JPH09192446A - 水スクラバ式廃ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクラバ式廃ガス処理装置として、装置本体
内部の清掃時における装置本体の分解を不要とし、清掃
作業の時間、手間を削減するとともに、自動化も容易に
して作業者の安全性を高める。 【解決手段】 処理済廃ガス排出口と排気ダクトとの間
を遮断してスクラバ装置本体内部を密閉するための遮断
手段を設けるとともに、スクラバ装置本体内部に洗浄液
を供給する洗浄液供給手段を設け、装置本体内部の清掃
時に、前記遮断手段によって処理済廃ガス排出口と排気
ダクトとの間を遮断し、スクラバ装置本体内に洗浄液を
充填して、装置本体内部の沈着物を溶解除去させるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造工程な
どにおいて発生する廃ガスを処理するための水スクラバ
式廃ガス処理装置に関し、特に装置を分解することなく
内部を清掃し得るようにした廃ガス処理装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程で発生する廃ガスの多く
は酸洗浄時に発生する酸性廃ガスであるが、このような
酸性廃ガスの処理には従来から水スクラバ方式の処理装
置が広く用いられている。また半導体製造工程では特殊
材料ガスを含む廃ガスも発生し、このような廃ガスに対
しては、吸着剤による吸着処理、あるいは可燃性ガスを
混合して燃焼させる燃焼処理も適用されているが、これ
らの処理を適用した場合でも、安全のため水スクラバ方
式の処理装置で再度処理することが多く、そのため半導
体製造設備においては多数の水スクラバ式廃ガス処理装
置を用いているのが現状である。

【０００３】ところで水スクラバ式廃ガス処理装置は、
水酸化ナトリウム水溶液で代表されるスクラバ液に廃ガ
スを接触させて反応させ、廃ガスを無害化するものであ
る。このような水スクラバ式廃ガス処理装置の一般的な
構成としては、装置本体の上部に廃ガス導入口を設ける
とともに装置本体の下部に処理済廃ガス排出口を設け、
かつその処理済廃ガス排出口に排気ダクトを接続し、さ
らに装置内部における廃ガス導入口と廃ガス排出口との
間にシャワーノズルと充填材層を設けておき、装置内部
に導入された廃ガスに対してシャワーノズルからスクラ
バ液を噴霧し、さらに充填材層に廃ガスとスクラバ液を
通過させることによって、スクラバ液に対して廃ガスを
充分に接触させ、廃ガス中の酸性成分などをスクラバ液
成分に反応させて廃ガスを無害化し、排出口から排気ダ
クトを介して外部へ処理済の廃ガスを導出させる構成と
するのが通常である。

【０００４】このような水スクラバ方式の廃ガス処理装
置においては、スクラバ液成分と廃ガス成分との反応に
よって生成された反応生成固形物や繁殖した珪藻などの
微生物で代表される種々の固形物質が充填材表面や装置
内壁等に汚染物として付着・生成され、そのため次第に
圧力損失が増大したり、廃ガス中からの有害成分除去効
率が次第に低下したりする。そこで従来一般には、定期
的に装置を分解して、内部を薬液により清掃し、上述の
ような汚染物を除去することが行なわれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】水スクラバ方式の廃ガ
ス処理装置における内部の汚染物を除去するための分解
・清掃作業には、相当な時間と手間を要する。特に半導
体製造設備においては前述のように多数の廃ガス処理装
置が設けられているのが通常であるから、トータルとし
て汚染物除去のための分解・清掃作業に要する時間と手
間は著しく膨大とならざるを得ない。しかも清掃作業に
は人体に有害な薬剤を使用することが多く、そのため作
業員の安全衛生上の問題も大きかった。

【０００６】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、水スクラバ式廃ガス処理装置における装置本
体内の汚染物除去のための分解作業を不要とし、また清
掃作業を自動化し得るようになし、これによって従来多
大な時間と手間を要していた汚染物除去のための作業を
簡単かつ容易化するとともに、安全衛生上の問題も解消
した新規な水スクラバ式廃ガス処理装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、この発明においては、基本的には、水スクラ
バ式廃ガス処理装置の装置本体部分の処理済廃ガス排出
口と排気ダクトとの間を遮断可能として、装置本体部分
を密閉できるようにし、これによって装置本体を分解す
ることなくその内部に洗浄液を供給して、自動的に装置
本体内部の洗浄を行ない得るようにした。

【０００８】具体的には、請求項１の発明は、スクラバ
装置本体の上部に廃ガス導入口が設けられるとともに、
スクラバ装置本体の下部に処理済廃ガス排出口が設けら
れ、この処理済廃ガス排出口の外部に排気ダクトが接続
され、さらにスクラバ装置本体の内部における廃ガス導
入口と処理済廃ガス排出口との間に、スクラバ液を噴霧
するためのノズルと、廃ガスおよびスクラバ液が通過す
る充填材層とが設けられている水スクラバ式廃ガス処理
装置において、前記処理済廃ガス排出口と排気ダクトと
の間を遮断してスクラバ装置本体内部を密閉するための
遮断手段と、スクラバ装置本体内部に洗浄液を供給する
ための洗浄液供給手段とを有していることを特徴とする
ものである。

【０００９】また請求項２の発明の水スクラバ式廃ガス
処理装置は、請求項１に記載の水スクラバ式廃ガス処理
装置において、前記洗浄液として、過酸化水素水溶液も
しくは塩酸水溶液が用いられているものである。

【００１０】さらに請求項３の発明の水スクラバ式廃ガ
ス処理装置は、請求項１に記載の水スクラバ式廃ガス処
理装置において、前記スクラバ装置本体がＦＲＰ樹脂に
よって形成されているものである。

【００１１】そしてまた請求項４の発明の水スクラバ式
廃ガス処理装置は、請求項１に記載の水スクラバ式廃ガ
ス処理装置において、前記遮断手段として、前記処理済
廃ガス排出口と排気ダクトとの接続部に、その接続部を
横切る方向へスライド可能な遮蔽板が設けられており、
この遮蔽板をスライドさせることによって処理済廃ガス
排出口と排気ダクトとの間を開放する状態と処理済廃ガ
ス排出口を排気ダクトから遮断する状態とに切替えられ
るように構成されているものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１にこの発明の一実施例の水ス
クラバ式廃ガス処理装置を示す。

【００１３】図１において、垂直塔状に作られたスクラ
バ装置本体（以下単に装置本体と記す）１の下側にはス
クラバ液槽（以下単に液槽と記す）３が、隔壁５を隔て
て設けられている。

【００１４】前記装置本体１の上部の側壁には、外部か
ら半導体製造工程などの廃ガスを取入れるための廃ガス
導入口７が形成されており、この廃ガス導入口７には自
動ダンパ９が設けられている。また装置本体１の下部の
側壁には、装置本体１内で無害化した処理済みの廃ガス
を外部へ排出するための処理済廃ガス排出口１１が形成
されており、この処理済廃ガス排出口１１の外側には、
排気ダクト接続部１３を介して排気ダクト１５が接続さ
れており、この排気ダクト１５は排気ファン１９に導か
れている。また排気ダクト１５の基端部にはミストセパ
レータ１７が設けられている。排気ダクト接続部１３に
は、その周縁部から両側を挟み込まれた状態で排気ダク
ト接続部１３を横切る方向へスライド可能な遮断板２１
が設けられている。この遮断板２１は、そのスライド方
向の片半部分に、処理済廃ガスの流通を妨げない貫通口
（図示せず）を形成し、スライド方向の残りの片半側の
部分を処理済廃ガスの流通を遮断するための盲板部とし
たものであり、この遮断板２１をスライドさせることに
よって、処理済廃ガスを装置本体１の処理済廃ガス排出
口１１から排気ダクト１５の側へ流通させる状態と、処
理済廃ガス排出口１１と排気ダクト１５との間を遮断し
て装置本体１内を密閉する状態とに切替えることができ
る。なおこの遮断板２１は、手動操作によってスライド
させる構成としても良いが、より完全に自動化を図るた
めには、図示しない駆動手段によってスライドさせるよ
うに構成しても良い。また遮断板２１のスライド方向は
任意であって、直線的にスライドするようにしても、あ
るいは回転型にして円周方向へスライドするようにして
も良い。

【００１５】さらに装置本体１の内部、特に前記廃ガス
導入口７の下方の位置には、スクラバ液を噴霧するため
のシャワーノズル２３が設けられており、さらにそのシ
ャワーノズル２３の下方でかつ前記処理済廃ガス排出口
１１よりも上方の位置には充填材層２５が設けられてい
る。また充填材層２５の下面側には洗浄液を吐出するた
めの洗浄ノズル２７が設けられている。そして装置本体
１の底部には、前記隔壁５を貫通して液槽３に連通する
排液口２９が設けれられている。なおこの排液口２９の
上部開口端には、これを必要に応じて閉じることが可能
となるように蓋３１が設けられている。

【００１６】一方液槽３は、水酸化ナトリウム水溶液で
代表されスクラバ液を貯溜しておくためのものであっ
て、その内部には液面調節器３３、ＰＨセンサ３５、お
よびポンプ吸引口３７が設けられている。

【００１７】さらに図１に示される実施例の水スクラバ
式廃ガス処理装置の配管系および制御系について説明す
ると、前記液槽３のポンプ吸引口３７は外部のポンプ本
体３９の吸引側に接続され、さらにそのポンプ本体３９
の吐出側は、弁４３および流量計４５を介して装置本体
１のシャワーノズル２３に接続されるとともに、弁４７
を介して洗浄ノズル２７に接続され、また前記流量計４
５とシャワーノズル２３との間には圧力計４９が接続さ
れている。さらに装置本体１におけるシャワーノズル２
３と充填材層２５との間の側壁には第１戻りパイプ５１
の一端が接続され、同じく装置本体１の下部の側壁には
第２戻りパイプ５３の一端が接続され、これらの戻りパ
イプ５１，５３はそれぞれ弁５５，５７を介して前記液
槽３に導かれている。

【００１８】一方、液槽３にスクラバ用薬液を供給する
ためのスクラバ用薬液供給パイプ５９が弁６１およびボ
ールバルブ６３，６５を介して液槽３に接続され、また
洗浄用薬液を液槽３に供給するための洗浄用薬液供給パ
イプ６７が弁６９および前記と共通のボールバルブ６
３，６５を介して液槽３に接続されている。さらに水供
給パイプ７０が、弁６８を介して液槽３に接続されると
ともに、減圧弁７１および弁７３を介して液槽３内の前
記水面調節器３３に接続されている。そしてさらに水供
給パイプ７０は、スクラバ用薬液供給パイプ５９および
洗浄液供給パイプ６７における弁６１，６９よりも液槽
３に近い側の位置に、弁８１、ホース８３、弁８５を介
して接続されている。また液槽３の側壁下部における上
下に離れた２ケ所の位置には、それぞれ弁７５、弁７７
を介してドレイン管７９が接続され、このドレイン管７
９は液槽３の側壁上部にも直接的に接続されている。さ
らに前述のミストセパレータ１７の底部は、弁８７を介
してドレインとして液槽３に接続されている。

【００１９】また液槽３内のＰＨセンサ３５に接続され
たＰＨ計本体８９の検出信号は、制御装置９１に電気的
に導かれるようになっている。一方装置本体１の廃ガス
導入口７における廃ガス導入圧力と排気ダクト１５にお
ける処理済廃ガス排出圧力とは差圧計９３に導かれるよ
うになっており、またこの差圧計９３の出力は制御装置
９１へ送られるようになっている。制御装置９１は、ボ
ールバルブ６３，６５、その他の各弁や自動ダンパ９な
どを制御するためのものである。

【００２０】以上のような実施例のスクラバ式廃ガス処
理装置の使用方法、機能について以下に説明する。

【００２１】通常の廃ガス処理時においては、排気ダク
ト接続部１３における遮断板２１は、その貫通口側の部
分を処理済廃ガス排出口１１に対応する位置に位置させ
ておく。また排液口２９の蓋３１はこれを開放させてお
く。そして弁４７は閉じておく一方、弁４３は開放さ
せ、ポンプ本体３９を作動させて、液槽３内のスクラバ
液をポンプ吸引口３７から吸上げ、シャワーノズル２３
からスクラバ液を装置本体１内に噴霧する。廃ガス導入
口７から装置本体１内に導入された廃ガスは、シャワー
ノズル２３から噴霧されたスクラバ液に接触し、さらに
充填材層２５を通過する際にもスクラバ液に接触して、
スクラバ液の成分と反応し、また噴霧されたスクラバ液
が充填材層２５に衝突して液滴となる際に反応生成物が
スクラバ液に混入し、これによって廃ガスは無害化され
て、処理済廃ガス排出口１１、ダクト接続部１３から排
気ダクト１５を介して外部へ排出される。また装置本体
１の底部へ滴下したスクラバ液は、排液口２９を介して
液槽３へ戻される。

【００２２】ここでスクラバ液としては、前述のように
通常は水酸化ナトリウム水溶液が用いられることが多い
が、廃ガスとの反応で消費した分は、ＰＨセンサ３５に
よって液槽３内のスクラバ液のＰＨの低下として検出さ
れる。そして液槽３内のスクラバ液のＰＨが一定に保た
れるようにボールバルブ６３，６５が制御装置９１によ
り制御されながら、スクラバ用薬液供給パイプ５９から
スクラバ用薬液が液槽３内に補給される。

【００２３】以上のような廃ガス処理プロセスは、従来
一般のスクラバ式廃ガス処理装置とほぼ同様であるが、
このようなスクラバ式廃ガス処理プロセスにおいては、
既に述べたように廃ガス成分の一部がスクラバ液と反応
して固形物を生成したり、珪藻等の微生物が繁殖したり
することにより、充填材層２５の充填材表面に固形物が
沈着するから、長期間使用すればその沈着量が増大して
充填材層２５の通過抵抗が増大したり、閉塞を起こした
りするなどの障害が発生する。そこでこの発明の装置に
おいては、装置本体１を分解せずに、装置本体１内に洗
浄液を供給して、充填材層３などに付着した沈着物を除
去することにより、装置本体１内の洗浄を行なうように
構成している。このような洗浄プロセスについて次に説
明する。

【００２４】洗浄プロセスの実施にあたっては、廃ガス
導入口７の自動ダンパ９を閉状態にするととともに、排
気ダクト接続部１３における遮断板２１を、その盲板部
が処理済廃ガス排出口１１に対応する位置に位置するよ
うにスライドさせ、これによって装置本体１の廃ガス導
入側、廃ガス排出側を密閉する。次いで弁７７を開放さ
せて、液槽３内のスクラバ液をドレイン管７９に流出さ
せ、液槽３内を空にした後、水供給パイプ７０から液槽
３内に水を供給する。すなわち液槽３内のスクラバ液を
水で置換する。なおこのとき、弁６１，６９を閉じ、弁
８１，８５を開放するとともにボールバルブ６３，６５
を全開にすることによって、スクラバ用薬液供給パイプ
５９および洗浄用薬液供給パイプ６７における弁６１，
６９よりも液槽３の側の部分をも水で置換しておく。

【００２５】次いで装置本体１の排液口２９を蓋３１に
よって密閉し、液槽３内に洗浄用薬液を供給する。この
洗浄用薬液供給方法としては、ＰＨセンサ３５によって
液槽３内のＰＨを測定しながら洗浄用薬液供給パイプ６
７から液槽３内に洗浄用薬液を供給し、液槽３内のＰＨ
が予め定めた値となるまで洗浄用薬液を注入する方法を
適用することができるが、場合によっては予め定めた量
の洗浄用薬液を液槽３の適当な開口部から注入する方法
を適用しても良く、これらの方法の選択は、制御装置９
１によって行なえば良い。

【００２６】上述のようにして液槽３に所定の濃度の洗
浄液が満たされた後、ポンプ本体３９を作動させて、弁
４３、弁４７を交互にあるいは同時に開閉するなどし
て、液槽３内の洗浄液を洗浄ノズル２７やシャワーノズ
ル２３から装置本体１内に送り込む。このとき、弁５７
を閉じる一方、弁５５を開放しておけば、第１戻りパイ
プ５１の開口端の位置まで装置本体１内に洗浄液が満た
されることになり、充填材層２５および装置本体１の内
部が洗浄液によって洗浄される。

【００２７】ここで洗浄液としては、珪藻や水酸化ナト
リウム水成物に対する溶解力の強い希塩酸水溶液が適当
である。本発明者等の実験によれば、希塩酸水溶液を用
いることによって数時間の洗浄で充填材層２５などの沈
着物はほぼ完全に溶解除去することができた。なおこの
ほか洗浄液としては、過酸化水素水溶液や冷却塔洗浄液
なども使用可能であり、沈着物成分によって使い分けれ
ば良い。

【００２８】前述のようにして洗浄が終了すれば、供給
側の弁６８，７３，８１，８５，６１，６９の全てを閉
じ、弁７７を開放させてドレイン管７９を介して液槽３
内の洗浄液を排出する。また装置本体１内に溜っている
洗浄液は、弁５７を開放することにより第２戻りパイプ
５３を介して液槽３に戻し、この液槽３から前述のよう
にドレイン管７９を介して排出することができる。そし
て全ての洗浄液が装置本体１、液槽３から排出されれ
ば、洗浄時と同様にして液槽３内に水を供給するととも
に、液槽３から装置本体１にも水を送り込み、液槽３お
よび装置本体１の内部を水洗して、付着残留している洗
浄液を洗い流す。

【００２９】その後、排気ダクト接続部１３の遮断板２
１を、貫通口の部分が処理済廃ガス排出口１１に対応す
る位置までスライドさせ、蓋３１を排液口２９から取り
外せば、廃ガス処理を再開することができる。

【００３０】以上のように、図１に示される実施例のス
クラバ式廃ガス処理装置においては、排気ダクト接続部
１３の遮断板２１をスライドさせることによってスクラ
バ装置本体１内の空間を排気ダクト１５から隔絶するこ
とができ、そして排液口２９を蓋３１によって閉じるこ
とによって液槽３から隔絶することができる。したがっ
てスクラバ装置本体１内の空間を密閉できるから、その
スクラバ装置本体１内に洗浄液を充填することができ、
これによってスクラバ装置本体１内の充填材層２５や内
壁などに付着した沈着物を容易に溶解除去することがで
きる。すなわちスクラバ装置本体１を分解することな
く、その内部を洗浄することができるのである。

【００３１】

【発明の効果】前述の説明から明らかなように、この発
明のスクラバ式廃ガス処理装置においては、装置を分解
することなく、装置本体内に洗浄液を供給することによ
って装置本体内部を簡単に洗浄することができ、そのた
め従来清掃時の分解作業や再組立作業などに要していた
手間と時間を不要にして、清掃のための作業時間、作業
手間を大幅に削減し、コスト低減を図ることができ、ま
た作業を自動化して作業員が洗浄液に触れる機会を少な
くすることができるため、作業員の安全衛生上の問題も
回避できるなど、種々の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のスクラバ式廃ガス処理装置の一例の
全体構成を示す略解図である。

【符号の説明】

１ スクラバ装置本体 ３ 液槽 ７ 廃ガス導入口 １１ 処理済廃ガス排出口 １３ 排気ダクト接続部 １５ 排気ダクト ２１ スライド板 ２３ シャワーノズル ２５ 充填材層 ２７ 洗浄ノズル

フロントページの続き (72)発明者 増田 勇 東京都千代田区神田神保町１丁目６番１号 日曹エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中澤 孝夫 東京都杉並区善福寺１丁目29番28号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクラバ装置本体の上部に廃ガス導入口
   が設けられるとともに、スクラバ装置本体の下部に処理
   済廃ガス排出口が設けられ、この処理済廃ガス排出口の
   外部に排気ダクトが接続され、さらにスクラバ装置本体
   の内部における廃ガス導入口と処理済廃ガス排出口との
   間に、スクラバ液を噴霧するためのノズルと、廃ガスお
   よびスクラバ液が通過する充填材層とが設けられている
   水スクラバ式廃ガス処理装置において、 前記処理済廃ガス排出口と排気ダクトとの間を遮断して
   スクラバ装置本体内部を密閉するための遮断手段と、ス
   クラバ装置本体内部に洗浄液を供給するための洗浄液供
   給手段とを有していることを特徴とする水スクラバ式廃
   ガス処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水スクラバ式廃ガス処
   理装置において、前記洗浄液として、過酸化水素水溶液
   もしくは塩酸水溶液が用いられている、水スクラバ式廃
   ガス処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の水スクラバ式廃ガス処
   理装置において、前記スクラバ装置本体がＦＲＰ樹脂に
   よって形成されている、水スクラバ式廃ガス処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の水スクラバ式廃ガス処
   理装置において、前記遮断手段として、前記処理済廃ガ
   ス排出口と排気ダクトとの接続部に、その接続部を横切
   る方向へスライド可能な遮蔽板が設けられており、この
   遮蔽板をスライドさせることによって処理済廃ガス排出
   口と排気ダクトとの間を開放する状態と処理済廃ガス排
   出口を排気ダクトから遮断する状態とに切替えられるよ
   うに構成されている、水スクラバ式廃ガス処理装置。