JPH08337406A - 高純度硫酸の製造方法 - Google Patents

高純度硫酸の製造方法

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JPH08337406A
JPH08337406A JP7149033A JP14903395A JPH08337406A JP H08337406 A JPH08337406 A JP H08337406A JP 7149033 A JP7149033 A JP 7149033A JP 14903395 A JP14903395 A JP 14903395A JP H08337406 A JPH08337406 A JP H08337406A
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JP
Japan
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sulfuric acid
stripping
liquid
crude
circulation pump
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JP7149033A
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Akira Morizaki
昭 森崎
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90—Separation; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90—Separation; Purification
    • C01B17/901—Recovery from spent acids containing metallic ions, e.g. hydrolysis acids, pickling acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 不純物としての亜硫酸ガスを含有する気体状
の無水硫酸1と水2から高純度硫酸3を製造する方法で
あって、工程を含み、循環ポンプ4入口の液の温度が0
〜30℃であり、ストリッピング工程へ供給される液の
温度が60〜120℃である高純度硫酸の製造方法。 吸収工程:吸収塔5において、水で希釈された硫酸水6
と気体状の無水硫酸1とを接触させて不純物としての亜
硫酸ガスを含有する粗硫酸7を得る工程 輸送工程:粗硫酸7の一部分をストリッピング工程へ供
給する工程。 ストリッピング工程:ストリッピング塔8において、輸
送工程から供給される粗硫酸7を空気9でストリッピン
ングして粗硫酸中の亜硫酸ガスを硫酸から分離除去する
ことにより高純度硫酸3を得る工程 【効果】 不純物である金属分及び亜硫酸ガスが高度に
除去された高純度な硫酸の製造方法が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度硫酸の製造方法
に関するものである。更に詳しくは、本発明は、不純物
である金属分及び亜硫酸ガス(二酸化イオウ SO2 )
が高度に除去さた高純度な硫酸の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】半導体工場において用いられるシリコン
ウエハーの洗浄液として、硫酸が使用される。この用途
に使用される硫酸に不純物としての金属分が存在すると
シリコンウエハーの電気特性を低下させるという不都合
を生じる。また、硫酸中に不純物としての亜硫酸ガスが
存在すると上記と同様の不都合を生じる。よって、かか
る用途に供される硫酸は、金属濃度が低く、かつ亜硫酸
ガス濃度が低いことが要求される。しかしながら、かか
る要求を満足し、かつ工業的観点からも効率的に実施で
きる高純度硫酸の製造方法は見出されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる現状に鑑み、本
発明が解決しようとする課題は、不純物である金属分及
び亜硫酸ガスが高度に除去された高純度な硫酸の製造方
法を提供する点に存する。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、不
純物としての亜硫酸ガスを含有する気体状の無水硫酸
(1)と水(2)から高純度硫酸(3)を製造する方法
であって、下記工程を含み、下記循環ポンプ(4)入口
の液の温度が0〜30℃であり、下記ストリッピング工
程へ供給される液の温度が60〜120℃である高純度
硫酸の製造方法に係るものである。 吸収工程:吸収塔(5)において、水で希釈された硫酸
水(6)と気体状の無水硫酸(1)とを接触させて気体
状の無水硫酸を硫酸水に吸収させることにより不純物と
しての亜硫酸ガスを含有する粗硫酸(7)を得る工程 輸送工程:粗硫酸(7)の少なくとも一部分を下記スト
リッピング工程へ供給する工程であって、循環ポンプ
(4)により液輸送を行う工程 ストリッピング工程:ストリッピング塔(8)におい
て、輸送工程から供給される粗硫酸(7)を空気(9)
でストリッピンングして粗硫酸中の亜硫酸ガスを硫酸か
ら分離除去することにりより高純度硫酸(3)を得る工
程
【0005】以下、詳細に説明する。
【0006】原料として用いられる気体状の無水硫酸
(SO3 )は、通常市販されているものであって、通常
10〜100重量ppm程度の亜硫酸ガスが含有されて
いる。また、原料として用いられる水としては、いわゆ
る超純水が好ましい。
【0007】本発明の吸収工程は、吸収塔(5)におい
て、水で希釈された硫酸水(6)と気体状の無水硫酸
(1)とを接触させて気体状の無水硫酸を硫酸水に吸収
させることにより不純物としての亜硫酸ガスを含有する
粗硫酸(7)を得る工程である。吸収塔としては充填塔
など、通常のものを使用することができ、吸収塔にはラ
シヒリングなどの充填物が充填されているのが一般であ
る。本工程としては、たとえば吸収塔の下部から気体状
の無水硫酸を供給し、充填塔の上部から超純水を供給
し、両者を吸収塔内で接触させる方法が行われる。ここ
で、亜硫酸ガスを除去する目的で、吸収塔の下部から空
気を供給してもよい。なお、本工程の吸収塔には、後記
の輸送工程からリサイクルされる硫酸も供給され、上記
超純水と合一して気体状の無水硫酸と接触させられる。
【0008】本発明の輸送工程は、粗硫酸(7)の少な
くとも一部分を下記ストリッピング工程へ供給する工程
であって、循環ポンプ(4)により液輸送を行い、かつ
該循環ポンプ(4)入口の液の温度が0〜30℃、好ま
しくは20〜30℃であり、ストリッピング工程へ供給
される液の温度が60〜120℃、好ましくは80〜1
20℃である工程である。
【0009】循環ポンプ入口の硫酸の温度が低過ぎると
粘度が上昇して輸送の効率が低下し、更に亜硫酸ガスの
除去が困難になる。一方、該温度が高過ぎると循環ポン
プを構成する金属から金属分が硫酸中に溶けだし、製品
である硫酸中の金属分の濃度が高くなる。該温度を上記
の範囲に制御する方法としては、循環ポンプの入口に冷
却器を設置し、硫酸を冷却する方法をあげることができ
る。
【0010】ストリッピング工程へ供給される液の温度
が低過ぎるとストリッピング塔におけるストリッピング
の効果が不十分となり、製品である硫酸中に亜硫酸ガス
が残留して不都合となる。一方、該温度が高過ぎると循
環ポンプ入口熱交換器の能力を非常に大きなものにする
必要があり、経済性が悪い。該温度を上記の範囲に制御
する方法としては、ストリッピング工程へ供給される硫
酸をスチーム又は電気ヒーターなどを用いた加熱器で加
熱する方法、ストリッピング工程で得られる硫酸と循環
ポンプの出口の硫酸とを熱交換させる方法(図2)など
をあげることができるが、特に後者は熱経済上好ましい
方法である。
【0011】本工程においては粗硫酸の少なくとも一部
分がストリッピング工程へ供給されるが、粗硫酸の残部
分は吸収工程へリサイクルされる。
【0012】本発明のストリッピング工程は、ストリッ
ピング塔(8)において、輸送工程から供給される粗硫
酸(7)を空気(9)でストリッピンングして粗硫酸中
の亜硫酸ガスを硫酸から分離除去することにりより高純
度硫酸(3)を得る工程である。ストリッピング塔とし
ては、前記吸収工程において説明した吸収塔と同様のも
のを用いることができる。本工程としては、たとえばス
トリッピング塔の上部からストリッピングすべき硫酸を
供給し、ストリッピング塔の下部から空気を供給し、両
者をストリッピング塔内で接触させる方法をあげること
ができる。
【0013】本発明においては、上記の変形として、ス
トリッピング工程及び輸送工程を下記のとおりとしても
よい(図3、図4)。
【0014】ストリッピング工程:ストリッピング塔
(8)において、吸収工程から供給される粗硫酸(7)
を空気(9)でストリッピンングして粗硫酸中の亜硫酸
ガスを硫酸から分離除去することにりより高純度硫酸
(3)を得る工程
【0015】輸送工程:ストリッピング工程から供給さ
れる高純度硫酸(3)少なくとも一部分を製品硫酸とし
て分岐採取する工程であって、循環ポンプ(4)により
液輸送を行う工程
【0016】上記の方法の詳細については、前記説明し
た方法を準用できる。
【0017】本発明の製造方法により得られる高純度硫
酸は、金属分濃度20重量ppt以下、亜硫酸ガス濃度
1重量ppm以下とすることができ、半導体工場におい
て用いられるシリコンウエハーの洗浄液として最適に使
用され得る。
【0018】
【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。す
なわち、循環ポンプを通過する液の温度と該液中の金属
分の濃度の関係を調べた。
【0019】実施例1及び比較例1 テフロン製タンク(200l)中に89重量%硫酸20
0kgを仕込み、テフロン遠心ポンプにより24時間液
循環を行なった。結果を表1に示した。
【0020】
【表1】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 比較例1 参 考 循環硫酸温度 ℃ 25 80 (循環前) 循環後硫酸中の金属分 ppt アルミニウム 166 1100 10 銅 158 1200 2 マグネシウム 17 112 5 鉄 254 2175 14 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0021】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明により、不
純物である金属分及び亜硫酸ガスが高度に除去された高
純度な硫酸の製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフローの例を示す図である。
【図2】本発明のフローの例を示す図である。
【図3】本発明のフローの例を示す図である。
【図4】本発明のフローの例を示す図である。
【符号の説明】
1 気体状の無水硫酸 2 水 3 高純度硫酸 4 循環ポンプ 5 吸収塔 6 硫酸水 7 粗硫酸 8 ストリッピング塔 9 空気 10 冷却器 11 熱交換器 12 循環タンク 13 ベント 14 空気

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不純物としての亜硫酸ガスを含有する気
    体状の無水硫酸(1)と水(2)から高純度硫酸(3)
    を製造する方法であって、下記工程を含み、下記循環ポ
    ンプ(4)入口の液の温度が0〜30℃であり、下記ス
    トリッピング工程へ供給される液の温度が60〜120
    ℃である高純度硫酸の製造方法。 吸収工程:吸収塔(5)において、水で希釈された硫酸
    水(6)と気体状の無水硫酸(1)とを接触させて気体
    状の無水硫酸を硫酸水に吸収させることにより不純物と
    しての亜硫酸ガスを含有する粗硫酸(7)を得る工程 輸送工程:粗硫酸(7)の少なくとも一部分を下記スト
    リッピング工程へ供給する工程であって、循環ポンプ
    (4)により液輸送を行う工程 ストリッピング工程:ストリッピング塔(8)におい
    て、輸送工程から供給される粗硫酸(7)を空気(9)
    でストリッピンングして粗硫酸中の亜硫酸ガスを硫酸か
    ら分離除去することにりより高純度硫酸(3)を得る工
    程
  2. 【請求項2】 輸送工程及びストリッピング工程が下記
    工程である請求項1記載の製造方法。 ストリッピング工程:ストリッピング塔(8)におい
    て、吸収工程から供給される粗硫酸(7)を空気(9)
    でストリッピンングして粗硫酸中の亜硫酸ガスを硫酸か
    ら分離除去することにりより高純度硫酸(3)を得る工
    程 輸送工程:ストリッピング工程から供給される高純度硫
    酸(3)少なくとも一部分を製品硫酸として分岐採取す
    る工程であって、循環ポンプ(4)により液輸送を行う
    工程
  3. 【請求項3】 循環ポンプ(4)の入口に設置された冷
    却器(10)により液を冷却する請求項1又は請求項2
    記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 循環ポンプ(4)の出口の液と循環ポン
    プの入口の液の間で熱交換器(11)により熱交換を行
    う請求項1又は請求項2記載の製造方法。
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US08/776,914 US5711928A (en) 1995-06-15 1996-06-17 Process for producing high-purity sulfuric acid
KR1019970700935A KR970704630A (ko) 1995-06-15 1996-06-17 고순도 황산의 제조 방법(process for producing high-purity sulfuric acid)
PCT/JP1996/001649 WO1997000228A1 (en) 1995-06-15 1996-06-17 Process for producing high-purity sulfuric acid

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