WO2019045187A1 - Ipa를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템 - Google Patents

Ipa를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템 Download PDF

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WO2019045187A1
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ipa
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process exhaust
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윤종필
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주식회사 에코에너젠
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Definitions

  • the present invention relates to the field of process exhaust stream treatment, and more particularly to a treatment system capable of drastically reducing the generation of wastewater in the treatment of a process exhaust stream comprising IPA.
  • alcohol solvents such as IPA (isopropyl alcohol) are used as cleaning agents in various processes.
  • IPA isopropyl alcohol
  • IPA has characteristics that do not leave stains and is widely used for cleaning semiconductor wafers and the like.
  • IPA is harmful to the human body as an alcohol organic solvent
  • the process for this usually involves treating the IPA by contacting the process exhaust stream with water in a wet scrubber.
  • Figure 1 is a schematic illustration of a conventional, conventional wet scrubber for the treatment of a process exhaust stream comprising IPA.
  • the conventional wet scrubber introduces the process exhaust stream into the gas inlet 1, contacts the water in the water contact area 7 to treat IPA and other harmful substances, and then discharges the gas to the gas outlet 9 .
  • the water in contact with the exhaust stream is circulated through the circulation unit 5 for use in the water contained in the water tank 3.
  • the process exhaust stream contains a very high concentration of IPA.
  • This high concentration of alcohol IPA is easily decomposed when it is circulated and injected. Therefore, it is necessary to supply a large amount of replenishing water to lower the IPA concentration in the water (circulating water) contained in the water tank 3, which inevitably causes a large amount of waste water to be generated.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and provides a treatment system capable of reducing waste water generation in the treatment of a process exhaust stream including IPA.
  • the present invention provides a treatment system capable of drastically reducing the amount of water by performing multi-stage treatment, and again using water used for treatment of a low-concentration IPA-containing stream for treatment of a high-concentration IPA-containing stream.
  • the present invention provides a processing system for a process exhaust stream comprising IPA comprising: an IPA concentration reducing process for reducing at least the IPA concentration in the process exhaust stream; And a wet scrubber for receiving and processing the process exhaust stream treated at the IPA concentration reduction stage.
  • the IPA concentration reducing unit comprises: a spraying part for spraying water into the process exhaust stream as a mist; And an electric dust collection unit for collecting mist and mist-bonded components in the process exhaust stream transferred from the spray unit.
  • the IPA concentration reducing unit may further include a wet filter unit for wet-filtering the process exhaust stream received from the electric dust collector.
  • the IPA concentration reducing apparatus may further include a first water tank containing at least water used in the wet filter unit.
  • the wet scrubber comprising: a second receiving unit; A water contact area disposed on the second water receiving part and in contact with the water of the process exhaust stream and the water of the second water receiving part; A second circulation section for circulating water in the second receiving section in contact with the process exhaust stream in the water contact area; And a gas outlet for discharging the treated process exhaust stream.
  • the second water tub may be connected to the water replenishing line so that the water overflows when the water is held at a certain level or more.
  • the first water trough receives water overflowing from the second water receiving portion, and the water in the first water receiving portion is circulated and injected in the wet filter portion.
  • the water contained in the first receiving portion is maintained at a concentration lower than the first concentration value for IPA and the water contained in the second receiving portion is maintained at a second concentration lower than the first concentration value .
  • the present invention provides a processing system for a process exhaust stream comprising IPA comprising: an IPA concentration reducing process for reducing at least the IPA concentration in the process exhaust stream; And a wet scrubber for receiving and processing the process exhaust stream treated at the IPA concentration reduction stage, wherein the IPA concentration reducer may be used by receiving the water used in the wet scrubber.
  • the IPA concentration reducing unit may include a wet filter unit in which water in the first receiving unit and the first receiving unit are circulated and brought into contact with the process exhaust stream, and the wet scrubber is provided with a second water receiving unit, To contact the process exhaust stream.
  • Water contained in the first receiving portion and the second receiving portion may be maintained at a predetermined IPA concentration and the second water receiving portion may be maintained at a lower IPA concentration than the first receiving portion.
  • a water replenishing line may be connected to the second receiving portion and a water outlet may be formed in the first receiving portion in order to maintain a predetermined IPA concentration of the water accommodated in the first receiving portion and the second receiving portion, .
  • the IPA concentration reducing apparatus may further include a spray unit for spraying water into the process exhaust stream as a mist and an electric dust collection unit for collecting mist and mist-bonded components in the process exhaust stream delivered from the spray unit.
  • the present invention provides a treatment system capable of reducing the generation of wastewater in the treatment of a process exhaust stream comprising IPA.
  • Water can be saved by reusing the water used in the treatment of the stream containing the low concentration IPA and the stream containing the high concentration IPA while treating the process exhaust stream containing IPA in a multistage process.
  • the IPA concentration in the water used separately for each water tank can be managed individually, thereby performing the process continuously and stably.
  • 1 is a schematic view of a conventional wet scrubber.
  • FIGS. 2a and 2b are block diagrams schematically illustrating examples of processing of a processing system of a process exhaust stream comprising an IPA of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram illustrating a preferred embodiment of a process exhaust stream processing system comprising an IPA of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the test results of the processing system of the process exhaust stream including the process IPA of the present invention.
  • FIGs 2a and 2b are block diagrams schematically illustrating examples of processing of a processing system of a process exhaust stream comprising an IPA of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram of a processing system for a process exhaust stream comprising an IPA of the present invention.
  • 2a shows an example of a system of the present invention
  • FIG. 2B shows another example, wherein one example of FIG. 2A shows that before the process exhaust stream is treated in the wet scrubber 30, (10) is a basic example of performing pre-processing to lower the IPA concentration.
  • FIG. 2B which is described below as a preferred embodiment, includes a configuration in which a water overflow is performed between the wet scrubber 30 and the IPA concentration reducer 10.
  • the processing system of the process exhaust stream comprising the IPA of the present invention includes an IPA concentration reduction device 10 and a wet scrubber 30.
  • the systems of the present invention shown in Figures 2a and 2b are applied to process a process exhaust stream, including IPA, like a semiconductor manufacturing process.
  • the process exhaust stream is flowed into the IPA concentration reducer 10 and treated to sufficiently lower the concentration of IPA in the process exhaust stream and then transferred to the wet scrubber 30 where the concentration of IPA in the wet scrubber 30 reaches the process target value And then discharged into the atmosphere.
  • the water used in the wet scrubber 30, which treats the process exhaust stream containing low concentration IPA the water used in the wet scrubber 30, which treats the process exhaust stream containing low concentration IPA
  • the IPA concentration reducing device 10 that processes the process exhaust stream can be used again to remarkably save water.
  • the IPA concentration reducing device 10 may include a spraying section 11, a dust collecting section 13, a wet filter section 15, and a first receiving section 17.
  • a preferred example of the IPA concentration reducer 10 may be installed in a tower (vertical) arrangement of elements vertically, but a horizontally disposed horizontal or other arrangement may be applied Of course.
  • the atomizing unit 11 and the electric dust collecting unit 12 primarily process IPA at a high concentration.
  • a spraying unit 11 for spraying water into the process exhaust stream from the process apparatus as mist an electric dust collection unit 13 for collecting mist and mist-bonded components in the process exhaust stream delivered from the spraying unit 11, . ≪ / RTI >
  • water is sprayed as mist into the process exhaust stream containing the high concentration IPA flowing into the gas inflow section 111 so that at least a part of the IPA is adsorbed on the mist.
  • the water used in the spraying section 11 may be fresh water supplied from the outside, not the circulating water. And collects the IPA bound to the mist in the electric dust collector 13.
  • the water used in the spraying section 11 and the electric dust collection section 13 may be fresh water supplied from the outside, but a substantially small amount is consumed because it is sprayed with mist.
  • the wet filter unit 15 wet-processes the process exhaust stream that has passed through the electrostatic dust collecting unit 12, and preferably, the water contained in the first water receiving unit 17 is circulated and sprayed. Therefore, it is possible to further include the first circulation unit 19 for circulating the water of the first receiving unit 17 to make contact with the exhaust stream.
  • the first receiving portion 17 receives and utilizes the water overflowed from the second receiving portion of the wet scrubber 30.
  • the first hatching section 17 is managed to have a concentration of IPA of, for example, less than or equal to a first concentration value of about 4 ppm or less.
  • the water is discharged to the water outlet 171 provided in the first receiving portion 17.
  • the process exhaust stream treated in the IPA concentration reduction reactor 10 is transferred to the wet scrubber 30 to perform the tertiary treatment.
  • the wet scrubber 30 may be a tower type device.
  • the wet scrubber 30 is disposed on the second receiving portion 31 and the second receiving portion 31 from below and has a water contact region 33 where the process exhaust stream and the water of the second receiving portion 31 are in contact with each other, A second circulation portion 35 for circulating water in the second receiving portion 31 so as to contact the process exhaust stream in the water contact region 33 and a gas discharge portion 37 for discharging the processed process exhaust stream .
  • the second water receiving portion 31 may be connected to the water replenishing line 40 and overflow to the first receiving portion 17 of the IPA concentration reducing drum 10 when the water is held at a certain level or more.
  • a passageway 43 for delivering the process exhaust stream treated in the wet filter section 15 of the IPA concentration reduction device 10 to the wet scrubber 30 is disposed.
  • the lower end of the wet scrubber 30 is connected, but the present invention is not limited thereto.
  • the exhaust stream treated in the IPA concentration reducer 10 can be introduced over the upper end of the wet scrubber 30, in which case the gas exhaust can be disposed at the lower portion.
  • a water replenishing line (40) is connected to the second water receiving portion (31) of the wet scrubber (30) to receive fresh water from the outside.
  • the water contained in the second receiving portion 31 is maintained at a low IPA concentration (second concentration value) of, for example, 0.5 ppm or less. Therefore, when the IPA concentration of the second receiving section 31 is equal to or higher than the second concentration value, or when the IPA concentration value of the first receiving section 17 is equal to or higher than the first concentration value, the water is supplied from the water replenishment line 40 And adjusts the concentration of IPA in the second receiving portion 31 and the first receiving portion 17.
  • the spraying section 11 injects water into the mist as to the process exhaust stream from the process apparatus that has flowed into the gas inlet 111 of the IPA concentration reducing device 10.
  • the process exhaust stream passes through the electrostatic dust collecting unit 12, where the IPA particles combined with the mist and the double mist are collected by the electric dust collecting unit to perform the primary IPA abatement process for lowering the concentration of IPA in the process exhaust stream .
  • the electrode of the electric dust collecting unit 12 can be cleaned by spraying the washing water periodically.
  • the secondary IPA abatement process is performed.
  • water is injected into and contacted with a filter passing through the process exhaust stream.
  • the water circulated in the first water receiving unit 17 is circulated by the first circulation unit 19, .
  • the concentration of IPA is maintained at a concentration of 4 ppm or less, which is the first concentration value, in the first receiving portion 17. If the IPA concentration of the water contained in the first receiving portion 17 exceeds the first concentration value, the water overflowing from the second receiving portion 31 is replenished while discharging the water through the water outlet 171 Receive.
  • the second receiving portion 31 of the wet scrubber 30 is replenished with fresh water from the water replenishing line 40 to maintain a relatively low IPA concentration (for example, 0.5 ppm or less)
  • the water overflows the partition wall between the second receiving unit 31 and the first receiving unit 17 and is transferred to the second receiving unit 31.
  • the first water receiving portion 40 is connected to the first water receiving portion 31 through the water replenishing line 40, irrespective of the IPA concentration of the water contained in the second receiving portion 31.
  • the process exhaust stream which has been treated in the IPA concentration reducer 10 and delivered to the wet scrubber 30 contains IPA at a low concentration and the packing is contacted with water while passing through the stacked water contact area 33, To treat the harmful substances contained in the stream in a tertiary manner.
  • the water contained in the second water receiving part 31 is circulated and injected by the second circulation part 35.
  • the process exhaust stream treated in the wet scrubber 30 is lowered to the target value by the toxic substances including the IPA, and is discharged to the outside through the gas discharge portion 37.
  • the system of the present invention as described above can remarkably reduce the generation of wastewater by treating the IPA stream in a multistage and simultaneously using the water used for the treatment of the low concentration IPA stream in the treatment of the high concentration IPA stream.
  • Figure 4 shows the results of testing the efficiency of the processing system of the process exhaust stream comprising the IPA of the present invention.
  • the concentration of IPA is lowered in each mist spraying, electrostatic dust collecting, and wet scrubber treatment, and the IPA concentration finally decreases to the target value. Therefore, it can be seen that IPA treatment is possible efficiently while using a small amount of water.

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Abstract

IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템이 제공된다. 이는 공정 배기 스트림 중 적어도 IPA 농도를 저감시키는 IPA 농도 저감기와, IPA 농도 저감기에서 처리된 공정 배기 스트림을 전달받아 처리하는 습식 스크러버를 포함한다. IPA 농도 저감기는 미스트 분사 후 전기 집진하는 과정과 습식 필터 처리를 포함한다. 저농도 IPA를 함유하는 스트림을 처리한 스크러버에서 사용된 용수는 고농도 IPA를 함유하는 스트림을 처리하는 저감기에서 다시 사용됨으로써 폐수를 절감할 수 있다.

Description

IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템
본 발명은 공정 배기 스트림 처리 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리에서 폐수의 발생을 획기적으로 줄일 수 있는 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, IPA(Isopropyl Alcohol)과 같은 알코올류 용제는 다양한 공정에서 세정제로 사용된다. 특히, 반도체 제조 공정에서 IPA는 얼룩을 남기는 않는 특성을 가지고 있어서 반도체 웨이퍼 등의 세정에 많이 이용된다.
이러한 IPA는 알코올류 유기 용제로서 인체에 유해하기 때문에, 그를 포함하는 공정 배기 스트림을 철저하게 처리하도록 권고되고 있다. 이를 위한 처리는 통상 습식 스크러버에서 공정 배기 스트림을 물과 접촉시켜서 IPA를 처리한다.
도 1은 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리를 위한 종래의 일반적인 습식 스크러버를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 기존의 습식 스크러버는 공정 배기 스트림을 가스 유입구(1)로 유입시켜서 물 접촉 영역(7)에서 물과 접촉시켜서 IPA와 기타 유해물질을 처리한 후 가스 배출구(9)로 배출시키는 방식이다. 배기 스트림과 접촉하는 물은 수조(3)에 수용된 용수를 순환부(5)를 통해 순환시켜서 사용한다.
반도체나 디스플레이 제조 공정에서는 다량의 IPA가 사용되고 있기 때문에, 공정 배기 스트림에는 매우 높은 농도의 IPA가 함유되어 있다. 이러한 고농도의 알코올류 IPA는 순환되어 분사될 때 재분해되기 쉽다. 따라서, 다량의 보충수를 공급하여 수조(3)에 수용된 용수(순환수) 내의 IPA 농도를 낮춰야 하며, 이때 필연적으로 다량의 폐수가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제를 감안한 것으로서, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리에 있어서 폐수 발생을 감소시킬 수 있는 처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 다단계 처리를 수행하되 저농도 IPA 함유 스트림의 처리에 이용된 물을 고농도 IPA 함유 스트림 처리에 다시 사용함으로써 용수의 량을 대폭 감소시킬 수 있는 처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템을 제공하며, 이는: 공정 배기 스트림 중 적어도 IPA 농도를 저감시키는 IPA 농도 저감기; 및 상기 IPA 농도 저감기에서 처리된 공정 배기 스트림을 전달받아 처리하는 습식 스크러버;를 포함한다.
상기 IPA 농도 저감기는: 공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하는 분무부; 및 상기 분무부로부터 전달되는 공정 배기 스트림 중 미스트 및 미스트 결합된 성분을 집진하는 전기 집진부;를 포함할 수 있다.
상기 IPA 농도 저감기는 상기 전기 집진부로부터 전달받은 공정 배기 스트림을 습식 필터 처리하는 습식 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기 IPA 농도 저감기는 적어도 상기 습식 필터부에서 사용되는 물이 수용된 제1수조부를 더 포함할 수 있다.
상기 습식 스크러버는: 제2수조부; 상기 제2수조부 상에 배치되어 공정 배기 스트림과 상기 제2수조부의 물이 접촉하는 물 접촉 영역; 상기 제2수조부 내의 물이 상기 물 접촉 영역에서 공정 배기 스트림과 접촉하도록 순환시키는 제2순환부; 및 처리된 공정 배기 스트림을 배출하는 가스 배출부;를 포함한다.
상기 제2수조부는 용수 보충라인이 연결되어, 수용된 물이 일정 수위 이상이 되면 오버플로우 되는 것일 수 있다.
바람직하게는 상기 제1수조부가 상기 제2수조부로부터 오버플로우 되는 물을 전달받고, 상기 습식 필터부에서는 상기 제1수조부의 물이 순환되어 분사되는 것일 수 있다.
상기 제1수조부에 수용된 물은 IPA에 대한 농도가 제1농도값 이하로 유지되고, 상기 제2수조부에 수용된 물은 IPA에 대한 농도가 상기 제1농도값 보다 낮은 제2농도값으로 유지될 수 있다.
본 발명은 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템을 제공하며, 이는: 공정 배기 스트림 중에서 적어도 IPA 농도를 저감시키는 IPA 농도 저감기; 및 상기 IPA 농도 저감기에서 처리된 공정 배기 스트림을 전달받아 처리하는 습식 스크러버;를 포함하고, 상기 IPA 농도 저감기는 상기 습식 스크러버에서 사용된 물을 전달받아 사용하는 것일 수 있다.
상기 IPA 농도 저감기는 제1수조부와 상기 제1수조부의 물이 순환되어 공정 배기 스트림과 접촉되는 습식 필터부를 포함할 수 있고, 상기 습식 스크러버는 제2수조부와 상기 제2수조부의 물을 순환되어 공정 배기 스트림과 접촉되는 물 접촉 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1수조부와 상기 제2수조부에 수용된 물은 각기 정해진 IPA 농도로 유지되고, 상기 제2수조부는 상기 제1수조부 보다 IPA 농도가 낮게 유지될 수 있다.
상기 제1수조부와 상기 제2수조부에 각각 수용된 물의 각각 정해진 IPA 농도로 유지하기 위해, 상기 제2수조부에는 용수 보충라인이 연결되고, 상기 제1수조부에는 용수 배출구가 형성될 수 있다.
상기 IPA 농도 저감기는 공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하는 분무부와, 상기 분무부로부터 전달되는 공정 배기 스트림 중 미스트 및 미스트 결합된 성분을 집진하는 전기 집진부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리에 있어서 폐수의 발생을 줄일 수 있는 처리 시스템이 제공된다. IPA를 함유하는 공정 배기 스트림을 다단계로 처리하면서 저농도의 IPA를 포함하는 스트림의 처리에 이용된 용수를 고농도의 IPA를 포함하는 스트림의 처리에 다시 사용함으로써 용수를 절약할 수 있다. 또한, 초기의 처리 단계에서 배기 스트림에 물을 미스트 형태로 분사한 후 전기 집진함으로써 효율적으로 IPA의 농도를 낮출 수 있다. 나아가, 각각의 수조에 분리되어 사용되는 용수 내 IPA 농도를 각각 관리함으로써 지속적이고 안정적으로 처리 과정을 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 습식 스크러버를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a와 2b는 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템의 처리 과정의 예들을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템의 바람직한 실시예을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 처리 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템의 테스트 결과를 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2a와 2b는 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템의 처리 과정의 예들을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 참고적으로 도 2a는 본 발명의 시스템의 일 예를 나타내고, 도 2b는 다른 예를 나타내는 것으로서, 도 2a의 일 예는 공정 배기 가스 스트림이 습식 스크러버(30)에서 처리되기 이전에 IPA 농도 저감기(10)에서 IPA 농도를 낮추는 사전처리를 수행하는 기본적인 예이다. 이하에서 바람직한 실시예로 설명되는 도 2b의 다른 예는 습식 스크러버(30)와 IPA 농도 저감기(10) 간에 용수 오버플로우가 수행되는 구성을 포함한다.
도면을 참조하여, 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템은 IPA 농도 저감기(10)와 습식 스크러버(30)를 포함한다.
도 2a 및 2b에 도시한 본 발명의 시스템들은 반도체 제조 공정과 같이 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림을 처리하는데 적용된다. 공정 배기 스트림이 IPA 농도 저감기(10)로 유입되어 처리되면서 공정 배기 스트림 내 IPA의 농도를 충분히 낮춰지고, 이후 습식 스크러버(30)로 전달되어 습식 스크러버(30)에서 IPA의 농도가 처리 목표치가 되도록 처리된 후 대기로 배출된다.
특히, 도 2b와 도 3에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 처리 시스템에서는 낮은 농도의 IPA를 함유하는 공정 배기 스트림을 처리하는 습식 스크러버(30)에서 사용된 용수를 높은 농도의 IPA를 함유하는 공정 배기 스트림을 처리하는 IPA 농도 저감기(10)에서 다시 사용함으로써 용수를 획기적으로 절약할 수 있다.
IPA 농도 저감기(10)는 분무부(11), 집진부(13), 습식 필터부(15), 및 제1수조부(17)를 포함할 수 있다. 도시한 예에서와 같이, 바람직한 IPA 농도 저감기(10)의 예는 요소들이 세로로 배치된 탑형(수직형)으로 설치될 수 있으나, 가로로 배치되는 수평형이나 다른 배치형태가 적용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 시스템에서는 분무부(11)와 전기 집진부(12)에서 1차적으로 고농도의 IPA를 처리한다. 이를테면, 공정 장치로부터 유입된 공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하는 분무부(11)와, 분무부(11)로부터 전달되는 공정 배기 스트림 중 미스트 및 미스트 결합된 성분을 집진하는 전기 집진부(13)를 포함할 수 있다.
분무부(11)에서는 가스 유입부(111)로 유입된 고농도의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하여 적어도 IPA의 일부가 미스트에 흡착되도록 한다. 분무부(11)에서 사용되는 용수는 순환수가 아닌 외부에서 공급된 새로운 용수일 수 있다. 전기 집진부(13)에서 미스트에 결합된 IPA를 포집한다. 분무부(11)와 전기 집진부(13)에서 사용되는 용수가 외부에서 새롭게 공급되는 용수일 수 있지만, 미스트로 분사되어 사용되기 때문에 실질적으로 적은 량이 소모된다.
습식 필터부(15)는 전기 집진부(12)를 통과한 공정 배기 스트림을 습식 처리하게 되며, 바람직하게는 제1수조부(17)에 수용된 용수를 순환시켜서 분사할 수 있다. 따라서, 제1수조부(17)의 물을 순환시켜서 배기 스트림과 접촉시키는 제1순환부(19)를 더 포함할 수 있다.
아래에서 자세하게 설명되는 바와 같이, 제1수조부(17)는 습식 스크러버(30)의 제2수조부에서 오버플로우 되는 용수를 전달받아서 사용한다. 제1수조부(17)는 IPA의 농도를 예를 들어 대략 4ppm 이하인 제1농도값 이하로 관리된다. 그 이상이 될 경우에는 제1수조부(17)에 구비된 용수 배출구(171)로 배출된다.
IPA 농도 저감기(10)에서 처리된 공정 배기 스트림은 습식 스크러버(30)로 전달되어 3차 처리가 수행된다.
도시한 바와 같이, 습식 스크러버(30)는 탑형의 장치일 수 있다. 습식 스크러버(30)는 아래에서부터 제2수조부(31)와 제2수조부(31) 상에 배치되어 공정 배기 스트림과 제2수조부(31)의 물이 접촉하는 물 접촉 영역(33)과 제2수조부(31) 내의 물이 물 접촉 영역(33)에서 공정 배기 스트림과 접촉하도록 순환시키는 제2순환부(35)와 처리된 공정 배기 스트림을 배출하는 가스 배출부(37)를 포함한다.
제2수조부(31)는 용수 보충라인(40)이 연결되어, 수용된 물이 일정 수위 이상이 되면 IPA 농도 저감기(10)의 제1수조부(17)로 오버플로우 되는 것일 수 있다.
IPA 농도 저감기(10)의 습식 필터부(15)에서 처리된 공정 배기 스트림을 습식 스크러버(30)로 전달하기 위한 통로(43)가 배치된다. 도시한 예에서는 습식 스크러버(30)의 하단이 연결되는 형태이지만, 이에 한정되지 않는다. 이를테면 다른 예로서 IPA 농도 저감기(10)에서 처리된 배기 스트림이 습식 스크러버(30)의 상단부위로 유입될 수 있고, 이 경우 가스 배출부가 하부부위에 배치될 수 있다.
습식 스크러버(30)의 제2수조부(31)에는 용수 보충라인(40)이 연결되어 외부로부터 새로운 용수를 공급받는다. 제2수조부(31)에 수용된 용수는 예를 들어 0.5ppm 이하의 낮은 IPA 농도(제2농도값)로 유지된다. 따라서, 제2수조부(31)의 IPA 농도가 제2농도값 이상이거나, 제1수조부(17)의 IPA의 농도값이 제1농도값 이상일 경우에 용수 보충라인(40)으로부터 용수를 공급받아서 제2수조부(31)와 제1수조부(17)의 IPA의 농도를 조절한다.
이하 본 발명의 시스템의 동작을 설명한다. IPA 농도 저감기(10)의 가스 유입구(111)로 유입된 공정 장치로부터의 공정 배기 스트림에 대해 분무부(11)가 물을 미스트로 분사한다.
이어, 공정 배기 스트림이 전기 집진부(12)를 통과하게 되며, 이때 전기 집진부에 의해 미스트와 더블어 미스트와 결합된 IPA 입자를 포집하여 공정 배기 스트림 내 IPA의 농도를 낮추는 1차 IPA 저감 처리를 수행한다. 참고적으로, 전기 집진부(12)의 전극은 일정한 주기적으로 세정수를 분사하여 세척할 수 있다.
계속하여, 공정 배기 스트림이 습식 필터부(15)를 통과하면서 2차 IPA 저감 처리가 수행된다. 습식 필터부(15)에서는 공정 배기 스트림에 통과하는 필터에 물을 분사하여 접촉시키는데, 이때는 제1수조부(17)에 수용된 용수를 제1순환부(19)가 순환시켜서 배기 스트림과 물을 접촉시킨다. 제1수조부(17)는 예를 들어 IPA의 농도가 제1농도값인 4ppm의 농도 이하로 유지되도록 한다. 만일 제1수조부(17)에 수용된 용수의 IPA 농도가 제1농도값을 초과할 경우에는 용수 배출구(171)를 통해 용수를 배출하면서, 제2수조부(31)로부터 오버플로우 되는 용수를 보충 받는다. 습식 스크러버(30)의 제2수조부(31)는 상대적으로 낮은 IPA 농도(예, 0.5ppm 이하)를 갖도록 유지하기 위해, 용수 보충라인(40)으로부터 새로운 용수를 보충 받게 되며, 이때 수위가 제2수조부(31)와 제1수조부(17) 사이의 격벽을 용수가 오버플로우 하게 되어 제2수조부(31)로 전달된다. 또한 제1수조부(17)에 수용된 용수의 IPA 농도가 제1농도값 보다 높을 경우에는 제2수조부(31)에 수용된 용수의 IPA 농도에 상관없이 용수 보충라인(40)을 통해 제1수조부(17)에 새로운 용수를 보충하여 오버플로우 시킴으로써 제2수조부(31)에 용수를 보충할 수 있다.
IPA 농도 저감기(10)에서 처리되어 습식 스크러버(30)로 전달되는 공정 배기 스트림은 IPA를 저농도로 함유하게 되며, 패킹이 적층된 물 접촉 영역(33)을 통과하면서 물과 접촉되어 IPA를 포함하여 스트림에 포함된 유해물질을 3차 처리하게 된다. 습식 스크러버(30)의 물 접촉 영역(33)에서는 제2순환부(35)에 의해 제2수조부(31)에 수용된 용수가 순환하여 분사된다.
습식 스크러버(30)에서 처리된 공정 배기 스트림은 IPA를 포함하는 유해물질이 목표치까지 낮아지게 되고, 가스 배출부(37)를 통해 외부로 배출된다.
이상과 같은 본 발명의 시스템은 다단계로 IPA를 처리함과 동시에 저농도 IPA 스트림을 처리에 사용된 용수를 고농도 IPA 스트림 처리에 재차 사용함으로써 폐수 발생을 획기적으로 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템의 효율을 테스트한 결과를 나타낸다.
도 4의 테스트 결과 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 미스트 분사 및 전기 집진, 그리고 습식 스크러버 처리 과정마다 IPA의 농도가 낮아지면서 최종적으로 IPA 농도가 목표치까지 감소한다. 따라서, 적은 량의 용수를 사용하면서 효율적으로 IPA 처리가 가능하다는 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
[부호의 설명]
10: IPA 농도 저감기 11: 분무부
13: 전기 집진부 15: 습식 필터부
17: 제1수조부 19: 제1순환부
30: 습식 스크러버 31: 제2수조부
33: 물 접촉 영역 35: 제2순환부
37: 가스 배출부 43: 통로
171: 용수 배출구

Claims (13)

  1. IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템으로서:
    공정 배기 스트림 중 적어도 IPA 농도를 저감시키는 IPA 농도 저감기; 및
    상기 IPA 농도 저감기에서 처리된 공정 배기 스트림을 전달받아 처리하는 습식 스크러버;를 포함하는, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 IPA 농도 저감기는:
    공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하는 분무부; 및
    상기 분무부로부터 전달되는 공정 배기 스트림 중 미스트 및 미스트 결합된 성분을 집진하는 전기 집진부;를 포함하는, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 IPA 농도 저감기는 상기 전기 집진부로부터 전달받은 공정 배기 스트림을 습식 필터 처리하는 습식 필터부를 더 포함하는, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 IPA 농도 저감기는 적어도 상기 습식 필터부에서 사용되는 물이 수용된 제1수조부를 더 포함하는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 습식 스크러버는:
    제2수조부;
    상기 제2수조부 상에 배치되어 공정 배기 스트림과 상기 제2수조부의 물이 접촉하는 물 접촉 영역;
    상기 제2수조부 내의 물이 상기 물 접촉 영역에서 공정 배기 스트림과 접촉하도록 순환시키는 제2순환부; 및
    처리된 공정 배기 스트림을 배출하는 가스 배출부;를 포함하는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2수조부는 용수 보충라인이 연결되어, 수용된 물이 일정 수위 이상이 되면 오버플로우 되는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1수조부는 상기 제2수조부로부터 오버플로우 되는 물을 전달받고,
    상기 습식 필터부에서는 상기 제1수조부의 물이 순환되어 분사되는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1수조부에 수용된 물은 IPA에 대한 농도가 제1농도값 이하로 유지되고,
    상기 제2수조부에 수용된 물은 IPA에 대한 농도가 상기 제1농도값 보다 낮은 제2농도값으로 유지되는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  9. IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템으로서:
    공정 배기 스트림 중에서 적어도 IPA 농도를 저감시키는 IPA 농도 저감기; 및
    상기 IPA 농도 저감기에서 처리된 공정 배기 스트림을 전달받아 처리하는 습식 스크러버;를 포함하고,
    상기 IPA 농도 저감기는 상기 습식 스크러버에서 사용된 물을 전달받아 사용하는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 IPA 농도 저감기는 제1수조부와 상기 제1수조부의 물이 순환되어 공정 배기 스트림과 접촉되는 습식 필터부를 포함하고,
    상기 습식 스크러버는 제2수조부와 상기 제2수조부의 물을 순환되어 공정 배기 스트림과 접촉되는 물 접촉 영역을 포함하는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1수조부와 상기 제2수조부에 수용된 물은 각기 정해진 IPA 농도로 유지되고,
    상기 제2수조부는 상기 제1수조부 보다 IPA 농도가 낮게 유지되는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1수조부와 상기 제2수조부에 각각 수용된 물의 각각 정해진 IPA 농도로 유지하기 위해, 상기 제2수조부에는 용수 보충라인이 연결되고, 상기 제1수조부에는 용수 배출구가 형성된 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 IPA 농도 저감기는 공정 배기 스트림에 물을 미스트로 분사하는 분무부와, 상기 분무부로부터 전달되는 공정 배기 스트림 중 미스트 및 미스트 결합된 성분을 집진하는 전기 집진부를 더 포함하는 것인, IPA를 포함하는 공정 배기 스트림의 처리 시스템.
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