압력순환흡착법과 다공성 매체 연소법을 이용한 전자산업 불화가스 저감 스크러버 개발 (The Development of Scrubber for F-gas Reduction from Electronic Industry Using Pressure Swing Adsorption Method and Porous Media Combustion Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국청정기술학회
· 수록지 정보 : Clean Technology / 23권 / 2호 / 181 ~ 187페이지
· 저자명 : 정종국, 이기용, 이상곤, 이은미, 모선희, 이대근, 김승곤

초록

반도체 및 디스플레이 산업에서 배출되는 과불화합물은 연소, 열, 플라즈마, 촉매 등의 다양한 방법이 적용된 스크러버에 의해 분해 과정을 거친 후 배출되나, 운영 스크러버의 대부분이 과도한 에너지의 사용, 낮은 저감 효율을 보임으로써 이러한단점의 극복이 요구된다. 압력순환흡착법과 다공성 매체 연소법의 두 가지 기술이 연계된 새로운 형태의 과불화합물 저감스크러버를 개발하고 특성을 알아보았다. 분해 대상인 CF4의 흡착비와 손실계수는 흡착 컬럼의 입구와 출구에서 농도 측정을 통해 계산하였으며, 연소기의 입구와 출구의 유량과 농도 측정을 통해 처리 효율을 계산하였다. 기존 스크러버와의 에너지 사용량 및 처리효율 비교를 위하여 다양한 유량에 대한 성능 평가가 진행되었다. 1412 ppm, 204 LPM의 CF4가 유입된 흡착 컬럼에서의 흡착비는 1.65였으며, 유입되는 CF4의 손실 계수는 8.2%였다. 이때 연소기로 유입되는 CF4의 유량과 농도는각각 91 LPM과 2335 ppm이었으며, CH4 19 LPM, O2 40 LPM을 사용한 연소 반응시 약 96%의 저감 효율을 나타내었다. 상용스크러버와의 동일 운전 조건에서의 다공성 매체 연소에서의 CF4 저감 효율과 전체 에너지 사용 효율 비교시 각각 16%, 41% 이상의 저감 효율 상승과 에너지 절감 효과를 보였다.

영어초록

The perfluorocompounds (PFCs) emitted from the semiconductor and display manufacture is treated by abatement systems which use various technologies, such as combustion, thermal, plasma, catalyst. However, it is required that the system should overcome their drawbacks with excess energy consumption and low removal efficiency. The new technology using combination of pressure swing adsorption and excess enthalpy combustion for the reduction of PFCs emissions were developed and analyzed its characteristics. PFCs concentration ratio and PFCs loss factor were calculated from measuring concentration of PFCs at the calculated by comparing concentration of PFCs at the combustor's inlet and outlet. There were performance evaluations with various gas flow for comparing energy consumption and removal efficiency with existing equipments. The concentration ratio and the loss factor of PFCs were 1.65, 8.2%, respectively, when the total gas flow of the pressure swing absorption (PSA) inlet was 204 liter per minute (LPM) and CF4 concentration was 1412 ppm. In comparison with existing system at constant condition, CF4 removal efficiency for a porous media combustion (PMC) showed the improvement more than 16% and the consumed energy was also reduced up to approximately 41%. Then, the total gas flow introduced into PMC and CF4 concentration were 91-LPM and 2335 ppm, respectively, and the destruction and removal efficiency of CF4 was about 96% at 19-LPM CH4, and 40-LPM O2.

참고자료

· 없음