(包括技術術語及科學術語)能夠以本發明所屬技術領域具有通常知識者共同理解的含義來使 用。並且，除非明確地特別定義，否則通常使用的在詞典中的定義的術語不應解釋為異常或過度的含義。
以下，根據圖式對本發明進行更加詳細的說明。
第1圖為示出本發明一實施例的有害氣體分解用反應器的結構的圖。
參照第1圖，本發明一實施例的有害氣體分解用反應器10包括第一反應部100、第二反應部200、第三反應部300、噴射部400。在第一反應部100形成電漿噴流的發生空間101，來對有害氣體進行第一次處理。在第一反應部100得到部分處理的有害氣體向與上述第一反應部100相連通的第二反應部200移動，從上述第一反應部100至第二反應部200為止形成電漿噴流P，從而在上述第二反應部200對有害氣體進行處理。藉由第二反應部200的處理氣體向與上述第二反應部200相連通的第三反應部300移動，在第三反應部300對有害氣體進行第三次處理。之後，在與第三反應部300相連通的噴射部400中，向藉由第三反應部300的處理氣體噴射水分並進行處理。
以下，對有害氣體分解反應器10的各個結構要素進行詳細說明。
第2圖為放大示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第一反應部的第一流入路的圖。並且，第3圖為示出連接於第2圖的第一流入路的混合氣流形成模組的圖。
參照第1圖至第3圖，第一反應部100包圍電漿火焰50的一端，與上述電漿火焰50一同形成電漿噴流發生空間101。
其中，雖未圖示，但電漿火焰50具有陰極電極(未圖示)及與上述陰極電極隔開設置的陽極電極(未圖示)。
如第1圖所示，電漿火焰50的一部分，即電漿火焰的一端向電漿噴流發生空間101突出來設置，為防止通電，陰極電極所處的陰極組件(未圖示)和陽極電極所處的陽極組件(未圖示)的接觸部位介入有絕緣材料。
雖未圖示，但更具體地，在陰極組件的一端下部具有施加高電壓的陰極電極，可以在其內部形成使冷卻水流動的通路(未圖示)。使冷卻水流動的上述通路延伸至陰極電極，在進行工作時，可有效地冷卻陰極電極，來防止陰極電極的磨耗。
其中，陰極電極可由鉿材質、含釔或釷的鎢材質等構成，但並不局限於此。這種陰極電極的電位比陽極電極的電位低，接收高電壓。
而且，陽極組件包圍陰極電極，可以藉由陽極電極和陰極電極生成電漿火花。這種陽極組件可呈圓筒形等形狀。陽極組件具有當施加高電壓時與陰極電極之間產生電漿的陽極電極。
其中，陽極電極可由當施加高電壓時生成電弧的銅(Cu)或鎢(W)材質構成，但並不局限於此。這種陽極電極的電位比陰極電極的電位高，接收高電壓。並且，陽極電極呈包圍陰極電極的形態，能夠以氣缸型構成。
再次參照第1圖，藉由電漿火焰50及第一反應部100形成電漿噴流發生空間101。具體地，第一反應部100藉由使第一支撐體150與電漿火焰50相連接、第一本體110與上述第一支撐體105相連接來形成電漿噴流發生空間101。
並且，在第一本體110形成使有害氣體流入的有害氣體流入路126，在第一噴嘴115形成使添加水分的第一氣體流入的第一流入路116。更具體地，第一流入路116可貫通連接於第一本體110的側部支撐體112及第一噴嘴115來形成。
有害氣體流入路126為使通過電漿進行處理的有害氣體流入的通路。有害氣體包括如CF4、NF3及C2F6、C3F8、C4F10、CHF3、SF6等全氟化合物，不僅如此，還包括通過電漿進行處理的所有有害氣體。例如，可以為全氟化合物(Perfluorocompounds)、氯氟烴(Chlorofluorocarbons)、氫氟碳化物(Hydrofluorocarbons)、氯氟烴(Hydrochlorofluoro carbons)、二噁英(Dioxin)、呋喃(Furan)、揮發性有機化合物(VOCs)、多氯聯苯聯苯(Polychlorinatedbiphenyl)及它們的混合物組成的組中的至少一種。
第一流入路116為使與有害氣體進行反應的反應物質流入的通路。使反應物質流入的通路有第一流入路116和第二流入路316，第一流入路116貫通第一噴嘴115來形成，第二流入路316貫通第三反應部300的第二噴嘴315來形成。
添加水分的第一氣體向上述第一流入路116流入。第一氣體可由作為反應物質的空氣、氬、氮、氦、氫、氧及它們中多個混合的氣體構成，並向其提供水(H2O)以添加水分。
更具體地，添加到第一氣體的水分在通過在位於電漿噴流P附近的第一噴嘴115中形成的第一流入路116時，通過被上述電漿噴流P的高溫加熱的第一噴嘴115的內部，從而被急劇加熱。由此，添加到第一氣體的水分變為蒸氣或乾蒸汽，來向電漿噴流發生空間101供給。
由此，單獨分解全氟化合物時需要高溫，但在向分解反應追加添加如上述空氣、水分的反應物的情況下，可以降低分解溫度。尤其，當不藉由反應物質單獨分解處理全氟化合物時，需要800℃以上的高分解溫度，更佳地，當將水分用作反應物來添加時，可以有效地減少處理製程所需的電力。並且， 較佳地，在全氟化合物分解過程中產生的氟(F2)可以與藉由加熱的水分供給的氫(H)結合並轉換為HF形態，碳(C)與水分中的氧進行反應來轉換為CO2。
具體反應式如下：CF4+2H2O→4HF+CO2
此時，較佳地，有害氣體流入路126位於第一流入路116的上部。藉由使有害氣體流入路126位於第一流入路116的上部，來使得有害氣體通過供給添加了水分的反應物質的電漿噴流發生空間101，可以在更低的分解溫度下提高對全氟化合物(PFC)的分解效率。
並且，較佳地，有害氣體流入路126位於靠近電漿火焰50的位置。更具體地，有害氣體流入路126可以位於靠近向電漿噴流空間101突出的電漿火焰50的側部的位置。有害氣體流入路126位於靠近電漿火焰50的位置，能夠使有害氣體從電漿噴流P開始的部分流入，可以使有害氣體與電漿噴流的流動聯動流入而得到處理。
並且，為了使通過有害氣體流入路126的有害氣體能夠順暢地移動並均勻地分散，靠近電漿火焰50下部的第一噴嘴115的邊角部分由斜線115A形成。第一噴嘴115的邊角部分由斜線115A形成，使通過位於靠近電漿火焰50下部的有害氣體流入路126流入的有害氣體能夠沿第一噴嘴115的邊角部分的斜線115A順暢地移動並均勻地分散。
其中，第一反應部100可以使第一氣體沿與電漿火焰50的電漿噴流P的形成方向垂直的方向或與上述電漿噴流P的形成方向平行的方向中至少一個方向流入。即，通過第一流入路116流入的第一氣體的方向可以為與電漿噴流P的形成方向垂直或平行的方向。
較佳地，第一氣體可以沿與電漿噴流P的形成方向垂直及平行的方向通過第一流入路116流入。如第2圖所示，第一流入路116可以包括：第一排 出孔116a，使第一氣體沿與電漿火焰50的電漿噴流P的形成方向垂直的方向流入；以及第二排出孔116b，使第一氣體沿與上述電漿火焰50的上述電漿噴流P的形成方向平行的方向流入。
在第一氣體從上述第一排出孔116a流入的情況下，上述第一氣體直接向電漿噴流P側流入，可以形成供給因高熱而形成的蒸氣的空間。從上述第一排出孔116a流入的第一氣體可以起到如用於執行提高全氟化合物的分解效率的假想氣幕(air curtain)的作用。
在第一氣體從上述第二排出孔116b流入的情況下，上述第一氣體能夠沿電漿噴流P生成的方向流入。尤其，可使上述第一氣體從上述第二排出孔116b直接流入第二反應部200，來提高第二反應部200中全氟化合物的分解效率。
而且，如第3圖所示，第一反應部100還可以包括向氣體添加水分的混合氣流形成模組130。混合氣流形成模組130向包含與有害氣體進行反應的反應物質的氣體添加水分，使第一氣體向第一流入路116流入。
這種混合氣流形成模組130可以包括：第一流入管132，具有使氣體按照規定的速度流動的孔；以及水分噴嘴134，與上述孔垂直連接，使水W注滿至上述孔的連接部位。第一流入管132連接於側部支撐體112，用於使包含與有害氣體進行反應的反應物質的氣體流動，在第一流入管132的規定部位形成有孔(hole)。水分噴嘴134的末端與形成於第一流入管132規定部位的孔相連接，藉由水分噴嘴134來供給規定量的水。
此時，在混合氣流形成模組130可以通過孔的連接部位的水的表面張力，來向經過上述孔的連接部位並在第一流入管132內流動的氣體添加水分。水具有因表面張力而使表面維持為圓形的性質，當水的水位位於與孔的界限處時，因上述表面張力，向上述界限處突出與所供給的量相同量的水。其中，在第一流入管132內流動的氣體具有流速，因此，借著上述氣體的流速，因水的 表面張力而突出於孔的一部分水添加至氣體中，從而形成第一氣體。由此，可以向在第一流入管132內流動的氣體持續添加水分。
第4圖為示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第二反應部的一實施例的圖。並且，第5圖為示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第二反應部的另一實施例的圖。
再次參照第1圖，第二反應部200從第一反應部100延伸形成，使在電漿噴流發生空間101處理部分有害氣體的處理氣體流入並進行第二次處理。為此，第二反應部200可以具有形成第二反應空間201的第二本體210。第二反應部200的第二本體210與第二支撐體205相連接，從第一噴嘴115等的下端延伸並突出。由此，第二反應空間201與電漿噴流發生空間101相連通來形成。
並且，在第二反應部200的第二本體210的內側具有絕熱材料215。上述絕熱材料215可包括陶瓷材料。可藉由上述絕熱材料215有效地對借助電漿產生的熱量進行儲熱，由此可以維持反應所需的高溫。
參照第4圖，第二反應部200的內徑可以從第一反應部100側向第三反應部300側逐漸變小。此時，如第4圖所示，可以藉由改變絕熱材料215的厚度來改變第二反應空間201的大小。具體地，使第二反應部200的第二本體210的厚度相同，且使形成第二反應空間201的絕熱材料215的厚度從第一反應部100側向第三反應部300側逐漸變大，從而可以使第二反應空間201的內徑逐漸變小。
如第4圖所示，若第二反應部200的內徑從第一反應部100側向第三反應部300側逐漸變小(即，第二反應空間的大小逐漸變小)，則通過第二反應部200的第一氣體的速度、電漿噴流的速度從第一反應部100側向第三反應部300側逐漸增加。由此，在第一反應部100處理的有害氣體進入第二反應部200後，借助第一氣體和電漿噴流進行反應來使全氟化合物的分解速度更快。
參照第5圖，第二反應部200的內徑可以從第一反應部100側向第三反應部300側以階段式變小。隨著第二反應部200的第二反應空間201以階段式變小，可以制約通過第二反應部200的電漿噴流的流動，從而具有延長借助電漿噴流的反應時間的效果。此時，如第5圖所示，可以藉由以不同厚度層疊絕熱材料215，來形成不同大小的第二反應空間201。具體地，使第二本體210的厚度相同，且使形成第二反應空間201的絕熱材料215的厚度從第一反應部100側向第三反應部300側以階段式增加，從而可以使第二反應空間201的內徑以階段式變小。
並且，為防止以階段式形成的部分妨礙有害氣體、氣體的流動而發生的滯留，可以形成斜面217。藉由這種斜面217防止氣體流動的間斷，使氣體連續流動，從而可進行連續的電漿反應。上述斜面217的材質可以與絕熱材料215的材質相同，也可以為保護絕熱材料215而以其他材質形成。
第6圖為放大示出第1圖的有害氣體分解用反應器的第三反應部的第二氣體流入路的圖。
再次參照第1圖，第三反應部300具有使第二氣體流入的第二流入路314，從第二反應部200延伸形成。此時，第二氣體可以由水、空氣、氬、氮、氦、氫、氧及它們中多個混合的氣體構成。或者，第二氣體的成分可以與第一氣體的成分相同，對此的說明與上述內容相同，在此省略。
第三反應部300使在第二反應空間201對有害氣體進行第二次處理的處理氣體流入並進行第三次處理。為此，第三反應部300可以具有形成第三反應空間301的第三本體310。第三反應部300的第三本體310，支撐第二反應部200的絕熱材料215的第三支撐體305的下端延伸並突出。由此，第三反應空間301與第二反應空間201連通而成。
其中，第三反應部300可以使第二氣體沿與藉由第二反應部200的處理氣體流動方向垂直的方向或與藉由上述第三反應部300的處理氣體的流動 方向平行的方向流入。即，藉由第二流入路316流入的第二氣體的方向可以為與處理氣體的流動方向垂直或平行的方向。
較佳地，第二氣體藉由第二流入路316沿與處理氣體的流動方向垂直及平行的方向流入。
其中，第二流入路316可以形成於第二噴嘴315，上述第二噴嘴315與支撐第二反應部200的絕熱材料215的第三支撐體305相連接。
如第1圖及第6圖所示，第二流入路316可以包括：第三排出孔316a，使第二氣體沿與藉由第二反應部200的處理氣體的流動方向垂直的方向流入；以及第四排出孔316b，使第二氣體沿與藉由第三反應部300的處理氣體流動方向平行的方向流入。
當上述第二氣體藉由上述第三排出孔316a流入時，上述第二氣體藉由第二反應空間201與第三反應空間301的界線部分流入，可以起到如電漿附加反應的作用。由此，可形成擴大的電漿反應帶來提高全氟化合物的分解效率。
當上述第二氣體藉由上述第四排出孔316b流入時，上述第二氣體沿第三反應空間的長度方向流入，起到主要氣體流動的屏蔽氣體(sheath gas)的作用，可以抑制如氟化氫(HF)的腐蝕性生成氣體與第三本體310接觸。
再次參照第1圖，噴射部400從第三反應部300延伸形成，向藉由第三反應部300的處理氣體噴射水分。為此，噴射部400可以具有形成噴射空間401的第四本體410。噴射部400的第四本體410與第四支撐體405相連接，從上述第四支撐體405的下端延伸並突出。
並且，噴射部400具有用於噴射水分的噴射噴嘴415，這種噴射噴嘴415設置於向噴射空間401突出的第四支撐體405。
由此，噴射部400藉由噴射水分來去除在第三反應空間301中被處理並向噴射空間401排出的處理氣體中含有的水溶性氣體或微粒子。
上述的本發明一實施例的有害氣體分解用反應器10由第一反應部100、第二反應部200、第三反應部300、噴射部400構成，可以提高電漿反應的效率。尤其，可向與有害氣體進行反應的反應物質中添加水分來降低處理全氟化合物時的分解溫度，可以節減所需電能。
具體地，向電漿噴流發生空間流入的第一氣體的流量以及根據水分的處理效率及所需電能如表1所示。
Figure 108145200-A0305-02-0016-1
其中，使1L/min的CF4及150L/min的稀釋氣體N2的混合氣體向有害氣體流入路中流入，在電漿火焰以電漿發生氣體為30L/min的條件下點火(On)來對稀釋的CF4進行處理。此時，第一噴嘴的內徑為40mm，以斜線形成的邊角部分的斜線角度為40度。並且，混合氣流形成模組的流入管的內徑為4.5mm、孔的內徑為2mm，藉由分流閥(niddle valve)調節水分的供給量。並且，絕熱材料以70mm的上部內徑、45mm的下部內徑、200mm的高度設置於第二反應部。而且，第二氣體使15L/min的空氣(Air)向第三反應部流入。
在有害氣體分解用反應器中，在藉由分解反應及噴射水分進行濕式洗滌(wet scrubbing)處理後排出的路徑連接1/4inch的管，並利用傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR，大塚株式會社IG-2000型)的10cm cell進行分析。
藉由計算在均適用上述氣體的相同條件下的電漿關閉(OFF)時測定的CF4的濃度與電漿開啟(ON)時測定的CF4的濃度的比來計算CF4的處理效率(%)，CF4的處理效率計算式如下列數學式1所示。
Figure 108145200-A0305-02-0017-2
參照表1，當電漿噴流發生空間沒有氣體流入時，可確認，相對於CF4流入濃度，排出濃度的處理效率約為24.5%，非常低。與此相反，可以得知，當電漿噴流發生空間有氣體流入時，無論是否添加水分(H2O)，處理效率都差不多。
而當向氣體中添加水分時，與不添加水分時的情況相比較，可以確認所需電能由16.6kW改善為15.0kW。這是因為在供給的氣體中添加水分，可以使處理有害氣體的分解溫度降低，從而節減所需電能。
在上述的本發明一實施例的有害氣體分解用反應器10中，能夠降低處理全氟化合物時的分解溫度，從而可以節減所需電能。並且，在反應器10內反應後，能夠提高氟化氫等水溶性酸性氣體的含量，從而可以抑制濕式洗滌製程之後氟化氫的排出。
以上，參照圖式圖式對本發明的實施例進行了說明，應當理解的是，本發明所屬技術領域具有通常知識者可在不變更本發明的技術思想或必要的特徵的前提下，也能夠以其他具體形態實施。因此，應該理解的是，以上所述的實施例在所有方面僅為例示，而非限制。
10:有害氣體分解用反應器
50:電漿火焰
100:第一反應部
101:電漿噴流發生空間
105:第一支撐體
110:第一本體
112:側部支撐體
115:第一噴嘴
116:第一流入路
126:有害氣體流入路
200:第二反應部
201:第二反應空間
205:第二支撐體
210:第二本體
215:絕熱材料
300:第三反應部
301:第三反應空間
305:第三支撐體
310:第三本體
315:第二噴嘴
316:第二流入路
400:噴射部
401:噴射空間
405:第四支撐體
410:第四本體
415:噴射噴嘴
P:電漿噴流

Claims (9)

  1. 一種有害氣體分解用反應器，其包括：一第一反應部，包圍一電漿火焰的一端並與該電漿火焰一同形成一電漿噴流發生空間，具有使添加一水分的一第一氣體流入的一第一流入路及使一有害氣體流入的一有害氣體流入路；一第二反應部，從該第一反應部延伸形成，內部具有一絕熱材料；一第三反應部，從該第二反應部延伸形成，具有使一第二氣體流入的一第二流入路；以及一噴射部，從該第三反應部延伸形成，向通過該第三反應部的處理氣體噴射水分，其中該第一反應部進一步包括添加該水分的一混合氣流形成模組，該混合氣流形成模組包括：一第一流入管，具有使一氣體能夠按照規定的速度流動的一孔；以及一水分噴嘴，與該孔垂直連接，使水注滿至該孔的一連接部位，其中該混合氣流形成模組中藉由該孔的該連接部位的水的表面張力，來向經過該孔的該連接部位的該氣體添加水分。
  2. 如請求項1所述的有害氣體分解用反應器，其中在該第一反應部中，該有害氣體流入路位於該第一流入路的上部。
  3. 如請求項2所述的有害氣體分解用反應器，其中該有害氣體流入路位於靠近向該電漿噴流發生空間突出的電漿火焰之側部的位置。
  4. 如請求項1所述的有害氣體分解用反應器，其中該第一反應部具有形成該第一流入路的一第一噴嘴，在該第一噴嘴中，靠近該電漿火焰之下部的該第一噴嘴的邊角部分以斜線形成。
  5. 如請求項1所述的有害氣體分解用反應器，其中該第一反應部使該第一氣體沿著與該電漿火焰的電漿噴流的形成方向垂直的方向或與該電漿噴流的形成方向平行的方向中的至少一個方向流入。
  6. 如請求項5所述的有害氣體分解用反應器，其中該第一流入路包括：一第一排出孔，使該第一氣體沿與該電漿火焰的電漿噴流的形成方向垂直的方向流入；以及一第二排出孔，使該第一氣體沿與該電漿噴流的形成方向平行的方向流入。
  7. 如請求項1所述的有害氣體分解用反應器，其中該第二反應部的內徑從該第一反應部側向該第三反應部側逐漸變小。
  8. 如請求項1所述的有害氣體分解用反應器，其中該第三反應部使該第二氣體沿著與通過該第二反應部的處理氣體流動方向垂直的方向或與通過該第三反應部的處理氣體流動方向平行的方向中的至少一個方向流入。
  9. 如請求項8所述的有害氣體分解用反應器，其中該第二流入路包括：一第三排出孔，使該第二氣體沿與通過該第二反應部的處理氣體流動方向垂直的方向流入；以及 一第四排出孔，使該第二氣體沿與通過該第三反應部的處理氣體流動方向平行的方向流入。
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