[发明专利]用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法

说明书

本发明涉及用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，更具体地，涉及可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法。本发明提供一种用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置，其包括：反应部，收纳有液体锡(Sn)；以及原料投入部，用于向所述反应部投入全氟化合物(PFC)，其中，在所述反应部中，所述全氟化合物与所述液体锡进行反应而生成氟化锡(SnF₂)。

技术领域

本发明涉及用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，更具体地，涉及可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡的用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法。

背景技术

全氟化合物是引起全球变暖的气体，代表性的有六氟化硫(SF6)。

六氟化硫是化学上呈惰性的稳定气体，由于具有优异的绝缘强度、快速的绝缘恢复、稳定的电弧(Arc)等特性，被广泛用于大容量电力设备或液晶面板以及半导体。

但是，已知六氟化硫由于具有强红外线吸收能力和化学稳定性等，无法在地球大气层中快速去除，地球变暖指数比作为全球变暖原因中代表性物质的二氧化碳高约23900倍。与普通全氟化合物的地球变暖指数为二氧化碳的6500倍至9200倍相比，这是高两倍以上的数值，以2011年为基准，韩国六氟化硫排出量为19.1百万吨二氧化碳当量(CO₂ eq.)，占温室气体总排出量的2.7％。并且，六氟化硫在大容量电力设备中以99.9％以上的高纯度形态用作绝缘气体，但是当六氟化硫浓度降至97％以下时，由于需要全部更换，所以使用量非常多。尤其是，在半导体以及显示器工艺中也持续排放1000至2000ppm的全氟化合物气体，对处理全氟化合物处理技术的需求持续增加。

另外，预计在全球电力设备中，截止到2030年排出64Mt二氧化碳当量，而在以韩国、中国、日本为中心的平板显示器领域于2030年排出133.2Mt二氧化碳当量，从而可以预想到将更加强化相关排放法规。并且，除了六氟化硫(SF₆)以外，还使用六氟乙烷(C₂F₆)、四氟化碳(CF₄)、三氟化氮(NF₃)等各种氟化温室气体(F-GHGs，Fluorinated greenhousegases)或者氟化气体(F-Gas)，尤其是韩国以大量使用F-Gas的半导体以及显示器作为支柱产业，为了同时达成应对气候变化与培育国家支柱产业的目标，必然需要减少全氟化合物的技术。

因此，最近为了去除在采用六氟化硫的工艺中所使用的六氟化硫，已经开发了利用燃烧、微波、催化剂、等离子体或者利用PSA等进行浓缩分离的技术。

已知其中最为广泛使用的技术是燃烧技术，但为了通过燃烧技术来去除全氟化合物，需要保持各个目标物质的热分解温度(NF₃为800度、SF₆为1200度、CF₄为1600度以上)以上的高温环境，并且，即使达到相应的温度条件，也是如果缺少适当的混合以及热分解后续反应所需的反应物，则无法100％去除。即，由于燃烧技术耗能大，缺乏经济性，完全去除全氟化合物的条件苛刻，难以减少燃烧时所生成的NO_X、CO。

另外，催化剂技术具有非常短的催化剂更换周期，等离子体技术也由于频繁更换割炬材料而难以保持操作的连续性，缺乏经济性。

并且，特别是由于现有技术仅专注于开发去除全氟化合物的技术，因此为了去除全氟化合物而花费大，缺乏经济性。

(在先专利文献)韩国授权专利10-1514449号(2015.04.16)。

发明内容

技术问题

用于解决上述问题的本发明的目的在于，提供用于减少全氟化合物并生成氟化锡的装置和方法，其可有效减少作为温室气体的全氟化合物，同时生成作为高附加值物质的氟化锡。