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KR20030004660A - Cleaning method of exhaust gas containing ammonia/hydrogen mixtures and the apparatus therefor - Google Patents

Cleaning method of exhaust gas containing ammonia/hydrogen mixtures and the apparatus therefor Download PDF

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KR20030004660A
KR20030004660A KR1020010040269A KR20010040269A KR20030004660A KR 20030004660 A KR20030004660 A KR 20030004660A KR 1020010040269 A KR1020010040269 A KR 1020010040269A KR 20010040269 A KR20010040269 A KR 20010040269A KR 20030004660 A KR20030004660 A KR 20030004660A
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exhaust gas
residual gas
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Abstract

본 발명은 암모니아/수소 혼합가스가 함유된 배가스 정화방법 및 그 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 반도체 제조공정에서 배출되는 배가스 중 입자상 물질을 다공성 필터를 이용하여 제거하고 암모니아/수소 혼합가스를 암모니아 분해용 촉매와 잔류가스 처리용 촉매가 충진된 반응기를 이용하여 질소와 물로 전환시켜 정화하는 방법 및 그 장치를 제공한다. 본 발명 배가스 정화방법은 배가스에 함유되어 있는 고유량, 고농도 암모니아/수소 혼합가스를 효과적으로 제거할 수 있으므로 반도체 및 기타 화학 공정중의 환경오염물질을 처리하는데 유효하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a flue gas purification method containing ammonia / hydrogen mixed gas and an apparatus thereof. Specifically, the present invention removes particulate matter from the exhaust gas discharged from the semiconductor manufacturing process using a porous filter and converts the ammonia / hydrogen mixed gas into nitrogen and water using a reactor filled with a catalyst for ammonia decomposition and a catalyst for residual gas treatment. It provides a method and apparatus for purification. The exhaust gas purification method of the present invention can effectively remove high flow rate and high concentration ammonia / hydrogen mixed gas contained in exhaust gas, and thus can be effectively used to treat environmental pollutants in semiconductor and other chemical processes.

Description

암모니아/수소 혼합가스가 함유된 배가스 정화방법 및 그 장치 {Cleaning method of exhaust gas containing ammonia/hydrogen mixtures and the apparatus therefor}Cleaning method of exhaust gas containing ammonia / hydrogen mixtures and the apparatus therefor}

본 발명은 배가스에 함유된 입자상 물질과 암모니아/수소 혼합가스의 정화방법 및 그 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 반도체 제조공정에서 배출되는 배가스에 함유된 입자상 물질과 암모니아/수소 혼합가스를 다공성 필터와 촉매를 이용하여 정화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying particulate matter and ammonia / hydrogen mixed gas contained in flue gas, and more particularly, to a particulate filter and ammonia / hydrogen mixed gas contained in flue gas discharged from a semiconductor manufacturing process. A method and apparatus for purifying with a catalyst are provided.

반도체 제조 공정은 웨이퍼의 세정공정, 산화공정, 확산공정, 사진 감광 및 형성공정, 식각공정, 증착공정 등의 연속적인 화학공정으로 구성되어 있다. 이러한 과정 중에 인체에 유독하고 부식성이 강한 가스인 Cl2, HCl, BCl3, F2, HF, BF3, HBr, PFCs (Perfluorinated Compounds), SiH4, Si2H6, SiH2Cl2, NH3, PH3또는 AsH3등이 사용되는 데, 이들 유독성 가스의 일부는 공정 중 소비되고, 반응하지 않은 나머지 유독성 가스는 외부로 배출된다.The semiconductor manufacturing process is composed of a continuous chemical process such as a wafer cleaning process, an oxidation process, a diffusion process, a photosensitive and forming process, an etching process, and a deposition process. During this process, toxic and corrosive gases such as Cl 2 , HCl, BCl 3 , F 2 , HF, BF 3 , HBr, PFCs (Perfluorinated Compounds), SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , NH 3 , PH 3 or AsH 3 and the like are used, some of these toxic gases are consumed in the process and the remaining unreacted toxic gases are released to the outside.

반도체 제조 공정 중 특히 질화 필름 제조공정(Nitride Film Process)에서는 고유량, 고농도의 암모니아/수소 혼합가스가 사용된다. 암모니아는 무색 유독성의 발화성 가스로서 인체 및 생태계에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서, 대기 중에 배출하기 전에 반드시 허용 한계치(25ppm 이하)까지 제거하도록 규정되어 있다 (OSHA, Occupational Safety & Health Administration). 수소는 발화 범위(발화 하한치: 4%, 발화 상환치: 75%)가 넓어 산업공장의 화재 및 폭발의 원인이 될 수 있으므로 수소가스도 대기 중으로 배출하기 전에 폭발 하한치(4%) 이하의 농도까지 제거하여야 한다 (OSHA, Occupational Safety & Health Administration).In the semiconductor manufacturing process, particularly in the nitride film process, a high flow rate and a high concentration of ammonia / hydrogen mixed gas are used. Ammonia is a colorless, toxic, flammable gas that is known to have a great effect on humans and ecosystems. Therefore, it is mandatory to remove the limit to 25 ppm or less (OSHA, Occupational Safety & Health Administration) before discharge to the atmosphere. Hydrogen has a wide range of ignition (lower limit of ignition: 4%, redemption value: 75%), which may cause fire and explosion in industrial plants. Therefore, hydrogen gas may be lowered to the lower limit of explosion (4%) before being discharged to the atmosphere. Must be removed (OSHA, Occupational Safety & Health Administration).

암모니아 및 수소가 함유된 배가스의 정화방법으로는 연소식법(combustion method), 습식법 (wet scrubbing method) 및 흡착식법 (adsorption method)이 사용되고 있다. 연소식법 (combustion method)은 암모니아/수소 혼합가스가 함유된 배가스에 공기를 주입시켜 고온 연소하여 제거하는 방법이다. 연소식법은 850℃이상의 높은 온도에서 연소반응을 실시하기 때문에 내 알칼리성이 높은 고가의 재질 사용이 필수적이며, 암모니아 가스의 낮은 불꽃 전달 속도로 인하여 불꽃이 꺼지는 것을 방지하기 위하여 보조 불꽃을 필요로 하므로 장치가 복잡하고, 2차 대기오염 물질인 질소산화물 (NOx)이 다량 발생되는 단점이 있다. 미국특허 3,467,491 및 4,179,407에는 암모니아의 고온 연소시 질소산화물이 다량 발생되는 단점을 해결하기 위하여, 300℃ 이하의 반응조건에서 금속촉매로 암모니아를 산화·분해시켜 질소와 물로 전환하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이 방법은 고유량, 고농도의 암모니아/수소 혼합가스가 유입될 경우, 암모니아의 제거효율이 떨어질 뿐만 아니라 암모니아의 산화에 의하여 발생되는 질소산화물(NOx)을 제어하기 어려운 문제점이 있다.Combustion method, wet scrubbing method and adsorption method are used for the purification of flue gas containing ammonia and hydrogen. The combustion method is a method of injecting air into a flue gas containing ammonia / hydrogen mixed gas and removing it by high temperature combustion. Since the combustion method performs combustion reaction at high temperature above 850 ℃, it is necessary to use expensive materials with high alkali resistance, and the auxiliary flame is required to prevent the flame from extinguishing due to the low flame transfer rate of ammonia gas. The device is complicated and a large amount of nitrogen oxides (NOx), which are secondary air pollutants, are generated. US Patent 3,467,491 and 4,179,407 propose a method for converting nitrogen and water by oxidizing and decomposing ammonia with a metal catalyst in a reaction condition of 300 ° C. or less in order to solve the disadvantage that a large amount of nitrogen oxides are generated during high temperature combustion of ammonia. However, this method has a problem that it is difficult to control nitrogen oxide (NOx) generated by oxidation of ammonia as well as the removal efficiency of ammonia when high flow rate, high concentration of ammonia / hydrogen mixed gas is introduced.

습식법 (wet scrubbing method)은 암모니아 가스의 물에 대한 용해도 특성을 이용하여 암모니아에 물을 분무시켜 제거하는 방법이다. 습식법은 암모니아 가스의 제거효율이 60-75% 정도로 낮고, 다량의 공업용수가 소요되는 단점이 있다. 또한, 암모니아수와 같은 강알칼리성 폐수의 중화를 위하여 다량의 중화 처리제 (황산 등)가 소요되며 중화된 폐수의 최종 처리를 위하여 폐수처리장의 시설이 필요하게 되어 연간 유지비가 많이 소요되고, 암모니아수 저장 탱크는 이의 증기압에 해당되는 양만큼 기체화되어 대기 중으로 방출되게 되기 때문에 이를 제거하기 위한 후처리 장치가 필요하다. 나아가, 습식법으로 암모니아/수소 혼합가스를 처리하는 경우에는, 수소의 물에 대한 용해도가 매우 낮기 때문에 수소 가스가 제거되지 않는다. 이를 해결하기 위하여 습식법 후단부에 연소식법을 도입하여 수소를 제거하는 방법이 시도되었다. 그러나, 이 경우에는 습식 제거장치 후단부에서 발생되는 미반응 암모니아가 질소산화물로 전환되어 2차 대기오염 물질이 발생되는 문제점이 있다.The wet scrubbing method removes ammonia by spraying water on it using the solubility of water in the ammonia gas. The wet method has a disadvantage in that the removal efficiency of ammonia gas is as low as 60-75% and a large amount of industrial water is required. In addition, a large amount of neutralizing agent (sulfuric acid, etc.) is required to neutralize strong alkaline wastewater such as ammonia water, and a wastewater treatment plant is required for the final treatment of the neutralized wastewater, and the annual maintenance cost is high. There is a need for a post-treatment device to remove this since it will be vaporized and released into the atmosphere by an amount corresponding to its vapor pressure. Furthermore, in the case of treating the ammonia / hydrogen mixed gas by the wet method, since the solubility of hydrogen in water is very low, the hydrogen gas is not removed. In order to solve this problem, a method of removing hydrogen by introducing a combustion method at the rear end of the wet method has been attempted. However, in this case, there is a problem in that unreacted ammonia generated at the rear end of the wet removal device is converted to nitrogen oxide to generate secondary air pollutants.

흡착식법(adsorption method)은 흡착제를 이용하여 암모니아를 흡착 제거하는 방법이다. 흡착식법은 암모니아 제거효율이 높고 2차 오염물질이 배출되지 않는 장점이 있으므로 최근에 많이 사용되고 있다 (미국특허공보 제5,320,817호; 미국특허공보 제5,597,540호; 미국특허공보 제5,632,964호). 그러나, 이 방법은 흡착제의 암모니아 가스에 대한 흡착능력 (Liter-암모니아/Liter-흡착제)이 한정되어 있어서 유입되는 암모니아의 유량 및 농도에 따라 흡착제를 자주 교환하여야 하는 어려움이 있다. 즉, 고유량, 고농도의 암모니아/수소 혼합가스가 흡착제에 유입될 경우, 흡착제의 교환 주기가 짧아지게 되어 운전의 효율성이 떨어지고 비용이 증가하게 된다. 예를 들면, 20 L/min의 고유량 암모니아가 암모니아 처리능력이 100L-암모니아/L-흡착제이고 충진량이 200 L인 흡착제 층에 유입될 경우, 흡착제의 평균수명은약 1.8일로 매우 짧다. 또한, 고유량, 고농도의 암모니아가 유입되는 경우에는 발생하는 흡착열에 의하여 흡착성능이 떨어지게 되는 단점이 있기 때문에 주로 저유량, 저농도의 암모니아 배가스 처리에 한정시켜 사용하고 있다. 이 방법에 의하면 또한 흡착제가 수소를 제거하지 못하는 단점이 있다.The adsorption method is a method of adsorbing and removing ammonia using an adsorbent. The adsorption method has been widely used in recent years because it has a high ammonia removal efficiency and does not discharge secondary pollutants (US Patent No. 5,320,817; US Patent No. 5,597,540; US Patent No. 5,632,964). However, this method is limited in the adsorption capacity (Liter -ammonia / Liter -adsorbent ) to the ammonia gas of the adsorbent , it is difficult to frequently exchange the adsorbent according to the flow rate and concentration of the incoming ammonia. In other words, when a high flow rate and a high concentration of ammonia / hydrogen mixed gas are introduced into the adsorbent, the exchange cycle of the adsorbent is shortened, resulting in low operation efficiency and increased cost. For example, if 20 L / min of high flow rate ammonia enters the adsorbent bed with ammonia treatment capacity of 100 L -ammonia / L -adsorbent and 200 L charge, the average lifetime of the adsorbent is very short, about 1.8 days. In addition, when high flow rate and high concentration of ammonia is introduced, the adsorption performance is deteriorated due to the adsorption heat generated. Therefore, it is mainly limited to low flow rate and low concentration of ammonia flue gas treatment. This method also has the disadvantage that the adsorbent does not remove hydrogen.

최근 상기 문제점을 해결하기 위하여 고유량, 고농도의 암모니아를 촉매를 이용하여 수소와 질소로 분해시킨 다음, 미반응 잔류 암모니아를 흡착제를 이용하여 제거하는 방법이 제시되었다 (미국특허 US 5,632,964). 그러나, 상기 방법은 1-20% 농도의 암모니아의 처리에 한정되어 있으며, 암모니아 분해시 발생되는 수소의 제거방법을 제시하고 있지 않다. 상기 방법에 의해 암모니아/수소 가스를 처리하는 경우, 암모니아 분해용 촉매 반응기 (450-1200℃)로부터 유입되는 고온의 미반응 암모니아 가스를 흡착제와 반응시켜 제거하기 위하여 흡착반응기의 온도를 적정 온도(0-90℃)로 조절하여야 한다. 이에 따라 냉각장치가 필요하고 시스템이 대형화될 수 밖에 없다. 또한, 상기 방법은 촉매 전단에 전처리 필터층을 설치하지 않아서 배가스에 포함된 촉매독 성분인 금속 및 금속산화물 형태의 입자상 물질이 유입될 경우, 촉매가 쉽게 피독되어 활성저하가 야기될 수 있는 단점이 있다.In order to solve the above problem, a method of decomposing high flow rate and high concentration of ammonia into hydrogen and nitrogen using a catalyst and then removing unreacted residual ammonia using an adsorbent has been proposed (US Pat. No. 5,632,964). However, the method is limited to the treatment of ammonia at a concentration of 1-20%, and does not suggest a method for removing hydrogen generated during ammonia decomposition. In the case of treating ammonia / hydrogen gas by the above method, the temperature of the adsorption reactor is adjusted to an appropriate temperature (0) in order to remove high temperature unreacted ammonia gas flowing from the ammonia decomposition catalyst reactor (450-1200 ° C.) by reacting with the adsorbent. -90 ℃). As a result, a cooling device is required and the system becomes large. In addition, the method does not provide a pretreatment filter layer at the front end of the catalyst, when the particulate matter in the form of metal and metal oxides, which are catalyst poison components included in the exhaust gas, has a disadvantage that the catalyst can be easily poisoned to cause deactivation. .

이에 본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 배가스 정화방법을 연구하던 중 다공성 필터와 촉매를 이용한 효율적인 배가스 정화방법 및 장치를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors completed the present invention by developing an efficient exhaust gas purification method and apparatus using a porous filter and a catalyst while studying the exhaust gas purification method for solving the problems of the prior art.

본 발명은 반도체 제조공정 중에 발생되는 입자상 물질 및 암모니아/수소 혼합가스가 함유된 배가스 정화방법을 제공한다.The present invention provides a flue gas purification method containing particulate matter and ammonia / hydrogen mixed gas generated during a semiconductor manufacturing process.

본 발명은 배가스에 함유된 입자상 물질 및 암모니아/수소 혼합가스의 제거를 위한 다공성 필터 및 촉매가 장착된 배가스 정화장치를 제공한다.The present invention provides an exhaust gas purifier equipped with a porous filter and a catalyst for removing particulate matter and ammonia / hydrogen mixed gas contained in the exhaust gas.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 배가스 정화장치를 도시한 것이다.1 shows an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 암모니아 분해용 반응기11: 배가스 유입구10: ammonia decomposition reactor 11: exhaust gas inlet

12: 다공성 필터층13: 암모니아 분해용 촉매층12: porous filter layer 13: catalyst layer for ammonia decomposition

14: 세라믹 축열체층15: 히터14: ceramic heat storage layer 15: heater

20: 잔류가스 처리용 반응기21: 배관20: residual gas treatment reactor 21: piping

22: 산화제 주입구23: 잔류가스 처리용 촉매층22: oxidant inlet 23: catalyst layer for the residual gas treatment

24: 정화가스 배출구30: 물 저장 탱크24: purge gas outlet 30: water storage tank

31: 오토 드래인 밸브32,35: 배수구31: Auto drain valve 32, 35: Drain

33: 물 주입 펌프34: 배관33: water injection pump 34: piping

제 1양태로 본 발명은 반도체 제조공정 중에 발생되는 입자상 물질 및 암모니아/수소 혼합가스가 함유된 배가스 정화방법을 제공한다. 구체적으로 본 발명은 배가스에 함유된 입자상 물질을 다공성 필터를 이용하여 제거한 다음 배가스의 암모니아/수소 혼합가스를 촉매를 이용하여 물과 질소로 전환시켜 배가스를 정화하는 방법을 제공한다. 본 발명의 정화방법은 고유량, 고농도의 암모니아/수소를 함유하는 배가스의 정화에 특히 유용하다.In a first aspect, the present invention provides a method for purifying exhaust gas containing particulate matter and ammonia / hydrogen mixed gas generated during a semiconductor manufacturing process. Specifically, the present invention provides a method for purifying exhaust gas by removing particulate matter contained in exhaust gas using a porous filter and then converting the ammonia / hydrogen mixed gas of the exhaust gas into water and nitrogen using a catalyst. The purifying method of the present invention is particularly useful for purifying flue gas containing high flow rate, high concentration of ammonia / hydrogen.

반도체 제조과정 중 식각공정에서는 Cl2, HCl, BCl3, F2, HF, HBr 등과 같은 부식성 기체 및 PFCs (CF4, C4F8, CHF3, SF6) 등과 같은 온실가스가 발생되고, 확산공정에서는 SiH4, Si2H6, SiH2Cl2, NH3, PH3등이 발생되며, 증착공정에서는 BF3, AsH3, PH3등의 배가스가 발생된다. 비메모리 반도체 제조공정에서는 AsH3/수소, PH3/수소, SiH4/수소 혹은 SiH2Cl2/수소 등의 혼합가스를 사용하고 있다. 특히 질화 필름 제조공정(Nitride Film Process)에서는 고유량, 고농도의 암모니아/수소 혼합가스가 사용되기 때문에, 이들 암모니아와 수소를 다량 가지고 있는 배가스의 효율적인 처리가 문제된다.During the semiconductor manufacturing process, the etching process generates corrosive gases such as Cl 2 , HCl, BCl 3 , F 2 , HF, HBr, and greenhouse gases such as PFCs (CF 4 , C4F 8 , CHF 3 , SF 6 ). In SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , NH 3 , PH 3 is generated, and in the deposition process, exhaust gas such as BF 3 , AsH 3 , PH 3 is generated. In the non-memory semiconductor manufacturing process, a mixed gas such as AsH 3 / hydrogen, PH 3 / hydrogen, SiH 4 / hydrogen or SiH 2 Cl 2 / hydrogen is used. In particular, since a high flow rate and a high concentration of ammonia / hydrogen mixed gas are used in the nitride film manufacturing process, efficient treatment of exhaust gases having a large amount of these ammonia and hydrogen is problematic.

본 발명 배가스 정화방법은, 배가스를 다공성 필터를 통과시켜 입자상 물질을 제거하는 임의 단계, 입자상 물질이 제거된 혼합가스를 암모니아 분해용 촉매와 반응시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계, 상기 수소와 분해되지 않은 암모니아를 함유하고 있는 잔류가스를 산화제와 혼합한 다음 잔류가스 처리용 촉매와 반응시켜 수소는 물로 잔류 암모니아는 물과 질소로 전환시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the exhaust gas purification method of the present invention, the exhaust gas is passed through a porous filter to remove particulate matter, and the mixed gas from which particulate matter is removed is reacted with a catalyst for decomposing ammonia to decompose ammonia into nitrogen and hydrogen. Residual gas containing undecomposed ammonia is mixed with an oxidant and then reacted with a catalyst for treating residual gas to convert hydrogen into water and residual ammonia into water and nitrogen.

본 발명의 정의상 "배가스"는 물질의 연소·합성·분해시 배출되는 기체상태의 물질로서, 특히, 반도체제조공정 또는 화학적 처리공정에서 배출되는 기체상태의 환경유해성 오염물질을 의미한다.In the definition of the present invention, "exhaust gas" refers to a gaseous substance emitted during combustion, synthesis, and decomposition of a substance, and in particular, refers to a gaseous environmental pollutant emitted during a semiconductor manufacturing process or a chemical treatment process.

본 발명의 방법에 의하여 배가스를 처리하기 전에 임의적으로(optionally) 배가스에 함유된 입자상 물질을 흡착제 혹은 섬유상 필터를 이용하여 제거할 수 있다. 상기 전처리 과정에 의하여 촉매 반응을 억제하는 입자상 물질들을 제거할 수 있기 때문에, 전처리 과정은 반드시 필수적인 것은 아니지만 이를 거치는 것이 바람직하다.Before the flue gas is treated by the method of the present invention, particulate matter contained in the flue gas may optionally be removed using an adsorbent or a fibrous filter. Since the particulate matter that inhibits the catalytic reaction can be removed by the pretreatment process, the pretreatment process is not necessarily required, but it is preferable to pass through the pretreatment process.

상기의 전처리 과정을 거치거나 또는 전처리 과정을 거치지 아니한 배가스를 다공성 필터에 통과시켜 입자상 물질을 제거한다. "입자상 물질"이란 물질의 파쇄·선별·퇴적·이적 기타 기계적 처리 또는 연소·합성·분해시 발생하는 미세한 물질로서 배가스에 포함된 입자상 물질은 0.001∼1000㎛정도 크기의 연무질(Aerosol)로 액체 또는 고체상으로 존재한다. 배가스에 함유된 입자상 물질은 주로 금속 및 금속산화물이며, 예를 들어 B, Si, As, P과 B2O3, SiO2, As2O3,As2O5, P2O3, P2O5들이 있다.The particulate matter is removed by passing the exhaust gas through the pre-treatment process or without the pre-treatment process through the porous filter. "Particulate matter" is a fine substance that arises from crushing, screening, depositing, transferring or other mechanical treatment or burning, synthesis, or decomposition of a substance. The particulate matter contained in the exhaust gas is an aerosol with a size of 0.001 to 1000㎛. Present in solid phase. Particulate matter contained in the flue gas is mainly metals and metal oxides, for example, B, Si, As, P and B 2 O 3 , SiO 2 , As 2 O 3 , As 2 O 5 , P 2 O 3 , P 2 There are O 5 .

상기 입자성 물질을 제거하기 위한 다공성 필터는 공극이 커서 입자상 물질의 축적에 따른 막힘현상이 없어 가스의 흐름이 제한 받지 않아야 하고, 입자상 물질과의 접촉면적이 넓어서 제거효율이 높은 것을 사용해야 한다. 예를 들어 세라믹 하니컴(Ceramic Honeycomb), 세라믹 폼(Ceramic Foam) 및 메탈릭 폼(Metallic Foam)을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다공성 필터는 별도의 반응기로 구성할 수도 있으나, 통상은 암모니아 분해용 반응기 하단부에 충진하여 사용한다. 이에 의하여 배가스에 함유된 입자상 물질과 다공성 필터와의 접촉면적 및 접촉시간을 증가시키므로서 입자상 물질을 물리·화학적 흡착을 통하여 효과적으로 제거할 수 있다.The porous filter for removing the particulate matter should not be limited because the air gap is large, there is no blockage due to the accumulation of particulate matter, and the contact area with the particulate matter should be used to have a high removal efficiency. For example, ceramic honeycomb, ceramic foam, and metallic foam may be used, but is not limited thereto. The porous filter may be configured as a separate reactor, but is usually used by filling the lower end of the reactor for ammonia decomposition. As a result, the contact area and the contact time between the particulate matter contained in the exhaust gas and the porous filter can be increased, and the particulate matter can be effectively removed through physical and chemical adsorption.

다공성 필터 부분을 거친 배가스는 입자상 물질들이 제거된 것으로서 이를 암모니아 분해용 촉매와 접촉시킨다. "암모니아 분해용 촉매"는 암모니아를 수소와 질소로 분해할 수 있는 것이면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 암모니아 분해용 촉매로는 바람직하게는 전이금속을 사용할 수 있다. 전이금속으로는 예를 들어, 코발트, 바나디움, 몰르브데늄, 텅스텐, 니켈 및 철 등이 있다. 한편, 700℃ 이상에서 암모니아의 분해반응을 실시할 경우, 열적 안정제를 첨가하는 것이 바람직하다. '열적 안정제'란 촉매의 활성성분이 고온에서 응결 (Sintering)되어 활성을 잃어버리는 것을 방지하는 물질로서 세륨 또는 란타늄 등을 사용할 수 있다.The flue-gas passing through the porous filter part is free of particulate matter and is contacted with a catalyst for ammonia decomposition. "Ammonia decomposition catalyst" can be used without particular limitation as long as it can decompose ammonia into hydrogen and nitrogen. As the catalyst for ammonia decomposition, a transition metal may be preferably used. Transition metals include, for example, cobalt, vanadium, molybdenum, tungsten, nickel and iron. On the other hand, when performing a decomposition reaction of ammonia at 700 degreeC or more, it is preferable to add a thermal stabilizer. 'Thermal stabilizer' may be cerium or lanthanum or the like as a material for preventing the active ingredient of the catalyst from being lost due to sintering at high temperatures.

암모니아 분해용 촉매 또는 암모니아 분해용 촉매 및 열적안정제는 하나 또는 그 이상 혼합하여 표면적이 큰 담체에 담지시켜 사용한다. 담체로는 알루미나,치타니아, 지루코니아, 실리카, 실리카-알루미나 및 제올라이트를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 발명 암모니아 분해용 촉매는 이를 다공성 필터와 하나의 반응기에 충진하는 경우에는 반응기의 다공성 필터층 위에 충진하여 사용하는 것이 바람직하다. 촉매의 충진량은 배가스의 암모니아 농도, 처리될 가스의 유속, 반응온도 및 촉매의 형태에 따라 조절할 수 있다. 촉매를 이용한 암모니아 분해시 반응온도는 400℃∼1000℃ 범위이며 바람직하게는 500℃∼800℃ 이다. 배가스의 반응온도는 암모니아 분해용 반응기에 장착된 히터로 예열 및 유지시킬 수 있다. 암모니아 분해용 반응기내에서 배가스의 공간속도 (SV)는 배가스내 함유된 암모니아 농도, 암모니아 분해촉매의 충진량 및 반응온도에 따라 결정되는 데, SV는 10 내지 100,000 h-1이며, 바람직하게는 100 내지 50,000 h-1범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.Ammonia decomposition catalysts or ammonia decomposition catalysts and thermal stabilizers are mixed and used on a carrier having a large surface area. The carrier may be alumina, chitania, zirconia, silica, silica-alumina and zeolite, but is not limited thereto. When the catalyst for ammonia decomposition of the present invention is filled in a porous filter and one reactor, the catalyst for ammonia decomposition is preferably used after being filled on the porous filter layer of the reactor. The filling amount of the catalyst can be adjusted according to the ammonia concentration of the exhaust gas, the flow rate of the gas to be treated, the reaction temperature and the type of catalyst. In the decomposition of ammonia using a catalyst, the reaction temperature is in the range of 400 ° C to 1000 ° C and preferably 500 ° C to 800 ° C. The reaction temperature of the flue gas can be preheated and maintained by a heater mounted in a reactor for decomposition of ammonia. The space velocity (SV) of the flue gas in the reactor for ammonia decomposition is determined by the concentration of ammonia contained in the flue gas, the filling amount of the ammonia decomposition catalyst, and the reaction temperature. The SV is 10 to 100,000 h −1 , preferably 100 to It is desirable to have a range of 50,000 h −1 .

암모니아 분해용 반응기내에서 암모니아 분해용 촉매를 통과하면서 온도가 상승된 배가스가 세라믹 축열체에서 열이 회수되어 잔류가스 처리용 반응기로 유입된다. 암모니아 분해반응은 흡열반응으로서 반응을 촉진시키기 위하여 외부에서 열을 공급하여 주어야 하는데, 세라믹 축열체는 반응기의 단열 및 반응 후 배출되는 열을 회수하는 역할을 하여 외부에서 공급되는 열 에너지를 줄일 있어 경제적인 운전을 도모할 수 있다. 세라믹 축열체는 하니컴, 폼, 구형 및 펠렛의 형태로 구성되며, 암모니아 분해용 촉매 반응기로부터 배출되는 열을 회수하는 것을 특징으로 한다.In the ammonia decomposition reactor, the exhaust gas whose temperature is raised while passing through the ammonia decomposition catalyst is recovered heat from the ceramic heat storage body and flows into the reactor for treating residual gas. The ammonia decomposition reaction is an endothermic reaction, and heat must be supplied from the outside in order to promote the reaction. The ceramic heat accumulator serves to recover heat released after the adiabatic reaction of the reactor and the reaction, thereby reducing the thermal energy supplied from the outside. I can plan driving. The ceramic heat storage body is composed of honeycomb, foam, sphere and pellet, and is characterized in that to recover the heat discharged from the catalytic reactor for ammonia decomposition.

위 과정에 의하여 배가스의 암모니아가 질소와 수소로 분해되고, 다음 단계에서는 수소와 미반응 암모니아를 잔류가스 처리용 촉매를 사용하여 물과 질소로 전환시킨다. "잔류가스 처리용 촉매"는 수소와 미반응 암모니아를 각각 물 또는 물과 질소로 전환할 수 있는 것이면 별다른 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명 잔류가스 처리용 촉매는 바람직하게는 금속 혹은 금속산화물을 사용할 수 있다. 금속으로는 예를 들어 백금, 팔라디움, 로지움 및 이리디움을 사용할 수 있고 금속산화물로는 몰리브덴 산화물, 텅그스텐 산화물, 바나디움 산화물을 사용할 수 있다. 상기 잔류가스 처리용 촉매가 고온에서도 활성을 유지하도록 열적 안정제를 첨가할 수 있다. 열적 안정제로는 세륨 또는 란타늄을 사용할 수 있다. 상기 잔류가스 처리용 촉매 또는 잔류가스 처리용 촉매 및 열적 안정제는 하나 또는 그 이상을 혼합하여 표면적이 큰 담체에 담지시켜 사용한다. 담체 종류는 상기 기재한 바와 같다.By the above process, ammonia in the flue gas is decomposed into nitrogen and hydrogen, and in the next step, hydrogen and unreacted ammonia are converted into water and nitrogen using a catalyst for treating residual gas. "Residual gas treatment catalyst" can be used without limitation as long as it can convert hydrogen and unreacted ammonia into water or water and nitrogen, respectively. The catalyst for treating residual gas of the present invention may preferably be a metal or a metal oxide. For example, platinum, palladium, rhodium and iridium may be used as the metal, and molybdenum oxide, tungsten oxide, or vanadium oxide may be used as the metal oxide. A thermal stabilizer may be added to maintain the activity of the catalyst for treating residual gas even at high temperatures. Cerium or lanthanum may be used as the thermal stabilizer. The residual gas treating catalyst or the residual gas treating catalyst and the thermal stabilizer are mixed and used on a carrier having a large surface area. Carrier types are as described above.

본 발명의 잔류가스 처리용 촉매는 잔류가스 처리용 반응기에 이를 충진하여 사용한다. 충진량은 잔류가스에 잔존하는 암모니아의 농도, 반응온도 및 사용되는 촉매 등에 따라 달라질 수 있다.The catalyst for treating residual gas of the present invention is used by filling it in a reactor for treating residual gas. The amount of filling may vary depending on the concentration of ammonia remaining in the residual gas, the reaction temperature and the catalyst used.

암모니아 분해용 반응기로부터 배출된 수소 및 잔류 암모니아를 포함하고 있는 잔류가스는 산화제와 혼합된 다음 잔류가스 처리용 반응기를 통과한다. 산화제로는 공기, 산소, 오존 및 과산화수소를 사용할 수 있다. 산화제와 혼합된 수소 및 잔류가스는 비불꽃 촉매반응에 의해 효과적으로 제거된다. 잔류가스 처리시 반응온도는 실온∼800℃이며 바람직하게는 100℃∼550℃이다.The residual gas containing hydrogen and residual ammonia discharged from the ammonia decomposition reactor is mixed with the oxidant and then passed through the reactor for treating residual gas. As the oxidizing agent, air, oxygen, ozone and hydrogen peroxide can be used. Hydrogen and residual gas mixed with the oxidant are effectively removed by nonflame catalysis. In the residual gas treatment, the reaction temperature is from room temperature to 800 ° C, preferably from 100 ° C to 550 ° C.

암모니아 분해 반응은 흡열반응으로 반응온도가 증가할수록 분해효율이 증가한다. 잔류가스 분해 반응은 발열반응이며 온도가 증가할수록 암모니아의 산화반응이 촉진되어 반응 부생성물인 질소산화물(NOx)이 증가한다. 따라서, 본 발명자들은 암모니아 및 잔류가스의 분해효율을 높이면서 반응 부생성물인 질소산화물의 농도를 감소시킬 수 있는 최적온도를 설정하기 위해 암모니아 분해용 촉매 및 잔류가스 처리용 촉매가 충진된 반응기의 온도를 변화시키면서 배가스를 처리하였다.The ammonia decomposition reaction is an endothermic reaction and the decomposition efficiency increases as the reaction temperature increases. The residual gas decomposition reaction is exothermic, and as the temperature is increased, the oxidation reaction of ammonia is accelerated to increase the NOx, a by-product of the reaction. Therefore, the inventors of the present invention have set the temperature of a reactor filled with a catalyst for ammonia decomposition and a catalyst for treating residual gas in order to set an optimum temperature for reducing the concentration of nitrogen oxide as a reaction byproduct while improving the decomposition efficiency of ammonia and residual gas. Flue gas was treated with varying.

그 결과, 암모니아 분해용 반응기의 온도를 400에서 750℃까지 변화시키면서 암모니아, 수소 및 질소를 각각 30∼35%의 농도로 주입했을 때 온도가 증가할수록 반응기 출구의 암모니아 가스 농도가 감소함을 알 수 있었다(표 1). 또한, 잔류가스 처리용 반응기의 온도를 200에서 700℃까지 변화시키면서 암모니아, 수소 및 질소를 30∼35%의 농도로 주입했을 때 온도가 증가할수록 암모니아 및 수소가스의 농도는 감소되었으나 반응기 출구의 질소산화물 농도가 증가됨을 알 수 있었다 (표 2). 상기와 같은 결과로부터 본 발명자들은 암모니아 분해용 반응기의 온도를 750℃로 고정하고 잔류가스 처리용 반응기의 온도를 150℃로 고정한 다음 암모니아, 수소 및 질소를 10∼70%의 농도로 주입하였을 때 암모니아 가스 및 수소가스를 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다(표 3, 표 4).As a result, when the ammonia decomposition reactor temperature was changed from 400 to 750 ° C. and ammonia, hydrogen and nitrogen were injected at concentrations of 30 to 35%, the ammonia gas concentration at the outlet of the reactor decreased as the temperature increased. (Table 1). In addition, when ammonia, hydrogen, and nitrogen were injected at a concentration of 30 to 35% while changing the temperature of the reactor for treating residual gas from 200 to 700 ° C, the concentration of ammonia and hydrogen gas decreased with increasing temperature, but the nitrogen at the outlet of the reactor was decreased. It was found that the oxide concentration was increased (Table 2). From the above results, the present inventors fixed the temperature of the reactor for ammonia decomposition at 750 ° C., fixed the temperature of the reactor for residual gas treatment at 150 ° C., and then injected the ammonia, hydrogen, and nitrogen at a concentration of 10 to 70%. It was confirmed that the gas and hydrogen gas can be effectively removed (Table 3, Table 4).

제 2양태로 본 발명은 배가스에 함유된 입자상 물질 및 암모니아/수소 혼합가스의 제거를 위한 다공성 필터 및 촉매가 장착된 배가스 정화장치를 제공한다.In a second aspect the present invention provides an exhaust gas purifier equipped with a porous filter and a catalyst for the removal of particulate matter and ammonia / hydrogen mixed gas contained in the exhaust gas.

본 발명 배가스 정화장치는 배가스내의 입자성 물질을 제거하고 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 작용을 하는 암모니아 분해용 반응기(10);The exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a reactor for decomposing ammonia (10), which serves to remove particulate matter in the exhaust gas and decompose ammonia into nitrogen and hydrogen;

상기 암모니아 분해용 반응기로부터 유입된 수소를 물로 전환하고 잔류 암모니아 가스를 물과 질소로 분해하는 잔류가스 처리용 반응기(20);A reactor for treating residual gas for converting hydrogen introduced from the ammonia decomposition reactor into water and decomposing residual ammonia gas into water and nitrogen;

상기 잔류가스 처리용 반응기로부터 생성된 물의 저장 및 잔류가스 처리용 반응기의 온도 조절을 위한 물저장탱크(30)로 구성되어 있다 (도 1).It is composed of a water storage tank 30 for the storage of water generated from the residual gas treatment reactor and the temperature control of the residual gas treatment reactor (FIG. 1).

암모니아 분해용 반응기(10)는 그 하단 일측에 설비된 배가스 유입구(11)와 반응기의 하단부에 다공성 필터가 충진된 다공성 필터층(12)과 상기 다공성 필터층의 상단에 암모니아 분해용 촉매가 충진된 암모니아 분해용 촉매층(13)과 상기 암모니아 분해용 촉매층 상단에 세라믹 축열체가 충진된 세라믹 축열체층(14) 및 다공성 필터층(12)과 암모니아 분해용 촉매층(13) 주위에 반응기 내의 온도조절을 위해 장착된 히터(15)로 구성되어 있다. 상기 세라믹 축열체는 하니컴, 폼, 구형 및 펠렛의 형태로 구성되며, 암모니아 분해용 촉매 반응기로부터 배출되는 열을 회수하는 것을 특징으로 한다.The ammonia decomposition reactor 10 includes an exhaust gas inlet 11 installed at one end of the ammonia, a porous filter layer 12 filled with a porous filter at a lower end of the reactor, and an ammonia decomposition filled with a catalyst for ammonia decomposition at the top of the porous filter layer. The heater is mounted to adjust the temperature in the reactor around the ceramic heat accumulator layer 14 and the porous filter layer 12 and the catalyst layer 13 for ammonia decomposition filled with a ceramic heat accumulator on top of the catalyst layer 13 and the ammonia decomposition catalyst layer. It consists of 15). The ceramic heat storage body is configured in the form of honeycomb, foam, sphere and pellets, characterized in that for recovering the heat discharged from the catalytic reactor for ammonia decomposition.

잔류가스 처리용 반응기 (20)는 암모니아 분해용 반응기(10)와 잔류가스 처리용 반응기를 연결하는 배관(21)과 상기 배관의 일측과 연결된 산화제 주입구(22)와 반응기내에 잔류가스 처리용 촉매가 충진된 잔류가스 처리용 촉매층(23) 및 반응기 하단 일측에 구비된 정화가스 배출구(24)로 구성되어 있다. 정화가스 배출구(24)는 경사가 져 있어 배관에 응축된 물이 자연 낙하하여 잔류가스 처리용 반응기 하단부에 모이게 된다.Residual gas treatment reactor 20 is a pipe 21 connecting the ammonia decomposition reactor 10 and the residual gas treatment reactor, the oxidant inlet 22 connected to one side of the pipe and the catalyst for the residual gas treatment in the reactor It is composed of a catalyst layer 23 for treating residual gas and a purge gas outlet 24 provided at one side of the bottom of the reactor. The purge gas outlet 24 is inclined so that the water condensed in the pipe naturally falls and collects at the lower end of the reactor for treating residual gas.

물 저장 탱크(30)는 잔류가스 처리용 반응기(20) 하단부와 연결되어 있으며 오토 드래인 밸브(31)가 장착된 배수구(32)와 암모니아 분해용 반응기(10)와 잔류가스 처리용 반응기(20)를 연결하는 배관(21)에 물을 공급하는 물 주입 펌프(33)가 장착된 배관(34) 및 물 저장 탱크(30)의 일측에 설치되어 있는 배수구(35)로 구성되어 있다. 오토 드래인 밸브는 잔류가스 처리용 반응기 하단부에 모인 물이 일정한 수위를 넘어서면 자동적으로 작동하여, 물을 배수구를 통하여 물 저장 탱크로 이송한다. 물 저장 탱크(30)는 물이 일정한 수위를 넘으면 오버플로(Over-flow)되어 물 저장 탱크와 연결설치된 배수구를 통하여 배출된다. 물 주입 펌프(33)는 잔류가스 처리용 반응기(20)의 온도가 550℃ 이상이 되면 자동적으로 작동되어, 물 저장 탱크에 저장된 물을 잔류가스 처리용 반응기에 주입되어 반응기의 과열을 방지한다.The water storage tank 30 is connected to the lower end of the residual gas treatment reactor 20 and has a drain port 32 equipped with an auto drain valve 31, a reactor for ammonia decomposition 10 and a reactor for residual gas treatment 20. It is composed of a pipe 34 equipped with a water infusion pump 33 for supplying water to the pipe 21 for connecting the pipe) and a drain hole 35 provided on one side of the water storage tank 30. The auto drain valve operates automatically when the water collected at the bottom of the reactor for residual gas treatment exceeds a certain level, and transfers the water to the water storage tank through the drain. The water storage tank 30 overflows when water exceeds a predetermined level and is discharged through a drain hole connected to the water storage tank. The water injection pump 33 is automatically operated when the temperature of the residual gas treatment reactor 20 becomes 550 ° C. or more, and water stored in the water storage tank is injected into the residual gas treatment reactor to prevent overheating of the reactor.

이하 본 발명 배가스 정화장치의 작용을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

반도체 제조 공정에서 배출되는 입자상 물질 함유 배가스는 배가스 유입구(11)을 통하여 다공성 필터층(12), 암모니아 분해용 촉매층(13), 세라믹 축열체층(14)이 충진되어 있고 히터(15)에 의하여 가열되는 암모니아 분해용 반응기(10)를 통과하게 된다. 이때, 배가스에 함유된 금속 및 금속산화물 형태의 입자상 물질은 다공성 필터층(12)을 통과하면서 제거되고 입자크기가 큰 물질은 중력에 의하여 암모니아 분해용 반응기(10) 하단부에 하강하여 침적된다. 배가스에 포함된 암모니아/수소 혼합가스는 예열되어 암모니아 분해용 촉매층(13)을 통과하면서 암모니아는 수소와 질소로 분해되고, 세라믹 축열체(14)를 통과하면서 열이 회수된다. 암모니아 분해용 반응기(10)로부터 배관(21)을 통하여 유입되는 수소 및 미량의 잔류 암모니아는 산화제 주입구(22)로부터 유입되는 산화제와 혼합된 다음, 잔류가스 처리용 촉매(23)가 충진된 잔류가스 처리용 반응기(20)를 통과한다. 수소 및 잔류 암모니아는 촉매상에서 산화제와 비 불꽃 산화반응을 일으켜 수소는 물로, 잔류 암모니아는 물과 질소로 전환되어 제거된다. 정화된 배가스는 정화가스 배출구(24)를 통하여 대기 중으로 배출된다. 정화된 배가스에 포함된 수분은 배관에 응축되어 자연 낙하하여 잔류가스 처리용 반응기(20) 하단부에 고여있는 반응을 통하여 생성된 물과 합쳐지게 되고, 일정한 수위 이상이 되면 오토 드래인 밸브(31)가 열려 배수구(32)을 통하여 물 저장 탱크(30)에 저장된다. 물 저장 탱크(30)에 저장된 물은 일정한 수위를 넘으면 오버플로(Over-flow)하여 물 저장 탱크(30)와 연결된 배수구 (35)를 통하여 배출된다. 물 저장 탱크(30) 및 잔류가스 처리용 반응기(20)와 배관(34)으로 연결된 물 주입 펌프(33)는 잔류가스 처리용 반응기(20)가 550℃ 이상이 되면 작동하여 물을 잔류가스 처리용 반응기(20)에 주입함으로써 반응기의 가열을 방지한다.The particulate matter-containing exhaust gas discharged from the semiconductor manufacturing process is filled with the porous filter layer 12, the catalyst layer for ammonia decomposition 13, and the ceramic heat storage layer 14 through the exhaust gas inlet 11 and heated by the heater 15. Pass through the reactor 10 for ammonia decomposition. At this time, the particulate matter in the form of metal and metal oxide contained in the exhaust gas is removed while passing through the porous filter layer 12, the material having a large particle size is lowered and deposited on the lower end of the reactor for ammonia decomposition by gravity. The ammonia / hydrogen mixed gas contained in the exhaust gas is preheated and passed through the catalyst layer 13 for ammonia decomposition, while ammonia is decomposed into hydrogen and nitrogen, and heat is recovered while passing through the ceramic heat storage body 14. Hydrogen and trace amounts of residual ammonia introduced from the ammonia decomposition reactor 10 through the pipe 21 are mixed with the oxidant introduced from the oxidant inlet 22, and then the residual gas filled with the catalyst for treating residual gas 23. Pass through the reactor 20 for processing. Hydrogen and residual ammonia undergo a non-flame oxidation reaction with the oxidant on the catalyst, whereby hydrogen is converted to water and residual ammonia is converted to water and nitrogen. The purified flue gas is discharged to the atmosphere through the purge gas outlet 24. Moisture contained in the purified flue gas is condensed in the pipe and falls naturally and merges with water generated through the reaction accumulated in the lower end of the reactor 20 for residual gas treatment. Is opened and stored in the water storage tank 30 through the drain 32. When the water stored in the water storage tank 30 exceeds a predetermined level, the water overflows and is discharged through the drain hole 35 connected to the water storage tank 30. The water injection pump 33 connected to the water storage tank 30 and the residual gas treatment reactor 20 and the pipe 34 operates when the residual gas treatment reactor 20 reaches 550 ° C. or higher to treat the residual gas. Injection into the reactor 20 prevents the heating of the reactor.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

<실시예><Example>

실시예 1Example 1

암모니아 분해용 촉매 및 잔류가스 처리용 촉매의 제조Preparation of Ammonia Decomposition Catalyst and Residual Gas Treatment Catalyst

Co(NO3)26H2O(덕산약품) 12g을 증류수 12.68 ml에 용해시킨 다음, 이들 수용액에 Al2O3담체(Procatalyse) 20g을 넣어 대기 중에서 12시간 함침, 110℃에서 12시간 건조, 500℃에서 4시간 소성시켜 암모니아 분해용 13중량% CoO/Al2O3촉매를 제조하였다. H2PtCl6수용액(Pt 순도 25%, 한결골드) 0.2g을 증류수 15.85 ml에 넣어 혼합한 다음, 이들 수용액에 Al2O3담체(Procatalyse) 25g을 넣어 대기 중에서 12시간 함침, 110℃에서 12시간 건조, 500℃에서 4시간 소성시켜 잔류가스 처리용 0.1 중량% Pt/Al2O3촉매를 제조하였다.12 g of Co (NO 3 ) 2 6H 2 O (Duksan Chemical) was dissolved in 12.68 ml of distilled water, and 20 g of Al 2 O 3 carrier (Procatalyse) was added to these aqueous solutions for 12 hours of impregnation in air, and dried at 110 ° C for 12 hours. Firing at 500 ° C. for 4 hours to prepare a 13 wt% CoO / Al 2 O 3 catalyst for ammonia decomposition. 0.2 g of an aqueous solution of H 2 PtCl 6 (Pt purity 25%, Gold) was mixed in 15.85 ml of distilled water, and then 25 g of Al 2 O 3 carrier (Procatalyse) was impregnated in air for 12 hours. Time drying and calcining at 500 ° C. for 4 hours to prepare 0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 catalyst for residual gas treatment.

실시예 2-8Example 2-8

암모니아 분해용 반응기의 온도를 달리한 배가스의 정화Purification of flue gas at different temperatures of reactor for ammonia decomposition

상기 실시예 1의 13 중량% CoO/Al2O31g을 암모니아 분해용 반응기에 충진하고, 0.1 중량% Pt/Al2O3촉매 1g을 카본런덤 (Carbor undum, SiC) 1g과 혼합하여 잔류가스 처리용 반응기에 충진하였다. 암모니아 30 ml/min(30%), 수소 35ml/min(35%) 및 질소 35 ml/min(35%)를 혼합기에서 혼합한 다음, 암모니아 분해용 반응기에 유입시켰다. 또한, 암모니아 분해용 반응기 출구의 배관라인에 공기를 380 ml/min주입하여 혼합한 다음, 잔류가스 처리용 반응기에 통과시켰다. 이때, 잔류가스 처리용 반응기를 100℃로 고정시키고 암모니아 분해용 촉매 반응기의 온도를 400℃ 에서 750℃까지 변화시키면서 반응을 실시하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.1 g of 13 wt% CoO / Al 2 O 3 of Example 1 was charged into a reactor for ammonia decomposition, and 1 g of 0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 catalyst was mixed with 1 g of carbon lundum (Carbor undum, SiC) to obtain residual gas. Filled into the reactor for processing. Ammonia 30 ml / min (30%), hydrogen 35 ml / min (35%) and nitrogen 35 ml / min (35%) were mixed in a mixer and then introduced into the reactor for ammonia decomposition. In addition, 380 ml / min of air was injected into the pipe line at the outlet of the reactor for ammonia decomposition, mixed, and then passed through a reactor for treating residual gas. At this time, the reactor for treating residual gas was fixed at 100 ° C and the reaction was performed while changing the temperature of the catalytic reactor for decomposition of ammonia from 400 ° C to 750 ° C. The results are shown in Table 1.

암모니아 분해용 반응기의 온도변화에 따른 배가스의 제거정도Removal degree of flue gas according to temperature change of reactor for ammonia decomposition 실시예Example 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 가스 농도Gas concentration 암모니아분해용반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스처리용반응기Residual Gas Treatment Reactor 암모니아 분해용 반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스 처리용 반응기출구가스 농도Reactor Outlet Gas Concentration for Residual Gas Treatment 입구 NH3가스 농도Inlet NH 3 Gas Concentration 출구 NH3가스 농도Outlet NH 3 Gas Concentration NH3 NH 3 H2 H 2 NOxNOx 22 400400 100100 30%30% 16%16% 2.5%2.5% 00 <1ppm<1 ppm 33 500500 100100 30%30% 14%14% 1.7%1.7% 00 <1ppm<1 ppm 44 550550 100100 30%30% 5%5% 0.8%0.8% 00 <1ppm<1 ppm 55 600600 100100 30%30% 1.8%1.8% 0.2%0.2% 00 <1ppm<1 ppm 66 650650 100100 30%30% 0.19%0.19% 220ppm220 ppm 00 <1ppm<1 ppm 77 700700 100100 30%30% 200ppm200 ppm 22ppm22 ppm 00 <1ppm<1 ppm 88 750750 100100 30%30% 150ppm150 ppm 18ppm18 ppm 00 <1ppm<1 ppm

실험 결과, 암모니아 분해용 반응기의 온도가 증가할수록 암모니아 분해용 반응기 및 잔류가스 처리용 반응기의 출구 암모니아 가스 농도가 감소하였다 (표 1).As a result of the experiment, as the temperature of the ammonia decomposition reactor increased, the outlet ammonia gas concentration of the ammonia decomposition reactor and the residual gas treatment reactor decreased (Table 1).

실시예 9-14Example 9-14

잔류가스 처리용 반응기의 온도를 달리한 배가스의 정화Purification of flue gas at different temperatures of reactor for residual gas treatment

상기의 실시예 2-8의 암모니아 분해용 반응기를 750℃로 고정시키고 잔류가스 처리용 반응기를 200℃에서 700℃까지 변화시켜 반응을 실시하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.The reactor for ammonia decomposition of Example 2-8 was fixed at 750 ° C., and the reaction was performed by changing the reactor for residual gas treatment from 200 ° C. to 700 ° C. The results are shown in Table 2.

잔류가스 처리용 반응기의 온도변화에 따른 배가스 제거정도Exhaust gas removal degree according to temperature change of reactor for residual gas treatment 실시예Example 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 가스 농도Gas concentration 암모니아분해용반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스처리용반응기Residual Gas Treatment Reactor 암모니아 분해용 반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스 처리용 반응기출구가스 농도Reactor Outlet Gas Concentration for Residual Gas Treatment 입구 NH3가스 농도Inlet NH 3 Gas Concentration 출구 NH3가스 농도Outlet NH 3 Gas Concentration NH3 NH 3 H2 H 2 NOxNOx 99 750750 200200 30%30% 145ppm145 ppm 12ppm12 ppm 00 15ppm15 ppm 1010 750750 300300 30%30% 140ppm140 ppm 8ppm8 ppm 00 18ppm18 ppm 1111 750750 400400 30%30% 140ppm140 ppm 6ppm6 ppm 00 23ppm23 ppm 1212 750750 500500 30%30% 140ppm140 ppm 5ppm5 ppm 00 24ppm24 ppm 1313 750750 600600 30%30% 140ppm140 ppm 7ppm7 ppm 00 23ppm23 ppm 1414 750750 700700 30%30% 140ppm140 ppm 6ppm6 ppm 00 23ppm23 ppm

실험 결과, 잔류가스 처리용 반응기의 온도가 증가할수록 잔류가스 처리용 반응기의 출구 암모니아 가스 농도는 감소하는 경향을 나타냈다. 반면에 질소산화물 농도는 증가하는 경향을 나타냈다 (표 2).As a result of the experiment, the outlet ammonia gas concentration of the residual gas treatment reactor tended to decrease as the temperature of the residual gas treatment reactor increased. Nitrogen oxide concentrations, on the other hand, tended to increase (Table 2).

실시예 15Example 15

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

상기 실시예 2-8의 암모니아 분해용 반응기를 750℃로 고정시키고 잔류가스 처리용 반응기를 150℃로 고정시킨 다음 암모니아 10 ml/min(10%), 수소 45 ml/min(45%), 질소 45 ml/min(45%)를 혼합기에서 혼합한 다음, 암모니아 분해용 반응기에 유입시키고, 암모니아 분해용 반응기 출구 배관라인에 공기를 286 ml/min주입하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The reactor for ammonia decomposition of Example 2-8 was fixed at 750 ° C., and the reactor for residual gas treatment was fixed at 150 ° C., followed by ammonia 10 ml / min (10%), hydrogen 45 ml / min (45%), nitrogen 45 ml / min (45%) was mixed in the mixer, then introduced into the reactor for ammonia decomposition, and 286 ml / min air was injected into the reactor outlet piping line for the ammonia decomposition. The results are shown in Table 3.

실시예 16Example 16

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

상기 실시예 2-8의 암모니아 분해용 반응기를 750℃로 고정시키고 잔류가스 처리용 반응기를 150℃로 고정시킨 다음 암모니아 30 ml/min(30%), 수소 35 ml/min(35%), 질소 35 ml/min(35%)를 혼합기에서 혼합한 다음, 암모니아 분해용 반응기에 유입시키고, 암모니아 분해용 반응기 출구 배관라인에 공기를 380 ml/min주입하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The reactor for ammonia decomposition of Example 2-8 was fixed at 750 ° C., and the reactor for residual gas treatment was fixed at 150 ° C., followed by ammonia 30 ml / min (30%), hydrogen 35 ml / min (35%), nitrogen 35 ml / min (35%) was mixed in a mixer, then introduced into the reactor for ammonia decomposition, and 380 ml / min was injected into the reactor outlet piping line for the ammonia decomposition. The results are shown in Table 3.

실시예 17Example 17

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

상기 실시예 2-8의 암모니아 분해용 반응기를 750℃로 고정시키고 잔류가스 처리용 반응기를 150℃로 고정시킨 다음 암모니아 50 ml/min(50%), 수소 25 ml/min(25%), 질소 25 ml/min(25%)를 혼합기에서 혼합한 다음, 암모니아 분해용 반응기에 유입시키고, 암모니아 분해용 반응기 출구 배관라인에 공기를 475 ml/min주입하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.The reactor for ammonia decomposition of Example 2-8 was fixed at 750 ° C., and the reactor for residual gas treatment was fixed at 150 ° C., followed by ammonia 50 ml / min (50%), hydrogen 25 ml / min (25%), nitrogen 25 ml / min (25%) was mixed in a mixer, and then introduced into the reactor for ammonia decomposition, and 475 ml / min was injected into the reactor outlet piping line for ammonia decomposition. The results are shown in Table 3.

실시예 18Example 18

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

암모니아 70ml/min(70%), 수소 15ml/min(15%) 및 질소 15 ml/min(15%)를 혼합기에서 혼합한 다음 상기 실시예 15의 암모니아 분해용 반응기에 유입시키고, 암모니아 분해용 반응기 출구 배관라인에 공기를 570 ml/min주입하여 혼합하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.Ammonia 70ml / min (70%), hydrogen 15ml / min (15%) and nitrogen 15ml / min (15%) were mixed in a mixer, and then introduced into the reactor for ammonia decomposition of Example 15, and ammonia decomposition reactor 570 ml / min was injected into the outlet pipe line and mixed. The results are shown in Table 3.

본 발명 장치를 이용한 배가스 제거정도Exhaust gas removal degree using the device of the present invention 실시예Example 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 가스 농도Gas concentration 암모니아분해용반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스처리용반응기Residual Gas Treatment Reactor 암모니아 분해용 반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스 처리용 반응기출구가스 농도Reactor Outlet Gas Concentration for Residual Gas Treatment 입구 NH3가스 농도Inlet NH 3 Gas Concentration 출구 NH3가스 농도Outlet NH 3 Gas Concentration NH3 NH 3 H2 H 2 NOxNOx 1515 750750 150150 10%10% 40ppm40 ppm 5ppm5 ppm 00 4ppm4 ppm 1616 750750 150150 30%30% 140ppm140 ppm 15ppm15 ppm 00 10ppm10 ppm 1717 750750 150150 50%50% 600ppm600 ppm 18ppm18 ppm 00 65ppm65 ppm 1818 750750 150150 70%70% 950ppm950 ppm 14ppm14 ppm 00 60ppm60 ppm

실시예 19Example 19

암모니아 분해용 촉매 및 잔류가스 처리용 촉매의 제조Preparation of Ammonia Decomposition Catalyst and Residual Gas Treatment Catalyst

Ce(C2H3O2)3(AMR) 2.38g을 증류수 12.68ml에 녹인 다음, 이들 수용액에 13wt% CoO/Al2O320g을 넣어 대기중에서 12시간 함침, 110℃에서 12시간 건조, 500℃에서 4시간 소성시켜 암모니아 분해용 3중량% CeO2-13wt% CoO/Al2O3촉매를 제조하였다. Ce(C2H3O2)3(AMR) 2.38g을 증류수 12.68ml에 녹인 다음, 이들 수용액에 0.1wt% Pt/Al2O320g을 넣어 대기중에서 12시간 함침, 110℃에서 12시간 건조, 500℃에서 4시간 소성시켜 암모니아 분해용 3wt% CeO2-0.1wt% Pt/Al2O3촉매를 제조하였다.2.38 g of Ce (C 2 H 3 O 2 ) 3 (AMR) was dissolved in 12.68 ml of distilled water, and 20 g of 13 wt% CoO / Al 2 O 3 was added to these aqueous solutions, which was impregnated in air for 12 hours, and dried at 110 ° C. for 12 hours. Firing at 500 ° C. for 4 hours to prepare a 3 wt% CeO 2 -13 wt% CoO / Al 2 O 3 catalyst for ammonia decomposition. 2.38 g of Ce (C 2 H 3 O 2 ) 3 (AMR) was dissolved in 12.68 ml of distilled water, and then 20 g of 0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 was added to these aqueous solutions, which was impregnated in air for 12 hours, and dried at 110 ° C. for 12 hours. The mixture was calcined at 500 ° C. for 4 hours to prepare a 3 wt% CeO 2 -0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 catalyst for ammonia decomposition.

실시예 20Example 20

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

상기의 실시예 17의 3중량% CeO2-13wt% CoO/Al2O3촉매 1g을 암모니아 분해용 반응기에 충진하고, 0.1wt% Pt/Al2O3촉매 1g을 카보런덤(Carborundum, SiC) 1g과 혼합한 다음, 잔류가스 처리용 반응기에 충진하였다. 암모니아 분해 반응기 및 잔류가스 처리용 반응기의 온도를 각각 750℃ 및 150℃로 고정시켜 실시예 2-8와 같은 조건하에서 반응을 실시하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.1 g of the 3 wt% CeO 2 -13 wt% CoO / Al 2 O 3 catalyst of Example 17 was charged to a reactor for decomposing ammonia, and 1 g of 0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 catalyst was carborundum (SiC). After mixing with 1 g, it was charged into a reactor for treating residual gas. The ammonia decomposition reactor and the reactor for treating residual gas were fixed at 750 ° C. and 150 ° C., respectively, to carry out the reaction under the same conditions as in Example 2-8. The results are shown in Table 4.

실시예 21Example 21

본 발명 장치를 이용한 배가스의 정화Purification of Flue Gas Using Apparatus of the Invention

1000℃에서 4시간 소성한 3중량% CeO2-13중량% CoO/Al2O3및 3중량% CeO2-0.1 중량% Pt/Al2O3촉매를 각각 암모니아 분해용 반응기 및 잔류가스 처리용 반응기에 충진하여 상기 실시예 17과 같은 조건하에서 반응을 실시하였다. 그 결과를 표 4에 나타내었다.3 wt% CeO 2 -13 wt% CoO / Al 2 O 3 and 3 wt% CeO 2 -0.1 wt% Pt / Al 2 O 3 catalyst fired at 1000 ° C. for 4 hours, respectively The reactor was charged and reacted under the same conditions as in Example 17. The results are shown in Table 4.

본 발명 장치를 이용한 배가스의 제거정도Removal degree of exhaust gas using the device of the present invention 실시예Example 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 가스 농도Gas concentration 암모니아분해용반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스처리용반응기Residual Gas Treatment Reactor 암모니아 분해용 반응기Ammonia Decomposition Reactor 잔류가스 처리용 반응기출구가스 농도Reactor Outlet Gas Concentration for Residual Gas Treatment 입구 NH3가스 농도Inlet NH 3 Gas Concentration 출구 NH3가스 농도Outlet NH 3 Gas Concentration NH3 NH 3 H2 H 2 NOxNOx 2020 750750 150150 30%30% 220ppm220 ppm 21ppm21 ppm 00 15ppm15 ppm 2121 750750 150150 30%30% 0.2%0.2% 300ppm300 ppm 00 20ppm20 ppm

본 발명 배가스 정화방법은 배가스에 함유된 입자상 물질을 다공성 필터를 이용하여 효과적으로 제거함으로써 입자상 물질에 의한 촉매의 활성저하를 방지할 수 있으며 고유량, 고농도 암모니아/수소 혼합가스를 촉매를 이용하여 제거함으로써 조업의 안전성 및 연속 운전성을 향상시킬 수 있다.The exhaust gas purification method of the present invention can effectively remove the particulate matter contained in the exhaust gas by using a porous filter to prevent deactivation of the catalyst due to particulate matter, and by removing the high flow rate, high concentration ammonia / hydrogen mixed gas using the catalyst It can improve the safety and continuous operation of operation.

Claims (18)

배가스에 함유된 입자상 물질을 다공성 필터로 흡착 제거하는 단계; 그 결과로 나온 혼합가스를 가열하에 적어도 하나의 암모니아 분해용 촉매와 반응시켜 암모니아를 질소와 수소로 분해하는 단계; 그 결과로 나온, 수소와 잔류 암모니아를 포함하고 있는 잔류가스를 산화제와 혼합하여 잔류가스 처리용 촉매와 반응시켜 수소를 물로, 잔류 암모니아를 물과 질소로 전환시키는 것을 특징으로 하는 배가스 정화방법.Adsorbing and removing particulate matter contained in exhaust gas with a porous filter; Reacting the resulting mixed gas with at least one catalyst for ammonia decomposition under heating to decompose ammonia into nitrogen and hydrogen; And the resulting residual gas containing hydrogen and residual ammonia is mixed with an oxidant and reacted with a catalyst for the residual gas treatment to convert hydrogen into water and residual ammonia into water and nitrogen. 제1항에 있어서, 상기 다공성 필터는 세라믹 하니컴, 세라믹 폼 및 메탈릭 폼 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the porous filter is selected from ceramic honeycomb, ceramic foam and metallic foam. 제1항에 있어서, 상기 암모니아 분해용 촉매는 코발트, 바나디움, 몰리브데늄, 텅스텐, 니켈 및 철 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 배가스 정화방법The method of claim 1, wherein the catalyst for decomposing ammonia is selected from cobalt, vanadium, molybdenum, tungsten, nickel and iron. 제1항에 있어서, 암모니아 분해용 촉매와 열적 안정제를 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the catalyst for ammonia decomposition and the thermal stabilizer are mixed and used. 제1항에 있어서, 암모니아 분해용 촉매 또는 암모니아 분해용 촉매 및 열적 안정제를 알루미나, 치타니아, 지루코니아, 실리카, 실리카-알루미나, 제올라이트중에서 선택된 어느 하나에 담지시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein the catalyst for ammonia decomposition or the catalyst for ammonia decomposition and the thermal stabilizer are supported by being used on any one selected from alumina, chitania, zirconia, silica, silica-alumina, and zeolite. . 제1항에 있어서, 산화제는 공기, 산소, 오존 및 과산화수소 중에서 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The method of claim 1, wherein the oxidizing agent is any one selected from air, oxygen, ozone, and hydrogen peroxide. 제1항에 있어서, 잔류가스 처리용 촉매는 백금, 팔라디움, 로지움 및 이리디움 중에서 선택된 금속 또는 몰리브덴 산화물, 텅그스텐 산화물 및 바나디움 산화물 중에서 선택된 금속산화물임을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The method of claim 1, wherein the catalyst for treating residual gas is a metal selected from platinum, palladium, rhodium, and iridium or a metal oxide selected from molybdenum oxide, tungsten oxide, and vanadium oxide. 제1항에 있어서, 잔류가스 처리용 촉매와 열적 안정제를 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The exhaust gas purification method according to claim 1, wherein a catalyst for treating residual gas and a thermal stabilizer are mixed and used. 제 1항에 있어서, 잔류가스 처리용 촉매 또는 잔류가스 처리용 촉매 및 열적 안정제를 알루미나, 치타니아, 지루코니아, 실리카, 실리카-알루미나 또는 제올라이트 중에서 선택된 어느 하나에 담지시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화방법.The exhaust gas according to claim 1, wherein the catalyst for treating residual gas, the catalyst for treating residual gas, and the thermal stabilizer are used by being supported on any one selected from alumina, chitania, zirconia, silica, silica-alumina or zeolite. Purification Method. 암모니아 분해용 반응기(10);Reactor 10 for ammonia decomposition; 잔류가스 처리용 반응기(20); 및Reactor 20 for processing residual gas; And 물저장탱크(30)로 구성됨을 특징으로 하는 배가스 정화장치.Flue gas purification apparatus, characterized in that consisting of a water storage tank (30). 제 10항에 있어서, 암모니아 분해용 반응기(10)는,The method of claim 10, wherein the ammonia decomposition reactor 10, 하단 일측에 설비된 배가스 유입구(11);An exhaust gas inlet 11 provided at one side of the lower end; 반응기의 하단부에 충진된 다공성 필터층(12);A porous filter layer 12 filled at the bottom of the reactor; 상기 다공성 필터층의 상단에 암모니아 분해용 촉매가 충진된 암모니아 분해용 촉매층(13);An ammonia decomposition catalyst layer 13 filled with a catalyst for ammonia decomposition at the top of the porous filter layer; 상기 암모니아 분해용 촉매층 상단에 세라믹 축열체가 충진된 세라믹 축열체층(14); 및A ceramic heat accumulator layer (14) filled with a ceramic heat accumulator on top of the catalyst layer for decomposing ammonia; And 다공성 필터층(12) 및 암모니아 분해용 촉매층(13) 주위에 반응기 내의 온도조절을 위해 장착된 히터(15)로 구성됨을 특징으로 하는 배가스 정화장치.Flue gas purification device, characterized in that consisting of a heater (15) mounted for controlling the temperature in the reactor around the porous filter layer (12) and the catalyst layer for ammonia decomposition (13). 제11항에 있어서, 세라믹 축열체는 하니컴, 폼, 구형 및 펠렛의 형태로 구성되며, 암모니아 분해용 촉매 반응기로부터 배출되는 열을 회수하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화장치.The exhaust gas purifying apparatus according to claim 11, wherein the ceramic heat storage body is configured in the form of honeycomb, foam, sphere and pellet, and recovers heat discharged from the catalytic reactor for decomposing ammonia. 제10항에 있어서, 잔류가스 처리용 반응기 (20)는The reactor for treating residual gas 20 according to claim 10, wherein 상기 배관의 일측과 연결된 산화제 주입구(22);An oxidant injection port 22 connected to one side of the pipe; 반응기내에 잔류가스 처리용 촉매가 충진된 잔류가스 처리용 촉매층(23); 및Residual gas treatment catalyst layer 23 is filled with a catalyst for the residual gas treatment in the reactor; And 반응기 하단 일측에 구비된 정화가스 배출구(24)로 구성됨을 특징으로 하는배가스 정화장치.Exhaust gas purification apparatus, characterized in that consisting of a purge gas outlet 24 provided on one side of the reactor. 제13항에 있어서, 정화가스 배출구는 경사가 져 있어 배관에 응축된 물이 자연 낙하하여 잔류가스 처리용 반응기 하단부에 모이는 것을 특징으로 하는 배가스 정화장치.The exhaust gas purifying apparatus according to claim 13, wherein the purge gas discharge port is inclined so that water condensed in the pipe naturally falls and collects at the lower end of the reactor for treating residual gas. 제 10항에 있어서, 물 저장 탱크(30)는The water storage tank (30) of claim 10, wherein 잔류가스 처리용 반응기(20) 하단부와 연결되어 있으며 오토 드래인 밸브(31)가 장착된 배수구(32);A drain port 32 connected to the lower end of the reactor 20 for treating residual gas and equipped with an auto drain valve 31; 암모니아 분해용 반응기(10)와 잔류가스 처리용 반응기(20)를 연결하는 배관에 물을 공급하는 물 주입 펌프(33)가 장착된 배관(34); 및A pipe 34 equipped with a water injection pump 33 for supplying water to a pipe connecting the ammonia decomposition reactor 10 and the residual gas treatment reactor 20; And 물 저장 탱크(30)의 일측에 설치되어 있는 배수구(35)로 구성됨을 특징으로 하는 배가스 정화장치.Exhaust gas purification device, characterized in that consisting of a drain 35 is installed on one side of the water storage tank (30). 제15항에 있어서, 오토 드래인 밸브는 잔류가스 처리용 반응기 하단부에 모인 물이 일정한 수위를 넘어서면 자동적으로 작동하여, 물을 배수구를 통하여 물 저장 탱크로 이송하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화장치.The exhaust gas purifying apparatus according to claim 15, wherein the auto drain valve operates automatically when the water collected at the lower end of the residual gas treatment reactor exceeds a predetermined level, and transfers the water to the water storage tank through the drain port. 제15항에 있어서, 물 저장 탱크는 물이 일정한 수위를 넘으면 오버플로(Over-flow)되어 물 저장 탱크와 연결설치된 배수구를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 배가스 정화장치.The exhaust gas purifying apparatus according to claim 15, wherein the water storage tank overflows when water exceeds a predetermined level and is discharged through a drain hole connected to the water storage tank. 제15항에 있어서, 물 주입 펌프는 잔류가스 처리용 반응기의 온도가 550℃ 이상이 되면 자동적으로 작동되어, 물 저장 탱크에 저장된 물을 잔류가스 처리용 반응기에 주입되어 반응기의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 배가스 정화장치.The method of claim 15, wherein the water injection pump is automatically operated when the temperature of the residual gas treatment reactor is 550 ℃ or more, to inject water stored in the water storage tank into the residual gas treatment reactor to prevent overheating of the reactor. Flue gas purification device characterized in that.
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