초록 ▼

LCD 공정에서 배출되는 유기용매는 각 공정에 따라 매우 다양한 종류가 배출되고 있으며, 대부분 휘발성이 강하고 인체에 유해하여, 환경 처리에 많은 비용이 소요된다. 이러한 유기용매의 배출은 IT 산업 규모가 확대됨에 따라 급격히 증가하여, 보다 적극적인 처리기술로서 회수하여 재사용하고자 하는 고순도 정제 기술이 요구되고 있다. 그중 LCD 공정에서 주로 배출되는 이소프로필 알코올(IPA)은 다량의 물 및 stripper 물질과 함께 배출된다. 그러나 IPA를 비롯한 대부분의 알코올류가 물과 함께 공비점을 형성하기 때문에 단순 증류

LCD 공정에서 배출되는 유기용매는 각 공정에 따라 매우 다양한 종류가 배출되고 있으며, 대부분 휘발성이 강하고 인체에 유해하여, 환경 처리에 많은 비용이 소요된다. 이러한 유기용매의 배출은 IT 산업 규모가 확대됨에 따라 급격히 증가하여, 보다 적극적인 처리기술로서 회수하여 재사용하고자 하는 고순도 정제 기술이 요구되고 있다. 그중 LCD 공정에서 주로 배출되는 이소프로필 알코올(IPA)은 다량의 물 및 stripper 물질과 함께 배출된다. 그러나 IPA를 비롯한 대부분의 알코올류가 물과 함께 공비점을 형성하기 때문에 단순 증류의 방법으로는 고순도 정제가 되지 않는다는 문제점을 갖고 있다. LCD 공정에서 배출되는 IPA는 해마다 높은 증가율로 증가하고 있다. 그리고 석유화학 기초 유분의 가격이 급격히 증가하고 있기 때문에 상기에서 언급한 고순도 정제 및 재활용 기술이 절실히 요구된다.
본 연구에서는 LCD 공정에서 배출되는 IPA를 보다 경제적인 방법으로 고순도 정제할 수 있는 복합공정을 개발하여, 상업화에 적용하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적인 연구 접근법으로는, 일반 증류 기술을 이용해 얻어진 물과 IPA의 공비 혼합물로부터 99.99% 이상의 고순도 IPA를 얻기 위해 흡착 분리공정을 적용한다. 이를 위해 최적의 흡착제를 선택하고, 이를 사용한 bench 규모의 고순도 정제공정을 운전하여 연구개발 결과의 상업화 적용을 위해 실증실험을 수행한다.

Abstract ▼

Organic solvent such as methano, ethano and isopropyl alcohol (IPA) which are used as main cleaning agent in the semiconductor and LCD process, are one of representative cleaning solvent. Therefore, as the market on the information technology have been bigger and bigger, the demand on these organic

Organic solvent such as methano, ethano and isopropyl alcohol (IPA) which are used as main cleaning agent in the semiconductor and LCD process, are one of representative cleaning solvent. Therefore, as the market on the information technology have been bigger and bigger, the demand on these organic solvent is being increased and several kinds of technologies for purifying the waste solvent are suggested. However, azeotropic point of waste alocohol including water have limited their commercial applications. Among the suggested ones, the purification method using adsorption and desorption phenomena are considered as a most efficient alternative for purifying waste solvent such as methanol, ethanol and IPA.
In this research, we quantitatively measured the water-adsorption capability of adsorbents having various pore sizes and surface areas, Because adsorption properties are changed according to the adsorption bed temperature, its effect was also considered. Ultra high pure IPA (> 99.99%) was successfully obtained from the bench-scale trial apparatus in which the waste IPA from LCD process was introduced. This apparatus was automatically operated and the long time operation data will be used for the pilot scale study. In the future, we plan to test large scale waste-IPA purifucation system including ion-exchange bed and distillation column for evaluating this approach in economic view.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 보고서 초록 ...2
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...6
• CONTENTS ...7
• 목차 ...8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...9
• 제1절 사회적 배경 ...9
• 제2절 기술의 개요 ...11
• 제3절 연구의 필요성 ...21
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...22
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...25
• 제1절 연구의 이론적 배경 ...25
• 제2절 흡착제의 스크리닝 ...34
• 제3절 연속식 흡탈착 복합공정에 의한 IPA 정제 실험 ...38
• 제4절 흡착탑 운전 방법에 따른 IPA 정제 특성 ...43
• 제5절 연속식 IPA 정제 공정 set-up 및 기초 설계 ...56
• 제6절 연속식 IPA 정제용 시작품 제작과 공정 평가 ...66
• 제7절 에탄올의 정제 평가 ...73
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...77
• 1. 연구개발 목표...77
• 2. 항목별 연구 수행 내용 및 평가...79
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...81
• 1. LCD 공정 폐 IPA의 정제를 위한...81
• 2. 사업화 추진 방안...81
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...84
• 1. DuPont의 에탄올 정제 기술 개발[18]...84
• 2. IPA 용매를 이용한 친환경적 실리콘-우레아 공중합체 제조공정[19]...84
• 3. 바이오 에탄올[20]...85
• 4. 공비 혼합물의 분리 연구[21]...86
• 제7장 참고문헌 ...88