KR20020043352A

KR20020043352A - Gas scrubber apparatus

Info

Publication number: KR20020043352A
Application number: KR1020000072840A
Authority: KR
Inventors: 박정호; 장선욱; 김성훈
Original assignee: 조현기; 주식회사 태양테크
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2002-06-10
Also published as: KR100390518B1

Abstract

PURPOSE: Provided is a gas scrubber that is capable of removing minute particles entrained in flue gas discharged from chemical industries before flue gas is cooled in cooling unit, thus clogging and corrosion of gas conduit is prevented. CONSTITUTION: The gas scrubber comprises the following parts: a combustor(10) for oxidizing flue gas and filtering minute particles; a cooler(90), equipped with the combustor(10), for cooling oxidized gas discharged from the combustor(10); and a filter unit(110), installed at the lower part of the cooler(90), for filtering minute particles. The combustor(10) is composed of the following parts: a housing(20) installed a combustion chamber(21); a burner(50), installed combustion channel, for heating flue gas passing through the combustion channel; a filter unit for separating minute particles of burned flue gas; and a collector(80), installed at the lower part of the combustion chamber(21), for collecting minute particles dropped from the combustion chamber(21).

Description

가스 스크러버 장치{GAS SCRUBBER APPARATUS}Gas scrubber device {GAS SCRUBBER APPARATUS}

본 발명은 화학 공정 등에 사용된 후 배출되는 폐가스를 청정 공기로 정화시키기 위한 가스 스크러버 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas scrubber apparatus for purifying waste gas discharged after being used in a chemical process or the like with clean air.

화학 공정이나 반도체 제조 등에서 배출되는 폐가스는 유독성, 폭발성 및 부식성이 강하기 때문에 인체에 유해할 뿐만 아니라, 그대로 대기 중으로 방출될 경우에는 환경 오염을 유발시키게 된다. 따라서, 폐가스는 유해성분의 함량을 허용 농도 이하로 낮추는 정화처리과정을 거쳐서 대기 중으로 배출시켜야 한다.Waste gases emitted from chemical processes and semiconductor manufacturing are not only harmful to the human body because of their high toxicity, explosiveness and corrosiveness, and when they are released into the atmosphere, they cause environmental pollution. Therefore, the waste gas has to be discharged to the atmosphere through a purification process that lowers the content of harmful components below the allowable concentration.

이와 같은 폐가스의 정화처리에는 연소 방식, 웨트 방식, 흡착 방식, 냉각 방식, 촉매 방식 등 다양한 형태의 가스 스크러버가 사용되고 있다. 종래에는 안전성, 경제성 및 효율성을 고려하여 연소 방식과 웨트 방식 또는 흡착 방식을 병용한 가스 스크러버가 보편적으로 사용되고 있다.Various types of gas scrubbers, such as a combustion method, a wet method, an adsorption method, a cooling method, and a catalyst method, are used to purify the waste gas. Conventionally, in consideration of safety, economy and efficiency, a gas scrubber using a combustion method and a wet method or an adsorption method is commonly used.

연소 방식, 웨트 방식 및 흡착 방식을 병용한 종래의 가스 스크러버를 살펴보면, 연소유닛의 히터 엘리먼트에 의하여 폐가스를 직접 산화시키고, 웨트 챔버를 통과하는 산화가스에 살수기로 물을 분사시켜 산화가스 중의 미립자를 제거한다.In a conventional gas scrubber using a combustion method, a wet method, and an adsorption method, the waste gas is directly oxidized by the heater element of the combustion unit, and water is sprayed into the oxidant gas passing through the wet chamber by spraying water to remove particulates in the oxidizing gas. Remove

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 가스 스크러버에 있어서는, 웨트 챔버에서 물을 분사하여 미립자를 제거할 때 많은 양의 물이 필요하고, 결과적으로 폐수의 발생량이 증가하게 된다. 폐수는 별도의 폐수 처리 설비에 의해 정화시켜야 하는 문제가 남게 되므로, 가스 스크러버의 운전 및 유지 비용이 상승되어 비효율적이고 비경제적인 문제가 있다.However, in the gas scrubber of the prior art as described above, a large amount of water is required when spraying water in the wet chamber to remove particulates, resulting in an increase in the amount of wastewater generated. Since the waste water remains to be purified by a separate waste water treatment facility, the operation and maintenance costs of the gas scrubber are increased, resulting in inefficient and inefficient economic problems.

또한, 미립자는 산화가스가 통과하는 덕트나 드레인 라인에 점진적으로 부착되거나 필터 엘리먼트를 폐색시켜서 산화가스의 흐름을 방해하게 되므로, 가스 스크러버의 점검 및 보수를 빈번히 행하여야 한다고 하는 문제점이 있다. 특히, 폐가스의 연소시 발생하는 미립자는 웨트 챔버를 통과하면서 산화가스 속에 함유되는 습기에 의하여 덕트 등의 내벽에 쉽게 고착되어 그것을 부식시키게 되고 가스 스크러버의 수명을 단축시키는 작용을 하게 된다.In addition, since the fine particles are gradually attached to the duct or drain line through which the oxidizing gas passes or obstructs the flow of the oxidizing gas by blocking the filter element, there is a problem in that the gas scrubber needs to be frequently checked and repaired. In particular, the particles generated during the combustion of the waste gas is easily adhered to the inner wall of the duct by the moisture contained in the oxidizing gas while passing through the wet chamber to corrode it and to shorten the life of the gas scrubber.

한편, 연소 방식과 냉각 방식을 병용한 가스 스크러버 장치에 있어서는, 연소유닛의 히터 엘리먼트에서 발생하는 열로 폐가스를 직접 산화시키고, 냉각유닛의작동에 의하여 산화가스를 냉각시킨 다음, 집진장치를 이용하여 미립자를 제거하고 있다. 그러나, 이와 같이 산화가스의 냉각 후 집진을 행하게 되면, 미립자가 응결되어 가스배출도관에 들러붙고, 이로 인해 도관이 막혀서 산화가스의 흐름을 방해하게 된다. 특히, 산화가스 중의 미립자는 강산성이기 때문에 가스배출도관을 부식시켜서 결국은 산화가스 누출사고를 일으키게 된다고 하는 문제점이 있다.On the other hand, in the gas scrubber apparatus which uses a combustion system and a cooling system together, the waste gas is directly oxidized by the heat | fever which generate | occur | produces in the heater element of a combustion unit, the oxidizing gas is cooled by operation of a cooling unit, and a particulate matter is collected using a dust collector. Is removing. However, when dust collection is performed after cooling of the oxidizing gas in this way, the fine particles condense and stick to the gas discharge conduit, which causes the conduit to be blocked, thereby obstructing the flow of the oxidizing gas. Particularly, since the fine particles in the oxidizing gas are strongly acidic, the gas discharge conduit may be corroded, resulting in an oxidizing gas leak.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 열에 의해 산화된 폐가스 중의 미립자를 냉각과정을 거치기 전에 미리 제거함으로써 가스배출도관이 미립자에 의해 막히거나 부식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 가스 스크러버 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the various problems of the prior art as described above, the object is to remove the particulates in the waste gas oxidized by heat in advance before the cooling process, the gas exhaust conduit is blocked or corroded by the particulates It is an object of the present invention to provide a gas scrubber device that can effectively prevent the gas from being prevented.

본 발명의 다른 목적은 폐가스의 연소효율, 냉각효율 및 집진효율을 크게 향상시킬 수 있는 가스 스크러버 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a gas scrubber device that can greatly improve the combustion efficiency, cooling efficiency and dust collection efficiency of the waste gas.

본 발명의 또 다른 목적은 물의 사용을 배제하여 폐수가 발생되지 않도록 하고, 수분으로 인한 장치의 부식을 억제 할 수 있는 가스 스크러버 장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a gas scrubber device that can eliminate the use of water to prevent wastewater generation and to suppress corrosion of the device due to moisture.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 화학공정에서 발생하는 폐가스를 도입하여 열에 의해 산화시키고 산화가스 중의 미립자를 일차적으로 여과하는 폐가스 연소기와, 폐가스 연소기의 하류측에 배치되어 그것으로부터 배출되는 산화가스를 냉각시키는 냉각기 유닛과, 냉각기 유닛의 하류측에 배치되어 그것으로부터 배출되는 산화가스 중의 미립자를 이차적으로 여과하는 냉간 필터유닛를 포함한다. 그리고 상기 폐가스 연소기는, 폐가스 도입구, 연소실 및 폐가스 배출구를 가지는 연소기 하우징과, 연소기 하우징의 중앙에서 아래를 향해 설치되고, 폐가스 도입구와 연소실을 연통시키는 연소통로를 가지며, 이 연소통로를 통과하는 폐가스에 열을 가하는 중공원통형의 버너와, 연소기 하우징의 연소실과 폐가스 배출구와의 사이에 설치되어 연소된 폐가스 중의 미립자를 여과하는 열간 필터유닛과, 연소기 하우징의 연소실 아래에 배설되어 연소실로부터 낙하하는 미립자를 수집하기 위한 집진유닛으로 구성된다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is a waste gas combustor that introduces waste gas generated in a chemical process, oxidizes by heat and primarily filters particulates in the oxidizing gas, and is disposed downstream of the waste gas combustor and discharged therefrom. And a cooler unit that cools the oxidized gas to be cooled, and a cold filter unit that is disposed downstream of the cooler unit and secondaryly filters the fine particles in the oxidized gas discharged therefrom. The waste gas combustor has a combustor housing having a waste gas inlet, a combustion chamber and a waste gas outlet, and is installed downward from the center of the combustor housing, and has a combustion passage communicating the waste gas inlet and the combustion chamber with the waste gas passing through the combustion passage. A hollow-cylindrical burner that heats the filter, a hot filter unit which is installed between the combustion chamber of the combustor housing and the waste gas outlet to filter particulates in the combusted waste gas, and particulates disposed under the combustion chamber of the combustor housing and falling from the combustion chamber. It consists of a dust collecting unit for collecting.

도 1은 본 발명에 따른 가스 스크러버 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing the overall configuration of a gas scrubber apparatus according to the present invention,

도 2는 도 1의 가스 스크러버 장치에 사용되는 폐가스 연소기의 구성을 나타낸 사시도,2 is a perspective view showing the configuration of a waste gas combustor used in the gas scrubber device of FIG.

도 3은 폐가스 연소기의 하우징, 버너, 열간 필터유닛 및 제1 집진유닛을 보여주는 일부절결사시도,3 is a partially cutaway perspective view showing a housing, a burner, a hot filter unit and a first dust collecting unit of a waste gas combustor,

도 4는 도 3에 나타낸 폐가스 연소기의 정단면도,4 is a front sectional view of the waste gas combustor shown in FIG. 3;

도 5는 도 3에 나타낸 폐가스 연소기의 측단면도,5 is a side cross-sectional view of the waste gas combustor shown in FIG.

도 6은 폐가스 연소기에 설치되는 버너의 구성을 나타낸 확대단면도,6 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of a burner installed in a waste gas combustor,

도 7은 폐가스 연소기에 설치되는 열간 필터유닛의 구성을 보여주는 일부확대단면도,7 is a partially enlarged cross-sectional view showing the configuration of a hot filter unit installed in a waste gas combustor,

도 8은 본 발명에 따른 냉각기 유닛의 구성을 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing the configuration of a cooler unit according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 폐가스 연소기21: 연소기 하우징10: waste gas combustor 21: combustor housing

21: 연소실30: 배출실21: combustion chamber 30: discharge chamber

37: 폐가스 배출구40: 마운팅 플레이트37: waste gas outlet 40: mounting plate

50: 버너51: 연소통로50: burner 51: combustion passage

54: 히터 엘리먼트60: 폐가스 도입구54: heater element 60: waste gas inlet

65: 보조 로드 히터70: 세라믹 필터65: auxiliary load heater 70: ceramic filter

72: 배출통로76: 펄스제트 노즐72: discharge passage 76: pulse jet nozzle

80: 제1 집진유닛85: 포집상자80: first dust collecting unit 85: collecting box

90: 냉각기 유닛91: 냉각실90: cooler unit 91: cooling chamber

93: 냉각통로101: 질소 공급관93: cooling passage 101: nitrogen supply pipe

102: 흐름 안내 배플110: 냉간 필터유닛102: flow guide baffle 110: cold filter unit

112: 여과실113: 필터 엘리먼트112: filtration chamber 113: filter element

118: 펄스제트 노즐120: 제2 집진유닛118: pulse jet nozzle 120: second dust collecting unit

124: 포집상자130: 블로워124: capture box 130: blower

이하, 본 발명에 따른 가스 스크러버 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferred embodiment of the gas scrubber apparatus which concerns on this invention is described in detail based on an accompanying drawing.

먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 가스 스크러버 장치는 화학 공정이나 반도체 제조 등에서 발생되는 SiH₄, NH₃, PH₃, H₂등을 함유하는 폐가스를 연소시켜 산화가스를 발생하는 폐가스 연소기(10)을 구비한다. 이 폐가스 연소기 (10)의 프레임(11)은 다수의 바퀴(12)에 의해 이동이 가능하게 구성되어 있고, 프레임(11)의 전면에는 도어(13)가 장착되어 있다.First, referring to Figures 1 and 2, the gas scrubber apparatus of the present invention is a waste gas combustor for generating oxidized gas by burning the waste gas containing SiH₄, NH₃, PH₃, H₂, etc. generated in a chemical process or semiconductor manufacturing (10) ). The frame 11 of the waste gas combustor 10 is configured to be movable by a plurality of wheels 12, and a door 13 is mounted on the front of the frame 11.

도 1과 도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 프레임(10)의 상부에는 수직한 연소기 하우징(20)이 설치된다. 연소기 하우징(20)의 연소실(21)은 원통형의 아웃터 케이스(22)와, 아웃터 케이스(22)의 내측에 냉각통로(23)를 형성하도록 떨어져 설치되는 인너 케이스(24)로 구성되어 있다. 아웃터 케이스(22)와 인너 케이스(24) 사이의 냉각통로(23)에는 냉각수를 공급하여 단열 효과를 얻을 수 있다. 본 실시예에 있어서 아웃터 케이스(22)와 인너 케이스(24) 사이에는 단열재를 배치할 수도 있다.1 and 3 to 5 together, a vertical combustor housing 20 is installed on the upper portion of the frame 10. The combustion chamber 21 of the combustor housing 20 is comprised from the cylindrical outer case 22 and the inner case 24 provided so that the cooling passage 23 may be formed in the outer case 22 inside. Cooling water may be supplied to the cooling passage 23 between the outer case 22 and the inner case 24 to obtain a heat insulating effect. In this embodiment, a heat insulating material may be disposed between the outer case 22 and the inner case 24.

또한, 연소실(21)의 상측에 연소된 폐가스, 즉 산화가스를 폐가스 연소기 (10)의 외측으로 배출하는 배출실(30)이 구성된다. 배출실(30)은 전면에 개방부 (31)를 갖는 원호형의 아웃터 케이스(32)와, 아웃터 케이스(32)의 내측에 냉각통로 (33)를 형성하도록 떨어져 설치되는 인너 케이스(34)와, 인너 케이스(34)의 내측에 떨어져 설치되고 내측에 개방부(31)와 연통하는 설치공간(35)을 갖는 센터 케이스 (36)로 구성되어 있다. 폐가스 연소기(10)의 배출실(30)에 폐가스 배출구(37)가 연결되어 있으며, 연소실(21)과 배출실(30) 사이에는 마운팅 플레이트(40)가 설치되어 있다. 마운팅 플레이트(40)의 중앙에 중앙구멍(41)이 형성되어 있고, 중앙구멍 (41)의 주위에는 연소실(21)과 배출실(30)을 연통시킬 수 있도록 복수의 관통구멍 (42)이 형성되어 있다.Moreover, the discharge chamber 30 which discharges the waste gas burned on the upper side of the combustion chamber 21, ie, oxidizing gas, to the outer side of the waste gas combustor 10 is comprised. The discharge chamber 30 includes an arc-shaped outer case 32 having an open portion 31 on its front surface, and an inner case 34 spaced apart so as to form a cooling passage 33 inside the outer case 32. And a center case 36 which is provided on an inner side of the inner case 34 and has an installation space 35 in communication with the opening 31. A waste gas outlet 37 is connected to the discharge chamber 30 of the waste gas combustor 10, and a mounting plate 40 is installed between the combustion chamber 21 and the discharge chamber 30. A central hole 41 is formed in the center of the mounting plate 40, and a plurality of through holes 42 are formed around the central hole 41 so that the combustion chamber 21 and the discharge chamber 30 can communicate with each other. It is.

도 1과 도 3 내지 도 6을 참조하면, 폐가스 연소기(10)의 연소실(21)에는 폐가스를 연소시키는 중공원통형의 버너(50)가 설치된다. 버너(50)는 마운팅 플레이트(40)의 중앙구멍(41)을 관통하여 연소실(21)의 중앙에 수직하게 장착되고 연소실 (21)과 연통하는 연소통로(51)를 갖는 원통형 인너 연소관(52)과, 인너 연소관(52)의 외측에 떨어져 장착되는 아웃터 연소관(53)과, 인너 연소관(52)과 아웃터 연소관(53) 사이에 장착되는 히터 엘리먼트(54)로 구성되어 있다. 버너(50)의 상측은 배출실(30)의 설치공간(35)으로 노출되며, 배출실(30)의 설치공간(35)에 노출되어 있는 버너(50)의 외측에는 냉각통로(55)를 형성할 수 있도록 아웃터 케이스(56)가장착된다. 버너(50)의 외면에는 히터 엘리먼트(54)의 작동에 필요한 전원을 공급하는 플러그 소켓(57)과 온도를 감지하는 온도 센서(58)가 장착되어 있다.1 and 3 to 6, the combustion chamber 21 of the waste gas combustor 10 is provided with a burner 50 of a hollow cylinder type for burning waste gas. The burner 50 is a cylindrical inner combustion tube 52 having a combustion passage 51 which is mounted perpendicularly to the center of the combustion chamber 21 through the central hole 41 of the mounting plate 40 and communicates with the combustion chamber 21. And an outer combustion tube 53 mounted to the outside of the inner combustion tube 52 and a heater element 54 mounted between the inner combustion tube 52 and the outer combustion tube 53. The upper side of the burner 50 is exposed to the installation space 35 of the discharge chamber 30, and the cooling passage 55 is provided on the outside of the burner 50 exposed to the installation space 35 of the discharge chamber 30. An outer case 56 is mounted to form. The outer surface of the burner 50 is equipped with a plug socket 57 for supplying power for the operation of the heater element 54 and a temperature sensor 58 for sensing the temperature.

또한, 버너(50)의 상측에 폐가스를 공급할 수 있도록 연소통로(51)와 연통하는 복수의 폐가스 도입구(60)가 연결되어 있다. 버너(50)의 상측에 연결되어 있는 폐가스 도입구(60)의 외측에는 인너 케이스(61)가 장착되고, 인너 케이스(61)의 외측에 냉각통로(62)를 형성할 수 있도록 아웃터 케이스(63)가 장착되어 있다. 버너 (50)의 상측에 폐가스의 연소에 필요한 공기를 연소통로(51)에 공급하는 공기공급관(64)이 연결되어 있으며, 버너(50)의 중앙에는 폐가스에 열을 가함과 동시에 폐가스가 버너(50)의 내면을 따라 흐르도록 유도하여 폐가스의 연소를 촉진하는 보조 로드 히터(65)가 설치되어 있다. 이 보조 로드 히터(65)는 연소통로(51)의 중앙에 수직하게 장착되는 가늘고 긴 센터 로드(66)와, 이 센터 로드(66)에 길이방향을 따라 배치되어 있는 복수개의 배플 디스크(67)로 구성되어 있다.In addition, a plurality of waste gas inlets 60 communicating with the combustion passage 51 are connected to supply the waste gas to the upper side of the burner 50. An inner case 61 is mounted on an outer side of the waste gas inlet 60 connected to an upper side of the burner 50, and an outer case 63 so as to form a cooling passage 62 on an outer side of the inner case 61. ) Is installed. An air supply pipe 64 for supplying air for combustion of waste gas to the combustion passage 51 is connected to the upper side of the burner 50. At the center of the burner 50, the waste gas is heated at the same time as the waste gas is burner ( An auxiliary rod heater 65 is provided which guides the flow along the inner surface of 50 and promotes combustion of the waste gas. The auxiliary rod heater 65 includes an elongated center rod 66 mounted vertically in the center of the combustion passage 51 and a plurality of baffle discs 67 arranged along the longitudinal direction of the center rod 66. Consists of

도 1, 도 3 내지 도 5 및 도 7을 참조하면, 마운팅 플레이트(40)의 구멍(42)에는 연소실(21)로부터 배출실(30)로 도입되는 산화가스 중의 미립자를 흡착에 의하여 제거하는 열간 필터유닛, 즉 복수개의 기둥형 세라믹 필터(70)가 버너(50)에 대하여 평행한 관계로 아래를 향하여 연장되도록 설치되어 있다.1, 3 to 5, and 7, the holes 42 of the mounting plate 40 are hot to remove particulates in the oxidizing gas introduced into the discharge chamber 30 from the combustion chamber 21 by adsorption. The filter unit, that is, the plurality of columnar ceramic filters 70 are provided to extend downward in a parallel relationship with respect to the burner 50.

도 5와 도 7에 보이는 바와 같이, 세라믹 필터(70)의 하단은 버너(50)보다 길게 연장되어 있고 상단은 마운팅 플레이트(40)의 구멍(42)을 통하여 배출실(30)에 위치되어 있다. 그리고, 세라믹 필터(70)의 중앙에는 하단이 막혀지고 상단에 출구(71)를 갖는 배출통로(72)가 형성되어 있다. 마운팅 플레이트(40)의 관통구멍(42)을 통하여 배출실(30)에 위치되어 있는 세라믹 필터(70)의 상단은 홀더(73)에 의하여 고정되어 있으며 외측에는 홀더(73)를 고정적으로 받쳐주는 슬리브(74)에 의하여 둘러싸여져 있다. 홀더(73)와 슬리브(74)는 세라믹 필터(70)의 배출통로 (72)를 통과하는 산화가스가 출구(71)를 제외한 부분으로 배출되는 것을 차단한다. 세라믹 필터(70)의 상측에 출구(71)를 통한 산화가스의 배출을 유도하는 유도관 (75)이 장착되어 있다. 도 3 내지 도 5에 보이는 바와 같이, 배출실(30)의 상면에는 세라믹 필터(70)의 배출통로(72)에 공기를 주기적으로 역류, 즉 분사하여 세라믹 필터(70)에 고착되어 있는 이물질을 강제로 탈락시키는 필터 크리너로 복수의 펄스제트 노즐(76)이 세라믹 필터(70)의 배출통로(72)와 정렬되도록 장착되어 있다.5 and 7, the lower end of the ceramic filter 70 extends longer than the burner 50 and the upper end is located in the discharge chamber 30 through the hole 42 of the mounting plate 40. . A discharge passage 72 is formed in the center of the ceramic filter 70 with a lower end blocked and an outlet 71 at the upper end. The upper end of the ceramic filter 70 positioned in the discharge chamber 30 through the through hole 42 of the mounting plate 40 is fixed by the holder 73 and fixedly supports the holder 73 on the outside. It is surrounded by a sleeve 74. The holder 73 and the sleeve 74 prevent the oxidizing gas passing through the discharge passage 72 of the ceramic filter 70 from being discharged to portions except the outlet 71. Above the ceramic filter 70, an induction pipe 75 for inducing the discharge of oxidizing gas through the outlet 71 is mounted. As shown in FIGS. 3 to 5, the upper surface of the discharge chamber 30 periodically flows back to the discharge passage 72 of the ceramic filter 70, that is, sprays foreign substances fixed on the ceramic filter 70. A plurality of pulse jet nozzles 76 are mounted so as to be aligned with the discharge passage 72 of the ceramic filter 70 by a filter cleaner forcibly dropping out.

도 1과 도 3 내지 도 5를 다시 참조하면, 본 발명의 가스 스크러버 장치는 연소실(21)의 하측에 설치되어 아래로 떨어지는 미립자를 모으는 제1 집진유닛(80)을 구비한다. 제1 집진유닛(80)은 연소실(21)의 내측에 인너 케이스(24)와 근접하도록 설치되는 원통형의 집진관(81)과, 집진관(81)의 하단에 연결되고 미립자의 배출이 원활하도록 단면적이 점진적으로 좁아지는 호퍼(82)와, 호퍼(82)의 출구(83)를 열고 닫을 수 있도록 장착되는 게이트 밸브(Gate Valve: 84)와, 게이트 밸브 (84)를 통하여 배출되는 미립자를 포집하는 포집상자(85)로 구성되어 있다. 포집상자(85)는 게이트 밸브(84)에 의하여 호퍼(82)의 출구(83)를 닫은 상태에서 프레임 (11)의 도어(13)를 열고 폐가스 연소기(10)의 외측으로 꺼낼 수 있다.Referring again to FIGS. 1 and 3 to 5, the gas scrubber device of the present invention includes a first dust collecting unit 80, which is installed under the combustion chamber 21 and collects fine particles falling down. The first dust collecting unit 80 is connected to the lower end of the cylindrical dust collecting tube 81 and the dust collecting tube 81 is installed inside the combustion chamber 21 so as to be close to the inner case 24 so that the fine particles are discharged smoothly A hopper 82 having a gradually narrower cross-sectional area, a gate valve 84 mounted to open and close the outlet 83 of the hopper 82, and particulates discharged through the gate valve 84 are collected. The collection box 85 is comprised. The collecting box 85 may open the door 13 of the frame 11 and take it out of the waste gas combustor 10 in a state where the outlet 83 of the hopper 82 is closed by the gate valve 84.

도 1과 도 8을 참조하면, 본 발명의 가스 스크러버 장치는 폐가스 연소기(10)의 배출실(30)과 연결되어 산화가스를 냉각시키는 냉각기 유닛(90)을 구비한다. 냉각기 유닛(90)의 냉각실(91)은 원통형 아웃터 케이스(92)와, 아웃터 케이스 (92)의 내측에 냉각통로(93)를 형성하도록 떨어져 설치되는 인너 케이스(94)로 구성되어 있다. 냉각기 유닛(90)의 양측단에 냉각실(91)과 연통하는 산화가스 도입구 (95)와 산화가스 배출구(96), 그리고 냉각통로(93)와 연통하는 냉각수 도입구(97)와 냉각수 배출구(98)이 각각 연결되어 있다. 냉각기 유닛(90)의 산화가스 도입구 (95)는 연결관(99)에 의하여 배출실(98)의 산화가스 배출구(96)와 연통되며, 연결관(99)에는 산화가스의 흐름을 제어하는 밸브기구(100)와 배관부속품이 장착된다.1 and 8, the gas scrubber device of the present invention includes a cooler unit 90 connected to the discharge chamber 30 of the waste gas combustor 10 to cool the oxidizing gas. The cooling chamber 91 of the cooler unit 90 is comprised from the cylindrical outer case 92 and the inner case 94 provided so that the cooling passage 93 may be formed in the inner side of the outer case 92. An oxidizing gas inlet 95 and an oxidizing gas outlet 96 communicating with the cooling chamber 91 at both ends of the cooler unit 90, and a cooling water inlet 97 and a cooling water outlet communicating with the cooling passage 93. 98 are respectively connected. The oxidizing gas inlet 95 of the cooler unit 90 communicates with the oxidizing gas outlet 96 of the discharge chamber 98 by the connecting tube 99, and controls the flow of the oxidizing gas in the connecting tube 99. The valve mechanism 100 and piping accessories are mounted.

또한, 냉각기 유닛(90)의 일측에 냉각실(91)에 산화가스의 흐름 방향으로 질소(N₂)를 공급하는 질소가스 공급관(101)이 연결되어 있다. 냉각기 유닛(90)의 냉각실(91)에는 산화가스가 냉각실(91)의 내면을 따라 흐르도록 유도하여 산화가스의 냉각을 촉진하는 흐름 안내 배플(102)이 설치되어 있다. 이 흐름 안내 배플(102)은 냉각실(91)의 중앙에 수직하게 장착되는 가늘고 긴 센터 로드(103)와, 이 센터 로드(103)에 길이방향을 따라 배치되어 있는 복수개의 배플 디스크(104)로 구성되어 있다.In addition, a nitrogen gas supply pipe 101 for supplying nitrogen (N ₂ ) to the cooling chamber 91 in the flow direction of the oxidizing gas is connected to one side of the cooler unit 90. The cooling chamber 91 of the cooler unit 90 is provided with a flow guide baffle 102 which guides the oxidizing gas to flow along the inner surface of the cooling chamber 91 to promote cooling of the oxidizing gas. The flow guide baffle 102 includes an elongated center rod 103 mounted vertically in the center of the cooling chamber 91, and a plurality of baffle discs 104 arranged along the longitudinal direction in the center rod 103. Consists of

다시 도 1을 보면, 본 발명의 가스 스크러버 장치는 냉각기 유닛(90)과 연결되어 냉각된 산화가스를 최종적으로 여과하는 냉간 필터유닛(110)을 구비한다. 냉간 필터유닛(110)은 산화가스 중의 미립자를 흡착에 의하여 제거할 수 있도록 수직한 원통형의 케이스(111)의 여과실(112)에 설치되는 하나 이상의 필터 엘리먼트(113)로 구성된다.Referring again to FIG. 1, the gas scrubber device of the present invention includes a cold filter unit 110 connected to the cooler unit 90 to finally filter the cooled oxidized gas. The cold filter unit 110 includes one or more filter elements 113 installed in the filtration chamber 112 of the vertical cylindrical case 111 so as to remove the fine particles in the oxidizing gas by adsorption.

케이스(111)의 산화가스 도입구(114)는 연결관(115)에 의하여 냉각기 유닛 (90)의 산화가스 배출구(96)와 연통되며, 연결관(115)에는 산화가스의 흐름을 제어하는 밸브기구(116)와 배관부속품이 장착된다. 케이스(111)의 상측에 필터 엘리먼트(113)를 거치면서 정화된 청정 공기를 배출하는 배출관(117)과 여과실(112)에 공기를 주기적으로 분사하여 필터 엘리먼트(113)에 고착되어 있는 이물질을 강제로 탈락시키는 필터 크리너로 펄스제트 노즐(118)이 각각 장착되어 있다.The oxidizing gas inlet 114 of the case 111 communicates with the oxidizing gas outlet 96 of the cooler unit 90 by the connecting pipe 115, and a valve for controlling the flow of the oxidizing gas in the connecting pipe 115. The instrument 116 and piping accessories are mounted. The foreign matter adhered to the filter element 113 is periodically sprayed with air through the discharge pipe 117 and the filtration chamber 112 that discharge the purified clean air while passing through the filter element 113 on the case 111. Pulse jet nozzles 118 are mounted to filter cleaners forcibly removed.

또한, 케이스(111)의 하단에는 필터 엘리먼트(113)에 의하여 여과된 미립자를 집진하는 제2 집진유닛(120)이 설치된다. 제2 집진유닛(120)은 케이스(111)의 하단에 연결되며 미립자의 원활한 배출을 위하여 단면적이 점진적으로 좁아지는 호퍼(121)와, 호퍼(121)의 출구(122)를 열고 닫을 수 있도록 장착되는 게이트 밸브 (123)와, 게이트 밸브(116)를 통하여 배출되는 미립자를 포집하는 포집상자(124)로 구성되어 있다. 그리고, 냉간 필터유닛(110)의 배출관(117)은 여과실(112)로부터 청정 공기를 강제로 배출하는 블로워(130)와 연결되어 있다.In addition, a second dust collecting unit 120 for collecting particulates filtered by the filter element 113 is installed at the lower end of the case 111. The second dust collecting unit 120 is connected to the lower end of the case 111 and mounted so as to open and close the hopper 121 and the outlet 122 of the hopper 121, whose cross-sectional area is gradually narrowed for smooth discharge of the fine particles. It consists of the gate valve 123 which is used, and the collection box 124 which collects the microparticles | fine-particles discharged through the gate valve 116. FIG. The discharge pipe 117 of the cold filter unit 110 is connected to a blower 130 for forcibly discharging clean air from the filtration chamber 112.

다음으로 상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 가스 스크러버 장치의 작동을 설명한다.Next, the operation of the gas scrubber device according to the present invention having the above-described configuration will be described.

먼저, 도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 화학 공정이나 반도체 제조 등에서 발생되는 폐가스가 도입구(60)를 통하여 버너(50)의 연소통로(51)에 도입되면, 히터 엘리먼트(54) 및 센터 로드 히터(65)에 의하여 폐가스가 가열되어 산화가스로 된다. 이때, 폐가스는 버너(50)의 연소통로(51)를 따라 하강하면서 센터 로드 히터(65)의 디스크(67)에 충돌하여 방사상 외측으로 확산되고, 이에 따라 폐가스의 연소효율이 향상되게 된다. 그리고, 폐가스의 연소에 의하여 생성되는 미립자는 버너 (50)의 연소통로(51)로부터 낙하하여 호퍼(81)의 출구(82)와 게이트 밸브(84)를 통하여 포집상자(85)에 포집된다.First, referring to FIGS. 1 and 4 to 6, when waste gas generated in a chemical process, semiconductor manufacturing, or the like is introduced into the combustion passage 51 of the burner 50 through the introduction port 60, the heater element 54 is provided. And the waste gas is heated by the center load heater 65 to become an oxidizing gas. At this time, while the waste gas descends along the combustion passage 51 of the burner 50, the waste gas collides with the disk 67 of the center rod heater 65 and diffuses radially outward, thereby improving the combustion efficiency of the waste gas. The fine particles generated by the combustion of the waste gas fall from the combustion passage 51 of the burner 50 and are collected in the collecting box 85 through the outlet 82 of the hopper 81 and the gate valve 84.

또한, 버너(50)의 연소통로(51)로부터 연소실(21)에 배출되는 산화가스는 상승 기류를 형성하면서 버너(50)의 주위에서 재차 가열된다. 따라서, 폐가스의 불완전 연소가 방지된다. 산화가스는 연소실(21)로부터 세라믹 필터(70)의 배출통로 (72)를 거쳐 배출실(30)로 배출되며, 세라믹 필터(70)는 산화가스 중의 미립자를 흡착에 의하여 제거한다. 즉, 산화가스 중의 미립자는 세라믹 필터(70)에 의하여 연소실(21)을 빠져나가지 못하고 연소실(21)에 그대로 잔류되거나 세라믹 필터(70)에 흡착된다. 그리고, 연소실(21)에 잔류하는 미립자는 낙하되어 포집상자(85)에 포집된다.In addition, the oxidizing gas discharged from the combustion passage 51 of the burner 50 to the combustion chamber 21 is heated again around the burner 50 while forming an upward airflow. Thus, incomplete combustion of the waste gas is prevented. The oxidizing gas is discharged from the combustion chamber 21 through the discharge passage 72 of the ceramic filter 70 to the discharge chamber 30, and the ceramic filter 70 removes fine particles in the oxidizing gas by adsorption. That is, the fine particles in the oxidizing gas do not exit the combustion chamber 21 by the ceramic filter 70 but remain in the combustion chamber 21 or are adsorbed by the ceramic filter 70. The fine particles remaining in the combustion chamber 21 fall and are collected in the collecting box 85.

도 7에 나타내는 바와 같이, 폐가스 연소기(10)의 펄스제트 노즐(76)은 압축공기를 주기적으로 분사하고, 펄스제트 노즐(76)로부터 분사되는 기류는 유도관 (75)에 의하여 세라믹 필터(70)의 출구(71)를 통하여 배출통로(72)에 유도된다. 이 펄스제트 노즐(76)의 기류에 의하여 세라믹 필터(70)에 고착되어 있던 이물질은 강제로 탈락되고, 탈락된 이물질은 낙하되어 포집상자(85)에 포집된다. 따라서, 세라믹 필터(70)가 이물질에 의하여 막히는 것이 방지되어 지속적인 필터 기능이 수행됨은 물론이고, 집진효율을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 7, the pulse jet nozzle 76 of the waste gas combustor 10 periodically injects compressed air, and the airflow injected from the pulse jet nozzle 76 is controlled by the induction pipe 75. It is led to the discharge passage 72 through the outlet 71 of. The foreign matter stuck to the ceramic filter 70 is forcibly dropped by the airflow of the pulse jet nozzle 76, and the dropped foreign matter falls and is collected in the collecting box 85. Therefore, the ceramic filter 70 is prevented from being blocked by foreign matters, thereby performing a continuous filter function and improving dust collection efficiency.

도 1과 도 8을 참조하면, 배출실(30)의 산화가스는 폐가스 배출구(37), 연결관(99)과 냉각기 유닛(90)의 산화가스 도입구(95)를 통하여 냉각실(91)에 도입되고, 냉각실(91)에 도입된 산화가스는 산화가스 도입구(95)로부터 산화가스 배출구 (96)를 향하여 하강 기류를 형성한다. 냉각기 유닛(90)의 냉각실(91)을 흐르는 산화가스는 냉각수 도입구(97)와 냉각수 배출구(98)를 통하여 냉각통로(93)에 흐르는 냉각수에 의하여 냉각된다. 그리고, 냉각기 유닛(90)의 냉각실(91)을 흐르는 산화가스는 흐름 안내 배플(102)의 디스크(104)에 충돌하여 방사상으로 확산되고, 이에 따라 산화가스의 냉각효율이 크게 향상된다. 또한, 냉각기 유닛(90)의 냉각실(91)에는 공급관(101)을 통해서 초저온의 질소가스가 공급되어 산화가스의 냉각효율을 극대화하게 된다.1 and 8, the oxidizing gas of the discharge chamber 30 is cooled through the waste gas outlet 37, the connection pipe 99, and the oxidizing gas inlet 95 of the cooler unit 90. The oxidizing gas introduced into the cooling chamber 91 forms a downdraft from the oxidizing gas inlet 95 toward the oxidizing gas outlet 96. The oxidizing gas flowing through the cooling chamber 91 of the cooler unit 90 is cooled by the cooling water flowing in the cooling passage 93 through the cooling water inlet 97 and the cooling water outlet 98. Then, the oxidizing gas flowing through the cooling chamber 91 of the cooler unit 90 impinges on the disk 104 of the flow guide baffle 102 and is diffused radially, thereby greatly improving the cooling efficiency of the oxidizing gas. In addition, ultra-low temperature nitrogen gas is supplied to the cooling chamber 91 of the cooler unit 90 through the supply pipe 101 to maximize the cooling efficiency of the oxidizing gas.

냉각기 유닛(90)에 의하여 냉각된 산화가스는 냉각기 유닛(90)의 산화가스 배출구(96), 연결관(99), 냉간 필터유닛(110)의 산화가스 도입구(114)를 통하여 여과실(112)에 도입된다. 냉간 필터유닛(110)의 여과실(112)에 도입된 산화가스는 블로워(130)의 작동에 의하여 필터 엘리먼트(113)를 통과하게 된다. 필터 엘리먼트 (113)는 산화가스의 냉각에 의하여 생성된 미립자를 흡착에 의하여 최종적으로 제거한다. 이 필터 엘리먼트(113)에 의하여 정화된 청정 공기는 배출도관(117)을 거쳐 대기 중으로 배출된다.The oxidizing gas cooled by the cooler unit 90 is filtered through the oxidizing gas outlet 96 of the cooler unit 90, the connection pipe 99, and the oxidizing gas inlet 114 of the cold filter unit 110. 112). The oxidizing gas introduced into the filtration chamber 112 of the cold filter unit 110 passes through the filter element 113 by the operation of the blower 130. The filter element 113 finally removes the particles produced by the cooling of the oxidizing gas by adsorption. The clean air purified by the filter element 113 is discharged to the atmosphere via the exhaust conduit 117.

또한, 냉간 필터유닛(110)의 필터 엘리먼트(113)에 의하여 걸러진 미립자는 호퍼(121)의 출구(122)와 게이트 밸브(123)를 통하여 낙하되어 포집상자(124)에 포집된다. 냉간 필터유닛(110)의 펄스제트 노즐(118)은 폐가스 연소기(10)의 펄스제트 노즐(76)과 마찬가지의 동작으로 압축공기를 주기적으로 분사하여 필터 엘리먼트(113)에 고착되어 있는 이물질을 강제로 탈락시키고, 탈락된 이물질은 낙하되어 포집상자(124)에 포집된다.In addition, the particulates filtered by the filter element 113 of the cold filter unit 110 are dropped through the outlet 122 and the gate valve 123 of the hopper 121 and collected in the collecting box 124. The pulse jet nozzle 118 of the cold filter unit 110 injects compressed air periodically by the same operation as the pulse jet nozzle 76 of the waste gas combustor 10 to force foreign matter stuck to the filter element 113. Drop off, and the dropped foreign matter is collected in the collecting box 124.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 스크러버 장치에 의하면, 산화가스를 냉각시키기 전에 그 속에 혼입된 미립자를 열간 상태에서 미리 제거하게 되므로 가스배출도관이 미립자에 의해 막히거나 부식되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 폐가스 연소기와 냉각기 유닛의 구조를 개선함으로써 연소효율과 냉각효율을 크게 향상시킬 수 있고, 물을 사용하지 않고도 폐가스를 열간 필터유닛과 냉간 필터유닛 만으로 효과적으로 정화할 수 있다.As described above, according to the gas scrubber apparatus according to the present invention, before cooling the oxidizing gas, the particulates mixed therein are removed beforehand in a hot state, thereby preventing the gas discharge conduit from being blocked or corroded by the particulates. can do. In addition, by improving the structure of the waste gas combustor and the cooler unit, the combustion efficiency and the cooling efficiency can be greatly improved, and the waste gas can be effectively purified only by the hot filter unit and the cold filter unit without using water.

Claims

화학공정에서 발생하는 폐가스를 도입하여 열에 의해 산화시키고 산화가스 중의 미립자를 일차적으로 여과하는 폐가스 연소기와;A waste gas combustor for introducing waste gas generated in a chemical process to oxidize by heat and to first filter particulates in the oxidizing gas;

상기 폐가스 연소기의 하류측에 배치되어 그것으로부터 배출되는 산화가스를 냉각시키는 냉각기 유닛과;A cooler unit disposed downstream of the waste gas combustor to cool the oxidized gas discharged therefrom;

상기 냉각기 유닛의 하류측에 배치되어 그것으로부터 배출되는 산화가스 중의 미립자를 이차적으로 여과하는 냉간 필터유닛를 포함하며;A cold filter unit disposed downstream of said cooler unit and for secondaryly filtering particulates in the oxidizing gas discharged therefrom;

상기 폐가스 연소기는, 폐가스 도입구, 연소실 및 폐가스 배출구를 가지는 연소기 하우징과; 상기 연소기 하우징의 중앙에서 아래를 향해 설치되고, 상기 폐가스 도입구와 상기 연소실을 연통시키는 연소통로를 가지며, 이 연소통로를 통과하는 폐가스에 열을 가하는 중공원통형의 버너와; 상기 연소기 하우징의 연소실과 폐가스 배출구와의 사이에 설치되어 연소된 폐가스 중의 미립자를 여과하는 열간 필터유닛과; 상기 연소기 하우징의 연소실 아래에 배설되어 연소실로부터 낙하하는 미립자를 수집하기 위한 집진유닛으로 구성되는 가스 스크러버 장치.The waste gas combustor may include: a combustor housing having a waste gas inlet, a combustion chamber, and a waste gas outlet; A hollow-cylindrical burner installed downward from the center of the combustor housing and having a combustion passage communicating the waste gas inlet and the combustion chamber, and applying heat to the waste gas passing through the combustion passage; A hot filter unit installed between the combustion chamber of the combustor housing and the waste gas outlet to filter particulates in the waste gas that has been combusted; A gas scrubber device comprising a dust collecting unit for collecting particulates disposed under the combustion chamber of the combustor housing and falling from the combustion chamber.

제 1 항에 있어서, 상기 버너는, 폐가스에 열을 가함과 아울러 폐가스를 방사상으로 확산시키도록 버너의 중앙에 설치되는 보조 로드 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.The gas scrubber apparatus according to claim 1, wherein the burner includes an auxiliary rod heater installed at the center of the burner to heat the waste gas and to radially diffuse the waste gas.

제 2 항에 있어서, 상기 보조 로드 히터는 버너에 대하여 동축으로 설치되는 기다란 센터로드와, 이 센터로드의 길이를 따라 배치된 복수개의 배플 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.3. The gas scrubber apparatus according to claim 2, wherein the auxiliary rod heater comprises an elongated center rod installed coaxially with respect to the burner, and a plurality of baffle discs disposed along the length of the center rod.

제 1 항에 있어서, 상기 열간 필터유닛은 상기 연소기 하우징의 연소실 내에서 상기 버너에 대하여 평행한 관계로 아래를 향해 연장되어 있는 복수개의 기둥형 세라믹 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.2. The gas scrubber device according to claim 1, wherein the hot filter unit comprises a plurality of columnar ceramic filters extending downward in a parallel relationship with respect to the burners in the combustion chamber of the combustor housing.

제 1 항에 있어서, 상기 각각의 세라믹 필터를 통해 압축공기를 분사하여 세라믹 필터에 고착된 이물질을 제거하기 위한 필터 크리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.The gas scrubber apparatus according to claim 1, further comprising a filter cleaner for spraying compressed air through each ceramic filter to remove foreign matters stuck to the ceramic filter.

제 1 항에 있어서, 상기 냉각기 유닛은, 산화가스 도입구, 냉각통로 및 산화가스 배출구를 가지며 냉각수가 순환하도록 구성된 중공원통형의 냉각기 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.The gas scrubber device according to claim 1, wherein the cooler unit comprises a hollow cylinder-shaped cooler case having an oxidizing gas inlet, a cooling passage and an oxidizing gas outlet, and configured to circulate the cooling water.

제 6 항에 있어서, 산화가스가 냉각 자켓의 내주면을 따라 흐르도록 유도하여 산화가스의 냉각을 촉진하는 흐름 안내 배플을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.7. The gas scrubber apparatus according to claim 6, further comprising a flow guide baffle which guides the oxidizing gas to flow along the inner circumferential surface of the cooling jacket to promote cooling of the oxidizing gas.

제 7 항에 있어서, 상기 흐름 안내 배플은, 냉각기 케이스에 대하여 동축으로 설치되는 기다란 센터 로드와, 이 센터 로드의 길이를 따라 배치된 복수개의 배플 디스크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 스크러버 장치.8. The gas scrubber device according to claim 7, wherein the flow guide baffle comprises an elongated center rod coaxially installed with respect to the cooler case and a plurality of baffle discs disposed along the length of the center rod.