METHOD AND APPARATUS FOR TREATING DISCHARGE GAS CONTAINING TARGET GAS IN PLASMA STATE

• Main Authors: PAEK, Kwang Hyun, JU, Wontae, JANG, Yun Sang
• Format: Patent
• Language: English; French; Korean
• Published: 16.01.2020
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS; ELECTRICITY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; SEPARATION; TRANSPORTING

The present invention relates to a method and apparatus for treating a discharge gas containing a target gas in a plasma state. In treating a discharge gas containing a target gas that is difficult to convert, the conventional method causes difficulties in terms of either requiring a high conversion rate of the target gas or consuming excessive energy for treating the discharge gas containing the target gas, subsequently shortening the lifetime of components. The present invention provides a method for treating a discharge gas containing a target gas in a plasma state and an apparatus for implementing the method, the method comprising the steps of: generating plasma in a conversion zone in which the conversion of target gas takes place; supplying, to the conversion zone, a conversion promoting agent containing a conversion-promoting element that is an element with a first ionization energy of 10 eV or less and capable of promoting the conversion of the target gas; supplying, to the conversion zone, a conversion agent capable of combining with a dissociation product of the target gas, thereby preventing the recombination with the target gas and causing the conversion to a conversion product; and supplying the discharge gas containing the target gas to the conversion zone. In treating the discharge gas containing the target gas, the present invention can increase the conversion rate of the target gas and can reduce the energy consumption required for the treatment process. Furthermore, the present invention can reduce maintenance costs of the treatment apparatus while extending the lifetime thereof, and can more conveniently implement the treatment apparatus of a larger capacity. The present invention can be applied not only to the process of eliminating harmful substances, but also to the process of synthesizing useful materials, such as reforming, gasification, GTL (gas to liquid) production, polymerization, etc. La présente invention concerne un procédé et un appareil pour traiter un gaz de décharge contenant un gaz cible dans un état de plasma. Dans le traitement d'un gaz de décharge contenant un gaz cible qui est difficile à convertir, le procédé classique provoque des difficultés en termes soit de nécessiter un taux de conversion élevé du gaz cible, soit de consommer une énergie excessive pour traiter le gaz de décharge contenant le gaz cible, raccourcissant ensuite la durée de vie des composants. La présente invention concerne un procédé pour traiter un gaz de décharge contenant un gaz cible dans un état de plasma et un appareil pour mettre en œuvre le procédé, le procédé comprenant les étapes consistant à : générer un plasma dans une zone de conversion dans laquelle la conversion de gaz cible a lieu; fournir, à la zone de conversion, un agent favorisant la conversion contenant un élément favorisant la conversion qui est un élément ayant une première énergie d'ionisation inférieure ou égale à 10 eV et capable de favoriser la conversion du gaz cible; fournir, à la zone de conversion, un agent de conversion capable de se combiner avec un produit de dissociation du gaz cible, ce qui permet d'empêcher la recombinaison avec le gaz cible et de provoquer la conversion en un produit de conversion; et à fournir le gaz de décharge contenant le gaz cible à la zone de conversion. Dans le traitement du gaz de décharge contenant le gaz cible, la présente invention peut augmenter le taux de conversion du gaz cible et peut réduire la consommation d'énergie requise pour le processus de traitement. En outre, la présente invention peut réduire les coûts de maintenance de l'appareil de traitement tout en prolongeant sa durée de vie, et peut mettre en œuvre plus commodément l'appareil de traitement d'une plus grande capacité. La présente invention peut être appliquée non seulement au processus d'élimination de substances nocives, mais également au processus de synthèse de matériaux utiles, tels que le reformage, La gazéification, la production de GTL (gaz à liquide), la polymérisation, etc. 본 발명은 플라즈마 상에서 대상기체 함유 배출기체를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 종래 방법은 난변환성 대상기체를 함유하는 배출기체를 처리함에 있어 높은 대상기체의 변환율이 요구되거나 대량의 대상기체 함유 배출기체 처리시 과도한 에너지의 소모와 이에 따른 구성 부품의 수명단축으로 인해 어려움이 있다. 본 발명은 대상기체의 변환이 이루어지는 변환영역에 플라즈마를 생성시키는 단계; 1차 이온화 에너지가 10eV 이하인 원소로서 대상기체의 변환을 촉진시키는 변환촉진원소를 함유하는 변환촉진제를 변환영역에 공급하는 단계; 대상기체의 해리생성물과 결합하여 대상기체로의 재결합을 억제하고 변환생성물로 변환시키는 변환제를 변환영역에 공급하는 단계; 대상기체 함유 배출기체를 변환영역에 공급하는 단계를 포함하는 플라즈마 상에서 대상기체 함유 배출기체를 처리하는 방법과 이를 구현하는 장치를 제공한다. 본 발명으로 인해 대상기체 함유 배출기체를 처리함에 있어 대상기체의 변환율을 높이고 처리 과정에서 필요한 에너지의 소모량을 줄일 수 있다. 또한 이로 인해 처리 장치의 유지 비용을 줄이고 수명을 향상시킬 수 있으며 보다 용이하게 대용량의 처리장치를 구현하는 것이 가능하다. 본 발명은 유해한 물질의 제거 공정 뿐만 아니라 개질, 가스화, GTL(Gas to Liquid), 중합 등 유용한 물질의 합성 공정에도 적용될 수 있다.