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KR20010106040A - Method for abatement and treatment of CFC or PFC by direct-current thermal plasma - Google Patents

Method for abatement and treatment of CFC or PFC by direct-current thermal plasma Download PDF

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KR20010106040A
KR20010106040A KR1020000027303A KR20000027303A KR20010106040A KR 20010106040 A KR20010106040 A KR 20010106040A KR 1020000027303 A KR1020000027303 A KR 1020000027303A KR 20000027303 A KR20000027303 A KR 20000027303A KR 20010106040 A KR20010106040 A KR 20010106040A
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hydrogen
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cfcs
plasma
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KR1020000027303A
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박동화
최경수
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박동화
최경수
차우병
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Abstract

A method and apparatus (110) for assessing the visibility of differences between two input signal sequences, e.g., image sequences is disclosed. The apparatus comprises a perceptual metric generator (112) having an input signal processing section (210), a luminance processing section (220), a chrominance processing section (230) and a perceptual metric generating section (240, 250, 260).

Description

직류 열플라즈마를 이용한 CFC 또는 PFC의 분해·처리방법 {Method for abatement and treatment of CFC or PFC by direct-current thermal plasma}Method for abatement and treatment of CFC or PFC by direct-current thermal plasma}

본 발명은 직류 열 플라즈마를 이용하여 지구 온난화 및 오존층 파괴 물질인 염화불화탄소 (CFC, Chlorofluoro carbon) 또는 과불화물 (PFC, Perfluoro compounds)을 분해·처리하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로 염화불화 탄소 (CFC, Chlorofluoro carbon) 또는 과불화물 (PFC, Perfluoro compounds) 과 반응기체와의 혼합 기체를 직류 열 플라즈마 공간에 통과시켜 염화수소, 불화수소, 일산화탄소, 이산화탄소 또는 물을 생성시키는 단계 (단계 1), 상기 단계 1로부터 얻어진 생성물의 급냉 단계 (단계 2) 및 상기 단계 2로부터 얻어진 급냉 생성물의 무해화 단계 (단계 3)로 이루어지는 CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for decomposing and treating chlorofluorocarbons (CFCs) or perfluoro compounds (PFCs), which are global warming and ozone depleting substances, using DC thermal plasma. Generating hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide, carbon dioxide, or water by passing a mixed gas of CFC, Chlorofluoro carbon) or perfluoride (PFC) and perfluoro compounds through a direct-current thermal plasma space (step 1), the step A method for decomposing and treating CFCs or PFCs, comprising a quenching step (step 2) of the product obtained from step 1 and a detoxification step (step 3) of the quenching product obtained from step 2 above.

CFC와 PFC는 지구 온난화 기여율이 매우 높은 물질로, 상기 화합물의 한 분자는 이산화탄소(CO2)에 비해 그 온난화 기여율이 수천 배에서 수만 배에 이르고 CFC에 의한 지구 온난화율은 이산화탄소 (55) 다음으로 24를 차지한다 (표 1 참조). 또한 CFC는 온난화 효과뿐만 아니라 오존층 파괴에도 많은 영향을 미치는데, 냉동기, 에어졸 등에 사용되는 프레온류 (CCl3F, CCl2F2, CClF3, CHCl2F)는 대기중에 방출되어 성층권에 도달하면 고에너지를 가진 태양광에 의해 분해되어 염소원자를 방출하게 되고, 이 염소원자 및 산화염소라디칼 (ClO)은 빠른 속도로 연쇄반응들이 일어나 성층권에 광범위하게 분산되면서 오존층을 파괴하게 된다. 하기 표 1에서 볼 수 있듯이 지구온난화를 일으키는 특정 프레온류는 대기권 중에 대량으로 적게는 50년에서 많게는 50,000년동안 체류함으로써 그 문제가 더욱 심각하며, 기존의 프레온류를 계속 사용한다면 매년 3∼7씩 농도가 증가하여 2030년에는 지구 평균 농도가 CFC12의 경우 0.9∼3.5 ppb 정도로 매우 심각한 상황이 될 것이라고 보도된 바 있다. 하기 표 1은 CFC와 PFC에 속하는 화합물의 종류, 그의 용도 및 지구 온난화도를 나타내었다.CFCs and PFCs have very high global warming contributions. One molecule of the compound has a global warming contribution of several thousand to tens of thousands compared to carbon dioxide (CO 2 ), and the global warming rate by CFC is second only to carbon dioxide (55). Occupies 24 (see Table 1). In addition, CFCs not only affect the warming effect but also affect the ozone layer destruction. Freon (CCl 3 F, CCl 2 F 2 , CClF 3 , CHCl 2 F) used in refrigerators and aerosols is released into the atmosphere and reaches the stratosphere. It is decomposed by high-energy sunlight to release chlorine atoms, and the chlorine atoms and chlorine oxide radicals (ClO) rapidly break down and cause widespread dispersion in the stratosphere to destroy the ozone layer. As can be seen in Table 1, the global warming is a particular freon caused by staying in the atmosphere in large quantities for as little as 50 to 50,000 years, the problem is more serious, if you continue to use the existing freons 3 to 7 every year Increased concentrations have been reported to be very serious in 2030, with global mean concentrations ranging from 0.9 to 3.5 ppb for CFC12. Table 1 below shows the types of compounds belonging to CFCs and PFCs, their use and global warming.

CFC와 PFC의 종류, 용도 및 지구온난화도Types, uses and global warming of CFCs and PFCs 종류Kinds 물질명Substance 용도Usage 지구온난화도(CO2= 1)Global warming degree (CO 2 = 1) 대기중 잔류기간(년)Period of stay in air (years) CFC화합물CFC Compound CFC 11(CFCl3)CFC 11 (CFCl 3 ) 삼염화불화 메탄(Trichlorofluoromethane)Trichlorofluoromethane 냉매발포제Refrigerant Foaming Agent 4,000∼11,7004,000-11,700 50∼1,70050 to 1,700 CFC 12(CCl2F2)CFC 12 (CCl 2 F 2 ) 이염화이불화메탄(Dichlorodifluoromethane)Dichlorodifluoromethane 발포제분사제Blowing agent CFC 113(C2Cl3F3)CFC 113 (C 2 Cl 3 F 3 ) 1,1,2-삼염화불화에탄(1,1,2-trichlorotrifluoro-ethane)1,1,2-trichlorotrifluoro-ethane 세정제detergent PFC화합물PFC Compound CF4 CF 4 사불화메탄(Tetrafluoromethane)Tetrafluoromethane 반도체 에칭Semiconductor etching 6,5006,500 740∼50,000740-50,000 C2F6 C 2 F 6 육불화에탄(Hexafluoroethane)Hexafluoroethane 반도체 에칭Semiconductor etching 9,2009,200 SF6 SF 6 육불화황(Sulfur hexafluoride)Sulfur hexafluoride 반도체 에칭절연제Semiconductor Etch Insulation 23,90023,900

"몬트리얼 의정서"가 채택되면서 세계적으로 프레온의 환경파괴에 대한 대응이 본격화되어 프레온류에 대한 대체물질의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 현재 선진국에서는 CFC의 생산이 중단되었고 냉매 및 발포제로 사용되는 CFC는 HFC, HCFC 및 탄화수소로 대체되고 있다. 그러나 CFC113과 같은 세정제의 경우에는 적당한 대체물질이 개발되지 못하고 있으며 국제협약에 의해 개발도상국들은 2005년까지 CFC를 사용할 수 있게 되어있다. 이에 따라 CFC113과 같은 CFC, PFC 및 추가로 규제될 HCFC를 분해, 폐기하여 안전하게 처리 할 수 있는 방법의 개발이 매우 시급하다.With the adoption of the Montreal Protocol, the response to Freon's environmental destruction is intensifying worldwide, and development of alternative materials for Freon is underway. Currently, the production of CFCs in developed countries has ceased, and CFCs used as refrigerants and blowing agents It is being replaced by HFC, HCFC and hydrocarbons. However, in the case of cleaners such as CFC113, no suitable alternatives have been developed and international agreements allow developing countries to use CFCs by 2005. Therefore, it is very urgent to develop a method for safely disposing of CFCs, PFCs such as CFC113, and additionally regulated HCFCs for disposal.

현재 알려져 있는 CFC의 분해 방법으로는 연소·열 분해법, 촉매법, 시약법,초임계수법, 플라즈마법 등이 있다. 이 중 연소·열 분해법은 석유류를 이용한 연소 장치 내에서 CFC를 연소시키는 방법으로, CFC의 종류에 따라서는 완전한 분해가 불가능하며 배출 가스에 존재하는 부생성물을 확인해야 하는 문제가 있다.Currently known CFC decomposition methods include combustion and thermal decomposition methods, catalytic methods, reagent methods, supercritical water methods, and plasma methods. Among these, combustion and pyrolysis are methods for combusting CFCs in a petroleum-based combustion apparatus, and according to the types of CFCs, complete decomposition is impossible and there is a problem of identifying byproducts present in the exhaust gas.

촉매법은 대기압에서 CFC와 수증기가 포함된 기체를 고체 촉매상에 연속적으로 통과시켜 분해하는 방법이다. 예를 들면, 1,1,2-삼염화불화에탄 (C2Cl3F3,이하 "CFC 113"라 약칭함)과 수증기를 증기 형태로 혼합하여 고온에서 H형 제올라이트 촉매와 접촉시키면 CFC 113이 분해되어 염화수소, 불화수소, 일산화탄소 및 이산화탄소가 생성된다. 그러나 이러한 촉매법은 연속적으로 실시되는 반응에서 촉매의 내구성이 중요하며 대부분 일정한 양을 반응시키면 촉매의 정상적인 활성을 200 시간 이상 유지하지 못하고 촉매로서의 역할을 잃게 되어 경제적이지 못하다.Catalysis is a method in which a gas containing CFCs and water vapor is continuously passed on a solid catalyst at atmospheric pressure to be decomposed. For example, 1,1,2-trifluoroethane (C 2 Cl 3 F 3, hereinafter abbreviated as “CFC 113”) and water vapor are mixed in vapor form and brought into contact with an H-type zeolite catalyst at high temperature to form CFC 113. Decomposition produces hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide and carbon dioxide. However, the catalyst method is important in the durability of the catalyst in a continuous reaction, and in most cases a constant amount of reaction is not economical because it does not maintain the normal activity of the catalyst for more than 200 hours and loses its role as a catalyst.

시약 분해법은 소듐 나프탈레나이드 (Sodium naphthalenide, Na+Naph-)와 유기용매에 용해시킨 기체 또는 액체 상태의 CFC를 반응시켜 NaCl 및 NaF를 생성시킴으로써 CFC를 환원적으로 분해하는 방법이다. 이 방법은 상용화할 경우 과량의 시약을 소비하게 되어 유지비가 많이 들고 반응 생성물의 환경 유해성이 문제가 된다.Reagent decomposition is a method of reductively decomposing CFCs by reacting sodium naphthalenide (Na + Naph ) with CFCs in a gas or liquid state dissolved in an organic solvent to produce NaCl and NaF. When this method is commercialized, it consumes an excess of reagents, which leads to high maintenance costs and environmental hazards of the reaction products.

한편, PFC를 분해하는 방법으로는 연소·열 분해법과 촉매층을 병용하면서 상기 방법을 실시하는 방법이 알려져 있다. 연소·열 분해법의 경우 안정한 물질인 PFC를 분해하기에는 온도가 충분치 않아 PFC를 완벽하게 분해할 수 없을 뿐만 아니라 가연성 기체를 사용하기 때문에 실제 공장에서 사용할 경우 화재 위험도가 매우 높다. 연소·열 분해법에 촉매층을 병용할 경우에는 거의 수입에 의존하고 있는 고가의 촉매를 사용하고 있는데, 상기 촉매의 교체 주기가 매우 짧아 운전비용이 많이 들어 실용적이지 못하다.On the other hand, as a method of decomposing PFC, a method of carrying out the above method while using a combustion / pyrolysis method and a catalyst layer is known. In the case of combustion and pyrolysis, there is not enough temperature to decompose PFC, which is a stable material, so that PFC cannot be completely decomposed, and because it uses flammable gas, there is a high risk of fire when used in actual plants. When the catalyst layer is used in the combustion and pyrolysis method, an expensive catalyst that is almost dependent on imports is used. However, the replacement cycle of the catalyst is very short, which is not practical because of high operating costs.

종래 방법들의 대안으로 플라즈마를 이용하여 CFC와 PFC를 분해하는 방법들이 연구되었다. 저온 플라즈마 (비평형 플라즈마)를 이용하여 CFC와 PFC를 분해하는 방법은 라디오파 (RF, Radio Frequency), 마이크로파 (Microwave), 코로나 (Corona) 등이 사용되고 있다. 이와 같은 방법을 이용하여 CFC와 PFC를 분해한 결과 그 분해율이 방법에 관계없이 95이상이나, 이들 방법 중 라디오파와 마이크로파를 이용하여 플라즈마를 발생시킬 경우 저압(수십 torr)에서 작동해야 하며, 코로나 방전을 이용할 경우 반응기 내의 플라즈마가 균일하지 못한 단점이 있다. 또한 저온 플라즈마를 이용한 방법은 공통적으로 처리할 수 있는 CFC과 PFC의 양이 ∼10-2ℓ/min미만이기 때문에 처리용량이 제한되어 있다는 문제점이 있다.As an alternative to the conventional methods, methods for decomposing CFCs and PFCs using plasma have been studied. As a method for decomposing CFCs and PFCs using low-temperature plasmas (non-equilibrium plasmas), radio frequency (RF), microwave, corona, and the like are used. As a result of decomposing CFC and PFC using this method, the decomposition rate is over 95 irrespective of the method. Among these methods, when plasma is generated by using radio waves and microwaves, it must be operated at low pressure (tens of torr) and corona discharge. In this case, there is a disadvantage that the plasma in the reactor is not uniform. In addition, the method using a low-temperature plasma has a problem that the processing capacity is limited because the amount of CFC and PFC that can be treated in common is less than ˜10 −2 L / min.

이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하고자 노력한 결과, 직류 열 플라즈마를 이용하여 CFC 또는 PFC를 높은 분해율로 대용량 분해할 수 있으며, CFC 또는 PFC가 분해되어 생성된 기체들은 재생자원으로서 사용하거나 중화 처리하거나 대기중에 방출하는 등 쉽게 처리할 수 있는 염화수소, 불화수소, 일산화탄소 또는 이산화탄소로 전환시킬 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have tried to solve the above problems, and as a result, the large-scale decomposition of CFCs or PFCs using DC thermal plasma with high decomposition rate, the gases generated by the decomposition of CFCs or PFCs can be used as a renewable resource, neutralization treatment or air The present invention has been completed by finding that it can be converted into hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide, or carbon dioxide, which can be easily treated such as being released in the air.

본 발명의 목적은 직류 열 플라즈마를 이용하여 CFC 또는 PFC를 분해하고, 처리하기 쉬우면서 재오염의 가능성이 적은 물질로 전환하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of decomposing CFCs or PFCs using a direct-current thermal plasma and converting them into materials that are easy to process and less likely to be recontaminated.

도 1a는 직류 열 플라즈마에 의한 CFC (Chlorofluoro carbon)의 분해 공정을 개략적으로 나타낸 것이며, Figure 1a schematically shows a decomposition process of chlorofluorocarbons (CFC) by direct thermal plasma,

도 1b는 직류 열 플라즈마에 의한 PFC (Perfluoro compounds)의 분해 공정을 개략적으로 나타낸 것이며, Figure 1b schematically shows a decomposition process of PFC (Perfluoro compounds) by direct thermal plasma,

도 2는 CFC 113 (C2Cl3F3)과 수소의 유량비가 1:3일 때, 산소의 유량 변화에 따른 CFC113의 일산화탄소 및 이산화탄소 전환율을 나타내고, 2 shows the conversion rate of carbon monoxide and carbon dioxide of CFC113 according to the change in the flow rate of oxygen when the flow rate ratio of CFC 113 (C 2 Cl 3 F 3 ) and hydrogen is 1: 3,

도 3은 CFC 113과 산소의 유량비가 1:2, 1:1.5, 및 1:1일 때, 수소의 유량 변화에 따른 CFC113의 일산화탄소 전환율을 나타내고, 3 shows the carbon monoxide conversion rate of CFC113 according to the change in the flow rate of hydrogen when the flow rate ratio of CFC 113 and oxygen is 1: 2, 1: 1.5, and 1: 1,

도 4는 CFC 113, 산소 및 수소의 유량비가 1:1:3일 때, 전력의 변화에 따른 CFC113의 일산화탄소 및 이산화탄소 전환율을 나타내고, 4 shows the conversion rate of carbon monoxide and carbon dioxide of CFC113 according to the power change when the flow rate ratio of CFC 113, oxygen and hydrogen is 1: 1: 3,

도 5는 CFC 113, 산소 및 수소의 유량비가 1:1:3일 때, 총 유량의 변화에 따른 CFC113의 일산화탄소 및 이산화탄소 전환율을 나타내며, 5 shows the carbon monoxide and carbon dioxide conversion of CFC113 according to the change of the total flow rate when the flow rate ratio of CFC 113, oxygen and hydrogen is 1: 1: 3,

도 6은 냉각관의 내경에 따른 CFC 113의 일산화탄소 전환율을 나타내며, Figure 6 shows the carbon monoxide conversion rate of CFC 113 according to the inner diameter of the cooling tube,

도 7은 CF4의 유량 변화에 따른 CF4의 분해율을 나타내고, Figure 7 shows the decomposition rate of CF 4 according to the flow rate of CF 4,

도 8은 산소 유량 변화에 따른 CF4의 분해율을 나타내고, 8 shows the decomposition rate of CF 4 according to the change in oxygen flow rate,

도 9는 수소 유량 변화에 따른 CF4의 분해율을 나타내고, 9 shows the decomposition rate of CF 4 according to the hydrogen flow rate change,

도 10은 플라즈마 전력 변화에 따른 CF4의 분해율을 나타내고, 10 shows the decomposition rate of CF 4 according to the plasma power change,

도 11은 수소와 산소를 혼합하여 첨가시 산소의 유량에 따른 CF4의 분해율을 나타낸다. 11 shows the decomposition rate of CF 4 according to the flow rate of oxygen when hydrogen and oxygen are mixed and added.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 직류 열 플라즈마를 이용한 CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a decomposition and treatment method of a CFC or PFC using a direct-current thermal plasma.

본 발명의 방법으로 처리할 수 있는 CFC로는 CFC 11 (CFCl3), CFC 12 (CCl2F2) 또는 CFC 113 (C2Cl3F3) 등이 있으며, PFC로는 CF4, C2F6, NF3또는 SF6등이 있다.CFCs that can be treated by the method of the present invention include CFC 11 (CFCl 3 ), CFC 12 (CCl 2 F 2 ) or CFC 113 (C 2 Cl 3 F 3 ), etc., PFC is CF 4 , C 2 F 6 , NF 3 or SF 6 and the like.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

구체적으로, 본 발명은Specifically, the present invention

1) 염화불화 탄소 (CFC, Chlorofluoro carbon) 또는 과불화물 (PFC, Perfluoro compounds)과 반응기체와의 혼합 기체를 직류 열 플라즈마 공간에 통과시켜 염화수소, 불화수소, 일산화탄소, 이산화탄소 또는 물을 생성시키는 단계 (단계 1),1) generating hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide, carbon dioxide, or water by passing a mixed gas of chlorofluorocarbon (CFC) or perfluoride (PFC) and perfluoro compounds (PFC) into a direct thermal plasma space; Step 1),

2) 상기 단계 1로부터 얻어진 생성물의 급냉 단계 (단계 2) 및2) quenching of the product obtained from step 1 (step 2) and

3) 상기 단계 2로부터 얻어진 급냉 생성물의 무해화 단계 (단계 3)로 이루어지는 CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법으로 구성된다.3) The decomposition and treatment method of CFC or PFC which consists of the detoxification step (step 3) of the quench product obtained from the said step 2.

본 발명의 단계 1은 직류 열 플라즈마에 의해 CFC 또는 PFC를 분해하고 동시에 분해된 CFC 또는 PFC의 원자, 이온, 여기분자, 라디칼 등의 화학종을 산소, 수소 및/또는 수증기와 반응시키는 단계로, 플라즈마는 아르곤 기체를 사용하여 발생시킨다. 직류 열 플라즈마는 음극과 양극의 전기에너지에 의해 아크 (arc)가 발생되고 아르곤 기체에 의해 약 10,000 K의 고온 플라즈마가 생성된다. 아르곤은 일반적으로 플라즈마를 발생시키는 데 가장 널리 사용되는 기체로서 8족 원소이기 때문에 비교적 적은 에너지로도 전자의 방출이 용이하며 비활성 기체로 화학반응에 거의 영향이 없다. 아르곤은 대기 중에 가장 많이 존재하여 구하기 쉽고 값이 싸다. 아르곤에 의해 생성된 고온의 플라즈마는 높은 에너지를 갖고 있어 플라즈마 내의 화합물들은 원자, 이온, 여기 분자, 라디칼 등의 화학종으로 분해된다. 또한 플라즈마에서 발생하는 강한 자외선으로 인해 플라즈마 바깥쪽을 통과하는 CFC과 PFC의 해리를 더욱 촉진시킨다. 즉, 플라즈마를 통과하는 CFC 또는 PFC는 플라즈마에 의한 열분해와 광분해의 상호작용으로 매우 빠른 분해 속도로 균일하게 분해된다.Step 1 of the present invention is a step of decomposing CFCs or PFCs by direct thermal plasma, and simultaneously reacting chemical species such as atoms, ions, excitons, and radicals of the decomposed CFCs or PFCs with oxygen, hydrogen, and / or water vapor. Plasma is generated using argon gas. In the direct thermal plasma, an arc is generated by the electrical energy of the cathode and the anode, and a high temperature plasma of about 10,000 K is generated by the argon gas. Argon is generally the most widely used gas for generating plasma. Since it is a group 8 element, it is easy to emit electrons with relatively little energy, and inert gas has little effect on chemical reaction. Argon is the most abundant in the atmosphere and is easy to get and cheap. The high temperature plasma generated by argon has a high energy so that the compounds in the plasma are decomposed into species such as atoms, ions, excitation molecules and radicals. In addition, the strong ultraviolet light generated in the plasma further promotes dissociation of CFCs and PFCs that pass through the plasma. That is, CFCs or PFCs that pass through the plasma are uniformly decomposed at a very fast decomposition rate due to the interaction between pyrolysis and photolysis by the plasma.

바람직한 직류 열 플라즈마의 온도는 1,000 K∼10,000 K이며, 약 10,000 K 정도의 열 플라즈마 온도는 분해하고자 하는 분자들을 분해하기에 충분하므로 직류열 플라즈마 전력은 약 5kw이면 충분하며, 그 이상 전력을 증가시켜도 플라즈마의 온도는 단지 수십 또는 수백 K 정도만 상승하므로 CFC와 PFC의 분해율에 커다란 영향을 미치지 않는다.The preferred DC thermal plasma has a temperature of 1,000 K to 10,000 K, and a thermal plasma temperature of about 10,000 K is sufficient to decompose the molecules to be decomposed, so a DC thermal plasma power of about 5 kW is sufficient. The temperature of the plasma rises only a few tens or even hundreds of K, which does not significantly affect the decomposition rate of CFCs and PFCs.

상기 직류 열플라즈마에 의해 분해된 CFC 또는 PFC의 원자, 이온, 여기분자, 라디칼 등과 반응시키기 위한 공기, 질소, 수소, 산소 및 수증기는 단독으로 또는 혼합 기체 형태로 플라즈마내에 주입한다. CFC 113을 분해할 경우 플라즈마 내에 주입되는 혼합 기체 CFC 113:산소:수소의 유량비 (mol/s)가 1:1:3∼1:3:3 (표 2 참조)인 것이 바람직하며, 이 때 CFC 113는 99.99이상 분해된다. 열 플라즈마 내에서 CFC의 분해율()은 CFC 113 분해시 새로운 CFC 화합물이 생성되지 않는 것을 기준으로 하여 다음과 같이 정의하였다. 하기 수학식 1에서 [x]는 x 물질의 몰 수를 나타낸다.Air, nitrogen, hydrogen, oxygen, and water vapor to react with atoms, ions, excitons, radicals, and the like of CFCs or PFCs decomposed by the direct current thermal plasma are injected into the plasma alone or in the form of a mixed gas. When decomposing CFC 113, it is preferable that the flow rate ratio (mol / s) of the mixed gas CFC 113: oxygen: hydrogen injected into the plasma is 1: 1: 3 to 1: 3: 3 (see Table 2). 113 decomposes over 99.99. The decomposition rate () of CFC in the thermal plasma was defined as follows based on the fact that no new CFC compound is produced upon decomposition of CFC 113. In Equation 1, [x] represents the number of moles of x material.

한편 반응 기체로 플라즈마 내에 산소를 첨가하여 CFC를 분해할 경우에는 이산화탄소(CO2)와 일산화탄소(CO)가 경쟁적으로 생성하게 된다. 일산화탄소는 이산화탄소와는 달리 불안정한 상태의 화합물로 산소와의 결합성이 매우 우수하여 연료로서 사용이 가능하며, 일산화탄소와 수소와의 합성가스는 메탄올 합성에도 사용할수 있다. CFC113을 99.99이상 분해시키는 동시에 분해 생성물 중 재생 자원으로 사용이 가능한 일산화탄소 전환율이 1이 되게 하기위해서는 혼합 기체 CFC 113:산소:수소의 유량비가 1:1:3인 것이 바람직하다. 수소가 과량 첨가되어있는 환원 분위기에서는 CFC가 수소에 의해 이산화탄소로 전환되는 것이 억제되고 이산화탄소로 전환되지 못한 산소의 일부와 수소가 반응하여 물도 생성되는 것으로 보인다. 분해 생성물 중 일산화탄소 전환율은 아래와 같이 정의한다. 하기 수학식 2에서 [x]는 x 물질의 몰 수를 나타낸다.On the other hand, when decomposing CFC by adding oxygen into the plasma as a reaction gas, carbon dioxide (CO 2 ) and carbon monoxide (CO) are produced competitively. Carbon monoxide, unlike carbon dioxide, is a compound in an unstable state, and can be used as a fuel because of its excellent bond with oxygen. The synthesis gas of carbon monoxide and hydrogen can also be used for methanol synthesis. In order to decompose CFC113 more than 99.99 and to have a carbon monoxide conversion ratio of 1 which can be used as a regeneration resource in the decomposition products, it is preferable that the flow ratio of the mixed gas CFC 113: oxygen: hydrogen is 1: 1: 3. In a reducing atmosphere in which hydrogen is excessively added, CFCs are inhibited from being converted to carbon dioxide by hydrogen, and water is also generated by reaction of hydrogen with some oxygen not converted to carbon dioxide. The conversion rate of carbon monoxide in the decomposition product is defined as follows. In Equation 2, [x] represents the number of moles of x material.

한편, CF4는 PFC 중에 가장 안정한 화합물로 분해시키기 어려우나, 산소 또는 수소와 혼합하여 플라즈마 내에 주입할 경우 CF4의 분해율은 첨가되는 산소 또는 수소의 양이 많을수록 증가하며 산소를 첨가하는 것 보다는 수소를 첨가하는 것이 더욱 분해율이 좋다. 반응기체로 수소를 단독으로 주입할 경우에는 PFC:수소는 1:1∼1:4의 유량비 (ℓ/min)로 주입하는 것이 바람직하다. CF4를 산소와 수소와 함께 플라즈마 내에 첨가할 경우에는 산소를 단독으로 첨가하는 것보다는 분해율이 좋으나 수소를 단독으로 첨가하는 것보다는 낮은 분해율을 보인다. 이는 수소와 산소가 분해된 CF4와 결합하기도 하고, 플라즈마 내에서 해리된 수소와 산소 두 원자 종자간에 결합도 이루어지기 때문이다.On the other hand, CF 4 is difficult to decompose into the most stable compound in PFC, but when mixed with oxygen or hydrogen and injected into the plasma, the decomposition rate of CF 4 increases as the amount of added oxygen or hydrogen increases, and hydrogen is added rather than adding oxygen. The addition rate is further better. When hydrogen is injected alone into the reactor body, PFC: hydrogen is preferably injected at a flow rate ratio (l / min) of 1: 1 to 1: 4. When CF 4 is added to the plasma together with oxygen and hydrogen, the decomposition rate is higher than that of adding oxygen alone, but lower than that of adding hydrogen alone. This is because hydrogen and oxygen combine with the decomposed CF 4 and bond between the two atoms dissociated in the plasma.

본 발명의 단계 2는 단계 1에서의 고온 생성 기체를 급냉시키는 단계로, 상기 단계 1에서 분해된 CFC 또는 PFC의 원자, 이온, 라디칼 등의 화학종과 산소, 수소 또는 수증기는 플라즈마 중심부를 벗어나면서 빠른 냉각 속도를 갖고 서로 재결합하여 열역학적으로 안정한 염화수소, 불화수소, 일산화탄소, 이산화탄소 등의 고온 기체를 생성시키게 된다. 생성된 기체는 유해물이 생성되는 300℃ 부근의 온도 영역에서 급냉시켜 상온의 기체로 방출시킨다.Step 2 of the present invention is a step of quenching the high-temperature product gas in step 1, the species, such as atoms, ions, radicals, and oxygen, hydrogen or water vapor of the CFC or PFC decomposed in step 1 while leaving the plasma center They have a high cooling rate and recombine with each other to produce thermodynamically stable hot gases such as hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide and carbon dioxide. The produced gas is quenched in a temperature range around 300 ° C. where harmful substances are produced and released into the gas at room temperature.

본 발명의 단계 3은 단계 2에서 방출된 기체를 무해화시키는 단계로, 생성된 HCl과 HF는 염기성 물질과 반응시켜 중화한다. 이 때 염기성 물질은 수산화나트륨 수용액 및 산화칼슘 수용액 등을 사용할 수 있다. 또한, 생성된 일산화탄소는 재연소하거나 연료 및 메탄올 합성에 사용할 수 있으며, 이산화탄소는 대기 중에 방출한다.Step 3 of the present invention is a step of detoxifying the gas released in step 2, wherein the generated HCl and HF are neutralized by reacting with a basic substance. In this case, the basic material may be an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous calcium oxide solution, or the like. The carbon monoxide produced can also be reburned or used for fuel and methanol synthesis, and carbon dioxide is released into the atmosphere.

CFC 또는 PFC 분해·처리 장치의 일례를도 1a도 1b에 나타내었다. 이 장치는 크게 플라즈마 발생부, 분해 및 반응부, 급냉부, 무해화 처리부로 이루어진다.An example of a CFC or PFC decomposition and processing apparatus is shown in FIG. 1A and FIG. 1B . This apparatus mainly consists of a plasma generating section, a decomposition and reaction section, a quenching section and a harmless processing section.

플라즈마 발생부는 수냉되는 양극 노즐과 음극봉으로 구성되며, 이 양극 사이에 플라즈마를 발생시키기 위해 아르곤 기체를 흘려 플라즈마 제트를 발생시킨다.The plasma generating unit is composed of an anode nozzle and a cathode rod which are cooled in water, and generates plasma jets by flowing argon gas to generate plasma between the anodes.

분해 및 반응부는 수냉되는 스테인리스 이중관으로 이루어져 있으며 반응을 위한 기체로 산소, 수소 또는/및 수증기와 플라즈마 발생 기체인 아르곤과 혼합하여 주입한다. 반응 기체, 또는 CFC 또는 PFC는 플라즈마 발생부와 분해 및 반응부 사이에 설치된 주입구를 통하여 주입하거나, 플라즈마 발생부의 양극과 음극 사이에 직접 주입할 수 있다. 이때 분해하고자 하는 CFC 또는 PFC는 반응 기체와 혼합하여 양극과 음극 사이에 직접 주입할 수도 있다.The decomposition and reaction part consists of a stainless steel double tube which is water-cooled and is mixed with oxygen, hydrogen or / and steam and argon which is a plasma generating gas as a gas for the reaction. The reaction gas, or CFC or PFC, may be injected through an injection hole provided between the plasma generator and the decomposition and reaction unit, or may be directly injected between the anode and the cathode of the plasma generator. In this case, the CFC or PFC to be decomposed may be directly mixed between the positive electrode and the negative electrode by mixing with the reaction gas.

급냉부는 이중 냉각관으로서 재질은 동으로 이루어져 있고 물을 이중 냉각관 사이로 흘려 냉각시킨다. 본 발명에서 사용한 이중 냉각관은 내경이 작을수록 CFC의 일산화탄소 전환율이 높아진다. 이는 냉각관의 내경이 작아짐에 따라 원활한 열 교환이 이루어짐으로써 빠르게 냉각되기 때문이다.The quench section is a double cooling tube made of copper and cools by flowing water between the double cooling tubes. In the dual cooling tube used in the present invention, the smaller the inner diameter, the higher the carbon monoxide conversion rate of the CFC. This is because as the inner diameter of the cooling tube is reduced, the heat is quickly cooled by smooth heat exchange.

상기 급냉부에서 냉각된 기체는 수산화나트륨 수용액 및 산화칼슘 수용액으로 중화시켜 무해화 처리한 후 아스피레이터를 이용하여 강제 배기, 방출시키는 것이 바람직하다.The gas cooled in the quenching unit is preferably neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution and an aqueous calcium oxide solution, and then subjected to detoxification by forced exhaust and discharge using an aspirator.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the content of the present invention is not limited to the scope of the present invention.

<실시예 1> 열 플라즈마에 의한 CFC 113 분해 1Example 1 Degradation of CFC 113 by Thermal Plasma 1

전력 5kW, 아르곤 유량 10ℓ/min으로 10,000 K 정도의 플라즈마를 발생시키고 상온의 CFC 113, 산소 및 수소 혼합 기체를 각각 1.5×10-4mol/s, 1.5×10-4mol/s 및 4.5×10-4mol/s의 유량으로 주입하였다. 발생된 기체는 10 mM 수산화나트륨 수용액과 10 mM의 산화칼슘 수용액에 연속적으로 통과시켜 중화시킨 후 기체 크로마토그래피를 이용하여 CFC 113의 분해율을 정량 분석하였다.Generate a plasma of about 10,000 K at a power of 5 kW and an argon flow rate of 10 l / min, and 1.5 × 10 -4 mol / s, 1.5 × 10 -4 mol / s, and 4.5 × 10 at room temperature Injected at a flow rate of -4 mol / s. The generated gas was neutralized by successively passing through a 10 mM sodium hydroxide solution and a 10 mM calcium oxide solution, and quantitatively analyzed the decomposition rate of CFC 113 using gas chromatography.

상기 조건에서 CFC 113은 99.99이상 분해되었다.Under these conditions, CFC 113 decomposed over 99.99.

<실시예 2> 열 플라즈마에 의한 CFC 113 분해 2Example 2 Decomposition of CFC 113 by Thermal Plasma 2

플라즈마 내로 CFC 113, 산소, 수소를 각각 1.5×10-4mol/s,2.25×10-4mol/s, 4.5×10-4mol/s의 유량으로 혼합하여 주입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 같은 방법으로 CFC 113을 분해하고 중화시켰다.Example 1 except that CFC 113, oxygen, and hydrogen were mixed and injected into the plasma at a flow rate of 1.5 × 10 −4 mol / s, 2.25 × 10 −4 mol / s, and 4.5 × 10 −4 mol / s, respectively. CFC 113 was decomposed and neutralized in the same manner.

상기 조건에서 CFC 113은 99.99이상 분해되었다.Under these conditions, CFC 113 decomposed over 99.99.

<실시예 3> 열 플라즈마에 의한 CFC 113 분해 3Example 3 Decomposition of CFC 113 by Thermal Plasma 3

플라즈마 내로 CFC 113, 산소, 수소는 각각 1.5×10-4mol/s, 3.0×10-4mol/s, 4.5×10-4mol/s의 유량으로 혼합하여 주입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 같은 방법으로 CFC 113을 분해하고 중화시켰다.Example 1 except that CFC 113, oxygen, and hydrogen were injected into the plasma by mixing at a flow rate of 1.5 × 10 −4 mol / s, 3.0 × 10 −4 mol / s, and 4.5 × 10 −4 mol / s, respectively. CFC 113 was decomposed and neutralized in the same manner.

상기 조건에서 CFC 113은 99.99이상 분해되었다.Under these conditions, CFC 113 decomposed over 99.99.

<실시예 4> 열 플라즈마에 의한 CFC 113 분해율 4Example 4 Degradation Rate of CFC 113 by Thermal Plasma 4

플라즈마 내로 CFC 113, 산소, 수소는 각각 1.5×10-4mol/s, 4.5×10-4mol/s, 4.5×10-4mol/s의 유량으로 혼합하여 주입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 같은 방법으로 CFC 113을 분해하여 중화시켰다.Example 1 except that CFC 113, oxygen, and hydrogen were injected into the plasma by mixing at a flow rate of 1.5 × 10 −4 mol / s, 4.5 × 10 −4 mol / s, and 4.5 × 10 −4 mol / s, respectively. CFC 113 was decomposed and neutralized in the same manner.

상기 조건에서 CFC 113은 99.99이상 분해되었다.Under these conditions, CFC 113 decomposed over 99.99.

CFC 113, 수소 및 산소의 유량비에 따른 CFC 113의 분해율을 하기 표 2에 종합하여 나타내었다.The decomposition rate of CFC 113 according to the flow rate ratio of CFC 113, hydrogen and oxygen is shown in Table 2 below.

열 플라즈마에 의한 CFC 113의 분해율Degradation Rate of CFC 113 by Thermal Plasma 실시예Example 유량 [mol/s]Flow rate [mol / s] 분해율[]Decomposition rate [] CFC 113CFC 113 산소Oxygen 수소Hydrogen 1One 1.5×10-4 1.5 × 10 -4 1.5×10-4 1.5 × 10 -4 4.5×10-4 4.5 × 10 -4 99.99199.991 22 1.5×10-4 1.5 × 10 -4 2.25×10-4 2.25 × 10 -4 4.5×10-4 4.5 × 10 -4 99.99599.995 33 1.5×10-4 1.5 × 10 -4 3.0×10-4 3.0 × 10 -4 4.5×10-4 4.5 × 10 -4 99.99299.992 44 1.5×10-4 1.5 × 10 -4 4.5×10-4 4.5 × 10 -4 4.5×10-4 4.5 × 10 -4 99.99099.990

각각의 화학 양론비 조건에서 정량 분석한 결과, 상기 표 2에 나타낸 모든 조건에서 99.99 이상의 높은 분해율을 얻을 수 있었다.As a result of quantitative analysis under each stoichiometric condition, a high decomposition rate of 99.99 or more was obtained under all conditions shown in Table 2 above.

<실시예 5> 산소 유량 변화에 따른 CFC 113의 분해Example 5 Decomposition of CFC 113 with Oxygen Flow Rate Change

플라즈마 전력 5kW, 플라즈마 발생기체인 아르곤의 유량 10ℓ/min에서 CFC 113:산소:수소의 유량비 (mol/s)를 1:1:3∼1:3:3으로 변화시키면서 일산화탄소전환율을 측정하였고 그 결과를도 2에 나타내었다.The carbon monoxide conversion was measured by changing the flow rate ratio (mol / s) of CFC 113: oxygen: hydrogen (mol / s) from 1: 1: 3 to 1: 3: 3 at a plasma power of 5 kW and a plasma generating gas of 10 l / min. 2 is shown.

도 2에서 볼 수 있듯이, 산소 유량비가 CFC 113 유량에 대해 1인 경우 주로 일산화탄소가 생성되었으며 산소 비가 증가할수록 일산화탄소로의 전환율은 감소하여 CFC 113:산소:수소 = 1:3:3일 때 CFC113은 일산화탄소의 생성없이 이산화탄소로 전환되는 것을 알 수 있었다. 상기 실험 결과 재생자원으로 사용가능한 일산화탄소를 생성시키기 위해서는 CFC 113:산소:수소의 유량비가 약 1:1:3이 되도록 주입하는 것이 가장 바람직함을 알 수 있다.As shown in FIG. 2 , when the oxygen flow ratio is 1 for the CFC 113 flow rate, mainly carbon monoxide is generated, and as the oxygen ratio increases, the conversion to carbon monoxide decreases so that the CFC 113 is CFC 113: oxygen: hydrogen = 1: 3: 3. It can be seen that it is converted to carbon dioxide without producing carbon monoxide. As a result of the experiment, it can be seen that in order to generate carbon monoxide that can be used as a renewable resource, it is most preferable to inject the CFC 113: oxygen: hydrogen so that the flow rate ratio is about 1: 1: 3.

상기 실험 결과와 온도에 따른 분해 및 생성 경향을 상용 소프트웨어인 ChemSage 3.01을 이용하여 계산한 결과를 비교해 보면, 산소의 유량비 변화에 따라 분석된 일산화탄소와 이산화탄소 농도는 고온 영역에서는 잘 일치하였으나 1000 K 이하 상온에서는 일치하지 않는 것을 알 수 있었다. 그 이유는 고온에서 분해된 각 원소, 이온, 분자와 라디칼들의 재결합이 일어남과 동시에 급냉부인 좁은 냉각관을 지나면서 빠르게 냉각되며, 냉각이 완료되는 온도가 1000 K 근처이기 때문인 것으로 볼 수 있다. 따라서 1000 K 정도의 온도에서 분해 생성물들이 고온에서 상온까지 연속적인 평형 관계를 갖지 못하고 분해되어 생성된 물질 그대로 상온에서 존재할 수 있음을 알 수 있다.Comparing the experimental results with the results calculated using ChemSage 3.01, which is a commercial software, the decomposition and formation trends according to the temperature were compared. Esau did not match. The reason for this is that the recombination of each element, ion, molecule, and radicals decomposed at high temperature occurs rapidly and passes through a narrow cooling tube, which is a quenching portion, and is rapidly cooled. Therefore, it can be seen that decomposition products at a temperature of about 1000 K do not have a continuous equilibrium relationship from high temperature to room temperature, and may exist at room temperature as a substance produced by decomposition.

<실시예 6> 수소 유량의 변화에 따른 CFC 113의 분해 1Example 6 Decomposition of CFC 113 with Change of Hydrogen Flow Rate 1

플라즈마에 도입되는 CFC 113:산소의 유량비를 1:1로 고정시키고 수소의 비를 3∼3.75 (4.5×10-4mol/s∼5.4×10-4mol/s)배로 변화시켜 가면서 일산화탄소 전환율을 측정하였고 그 결과를도 3에 나타내었다.The CFC 113: oxygen flow rate ratio introduced into the plasma is fixed at 1: 1 and the ratio of hydrogen is changed to 3 to 3.75 (4.5 × 10 -4 mol / s to 5.4 × 10 -4 mol / s) times, thereby improving the carbon monoxide conversion rate. was measured. the results are shown in Fig.

CFC 113:산소 = 1:1인 경우 수소 비가 증가할수록 일산화탄소 전환율이 증가되고 수소 유량비가 CFC 113 유량에 대해 3.75인 5.4×10-4mol/s의 유량에서는 이산화탄소가 전혀 생성되지 않고 완전히 일산화탄소로 전환되었다. 이는 과량의 수소 환원 분위기에서는 이산화탄소로의 전환율이 억제되고 이산화탄소로 전환되지 못한 산소의 일부와 수소가 반응하여 물도 생성되기 때문이다. ChemSage 3.01을 이용하여 계산한 결과와의 차이는 냉각속도의 차이로 생각되며 1,000 K 근처에서의 평형농도는 실험값과 비슷하게 나타났다.When CFC 113: Oxygen = 1: 1, carbon monoxide conversion increases with increasing hydrogen ratio, and at 5.4 × 10 -4 mol / s flow rate with hydrogen flow ratio of 3.75 for CFC 113 flow rate, no carbon dioxide is produced and completely converted to carbon monoxide. It became. This is because the conversion to carbon dioxide is suppressed in the excess hydrogen reduction atmosphere, and a portion of oxygen that cannot be converted to carbon dioxide reacts with hydrogen to generate water. The difference from the results calculated using ChemSage 3.01 is considered to be the difference in cooling rate, and the equilibrium concentration near 1,000 K was similar to the experimental value.

<실시예 7> 수소 유량의 변화에 따른 CFC 113의 분해 2Example 7 Decomposition of CFC 113 with Change of Hydrogen Flow Rate 2

플라즈마 내에 주입하는 CFC 113:산소의 유량비를 1:1.5로 고정시킨 것을 제외하고 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 실시하였다.The same procedure as in Example 6 was carried out except that the flow rate ratio of CFC 113: oxygen injected into the plasma was fixed at 1: 1.5.

도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 조건에서 수소를 증가시킬수록 이산화탄소 전환율이 증가하다가 증가율이 점차 감소하는 것을 알 수 있다.As can be seen in Figure 3 , it can be seen that as the hydrogen increases under the above conditions, the carbon dioxide conversion increases and then the increase rate gradually decreases.

<실시예 8> 수소 유량의 변화에 따른 CFC 113의 분해 3Example 8 Decomposition of CFC 113 with Change of Hydrogen Flow Rate 3

플라즈마 내에 주입하는 CFC 113:산소의 유량비를 1:2로 고정시킨 것을 제외하고 상기 실시예 6과 같은 방법으로 실시하였다.The same procedure as in Example 6 was carried out except that the flow rate ratio of CFC 113: oxygen injected into the plasma was fixed at 1: 2.

도 3에서 볼 수 있듯이, 상기 조건에서 실시예 7과 같은 결과를 얻었다.As can be seen in Figure 3 , the same results as in Example 7 were obtained under the above conditions.

<실시예 9> 전력 변화에 따른 CFC 113 분해Example 9 Decomposition of CFC 113 According to Power Variation

혼합 기체의 비를 CFC 113:산소:수소 = 1:1:3 로 고정시키고 직류 플라즈마 전력을 5∼7 kW으로 변화시켜가면서 일산화탄소 전환율을 측정하였고 그 결과를도 4에 나타내었다.The carbon monoxide conversion was measured while fixing the ratio of the mixed gas to CFC 113: oxygen: hydrogen = 1: 1: 3 and changing the DC plasma power to 5-7 kW. The results are shown in FIG. 4 .

도 4에서 볼 수 있듯이, 플라즈마 전력이 증가되어도 일산화탄소 전환율의 증가는 미미하게 나타났다. 이는 플라즈마 전력을 계속 증가시켜도 플라즈마의 온도는 약 10,000 K에서 단지 수십 또는 수백 K 정도만이 상승하고 커다란 온도 변화는 일어나지 않기 때문인 것으로 생각된다. 따라서 주입된 모든 분자가 분해되는 온도 이상만 유지시켜주면 전력 5 kW에서도 충분히 분해될 수 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 4 , even if the plasma power is increased the increase in the carbon monoxide conversion was shown to be minimal. This is thought to be because even if the plasma power continues to increase, the temperature of the plasma rises from about 10,000 K to only tens or hundreds of K and no large temperature change occurs. Therefore, it could be seen that if the injected molecules were kept above the decomposition temperature, they could be sufficiently decomposed at 5 kW of power.

<실시예 10> 혼합 기체의 총 유량 증가에 따른 CFC 113의 분해Example 10 Decomposition of CFC 113 with Increasing Total Flow of Mixed Gas

플라즈마 전력 5kW, CFC113:산소:수소의 유량비 1:1:3을 유지하면서 CFC 113의 유량을 1.5×10-4mol/s ∼ 3.0×10-4mol/s로 변화시켜가면서 플라즈마내에 주입하여 일산화탄소 전환율을 측정하였고 그 결과를도 5에 나타내었다.Plasma power 5 kW, CFC113: Oxygen: Hydrogen Carbon monoxide was injected into the plasma while changing the flow rate of CFC 113 from 1.5 × 10 -4 mol / s to 3.0 × 10 -4 mol / s while maintaining a flow ratio of 1: 1: 3. measuring the conversion rate was the results are shown in Fig.

플라즈마 내에 주입하는 혼합 기체의 유량을 증가시킬수록 일산화탄소 전환율은 약간씩 감소하는 경향을 보였다. 그 이유는 CFC 113과 수소, 산소 및 아르곤으로 구성된 혼합 기체를 다량으로 주입하면 CFC 113 분해는 흡열 반응이기 때문에 주입 입구에서 온도 강하가 심하게 일어나며 플라즈마 벌크 (bulk) 온도가 감소하여 CFC 113의 분해가 완전하게 일어나지 않기 때문인 것으로 생각된다. 따라서 주입하는 혼합 기체의 양이 적을수록 완전한 분해가 일어난다는 것을 알 수 있었다.As the flow rate of the mixed gas injected into the plasma increases, the carbon monoxide conversion tends to decrease slightly. The reason for this is that when a large amount of mixed gas composed of CFC 113 and hydrogen, oxygen and argon is injected, the CFC 113 decomposition is an endothermic reaction, so the temperature drop is severe at the inlet inlet, and the plasma bulk temperature decreases, thereby decomposing CFC 113. It seems to be because it does not happen completely. Therefore, it can be seen that the smaller the amount of the mixed gas to be injected, the more complete decomposition occurs.

<실시예 11> 냉각관 내경에 따른 CFC 113의 분해Example 11 Decomposition of CFC 113 According to Cooling Tube Inner Diameter

플라즈마 전력 5kW, CFC113의 유량을 1.5×10-4mol/s, 수소유량을 1.5×10-4mol/s로 유지하면서 산소유량 및 세 가지 종류의 냉각관 직경(4, 6, 8mm)에 따른 일산화탄소 전환율을 측정하였고, 그 결과를도 6에 나타내었다. 냉각관의 내경에 따라 분해생성물의 냉각속도가 달라지므로 이의 영향을 살펴보았다.Plasma power 5kW, CFC113 flow rate 1.5 × 10 -4 mol / s, hydrogen flow rate 1.5 × 10 -4 mol / s while oxygen flow rate and three types of cooling tube diameter (4, 6, 8mm) Carbon monoxide conversion was measured and the results are shown in FIG. 6 . Since the cooling rate of the decomposition product varies according to the inner diameter of the cooling tube, the effect of this is examined.

도 6에서 볼 수 있듯이, 전체적으로 냉각관 내경이 작을수록 일산화탄소 전환율이 약간 높게 나타났다. 또한 CFC113:산소:수소의 유량비가 1:1:3이고 내경 4mm의 냉각관을 사용했을때는 일산화탄소 전환율은 거의 1에 가까우나, 냉각관의 내경이 커지고 플라즈마내 주입되는 산소유량이 많아질수록 이산화탄소 생성이 급격히 증가한다.As can be seen in Figure 6 , the total carbon monoxide conversion was slightly higher as the inner diameter of the cooling tube as a whole. Also, when CFC113: Oxygen: Hydrogen flow ratio is 1: 1: 3 and 4mm inner diameter cooling tube is used, the carbon monoxide conversion is almost 1, but as the inner diameter of the cooling tube increases and the amount of oxygen flowed into the plasma increases, Production increases sharply.

실시예 6에서 보았듯이 실험에서 얻어진 분해 생성물의 농도값과 ChemSage의계산 결과를 비교하였을 때 빠른 냉각속도로 인해 상온에서의 생성물의 농도값에는 차이가 있었던 것과 마찬가지로, 냉각관의 내경이 작아짐에 따라 원활한 열 교환으로 빠르게 냉각되어 분해 생성물의 농도에 대한 실험값과 계산값이 서로 일치하지 않았다.As shown in Example 6, when the concentration value of the decomposition product obtained in the experiment and the calculation result of ChemSage were compared, the concentration value of the product at room temperature was different due to the fast cooling rate. Rapid cooling with good heat exchange did not match the experimental and calculated values for the concentration of the cracked product.

본 발명에 의한 실시예 1∼11의 CFC 분해 조건을 하기 표 3에 종합하여 나타내었다.The CFC decomposition conditions of Examples 1 to 11 according to the present invention are shown in Table 3 below.

CFC 분해 조건CFC decomposition conditions 플라즈마 입력 전력Plasma input power 5∼7 ㎾5 to 7 ㎾ 플라즈마 발생 가스Plasma generating gas 아르곤 10 ℓ/minArgon 10 ℓ / min 유량flux CFC 113 (C2Cl3F3)CFC 113 (C 2 Cl 3 F 3 ) 1.5×10-4mol/s ∼ 3.0×10-4mol/s(1.69 g/min∼3.37g/min)1.5 × 10 -4 mol / s to 3.0 × 10 -4 mol / s (1.69 g / min to 3.37 g / min) 산소Oxygen 1.5×10-4mol/s ∼ 6.0×10-4mol/s(0.2 ℓ/min∼0.8ℓ/min)1.5 × 10 -4 mol / s to 6.0 × 10 -4 mol / s (0.2 L / min to 0.8 L / min) 수소Hydrogen 4.5×10-4mol/s ∼ 9.0×10-4mol/s(0.6ℓ/min∼1.2ℓ/min)4.5 × 10 -4 mol / s to 9.0 × 10 -4 mol / s (0.6 L / min to 1.2 L / min) 냉각관의 내경Inner diameter of cooling tube 4mm, 6mm, 8mm4mm, 6mm, 8mm

<실시예 12> CFExample 12 CF 44 유량 변화에 따른 CFCF according to flow rate change 44 의 분해 1Decomposition of 1

PFC 중 가장 안정한 물질인 CF4를 분해하기 위해 전력 6kW, 아르곤의 유입 유량을 15ℓ/min로 고정시키고 CF4의 유입유량을 0.15ℓ/min (아르곤 대비 1), 1.06ℓ/min (7), 2.12ℓ/min (14)로 변화시켜가면서 각각 CF4의 분해율을 구하였다. 그 결과를도 7에 나타내었다.In order to decompose CF 4 , the most stable substance among PFCs, the flow rate of argon was fixed to 15 l / min at 6 kW and argon, and the inflow rate of CF 4 was 0.15 l / min (1 compared to argon), 1.06 l / min (7), The decomposition rate of CF 4 was determined by changing to 2.12 L / min (14). The results are shown in Fig.

플라즈마 내에 유입된 CF4의 양이 많을수록 분해율이 떨어지는 경향을 보였다. 즉 부하율이 적을수록 분해율이 높은 것을 알 수 있었다.The larger the amount of CF 4 introduced into the plasma, the lower the decomposition rate. In other words, the lower the loading rate, the higher the decomposition rate.

<실시예 13> CFExample 13 CF 44 유량 변화에 따른 CFCF according to flow rate change 44 의 분해 2Decomposition of 2

플라즈마 발생 기체를 10ℓ/min로 유입한 것을 제외하고 상기 실시예 12와 같은 방법으로 CF4유량 변화에 따른 CF4분해율을 측정하여,도 7에 결과를 나타내었다.With the exception that the inlet for the plasma generating gas to 10ℓ / min and measuring the decomposition of the CF 4 CF 4 flow rate in the same manner as in Example 12, The results are shown in Fig.

도 7에서 볼 수 있듯이, 상기 실시예 12의 결과와 마찬가지로 플라즈마 내에 유입된 CF4의 양이 많을수록 분해율이 떨어졌고, 아르곤의 유량이 적어짐에 따라 CF4분해율 또한 감소함을 알 수 있었다.As shown in FIG. 7 , the decomposition rate decreased as the amount of CF 4 introduced into the plasma decreased, and the CF 4 decomposition rate also decreased as the flow rate of argon decreased.

<실시예 14> 산소 유량의 변화에 따른 CFExample 14 CF According to Change of Oxygen Flow Rate 44 의 분해 1Decomposition of 1

플라즈마 전력 6kW, 아르곤 유량 15 ℓ/min, CF4유량 1ℓ/min을 고정시키고 반응 기체로 산소를 0.5, 1, 1.5ℓ/min으로 주입하면서 CF4의 분해율을 측정하여 그 결과를도 8에 나타내었다.Plasma power 6kW, argon flow rate 15 l / min, CF 4 flow rate 1 l / min were fixed and the decomposition rate of CF 4 was measured while injecting oxygen at 0.5, 1, 1.5 l / min into the reaction gas, and the results are shown in FIG. 8 . It was.

실시예 13에서 산소를 첨가하지 않고 CF4유량 1.06ℓ/min을 직접 분해하였을 경우에는 CF4의 분해율은 약 0.27이었으나, 실시예 14에서 산소를 1.5ℓ/min 첨가하여 분해할 경우에는 분해율이 약 0.38로 높아짐을 알 수 있었으며 일정한 CF4유량에서산소의 양이 늘어날수록 분해율이 따라 증가한다는 것을 알 수 있었다.In Example 13, when the CF 4 flow rate 1.06 L / min was directly decomposed without adding oxygen, the decomposition rate of CF 4 was about 0.27. However, in Example 14, when the oxygen was decomposed by adding 1.5 L / min, the decomposition rate was about. It was found that it increased to 0.38, and the decomposition rate increased with increasing amount of oxygen at a constant CF 4 flow rate.

<실시예 15> 산소 유량의 변화에 따른 CFExample 15 CF According to Change in Oxygen Flow Rate 44 의 분해 2Decomposition of 2

플라즈마 전력이 9kW인 것을 제외하고 상기 실시예 14와 같은 방법으로 CF4의 분해율을 측정하고 그 결과를 상기 실시예 14의 결과와 함께도 8에 나타내었다.The decomposition rate of CF 4 was measured in the same manner as in Example 14 except that the plasma power was 9 kW, and the results are shown in FIG. 8 together with the results of Example 14.

반응 기체로 산소를 주입하여 CF4를 분해하는 경우 플라즈마 전력에 상관없이 산소의 유량이 증가하면 CF4의 분해율도 높아졌다.When oxygen was injected into the reaction gas to decompose CF 4 , the decomposition rate of CF 4 also increased when the flow rate of oxygen increased regardless of plasma power.

<실시예 16> 수소 유량 변화에 따른 CFExample 16 CF According to Hydrogen Flow Rate Change 44 의 분해 1Decomposition of 1

플라즈마 전력 6kW, 아르곤 유량 15ℓ/min, CF4유량 1ℓ/min를 고정시키고 반응 기체로 수소 유량을 1, 2, 3ℓ/min로 증가시켜 CF4의 분해율을 측정하였고 그 결과를도 9에 나타내었다.The decomposition rate of CF 4 was measured by fixing a plasma power of 6 kW, an argon flow rate of 15 l / min, and a CF 4 flow rate of 1 l / min, and increasing the hydrogen flow rate to 1, 2, 3 l / min with the reaction gas, and the results are shown in FIG . 9 . .

반응 기체로 수소를 주입한 경우에는 CF4만을 주입하거나 반응기체로서 산소를 주입하여 분해한 경우보다 분해율이 높았다. 일정한 CF4하에서 첨가한 수소의유량 (1, 2, 3ℓ/min)이 늘어날수록 CF4의 분해율이 따라 증가하여 수소의 유량이 3ℓ/min일 경우 CF4의 분해율은 약 0.85로 CF4의 분해율이 매우 높아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 CF4를 열플라즈마로 분해할 경우에는 CF4:수소가 1:1∼1:4 (ℓ/min)이 되도록 열플라즈마 공간에 주입하여 반응시키는 것이 바람직하다.When hydrogen was injected into the reaction gas, the decomposition rate was higher than when CF 4 alone was injected or oxygen was injected into the reactor. If certain CF flow rate (1, 2, 3ℓ / min ) of hydrogen was added under 4 As this increase to increase the decomposition rate of CF 4 flow rate of the hydrogen 3ℓ / min day decomposition rate of CF 4 is the decomposition rate of CF 4 to about 0.85 This was found to be very high. Therefore, when CF 4 is decomposed into thermal plasma, it is preferable to inject the reaction into a thermal plasma space such that CF 4 : hydrogen is 1: 1 to 1: 4 (L / min).

<실시예 17> 수소 유량 변화에 따른 CFExample 17 CF According to Hydrogen Flow Rate Change 44 의 분해 2Decomposition of 2

플라즈마 전력 9kW에서 실시하는 것을 제외하고 상기 실시예 16과 같은 방법으로 CF4의 분해율을 측정하고 그 결과를도 9에 나타내었다.The decomposition rate of CF 4 was measured in the same manner as in Example 16 except that the plasma power was performed at 9 kW, and the results are shown in FIG. 9 .

플라즈마 전력의 차이에 의한 CF4의 분해율은 크게 영향을 받지 않았으며 수소 유량이 증가할수록 CF4의 분해율은 높아져 3 ℓ/min의 수소를 유입할 경우에는 80이상의 CF4를 분해할 수 있었다.Decomposition rate of CF 4 due to the difference of the plasma power was largely not affected if the incoming hydrogen of 3 ℓ / min with increasing the hydrogen flow rate is increased, the decomposition rate of CF 4 was able to decompose the CF 4 to 80 or more.

<실시예 18> 전력의 변화에 따른 CFExample 18 CF According to Power Variation 44 의 분해 1Decomposition of 1

전압 30V, 전류 200∼300A, 아르곤 유량 15ℓ/min, CF4유량1ℓ/min에서 플라즈마 전력을 6, 7.5, 9 kW로 각각 변화시켰을 때의 CF4의 분해율을도 10에 나타내었다. 10 shows the decomposition rate of CF 4 when the plasma power was changed to 6, 7.5, and 9 kW at a voltage of 30 V, a current of 200 to 300 A, an argon flow rate of 15 L / min, and a CF 4 flow rate of 1 L / min.

플라즈마 전력이 클수록 CF4의 분해율이 약간 증가하는 경향을 보였으나 크게 CF4의 분해율에 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 전력이 증가하여도 플라즈마의 온도는 크게 변하지 않기 때문인 것으로 생각된다.As the plasma power increased, the decomposition rate of CF 4 tended to increase slightly, but it did not significantly affect the decomposition rate of CF 4 . This result is considered to be because the temperature of the plasma does not change significantly even if the power increases.

<실시예 19> 전력의 변화에 따른 CFExample 19 CF According to Power Variation 44 의 분해 2Decomposition of 2

CF4를 2ℓ/min의 유량으로 흘려 보내준 것을 제외하고 상기 실시예 18과 같은 방법으로 CF4의 분해율을 측정하고 그 결과를도 10에 나타내었다.The decomposition rate of CF 4 was measured in the same manner as in Example 18, except that CF 4 was flowed at a flow rate of 2 L / min, and the results are shown in FIG. 10 .

플라즈마 전력을 증가시켜 주어도 CF4의 분해율은 크게 변하지 않았고 상기 실시예 18에서 CF4유량 1ℓ/min을 흘려 보내주며 실시한 것과 본 실시예를 비교하면 CF4의 유입양이 많을수록 CF4의 분해율이 떨어지는 것을 알 수 있었다.Jueodo increase the plasma power if compared to the embodiment that the decomposition rate of CF 4 is much change were conducted above embodiment gives flown the CF 4 flow rate of 1ℓ / min in Example 18. The more inflow amount of CF 4 dripping the decomposition rate of CF 4 I could see that.

<실시예 20> 산소와 수소를 동시에 첨가하였을 때의 CF<Example 20> CF when oxygen and hydrogen are added simultaneously 44 의 분해 1Decomposition of 1

플라즈마 전력 6kW, 아르곤 유량 15ℓ/min, CF4유량 1ℓ/min, 수소 유량 1ℓ/min를 고정시키고 산소 유량을 0.5, 1, 1.5ℓ로 증가시켜 가면서 분해된 CF4의 양을 측정하여 CF4의 분해율을도 11에 나타내었다.The plasma power 6kW, argon flow rate of 15ℓ / min, CF 4 flow rate of 1ℓ / min, hydrogen flow rate was fixed to 1ℓ / min and measuring the amount of going by increasing the oxygen flow rate to 0.5, 1, 1.5ℓ decomposing CF 4 CF 4 The decomposition rate is shown in FIG. 11 .

산소와 수소를 함께 첨가한 경우에는 산소를 단독으로 첨가한 경우의 분해율보다 약간 더 높은 것을 볼 수 있었으나, 수소 만을 첨가한 경우보다 낮은 분해율을 나타내었다. 이는 수소와 산소를 동시에 첨가했을 경우 플라즈마 내에서 수소 또는 산소와 CF4가 결합하기도 하지만 플라즈마 내에서 해리된 수소와 산소는 두 원자 종간에 서로 결합하기도 하기 때문이다.When oxygen and hydrogen were added together, it was slightly higher than the decomposition rate when oxygen was added alone, but showed a lower decomposition rate than when only hydrogen was added. This is because when hydrogen and oxygen are added at the same time, hydrogen or oxygen and CF 4 are bonded in the plasma, but hydrogen and oxygen dissociated in the plasma may be bonded to each other between two atomic species.

<실시예 21> 산소와 수소를 동시에 첨가하였을 때의 CFExample 21 CF when Oxygen and Hydrogen were Simultaneously Added 44 의 분해 2Decomposition of 2

플라즈마 전력 9kW에서 실시한 것을 제외하고는 상기 실시예 20과 같은 방법으로 CF4의 분해율을 측정하여도 11에 나타내었다.Except that the plasma power was performed at 9kW, the decomposition rate of CF 4 was measured in the same manner as in Example 20, and is shown in FIG. 11 .

CF4의 분해율은 플라즈마 전력의 차이에 크게 영향을 받지 않았으며 반응 기체로 산소와 수소를 동시에 첨가할 경우에는 산소 유량을 증가시켜도 CF4의 분해율이 그리 높아지지 않는 것을 알 수 있었다.The decomposition rate of CF 4 was not significantly affected by the difference in plasma power, and when oxygen and hydrogen were added simultaneously as the reaction gas, the decomposition rate of CF 4 was not so high even when the oxygen flow rate was increased.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 방법은 지구 온난화 및 오존층 파괴 물질이고 난분해성 유기물인 CFC와 PFC를 10,000K 이상의 열플라즈마에서 빠르게 분해시킨 후 반응기체와 재결합시켜 처리하기 쉬운 물질로 전환시킬 수 있으므로 기존의 분해법에 비해 대용량 처리에 유리하여 산업적으로 유용하게 적용될 수 있고, 재오염 가능성이 적고 재생자원으로 사용가능한 물질로 전환시킬 수 있으므로 환경오염을 줄일 수 있다.As described above, the method of the present invention can rapidly convert CFCs and PFCs, which are global warming and ozone depleting substances and hardly decomposable organic substances, in thermal plasma over 10,000 K and then recombine with the reactant to convert them into materials that are easy to process. Compared to the conventional decomposition method, it can be applied industrially as it is advantageous for large-capacity treatment, and it can reduce environmental pollution since it is less likely to be recontaminated and can be converted into a material that can be used as a renewable resource.

Claims (10)

1) 염화불화 탄소 (CFC, Chlorofluoro carbon) 또는 과불화물 (PFC, Perfluoro compounds)과 반응기체와의 혼합 기체를 직류 열 플라즈마 공간에 통과시켜 염화수소, 불화수소, 일산화탄소, 이산화탄소 또는 물을 생성시키는 단계 (단계 1),1) generating hydrogen chloride, hydrogen fluoride, carbon monoxide, carbon dioxide, or water by passing a mixed gas of chlorofluorocarbon (CFC) or perfluoride (PFC) and perfluoro compounds (PFC) into a direct thermal plasma space; Step 1), 2) 상기 단계 1로부터 얻어진 생성물의 급냉 단계 (단계 2) 및2) quenching of the product obtained from step 1 (step 2) and 3) 상기 단계 2로부터 얻어진 급냉 생성물의 무해화 단계 (단계 3)로 이루어지는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.3) A method for decomposing and treating CFCs or PFCs, comprising the step of detoxifying the quenched product obtained from step 2 (step 3). 제 1항에 있어서, 반응기체는 공기, 질소, 산소, 수소 및 수증기로 구성된 그룹으로부터 선택된 단일 또는 그 이상의 기체인 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the reactor gas is a single or more gas selected from the group consisting of air, nitrogen, oxygen, hydrogen, and water vapor. 제 1항에 있어서, CFC는 CFC 11 (CFCl3), CFC 12 (CCl2F2) 또는 CFC 113 (C2Cl3F3)인 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the CFCs are CFC 11 (CFCl 3 ), CFC 12 (CCl 2 F 2 ), or CFC 113 (C 2 Cl 3 F 3 ). 제 1항에 있어서, PFC는 CF4, C2F6, NF3또는 SF6인 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the PFC is CF 4 , C 2 F 6 , NF 3, or SF 6 . 제 1항에 있어서, 단계 1의 직류 열 플라즈마는 아르곤을 사용하여 발생시키는 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the direct current thermal plasma of step 1 is generated using argon. 제 1항에 있어서, 단계 1의 직류 열 플라즈마의 온도는 1,000∼10,000℃인 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the temperature of the direct-current thermal plasma in step 1 is 1,000 to 10,000 占 폚. 제 1항에 있어서, 단계 3에서의 무해화 단계는 염기성 물질과 반응시키는 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The process for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the detoxification step in step 3 is reacted with a basic substance. 제 7항에 있어서, 염기성 물질은 수산화나트륨 수용액 및 산화칼슘 수용액을 이용하는 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.8. The method for decomposing and treating CFCs or PFCs according to claim 7, wherein the basic substance uses an aqueous sodium hydroxide solution and an aqueous calcium oxide solution. 제 1항에 있어서, 단계 1에서 혼합기체의 유량비가 CFC113 : 산소 : 수소 = 1:1:3∼1:3:3 (mol/s)이 되도록 열플라즈마 공간에 주입하는 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The CFC according to claim 1, wherein the flow rate ratio of the mixed gas in step 1 is injected into the thermal plasma space such that CFC113: oxygen: hydrogen = 1: 1: 3 to 1: 3: 3 (mol / s). Or PFC decomposition and treatment method. 제 1항에 있어서, 단계 1에서 혼합기체의 유량비가 CF4:수소=1:1∼1:4 (ℓ/min)이 되도록 열플라즈마 공간에 주입하는 것을 특징으로 하는, CFC 또는 PFC의 분해·처리 방법.The decomposition of CFCs or PFCs according to claim 1, wherein the flow rate ratio of the mixed gas in step 1 is injected into a thermal plasma space such that CF 4 : hydrogen = 1: 1: 1: 4 (l / min). Treatment method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148459A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 한국기초과학지원연구원 Method for decomposing waste refrigerants and solidifying by-products, and apparatus therefor
KR20200104050A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 인하대학교 산학협력단 Electrolyte composition using waste liquid of waste refrigerant and method for manufacturing nanotube using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09248424A (en) * 1996-03-18 1997-09-22 Nec Corp Method and device for treatment of exhaust gas
KR19980019572A (en) * 1998-03-31 1998-06-05 박재경 Waste Freon Gas Treatment System Using High Temperature Plasma
KR19990017420A (en) * 1997-08-23 1999-03-15 김징완 Refractory gas treatment method using plasma
KR20010016913A (en) * 1999-08-05 2001-03-05 백태일 A device of dissolveing harmfull gas by using plasma

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09248424A (en) * 1996-03-18 1997-09-22 Nec Corp Method and device for treatment of exhaust gas
KR19990017420A (en) * 1997-08-23 1999-03-15 김징완 Refractory gas treatment method using plasma
KR19980019572A (en) * 1998-03-31 1998-06-05 박재경 Waste Freon Gas Treatment System Using High Temperature Plasma
KR20010016913A (en) * 1999-08-05 2001-03-05 백태일 A device of dissolveing harmfull gas by using plasma

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148459A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 한국기초과학지원연구원 Method for decomposing waste refrigerants and solidifying by-products, and apparatus therefor
KR20200104050A (en) * 2019-02-26 2020-09-03 인하대학교 산학협력단 Electrolyte composition using waste liquid of waste refrigerant and method for manufacturing nanotube using the same

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