KR101859110B1 - Device and method for reduceing pfc and producing tin fluoride - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for producing tin fluoride and reducing perfluorinated compounds, and a method therefor. More specifically, the present invention relates to an apparatus for producing tin fluoride and reducing perfluorinated compounds, intended to produce tin fluoride which is a high-value-added substance while efficiently reducing the perfluorinated compound which is global warming gas. The present invention further relates to a method therefor. To this end, the apparatus comprises: a reaction part containing liquid tin (Sn); and a raw material input part for inputting the perfluorinated compound (PFC) into the reaction part. In the reaction part, the perfluorinated compound and the liquid tin react with each other to produce tin fluoride (SnF_2).

Description

과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR REDUCEING PFC AND PRODUCING TIN FLUORIDE}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a device and a method for reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride,

본 발명은 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지구 온난화 가스인 과불화 화합물을 효율적으로 저감하고 이와 동시에 고부가 물질인 불화주석을 생성하기 위한 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for reducing perfluorinated compounds and a method for producing tin fluoride, and more particularly, to a method and apparatus for efficiently reducing perfluorinated compounds, which are global warming gases, while at the same time reducing perfluorinated compounds And an apparatus and method for producing tin fluoride.

과불화 화합물은 지구 온난화를 유발하는 가스로, 대표적으로 육불화황(SF6)이 있다.The perfluorinated compound is a gas that causes global warming, typically sulfur hexafluoride (SF 6 ).

육불화황은 화학적으로 비활성된 안정적인 기체이며, 뛰어난 절연내력, 빠른 절연회복, 안정적인 아크(Arc) 등의 특성을 갖고 있기 때문에, 대용량 전력설비나 액정패널 및 반도체에 많이 사용되고 있다.Sulfur hexafluoride is a chemically inert stable gas, and it has been widely used in large-capacity power equipment, liquid crystal panels and semiconductors because of its excellent dielectric strength, fast recovery of insulation and stable arc.

그러나, 육불화황은 적외선 흡수력이 크고 화학적 안정성 등으로 인해 지구 대기권 영역에서 신속하게 제거되지 못하여 지구 온난화 원인의 대표적 물질인 이산화탄소보다 지구 온난화 지수가 약 23,900배 정도 높은 것으로 알려져 있다. 이는 일반적인 과불화 화합물이 이산화탄소에 비해 지구 온난화 지수가 6,500배 내지 9,200배 정도인 것보다 2배 이상 높은 수치로 국내 육불화황 배출량은 2011년 기준 19.1 백만톤 CO2eq.로 전체 온실가스 배출량의 2.7%를 차지하고 있다. 그리고, 육불화황은 대용량 전력설비의 경우, 절연가스로 99.9% 이상의 고순도 형태로 사용되나, 육불화황의 농도가 97% 이하가 되면 전량 교체되기 ?문에, 사용량이 매우 많은 상황이다. 더욱이, 반도체 및 디스플레이 공정에서도 1000 내지 2000ppm의 과불화화합물 가스가 지속적으로 배출되고 있어 과불화 화합물 처리 기술에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다.However, sulfur hexafluoride is known to have a global warming index of about 23,900 times higher than that of carbon dioxide, which is a representative cause of global warming, because it can not be rapidly removed from the global atmosphere due to its high infrared absorbing power and chemical stability. This is more than twice as high as that of a conventional perfluorinated compound compared to carbon dioxide, which is 6,500 to 9,200 times higher than that of carbon dioxide. Domestic SF6 emissions are 19.1 million tons of CO 2 eq. Accounting for 2.7%. Sulfur hexafluoride is used as a high purity form of 99.9% or more as an insulating gas in the case of large-capacity power facilities. However, when the concentration of sulfur hexafluoride reaches 97% or less, the amount of sulfur hexafluoride is very high. Furthermore, the demand for perfluorinated compound treatment technology is continuously increasing in the semiconductor and display processes because of the continuous discharge of 1000 to 2000 ppm of the perfluorinated compound gas.

또한, 육불화황은 전세계 전력기기에서 2030년까지 64 MtCO2eq. 한국, 중국,일본 중심 평판디스플레이 분야에서 2030년 133.2 MtCO2eq. 배출이 예측되어 관련 배출규제가 크게 강화될 것으로 예상된다. 그리고, 육불화황(SF6)외에 헥사플루오로에탄(C2F6), 사불화탄소(CF4), 삼불화질소(NF3)등 다양한 불화가스(F-GHGs, Fluorinated greenhouse gases) 또는 F-Gas가 사용되고 있으며 특히 우리나라는 F-Gas를 다량 사용하는 반도체 및 디스플레이가 주력산업으로 기후변화대응과 국가주력산업 육성 목표를 동시에 달성하기 위해서는 과불화 화합물 저감 기술이 반드시 필요하다.In addition, sulfur hexafluoride is expected to reach 64 MtCO2eq by 2030, In Korea, China and Japan, centralized flat panel display will be 133.2 MtCO2eq in 2030. Emissions will be predicted and related emission regulations will be greatly strengthened. Then, the sulfur hexafluoride (SF 6) ethane (C 2 F 6) in addition hexafluoropropane, carbon tetrafluoride (CF 4), nitrogen trifluoride (NF 3), such as various fluorinated gases (F-GHGs, Fluorinated greenhouse gases) or F -Gas is being used. Especially, in Korea, semiconductors and displays, which use a large amount of F-gas, are the main industries. Perfluorocompounds abatement technology is indispensable for achieving both the countermeasure against climate change and the national mainstreaming industry.

따라서, 최근에는 육불화황을 사용하는 공정에 사용된 육불화황을 제거하기 위하여 연소, 마이크로웨이브, 촉매, 플라즈마를 이용하거나 PSA 등을 이용하여 농축 분리하는 기술이 개발되고 있다.Therefore, in recent years, techniques for concentrating and separating sulfur hexafluoride by using combustion, microwave, catalyst, plasma or PSA have been developed to remove sulfur hexafluoride used in the process using sulfur hexafluoride.

이 중 가장 많이 사용되고 있는 기술은 연소 기술이나, 연소 기술을 통해 과불화 화합물을 제거하기 위해서는 각 대상물질의 열적 분해 온도 (NF3는 800도, SF6는 1,200도, CF4는 1,600도 이상) 이상의 고온 분위기 유지가 필요하며, 해당 온도 조건이라고 해도 적절한 혼합 및 열분해 후속 반응에 필요한 반응물이 부족할 경우 100% 제거가 불가능한 것으로 알려져 있다. 즉, 연소 기술은 에너지 사용량이 많아 경제적이지 못하고, 과불화 화합물을 완벽히 제거하는 조건이 까다로우며, 연소시 생성되는 NOx, CO의 저감이 어렵다는 문제가 있다.The most widely used technologies are thermal decomposition temperature (NF 3 is 800 ° C, SF 6 is 1,200 ° C and CF 4 is 1,600 ° C or more) in order to remove perfluorinated compounds through combustion or combustion technology. It is known that it is impossible to remove 100% of the reactants necessary for proper mixing and pyrolysis and subsequent reactions. That is, the combustion technology is not economical because of high energy consumption, and it is difficult to completely remove the perfluorinated compound, and it is difficult to reduce NOx and CO generated in the combustion.

또한, 촉매 기술은 촉매의 교체주기가 매우 짧고, 플라즈마 기술도 토치 소재의 잦은 교체로 인해 운전의 연속성을 유지하기 어렵고 경제적이지 못한 문제가 있다.Also, the catalyst technology has a problem that the replacement period of the catalyst is very short, and the plasma technology is difficult to maintain the continuity of operation due to frequent replacement of the torch material and is not economical.

그리고 특히, 종래의 기술들은 단순히 과불화 화합물을 제거하는 기술에만 초점을 맞추어 개발되어 왔기 때문에 과불화 화합물을 제거하기 위해 많은 비용이 소요되어 경제적이지 못했다.And, in particular, conventional techniques have been developed with a focus only on the removal of perfluorinated compounds, and thus it has been costly and costly to remove the perfluorinated compounds.

한국등록특허 1514449호 (2015.04.16)Korean Patent No. 1514449 (Apr. 16, 2015)

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지구 온난화 가스인 과불화 화합물을 효율적으로 저감하고 이와 동시에 고부가 물질인 불화주석을 생성하기 위한 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide an apparatus and a method for reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride for efficiently reducing a perfluorinated compound as a global warming gas and at the same time, will be.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 액체주석(Sn)이 수용된 반응부; 및 상기 반응부에 과불화 화합물(PFC)을 투입하는 원료투입부를 포함하며, 상기 반응부에서, 상기 과불화 화합물과 상기 액체주석이 반응하여 불화주석(SnF2)이 생성되는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid container comprising: a reaction part containing liquid tin (Sn); And a raw material input part for inputting a perfluorinated compound (PFC) into the reaction part, wherein in the reaction part, the perfluorinated compound and the liquid tin react with each other to produce tin fluoride (SnF 2 ) There is provided an apparatus for reducing chemical compounds and producing tin fluoride.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 과불화 화합물은 육불화황(SF6)인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the perfluorinated compound may be sulfur hexafluoride (SF 6 ).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 과불화 화합물은 불소를 포함한 모든 과불화 화합물과 불화가스를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the perfluorinated compound may include all perfluorinated compounds including fluorine and fluorinated gas.

본 발명의 실시예에 있어서, 육불화황을 제거대상 가스로 하였을 때, 상기 반응부에서 일어나는 대표적인 화학반응은, SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, when a sulfur hexafluoride is used as a gas to be removed, a typical chemical reaction occurring in the reaction part is SF 6 + 4Sn -> 3SnF 2 + SnS.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응부에 연결되어 마련되는 가열부를 포함하며, 상기 가열부는, 상기 반응부에 수용된 상기 액체주석을 기설정된 온도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heating unit may include a heating unit connected to the reaction unit, and the heating unit may heat the liquid tin contained in the reaction unit to a predetermined temperature.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가열부는, 상기 반응부에 수용된 액체주석의 온도를 850내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the heating unit may heat the liquid tin contained in the reaction unit to a temperature of 850 to 950 degrees.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응부에 연결되는 측정부를 포함하며, 상기 측정부는, 상기 반응부 내에 수용된 액체주석의 온도, 상기 불화주석의 개질율을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the measuring unit may include a measuring unit connected to the reaction unit, and the measuring unit may measure the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit and the reforming rate of the tin fluoride.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가열부는, 상기 반응부에 수용된 상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열하고, 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the heating unit heats the liquid tin contained in the reaction unit to 600 to 650 degrees, and when the reforming rate of the tin fluoride reaches a predetermined target reforming rate, Is heated to 850 to 950 degrees.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응부의 내부 하측에는 상기 반응부의 길이 방향으로 상호 이격되어 마련된 복수의 분배부가 마련되며, 상기 분배부는, 상기 원료투입부로부터 유입되는 상기 과불화 화합물이 상기 반응부의 내부에 주입될 때, 분산되어 주입되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, a plurality of distributing units spaced apart from each other in the longitudinal direction of the reaction unit are provided on the inner lower side of the reaction unit, and the distributing unit distributes the perfluorinated compound introduced from the raw material input unit to the reaction unit And is injected in a dispersed manner when injected into the interior.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응부의 상부에 마련되는 응축부를 더 포함하며, 상기 응축부는, 상기 반응부의 화학반응 결과 생성된 기상의 상기 불화주석을 액상 또는 고상으로 응축하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a condenser provided at an upper portion of the reaction section, wherein the condenser condenses the gaseous phase of the gaseous phase produced as a result of the chemical reaction of the reaction section into a liquid phase or a solid phase have.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 반응부의 상부에 마련되는 액체주석저장부를 더 포함하며, 상기 액체주석저장부는, 상기 반응부에 상기 액체주석을 공급하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the liquid tin storage unit further includes a liquid tin storage unit provided on the reaction unit, and the liquid tin storage unit supplies the liquid tin to the reaction unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 반응부에 상기 액체주석을 공급하는 단계; b) 상기 반응부에 수용된 상기 액체주석을 기설정된 온도로 가열하는 단계; c) 가열된 상기 액체주석에 상기 과불화 화합물을 투입하여 반응시키는 단계; 및 d) 상기 액체주석과 상기 과불화 화합물이 반응하여 생성된 불화주석을 응축하는 단계를 포함하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a) supplying the liquid tin to a reaction part; b) heating the liquid tin contained in the reaction part to a predetermined temperature; c) introducing the perfluorinated compound into the heated liquid tin and reacting; And d) condensing the tin fluoride produced by the reaction of the liquid tin and the perfluorinated compound to provide a method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는, 상기 액체주석의 온도를 850내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the step b) may include heating the temperature of the liquid tin to 850 to 950 degrees.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는, 상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the step b) may include heating the temperature of the liquid tin to 600 to 650 degrees.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 불화주석의 개질율을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, in the step (c), the reforming ratio of the tin fluoride may be measured.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기c) 단계에서, 상기 불화주석의 개질율이 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, in the step (c), when the reforming ratio of the tin fluoride reaches the target reforming rate, the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 950 degrees.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 과불화 화합물은 육불화황(SF6)인 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, in the step c), the perfluorinated compound may be sulfur hexafluoride (SF 6 ).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 반응부에서 일어나는 화학반응은, SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS인 것을 특징으로 할 수 있다.In the embodiment of the present invention, in the step c), the chemical reaction occurring in the reaction part may be SF 6 + 4Sn -> 3SnF 2 + SnS.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치를 적용한 반도체 또는 디스플레이 설비를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a semiconductor or display equipment to which a perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 반도체 또는 디스플레이 설비를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a semiconductor or display equipment to which a method for reducing perfluorinated compounds and a method for producing tin fluoride is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 중전기기 불화가스 회수설비를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a heavy flue gas recovery system employing a method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 중전기기 불화가스 회수설비를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a heavy flue gas recovery system employing a method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 종래보다 낮은 온도에서 과불화 화합물을 제거할 수 있어 에너지 효율이 높다. 일 예로, 연소 기술은 육불화황을 효과적으로 제거하기 위해 1200도 이상의, 사불화탄소를 효과적으로 제거하기 위해서는 1600도 이상의 고온 연소를 사용하여 많은 에너지가 소요되나, 본 발명은 600도 내지 650도의 온도에서도 과불화 화합물을 모두 제거할 수 있다. 즉, 본원발명은 종래보다 적은 에너지로도 과불화 화합물을 모두 제거할 수 있어 경제적이다.The effect of the present invention with the above structure is that the perfluorinated compound can be removed at a temperature lower than the conventional one, and thus the energy efficiency is high. For example, the combustion technique requires a high energy of 1200 ° C or higher to effectively remove sulfur hexafluoride and a high temperature combustion of 1600 ° C or higher to effectively remove carbon tetrafluoride. However, All of the chemical compounds can be removed. That is, the present invention is economical because it is possible to remove all of the perfluorinated compound even with less energy than the conventional method.

또한, 본 발명은 액체주석과 과불화 화합물이 반응시켜 과불화 화합물을 제거함과 동시에 불화주석(SnF2) 및 황화주석(SnS)과 같은 고부가 물질을 생성할 수 있다. 불화주석의 경우, 액체주석과 약 17배 정도의 가격차이가 나는 고부가물질로 치약 등 구강 청결 제품에 사용된다. 즉, 본 발명은 과불화 화합물을 제거함과 동시에 고부가 물질을 생성하여 부가적인 수익을 얻도록 할 수 있기 때문에 경제적이다.In addition, the present invention can produce a high-value material such as tin fluoride (SnF 2 ) and tin sulfide (SnS) while reacting liquid tin with a perfluorinated compound to remove the perfluorinated compound. In the case of tin fluoride, it is a high-priced substance with a price difference of about 17 times that of liquid tin, and is used in oral cleaning products such as toothpaste. That is, the present invention is economical because it can remove the perfluorinated compound and generate high-value-added materials to obtain additional profit.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 과불화 화합물의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 불화주석의 개질율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법의 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an illustration of an apparatus for reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a block diagram of a perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the concentration of the perfluorinated compound in the perfluorinated compound reducing and tungsten fluoride generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the reforming rates of tin fluoride in a perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of a method of reducing perfluorinated compounds and generating tin fluoride according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a view illustrating an apparatus for producing a perfluorinated compound and a tin fluoride according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치(100)는 반응부(110), 액체주석저장부(120), 가열부(130), 측정부(140), 원료투입부(150), 분배부(160) 및 응축부(170)를 포함하며, 상기 반응부(110)에서, 상기 과불화 화합물(PFC)과 상기 액체주석(Sn)이 반응하여 불화주석(SnF2)이 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.1 and 2, the perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus 100 includes a reaction unit 110, a liquid tin storage unit 120, a heating unit 130, a measuring unit 140, (PFC) and the liquid tin (Sn) react with each other in the reaction part (110) to form tin fluoride (SnF2 ) Is generated.

상기 반응부(110)는 액체주석이 수용될 수 있는 용기 형태로 마련될 수 있으며, 1000도 이상의 고온 환경에서도 손상이 발생하지 않도록 내열성을 갖는 소재로 마련될 수 있다.The reaction part 110 may be provided in the form of a container capable of receiving liquid tin and may be made of a material having heat resistance so as not to be damaged even in a high temperature environment of 1000 degrees or more.

상기 액체주석저장부(120)는 상기 반응부(110)의 상부에 마련되며, 상기 반응부(110)에 상기 액체주석을 공급할 수 있다. 이때, 상기 액체주석저장부(120)는 상기 반응부(110)에 공급할 액체주석을 상기 반응부(110) 내에 수용된 액체주석의 온도와 동일하도록 가열하여 제공할 수도 있다.The liquid tin storage part 120 is provided at an upper part of the reaction part 110 and can supply the liquid tin to the reaction part 110. At this time, the liquid tin storage unit 120 may heat the liquid tin to be supplied to the reaction unit 110 to be equal to the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit 110.

또한, 상기 액체주석저장부(120)는 상기 측정부(140)에 의해 측정된 상기 반응부(110) 내의 액체주석의 양을 고려하여 선택적으로 액체주석을 공급하도록 마련될 수 있다.The liquid tin storage part 120 may be provided to selectively supply liquid tin in consideration of the amount of liquid tin in the reaction part 110 measured by the measuring part 140. [

상기 가열부(130)는 상기 반응부(110)에 연결되어 마련되며, 상기 가열부(130)는, 상기 반응부(110)에 수용된 상기 액체주석을 기설정된 온도로 가열할 수 있다. 상기 가열부(130)의 구체적인 가열 온도는 후술하도록 한다.The heating unit 130 may be connected to the reaction unit 110 and the heating unit 130 may heat the liquid tin contained in the reaction unit 110 to a predetermined temperature. The specific heating temperature of the heating unit 130 will be described later.

상기 측정부(140)는 상기 반응부(110) 및 상기 가열부(130)와 연결되도록 더 마련될 수 있으며, 상기 측정부(140)는, 상기 반응부(110) 내에 수용된 액체주석의 온도, 상기 불화주석의 개질율을 측정할 수 있다. The measurement unit 140 may further be connected to the reaction unit 110 and the heating unit 130. The measurement unit 140 may measure the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit 110, The reforming ratio of the tin fluoride can be measured.

구체적으로, 상기 측정부(140)는 상기 반응부(110) 내에 수용된 상기 액체주석의 온도를 측정하여 온도데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 측정부(140)는 상기 온도데이터를 상기 가열부(130)에 전송하면, 상기 가열부(130)는 상기 반응부(110) 내에 수용된 상기 액체주석의 온도가 기설정된 온도 범위 내에 포함되도록 제어할 수 있다.Specifically, the measurement unit 140 may generate temperature data by measuring the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit 110. When the temperature measuring unit 140 transmits the temperature data to the heating unit 130, the heating unit 130 controls the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit 110 to be within a predetermined temperature range. .

또한, 상기 측정부(140)는 상기 반응부(110)에 포함된 상기 불화주석의 개질율을 측정하여 개질율 데이터를 생성하고, 상기 가열부(130)에 생성된 상기 개질율 데이터를 제공할 수 있다.The measuring unit 140 may measure the reforming rate of the tin fluoride contained in the reaction unit 110 to generate the modification ratio data and provide the modification ratio data to the heating unit 130 .

상기 원료투입부(150)는 상기 반응부(110)에 과불화 화합물을 투입할 수 있으며, 상기 반응부(110)의 하단 일측에 마련될 수 있다. 즉, 상기 과불화 화합물은 상기 반응부(110)의 하측에서 유입되어 상부를 향해 이동하며 반응할 수 있다. 여기서, 상기 과불화 화합물은 비 이산화탄소 온실가스인 SF6, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3 및 불소 성분을 포함한 냉매(CHF3, C2HF3, C3HF7 등)를 포함한다.The raw material input part 150 may inject a perfluorinated compound into the reaction part 110 and may be provided at a lower end of the reaction part 110. That is, the perfluorinated compound can flow from the lower side of the reaction part 110 and move toward the upper part and react. Here, the perfluorinated compound comprises a refrigerant (such as CHF 3, C2HF 3, C 3 HF 7) , including a non-carbon dioxide greenhouse gas SF 6, CF 4, C2F 6 , C3F 8, CHF 3, NF 3 , and a fluorine component do.

또한, 상기 분배부(160)는 상기 반응부(110)의 내부 하측에 마련되며, 상기 반응부(110)의 길이 방향으로 상호 이격되어 복수개로 마련될 수 있다. 이처럼 마련된, 상기 분배부(160)는, 상기 원료투입부로(150)부터 유입되는 상기 과불화 화합물이 상기 반응부(110)의 내부에 주입될 때, 분산되어 주입되도록 함으로써, 상기 원료투입부(150)로부터 유입된 상기 과불화 화합물이 상기 액체주석과 신속하게 반응이 이루어지도록 할 수 있다.The distributor 160 may be provided inside the reactor 110 and may be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the reactor 110. When the perfluorocompound introduced from the raw material input part 150 is injected into the reaction part 110, the distribution part 160 is dispersed and injected into the reaction part 110, 150 may be rapidly reacted with the liquid tin.

상기 응축부(170)는 상기 반응부(110)의 상부에 마련될 수 있으며, 상기 응축부(170)는, 기상의 상기 불화주석을 액상 또는 고상으로 응축하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 응축부(170)에서, 상기 불화주석의 응축시에 응축대상 가스에 수분이 있을 경우 100도 이하로 응축 시 불화주석이 수분에 용해되어 가수분해가 일어날 수 있다. 따라서, 상기 응축부(170)의 응축온도는 100도 이상 850도 미만인 것을 특징으로 할 수 있다. 구체적으로, 불화주석의 끓는점은 850도, 녹는점은 213도 이므로, 상기 응축부(170)는 상기 수분을 기화시켜 제거함과 동시에, 상기 불화주석을 액체 또는 고체 상으로 응축하여 회수할 수 있다.The condenser 170 may be provided on the upper part of the reaction part 110 and the condenser 170 may be provided to condense the gaseous phase of the gaseous phase into a liquid phase or a solid phase. In addition, in the condenser 170, when condensation of tin fluoride occurs in the gas to be condensed, tin fluoride may be dissolved in water to cause hydrolysis when condensed to 100 degrees or less. Therefore, the condensing temperature of the condensing part 170 may be in the range of 100 degrees to less than 850 degrees. Specifically, since the boiling point of tin fluoride is 850 degrees and the melting point is 213 degrees, the condenser 170 can vaporize and remove the moisture, and at the same time, the tin fluoride can be condensed into a liquid or a solid phase and recovered.

그리고, 기상의 상기 불화주석이 상기 응축부(170)로 원활하게 이동될 수 있도록 상기 응축부(170)와 연결된 상기 반응부(110)의 상부는, 상부로 갈수록 통로의 면적이 기설정된 면적까지 점차 감소하도록 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 반응부(110)는 상기 불화주석의 유속을 빨라지도록 함으로써, 상기 응축부(170)를 향해 상기 불화주석이 신속하게 이동하도록 할 수 있다.The upper part of the reaction part 110 connected to the condensing part 170 is formed so that the area of the passage becomes a predetermined area to the upper part so that the gas phase tin fluoride can smoothly move to the condensing part 170. [ It can be arranged to gradually decrease. The reaction part 110 provided in this way can speed up the flow of the tin fluoride so that the tin fluoride can be rapidly moved toward the condensing part 170.

본 발명에서는 대표적인 비 이산화탄소 온실가스인 육불화황(SF6)을 중심으로 설명하도록 한다.In the present invention, a representative non-carbon dioxide greenhouse gas (SF 6 ) will be mainly described.

상기 원료투입부(150)가 상기 반응부(110)에 기상의 상기 육불화황을 공급할 경우, 상기 반응부에서는 하기 화학식 1과 같은 반응이 일어날 수 있다.
When the raw material input portion 150 supplies the gaseous sulfur hexafluoride to the reaction portion 110, a reaction represented by the following Formula 1 may occur in the reaction portion.

[화학식1][Chemical Formula 1]

SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS
SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS

구체적으로, 상기 육불화황과 상기 액체주석이 반응하면, 불화주석 및 황화주석이 생성된다.Specifically, when the sulfur hexafluoride reacts with the liquid tin, tin fluoride and tin sulfide are produced.

상기 화학식1은 육불화황을 투입하였을 때의 화학 반응식이며, 투입되는 과불화 화합물에 따라 반응식은 달라질 수 있다.The above formula (1) is a chemical reaction formula when sulfur hexafluoride is introduced, and the reaction formula may vary depending on the perfluorinated compound to be charged.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 과불화 화합물의 농도를 나타낸 그래프이고, 도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치의 불화주석의 개질율을 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing the concentration of a perfluorinated compound in a perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph showing the concentration of a perfluorinated compound reducing and tin fluoride And a reforming ratio of tin fluoride in the apparatus.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 액체주석에 수용된 과불화 화합물인 상기 육불화황의 농도는 약 600도 이상에서 0에 수렴하게 되어 완전히 제거될 수 있으며, 이와 동시에, 불화주석의 개질율은 약 600도 이상에서 100%에 수렴한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the concentration of sulfur hexafluoride contained in the liquid tin can be completely removed by converging to zero at about 600 degrees or more, and at the same time, the reforming rate of tin fluoride is about Converts to 100% at over 600 degrees.

다시, 상기 가열부(130)가 상기 반응부(110)에 수용된 액체주석을 가열하는 온도에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 상기 액체주석을 가열하는 온도를 설명하기 전에, 먼저, 상기 액체주석은 끓는 점이 약 2600도이고, 황화주석의 끓는 점은 약 1230도이며, 불화주석의 끓는 점은 약 850도이다. 즉, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 1230도로 가열하면 상기 불화주석은 기화되며, 상기 액체주석 및 상기 황화주석은 액체 상태로 존재함을 알 수 있다.Again, the temperature at which the heating unit 130 heats the liquid tin contained in the reaction unit 110 will be described. First, before explaining the temperature at which the liquid tin is heated, the liquid tin has a boiling point of about 2600 degrees, the boiling point of tin sulfide is about 1230 degrees, and the boiling point of tin fluoride is about 850 degrees. That is, when the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 1230 degrees, the tin fluoride is vaporized, and the liquid tin and the tin sulfide exist in a liquid state.

이때, 일실시예로, 상기 가열부(130)는 상기 반응부(110)에 수용된 상기 액체주석의 온도를 850내지 950도로 가열할 수 있다. 구체적으로, 상기 가열부(130)가 상기 반응부(110)에 수용된 상기 액체주석을 850도 내지 950도로 가열하면, 상기 반응부(110)에 수용된 과불화화합물이 상기 액체주석과 상기 화학식 1과 같이 반응하여 제거될 수 있다. 그리고, 이와 동시에 상기 화학식 1 반응을 통해 생성된 상기 불화주석은 생성됨과 동시에 기화되어 상기 응축부(170)로 이동하여 응축될 수 있다.In this case, the heating unit 130 may heat the liquid tin contained in the reaction unit 110 to 850 to 950 degrees. Specifically, when the heating unit 130 heats the liquid tin contained in the reaction unit 110 by 850 to 950 degrees, the perfluorinated compound contained in the reaction unit 110 reacts with the liquid tin, Can be reacted together and removed. At the same time, the tin fluoride produced through the reaction of Formula 1 may be generated and vaporized and may move to the condenser 170 and be condensed.

또한, 상기 가열부(130)는 상기 불화주석의 끓는점 이상으로 가열하기 위해 850도로 가열할 수 있고, 가열에 필요한 에너지를 최소화하기 위해 950도 이하로 설정될 수 있다.In addition, the heating unit 130 may be heated to 850 ° C. in order to heat the tin fluoride to a boiling point or higher, and may be set to 950 ° C. or less to minimize energy required for heating.

한편, 다른 실시예로, 상기 가열부(130)는, 상기 반응부(110)에 수용된 상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열하고, 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 과불화 화합물은 600도 이하에서 상기 화학식 1과 같은 반응이 모두 이루어지지 않을 수 있고, 650도 이상은 필요 이상의 에너지를 소모하게 할 수 있다. 따라서, 상기 가열부(130)는 상기 과불화 화합물이 모두 제거됨과 동시에 최소한의 에너지를 소모하도록 하기 위해 600도 내지 650도로 먼저 가열을 수행할 수 있다. 단, 상기 액체주석과 반응하는 과불화 화합물이 육불화황이 아닌 CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3 중 어느 하나일 경우, 상기 가열부(130)의 가열온도는 상기 과불화 화합물과 육불화황의 모두 반응할 수 있는 온도로 적절히 조절될 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, the heating unit 130 heats the liquid tin contained in the reaction unit 110 to 600 to 650 ° C., and when the reforming rate of the tin fluoride reaches a predetermined target reforming rate , The temperature of the liquid tin may be heated to 850 to 950 degrees. Specifically, the perfluorinated compound may not undergo reaction as shown in Formula 1 below 600 ° C., and more than 650 ° C. may consume more energy than necessary. Accordingly, the heating unit 130 may perform heating at 600 to 650 degrees to remove the perfluorinated compound and consume the least amount of energy. However, when the perfluorinated compound that reacts with the liquid tin is one of CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , and NF 3 that is not sulfur hexafluoride, the heating temperature of the heating unit 130 is It can be suitably adjusted to a temperature at which both the perfluorinated compound and sulfur hexafluoride can react.

그리고, 상기 측정부(140)가 측정한 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 가열부(130)는 상기 반응부(110)에 수용된 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열할 수 있다. 이처럼, 상기 액체주석의 온도가 850도 내지 950도로 가열하면, 상기 불화주석이 모두 기화되어 상기 응축부(170)로 이동하여 응축될 수 있다. 즉, 다른 실시예에 따른 상기 가열부(130)는 상기 일실시예에 따른 가열부(130)에 비해 적은 에너지로 상기 과불화 화합물을 불화주석으로 개질하고, 불화주석을 응축할 수 있다.When the reforming rate of the tin fluoride measured by the measuring unit 140 reaches a predetermined target reforming rate, the heating unit 130 adjusts the temperature of the liquid tin contained in the reaction unit 110 to 850 Deg.] C to 950 [deg.] C. If the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 950 degrees, the tin fluoride may be all vaporized and may move to the condenser 170 and be condensed. That is, the heating unit 130 according to another embodiment can reform the perfluorinated compound into tin fluoride with less energy than the heating unit 130 according to the embodiment, and can condense the tin fluoride.

또한, 상기 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치(100)는 필터부(미도시) 및 회수부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 과불화 화합물과 액체주석이 반응하여 생성되는 황화주석은 녹는점이 약 880도이기 때문에, 상기 불화주석을 기화시켜 모두 응축한 이후에, 다른 실시예에 따른 상기 가열부(130)가 상기 반응부(110) 내의 액체주석의 온도를 600도 내지 650도로 냉각하는 과정에서, 고체 상태로 변할 수 있다. The perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus 100 may further include a filter unit (not shown) and a recovery unit (not shown). Specifically, since the melting point of the tin sulfide produced by the reaction of the perfluorinated compound and the liquid tin is about 880 degrees, after the tin fluoride is vaporized and condensed, the heating unit 130 according to another embodiment The temperature of the liquid tin in the portion 110 may be changed to a solid state in the course of cooling the liquid tin to 600 to 650 degrees.

상기 필터부는 상기 반응부(110)와 연결되어 마련되어, 상기 원료투입부(150)가 다시 상기 반응부(110)에 과불화 화합물을 투입하기 전에 고상의 황화주석을 수집할 수 있다. The filter unit may be connected to the reaction unit 110 so that the raw material input unit 150 may collect the solid tin sulfide before injecting the perfluorinated compound into the reaction unit 110.

그리고, 상기 회수부는 상기 필터부와 연결되어 마련되며, 상기 고상의 황화주석을 수집하기 위해 함께 이동된 상기 액체주석을 다시 상기 액체주석저장부(120)로 이송하여 상기 액체주석을 재활용하도록 할 수 있다.The recovering unit may be connected to the filter unit, and the liquid tin moved together to collect the solid tin sulfide may be transferred to the liquid tin storage unit 120 to recycle the liquid tin. have.

전술한 바와 같이 마련된 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치는 반도체설비, 중전기기, 액정패널 제조장치 등에 적용될 수 있다. 즉, 상기 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치(100)는 과불화 화합물이 생성되는 장치에 모두 적용될 수 있다.The perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus provided as described above can be applied to semiconductor equipment, heavy equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, and the like. That is, the perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus 100 may be applied to all apparatuses that generate perfluorinated compounds.

이하, 전술한 상기 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성방법을 설명하도록 한다. 이때, 설명의 편의를 위해 상기 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치(100)를 이용하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the above-described perfluorinated compound reduction and tin fluoride generation method will be described. Here, for convenience of explanation, the above-described perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus 100 will be described.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법의 순서도이다.5 is a flow chart of a method of reducing perfluorinated compounds and generating tin fluoride according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법은 먼저, 반응부에 액체주석을 공급하는 단계(S210)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 액체주석저장부(120)는 상기 반응부(110)에 액체주석을 공급할 수 있으며, 상기 액체주석저장부(120)로부터 공급되는 상기 액체주석은 기설정된 온도로 미리 예열된 것일 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 5, the perfluorinated compound abatement and tin fluoride generating method may be first performed by supplying liquid tin to the reaction part (S210). At this stage, the liquid tin storage section 120 may supply liquid tin to the reaction section 110, and the liquid tin supplied from the liquid tin storage section 120 may be preheated to a preset temperature have.

다음으로, 반응부에 수용된 액체주석을 기설정된 온도로 가열하는 단계(S220)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 가열부(130)는 액체주석을 기설정된 온도로 가열할 수 있다.Next, step S220 of heating the liquid tin contained in the reaction part to a predetermined temperature may be performed. At this stage, the heating section 130 can heat the liquid tin to a predetermined temperature.

이때, 일실시예에 따르면, 상기 가열부(130)는 상기 액체주석 온도를 850내지 950도로 가열할 수 있다. At this time, according to one embodiment, the heating unit 130 may heat the liquid tin temperature to 850 to 950 degrees.

그리고, 다른 실시예에 따르면, 상기 가열부(130)는 상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열할 수 있다.According to another embodiment, the heating unit 130 may heat the temperature of the liquid tin to 600 to 650 degrees.

다음으로, 가열된 액체주석에 과불화 화합물을 투입하여 반응시키는 단계(S230)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 원료투입부(150)는 상기 반응부(110)에 상기 과불화 화합물을 투입할 수 있으며, 이때, 상기 분배부(160)에 의해 상기 과불화 화합물이 상기 반응부(110)에 수용된 액체주석내에 분산되어 투입되도록 할 수 있다.Next, a step (S230) of adding a perfluorinated compound to the heated liquid tin and reacting can be performed. The perfluorinated compound may be introduced into the reaction part 110 by the distribution part 160. At this time, the perfluorinated compound may be introduced into the reaction part 110, So that the liquid tin can be dispersed in the liquid tin.

그리고, 액체주석에 과불화 화합물을 투입하여 반응시키는 단계(S230)에서 투입된 상기 과불화 화합물은 상기 화학식 1과 같이 반응할 수 있다.The perfluorinated compound introduced in the step of injecting the perfluorinated compound into liquid tin (S230) may be reacted as shown in the above formula (1).

이때, 일실시예에 따른 가열 온도가 설정된 상기 가열부(130)는 상기 과불화 화합물과 상기 액체주석이 반응하여 생성된 상기 불화주석을 반응과 동시에 기화시켜 기상의 상기 불화주석이 상기 응축부(170)로 이동되도록 할 수 있다. 이처럼 마련된 일시예에 따른 상기 가열부(130)는 계속해서 과불화 화합물과 액체주석이 상기 반응부(110)에 투입되어 연속적으로 반응이 이루어지도록 할 때, 적용될 수 있다. 그리고, 일실시예에 따른 가열부(130)가 적용될 경우, 상기 반응부에 액체주석을 공급하는 단계(S210), 반응부에 수용된 액체주석을 기설정된 온도로 가열하는 단계(S220) 및 가열된 액체주석에 과불화 화합물을 투입하여 반응시키는 단계(S230)가 동시에 연속적으로 이루어질 수 있다.At this time, the heating unit 130 having the heating temperature set according to the embodiment simultaneously vaporizes the tin fluoride generated by the reaction of the perfluorinated compound and the liquid tin and simultaneously vaporizes the tin fluoride, 170). The heating unit 130 according to the present exemplary embodiment can be applied to continuously supply the perfluorinated compound and the liquid tin into the reaction unit 110 to continuously perform the reaction. In addition, when the heating unit 130 according to an embodiment is applied, a step S210 of supplying liquid tin to the reaction unit, a step S220 of heating the liquid tin contained in the reaction unit to a predetermined temperature, The step of injecting the perfluorinated compound into the liquid tin and reacting (S230) may be carried out simultaneously at the same time.

한편, 다른 실시예에 따른 가열 온도가 설정된 상기 가열부(130)는, 먼저, 600도 내지 650도에서 과불화 화합물과 액체주석이 반응시키고, 상기 불화주석의 개질율과 상기 액체주석의 온도를 상기 측정부(140)로부터 제공받을 수 있다. 그리고, 상기 가열부(130)는 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하여 상기 불화주석을 기화시킬 수 있다. Meanwhile, in the heating unit 130 according to another embodiment, the heating unit 130 first reacts the liquid tin with the perfluorinated compound at a temperature of 600 to 650 degrees Celsius, and the rate of modification of the tin fluoride and the temperature of the liquid tin And may be provided from the measurement unit 140. When the reforming rate of the tin fluoride reaches a predetermined target reforming rate, the heating unit 130 may heat the tin fluoride by heating the temperature of the liquid tin to 850 to 950 degrees.

이처럼 마련된 다른 실시예에 따른 가열부(130)는 상기 과불화 화합물과 액체주석을 반응시켜 불화주석을 생성할 때에는 상기 화학식 1 반응이 이루어지도록 할 수 있는 최소한의 에너지를 사용하고, 생성된 불화주석을 기화시킬 때에만 불화주석의 끓는점 이상의 온도로 가열함으로써, 에너지 효율을 높일 수 있다.The heating unit 130 according to another embodiment of the present invention uses the minimum amount of energy that can be used for the reaction of Formula 1 when the perfluorinated compound is reacted with liquid tin to produce tin fluoride, It is possible to increase the energy efficiency by heating to a temperature equal to or higher than the boiling point of tin fluoride.

그리고, 상기와 같이 마련된 다른 실시예에 따른 가열부(130)는 일정한 양의 과불화 화합물을 구간별로 투입하여 반응이 이루어지도록 할 때, 적용될 수 있다.The heating unit 130 according to another embodiment may be applied when a predetermined amount of the perfluorinated compound is injected in each section to perform the reaction.

단, 상기 일실시예 및 다른 실시예에 따른 가열 온도가 설정된 상기 가열부(130)의 적용은 실시 상황에 따라 용이하게 변경되어 적용될 수 있다.However, the application of the heating unit 130 in which the heating temperature is set according to one embodiment and another embodiment can be easily changed and applied according to the operating conditions.

또한, 일실시예에서는 상기 과불화 화합물을 육불화황으로 하여 설명하였으나, SF6, CF4, C2F6, C3F8, CHF3, NF3을 모두 포함한다.Also, in one embodiment, the perfluorinated compound is described as sulfur hexafluoride, but SF 6 , CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , and NF 3 are all included.

다음으로, 액체주석과 과불화 화합물이 반응하여 생성된 불화주석을 응축하는 단계(S240)를 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 응축부(170)는 전 단계에서, 기화된 상기 불화주석을 액체 또는 고체 상태로 응축하여 응축될 수 있다.Next, step (S240) of condensing the tin fluoride produced by the reaction of the liquid tin and the perfluorinated compound can be performed. In this step, the condenser 170 can be condensed in the previous step by condensing the vaporized tin fluoride into a liquid or solid state.

한편, 과불화 화합물과 액체주석이 반응하여 생성되는 황화주석은 녹는점이 약 880도이다. 따라서, 상기 황화주석은 상기 불화주석을 기화시켜 모두 응축한 이후에, 다른 실시예에 따른 상기 가열부(130)가 상기 액체주석의 온도를 600도 내지 650도로 냉각할 때, 고체 상태로 변할 수 있다. On the other hand, the tin sulphide produced by the reaction of perfluorinated compound and liquid tin has a melting point of about 880 degrees. Accordingly, after the tin sulfide is vaporized and completely condensed, the heating section 130 according to another embodiment may change to a solid state when the temperature of the liquid tin is cooled from 600 to 650 degrees Celsius .

따라서, 액체주석과 과불화 화합물이 반응하여 생성된 불화주석을 응축하는 단계(S240) 이후에는 황화주석 및 액체주석을 필터부로 이송하여 황화주석을 수집하는 단계를 더 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 원료투입부(150)가 다시 반응부(110)에 과불화 화합물을 투입하기 전에 필터부를 이용하여 고상의 황화주석을 수집할 수 있다.Accordingly, after the step (S240) of condensing the tin fluoride produced by the reaction of the liquid tin and the perfluorinated compound, the tin sulfide and the liquid tin may be transferred to the filter section to collect the tin sulfide. At this stage, it is possible to collect the solid phase tin sulfide by using the filter portion before the material introduction portion 150 again injects the perfluorinated compound into the reaction portion 110.

그리고, 황화주석 및 액체주석을 필터부로 이송하여 황화주석을 수집하는 단계 이후에는, 필터부를 통과한 액체주석을 액체주석저장부로 이송하는 단계를 더 수행할 수 있다. 이 단계에서, 상기 고상의 황화주석을 수집하면서 함께 이동된 상기 액체주석은 다시 회수부를 통해 상기 액체주석저장부(120)로 이송되어 재활용될 수 있다.Then, after the step of transferring the tin sulfide and the liquid tin to the filter section to collect the tin sulfide, the step of transferring the liquid tin passing through the filter section to the liquid tin storage section may be further performed. At this stage, the liquid tin which has been moved together while collecting the solid tin sulfide can be transferred to the liquid tin storage section 120 through the recovery section and recycled.

전술한 바와 같이 마련된 본 발명은, 종래의 연소 기술보다 낮은 온도에서 과불화 화합물을 제거할 수 있어 에너지 효율이 높다. 일 예로, 연소 기술은 과불화 화합물을 모두 제거하기 위해 최대1600도 이상의 고온 연소를 사용하여 많은 에너지가 소요되나, 본 발명은 600도 내지 650도의 온도에서도 과불화 화합물을 모두 제거할 수 있다. 즉, 본원발명은 종래보다 적은 에너지로도 과불화 화합물을 모두 제거할 수 있어 경제적이다.The present invention as described above is capable of removing the perfluorinated compound at a lower temperature than the conventional combustion technology and thus has high energy efficiency. For example, the combustion technique uses a high energy of combustion at a temperature of 1600 degrees Celsius or more to remove all of the perfluorinated compounds, but the present invention can remove all the perfluorinated compounds even at a temperature of 600 to 650 degrees Celsius. That is, the present invention is economical because it is possible to remove all of the perfluorinated compound even with less energy than the conventional method.

또한, 본 발명은 액체주석과 과불화 화합물이 반응시켜 과불화 화합물을 제거함과 동시에 불화주석 및 황화주석과 같은 고부가 물질을 생성할 수 있다. 특히, 불화주석의 경우, 액체주석과 약 17배 정도의 가격차이가 나는 고부가물질로 치약 등 구강 청결 제품에 사용된다. 즉, 본 발명은 과불화 화합물을 제거함과 동시에 고부가 물질을 생성하여 부가적인 수익을 얻도록 할 수 있기 때문에 경제적이다.In addition, the present invention is capable of reacting liquid tin with a perfluorinated compound to remove the perfluorinated compound and produce high-value materials such as tin fluoride and tin sulfide. Particularly, in the case of tin fluoride, it is a high-priced substance having a price difference of about 17 times that of liquid tin, and is used for oral cleaning products such as toothpaste. That is, the present invention is economical because it can remove the perfluorinated compound and generate high-value-added materials to obtain additional profit.

전술한 바와 같이 마련된 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법은 반도체설비, 중전기기, 액정패널 제조장치 등에 적용될 수 있다. 즉, 상기 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법은 과불화 화합물이 생성되는 장치 및 방법에 모두 적용될 수 있다.The perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating method provided as described above can be applied to semiconductor equipment, heavy equipment, liquid crystal panel manufacturing equipment, and the like. That is, the perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating methods can be applied to both apparatuses and methods for producing perfluorinated compounds.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100: 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치
110: 반응부 120: 액체주석저장부
130: 가열부 140: 측정부
150: 원료투입부 160: 분배부
170: 응축부100: Perfluorocompounds abatement and tin fluoride generator
110: Reactor 120: Liquid tin storage
130: heating section 140: measuring section
150: Raw material input portion 160: Distribution portion
170: condenser

Claims (21)

액체주석(Sn)이 수용된 반응부;
상기 반응부에 연결되어 마련되는 가열부; 및
상기 반응부에 과불화 화합물(PFC)을 투입하는 원료투입부를 포함하며,
상기 반응부에서, 상기 과불화 화합물과 상기 액체주석이 반응하여 불화주석(SnF2)이 생성되는 것을 특징으로 하고,
상기 가열부는,
상기 반응부에 수용된 상기 액체주석을 기설정된 온도로 우선 가열하고, 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석을 상기 우선 가열된 온도보다 상대적으로 더 높은 온도로 재가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.A reaction part containing liquid tin Sn;
A heating unit connected to the reaction unit; And
And a raw material input part for inputting a perfluorinated compound (PFC) into the reaction part,
In the reaction part, the perfluorinated compound and the liquid tin react with each other to produce tin fluoride (SnF 2 )
The heating unit includes:
The liquid tin contained in the reaction section is first heated to a predetermined temperature, and when the reforming rate of the tin fluoride reaches a predetermined target reforming rate, the liquid tin is heated to a temperature relatively higher than the first heated temperature Wherein the reheating is performed at a temperature in the range of 0 to 100 ° C. 제 1 항에 있어서,
상기 과불화 화합물은 육불화황(SF6)인 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
Wherein the perfluorinated compound is sulfur hexafluoride (SF 6 ). 제 2 항에 있어서,
상기 반응부에서 일어나는 화학반응은,
SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS인 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.3. The method of claim 2,
The chemical reaction occurring in the reaction part is,
SF 6 + 4Sn - > 3SnF 2 + SnS. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 반응부에 수용된 액체주석의 온도를 850내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
The heating unit includes:
Wherein the temperature of the liquid tin contained in the reaction part is heated to 850 to 950 degrees. 제 1 항에 있어서,
상기 반응부에 연결되는 측정부를 포함하며,
상기 측정부는,
상기 반응부 내에 수용된 액체주석의 온도, 상기 불화주석의 개질율을 측정하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
And a measuring unit connected to the reaction unit,
Wherein the measuring unit comprises:
Wherein the temperature of the liquid tin contained in the reaction part and the reforming ratio of the tin fluoride are measured. 제 5 항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 반응부에 수용된 상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열하고, 상기 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.6. The method of claim 5,
The heating unit includes:
The temperature of the liquid tin contained in the reaction part is heated to 600 to 650 degrees and the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 950 degrees when the reforming ratio of the tin fluoride reaches a predetermined target reforming rate ≪ / RTI > and a device for producing tin fluoride. 제 1 항에 있어서,
상기 반응부의 내부 하측에는 상기 반응부의 길이 방향으로 상호 이격되어 마련된 복수의 분배부가 마련되며,
상기 분배부는,
상기 원료투입부로부터 유입되는 상기 과불화 화합물이 상기 반응부의 내부에 주입될 때, 분산되어 주입되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
A plurality of distributing units spaced apart from each other in the longitudinal direction of the reaction unit are provided below the reaction unit,
Wherein the distributor comprises:
Wherein the perfluorinated compound introduced from the raw material input portion is dispersed and injected when injected into the reaction portion. 제 1 항에 있어서,
상기 반응부의 상부에 마련되는 응축부를 더 포함하며,
상기 응축부는,
상기 반응부의 화학반응 결과 생성된 기상의 상기 불화주석을 액상 또는 고상으로 응축하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
And a condensing part provided on the upper part of the reaction part,
Wherein the condenser comprises:
Wherein the gaseous phase of tin fluoride produced as a result of the chemical reaction of the reaction part is condensed in a liquid or solid phase. 제 1 항에 있어서,
상기 반응부의 상부에 마련되는 액체주석저장부를 더 포함하며,
상기 액체주석저장부는,
상기 반응부에 상기 액체주석을 공급하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치.The method according to claim 1,
And a liquid tin storage unit provided at an upper portion of the reaction unit,
The liquid-
And the liquid tin is supplied to the reaction part. a) 반응부에 액체주석을 공급하는 단계;
b) 상기 반응부에 수용된 상기 액체주석을 기설정된 온도로 우선 가열하는 단계;
c) 가열된 상기 액체주석에 과불화 화합물을 투입하여 반응시키는 단계; 및
d) 상기 액체주석과 상기 과불화 화합물이 반응하여 생성된 불화주석을 응축하는 단계를 포함하며,
상기 c) 단계에서는,
상기 액체주석과 상기 과불화 화합물이 반응하여 생성된 불화주석의 개질율이 기설정된 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석을 상기 우선 가열된 온도보다 상대적으로 더 높은 온도로 재가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.a) supplying liquid tin to the reaction part;
b) heating the liquid tin contained in the reaction section to a predetermined temperature first;
c) introducing a perfluorinated compound into the heated liquid tin and reacting; And
d) condensing the tin fluoride produced by the reaction of the liquid tin and the perfluorinated compound,
In the step c)
And reheating the liquid tin to a temperature higher than the first heated temperature when the reforming ratio of the tin fluoride produced by the reaction of the liquid tin and the perfluorinated compound reaches a predetermined target reforming ratio ≪ / RTI > reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride. 제 11 항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 액체주석의 온도를 850내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.12. The method of claim 11,
The step b)
Wherein the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 950 degrees. 제 11 항에 있어서,
상기 b) 단계는,
상기 액체주석의 온도를 600내지 650도로 가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.12. The method of claim 11,
The step b)
Wherein the temperature of the liquid tin is heated to 600 to 650 占 폚. 제 13 항에 있어서,
상기 c) 단계에서,
상기 불화주석의 개질율을 측정하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.14. The method of claim 13,
In the step c)
Wherein the reforming rate of the tin fluoride is measured. 제 14 항에 있어서,
상기c) 단계에서,
상기 불화주석의 개질율이 목표개질율에 도달했을 때, 상기 액체주석의 온도를 850도 내지 950도로 가열하는 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.15. The method of claim 14,
In the step c)
Wherein the temperature of the liquid tin is heated to 850 to 950 degrees when the reforming ratio of the tin fluoride reaches a target reforming rate. 제 11 항에 있어서,
상기 c) 단계에서,
상기 과불화 화합물은 육불화황(SF6)인 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.12. The method of claim 11,
In the step c)
Wherein the perfluorinated compound is sulfur hexafluoride (SF 6 ). 제 11 항에 있어서,
상기 c) 단계에서, 상기 반응부에서 일어나는 화학반응은,
SF6 + 4Sn -> 3SnF2 + SnS인 것을 특징으로 하는 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법.12. The method of claim 11,
In the step c), the chemical reaction occurring in the reaction part may include,
SF 6 + 4Sn - > 3SnF 2 + SnS. 제 1 항에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 장치를 적용한 반도체 또는 디스플레이 설비.A semiconductor or display equipment to which the perfluorinated compound reducing and tin fluoride generating apparatus according to claim 1 is applied. 제 11 항에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 반도체 또는 디스플레이 설비.12. A semiconductor or display equipment to which the method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride according to claim 11 is applied. 제 1 항에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 중전기기 불화가스 회수설비.A pyrolysis gas recovery system for heavy equipment using the method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride according to claim 1. 제 11 항에 따른 과불화 화합물 저감 및 불화주석 생성 방법을 적용한 중전기기 불화가스 회수설비.A flue gas recovery system for heavy equipment using the method of reducing perfluorinated compounds and producing tin fluoride according to claim 11.
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