JPH0930803A - 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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JPH0930803A
JPH0930803A JP18705295A JP18705295A JPH0930803A JP H0930803 A JPH0930803 A JP H0930803A JP 18705295 A JP18705295 A JP 18705295A JP 18705295 A JP18705295 A JP 18705295A JP H0930803 A JPH0930803 A JP H0930803A
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JP
Japan
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sulfuric acid
storage tank
gas
stripping
acid
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JP18705295A
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English (en)
Inventor
Akira Morizaki
昭 森崎
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 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。 【解決手段】 下記工程を含む高純度硫酸の製造方法。 吸収工程:吸収塔6において、水2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硫酸7を
得る工程 輸送工程:接液部が非金属材料である貯留槽17、貯留
槽への硫酸供給配管11、貯留槽からの硫酸排出配管1
9、貯留槽への気体供給配管13及び貯留槽からの気体
排出配管15を含む液体圧送システムにより硫酸の輸送
を行う工程 ストリッピング工程:ストリッピング塔10において、
輸送工程から供給される硫酸を空気4でストリッピンン
グして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

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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 SO
2 )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、下記工程を含む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(6)において、水(2)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
する硫酸(7)を得る工程 輸送工程:硫酸の少なくとも一部分を下記ストリッピン
グ工程へ輸送供給する工程であって、吸収塔から供給さ
れる硫酸を冷却器(8)により冷却した後、中間タンク
(9)に貯留し、更に該中間タンクの硫酸を、接液部が
非金属材料である貯留槽(17)、貯留槽への硫酸供給
配管(11)、貯留槽からの硫酸排出配管(19)、貯
留槽への気体供給配管(13)及び貯留槽からの気体排
出配管(15)を含む液体圧送システムにより硫酸の輸
送を行う工程 ストリッピング工程:ストリッピング塔
(10)において、輸送工程から供給される硫酸を空気
(4)でストリッピンングして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(図1参照)。
【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(6)におい
て、水(2)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
硫酸と接触させてもよい。
【0008】本発明の輸送工程は、硫酸の少なくとも一
部分を下記ストリッピング工程へ輸送供給する工程であ
って、吸収塔から供給される硫酸を冷却器(8)により
冷却した後、中間タンク(9)に貯留し、更に該中間タ
ンクの硫酸を、接液部が非金属材料である貯留槽(1
7)、貯留槽への硫酸供給配管(11)、貯留槽からの
硫酸排出配管(19)、貯留槽への気体供給配管(1
3)及び貯留槽からの気体排出配管(15)を含む液体
圧送システムにより硫酸の輸送を行う工程である。
【0009】本発明の最大の特徴は、上記液体圧送シス
テムにより硫酸の輸送を行う点に存する。すなわち、従
来の方法によると、遠心ポンプなどにより循環を行うの
が通常であるが、この方法によると、硫酸中の金属濃度
を十分に低い水準に制御することが困難であった。本発
明者らは、その原因について検討した結果、ポンプのベ
アリングなどの接液回転部から硫酸中に金属分が溶出
し、硫酸中の金属濃度を高めるという問題を発生するこ
とを見出した。更に、本発明者らは、該問題を解決する
方法について検討し、本発明の特徴的な液体圧送システ
ムを用いることにより、該問題を一挙に解決し得ること
を見出したのである。
【0010】本発明の液体圧送システムとは、接液部が
非金属材料である貯留槽(17)、貯留槽への硫酸供給
配管(11)、貯留槽からの硫酸排出配管(19)、貯
留槽への気体供給配管(13)及び貯留槽からの気体排
出配管(15)を含むシステムである。貯留槽の接液部
をなす非金属材料としては、テフロンなどのフッ素樹
脂、CVD法による高純度SiCなどのセラミック材料
を例示することができる。液体圧送システムに用いられ
る気体としては、空気、窒素などの清浄気体をあげるこ
とができるが、清浄空気が好ましい。気体の圧力は1.
0〜2.0kg/cm2 G程度である。
【0011】なお、中間タンクの上流に設置された冷却
器出口の硫酸の温度は、60〜120℃とすることが好
ましい。該温度が低過ぎると硫酸中の亜硫酸ガスをスト
リッピングする効果が不十分になることがあり、一方該
温度が高過ぎると金属の溶出を促進することがある。
【0012】液体圧送システムの使用方法は次のとおり
である。中間タンク(9)の硫酸は重力により硫酸供給
配管(11)を通って貯留槽(17)へ供給される。こ
のとき、貯留槽出口弁(18)は閉止されており、硫酸
は貯留槽に貯留される。次に、貯留槽入口弁(12)を
閉止し、貯留槽出口弁(18)を開放し、貯留槽への気
体供給配管(13)から気体を貯留槽へ供給することに
より貯留槽内の硫酸を貯留槽から圧送する。なお、この
とき、気体出口弁(16)は閉止しておく。貯留槽内の
硫酸の送出が終了すれば、気体入口弁(14)を閉止
し、気体出口弁(16)を開放し、再度中間タンク
(9)の硫酸を貯留槽(17)への供給するサイクルに
入る。かくして、硫酸の輸送が行われる。なお、液体圧
送システムは硫酸の流れに対して並列に配置した二基以
上を設置し、一基毎の時間サイクルをずらせて運転する
ことにより、より連続的な硫酸の循環が可能となる。ま
た、液体圧送システムの上記作動は、通常の自動制御シ
ステムを用いることにより、自動的に行うこともでき
る。
【0013】本工程においては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、硫酸の残部分は
吸収工程へリサイクルされる。
【0014】本発明のストリッピング工程は、ストリッ
ピング塔(10)において、輸送工程から供給される硫
酸を空気(4)でストリッピンングして硫酸中の亜硫酸
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。
【0015】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2)。
【0016】ストリッピング工程:ストリッピング塔
(10)において、吸収工程から供給される硫酸(7)
を空気(4)でストリッピンングして硫酸中の亜硫酸ガ
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
【0017】輸送工程:ストリッピング工程から供給さ
れる硫酸の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、吸収塔から供給される硫酸を冷却器
(8)により冷却した後、中間タンク(9)に貯留し、
更に該中間タンクの硫酸を、接液部が非金属材料である
貯留槽(17)、貯留槽への硫酸供給配管(11)、貯
留槽からの硫酸排出配管(19)、貯留槽への気体供給
配管(13)及び貯留槽からの気体排出配管(15)を
含む液体圧送システムにより硫酸の輸送を行う工程
【0018】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。
【0019】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10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。
【0020】
【実施例】次に、本発明を実施例によって説明する。
【0021】実施例1 テフロン製タンク(200l)中に89重量%硫酸20
0kgを仕込み、本発明の液体圧送システムにより、液
温80℃、平均流量8l/hrで24時間液循環を行な
った。ここで用いた液体圧送システムは、接液部が非金
属材料であるテフロンからなる貯留槽(容量20l)、
貯留槽への硫酸供給配管、貯留槽からの硫酸排出配管、
貯留槽への気体供給配管及び貯留槽からの気体排出配管
からなるシステム(図3)である。液体圧送システムの
気体としては、圧力は2.0kg/cm2 Gの清浄空気
を用いた。結果を表1に示した。
【0022】比較例1 液体圧送システムに代えてテフロン製遠心ポンプを用
い、平均流量8l/hrとしたこと以外実施例1と同様
に行なった。結果を表1に示した。
【0023】
【表1】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 循環前 循 環 後 実施例1 比較例1 循環後硫酸中の金属分 ppt アルミニウム 10 12 1100 銅 2 3 1200 マグネシウム 5 5 112 鉄 14 15 2175 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0024】
【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】実施例1のフローを示す図である。
【符号の説明】
1 無水硫酸 2 水 3 高純度硫酸 4 空気 5 ベント 6 吸収塔 7 硫酸 8 冷却器 9 中間タンク 10 ストリッピング塔 11 硫酸供給配管 12 貯留槽入口弁 13 気体供給配管 14 気体入口弁 15 気体排出配管 16 気体出口弁 17 貯留槽 18 貯留槽出口弁 19 硫酸排出配管

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、下記工程を含む高純度硫酸の
    製造方法。 吸収工程:吸収塔(6)において、水(2)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
    する硫酸(7)を得る工程 輸送工程:硫酸の少なくとも一部分を下記ストリッピン
    グ工程へ輸送供給する工程であって、吸収塔から供給さ
    れる硫酸を冷却器(8)により冷却した後、中間タンク
    (9)に貯留し、更に該中間タンクの硫酸を、接液部が
    非金属材料である貯留槽(17)、貯留槽への硫酸供給
    配管(11)、貯留槽からの硫酸排出配管(19)、貯
    留槽への気体供給配管(13)及び貯留槽からの気体排
    出配管(15)を含む液体圧送システムにより硫酸の輸
    送を行う工程 ストリッピング工程:ストリッピング塔(10)におい
    て、輸送工程から供給される硫酸を空気(4)でストリ
    ッピンングして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(10)におい
    て、吸収工程から供給される硫酸(7)を空気(4)で
    ストリッピンングして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硫酸の少
    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、接液部が非金属材料である貯留槽(17)、貯留
    槽への硫酸供給配管(11)、貯留槽からの硫酸排出配
    管(19)、貯留槽への気体供給配管(13)及び貯留
    槽からの気体排出配管(15)を含む液体圧送システム
    により硫酸の輸送を行う工程
  3. 【請求項3】 硫酸の流れに対して並列に配置した二基
    以上の液体圧送システムを有する請求項1記載の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 液体圧送システムの気体が空気又は窒素
    である請求項1記載の製造方法。
JP18705295A 1995-06-14 1995-07-24 高純度硫酸の製造方法 Pending JPH0930803A (ja)

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PCT/JP1996/001629 WO1997000227A1 (fr) 1995-06-14 1996-06-14 Procede de fabrication de produits chimiques tres purs
KR1019970709387A KR19990022918A (ko) 1995-06-14 1996-06-14 고순도 화학 약품의 제조 방법

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169106A (ja) * 2006-02-20 2006-06-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 高純度硫酸の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169106A (ja) * 2006-02-20 2006-06-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 高純度硫酸の製造方法

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