JPH11128676A - 有害ガスの浄化方法 - Google Patents
有害ガスの浄化方法Info
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- JPH11128676A JPH11128676A JP9316095A JP31609597A JPH11128676A JP H11128676 A JPH11128676 A JP H11128676A JP 9316095 A JP9316095 A JP 9316095A JP 31609597 A JP31609597 A JP 31609597A JP H11128676 A JPH11128676 A JP H11128676A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造工場等から排出される三フッ化塩
素ガスを含む有害ガスを、長時間にわたり安定で効率よ
く、しかも後処理において処理剤が少なく処理作業が容
易な浄化方法を開発する。 【解決手段】 有害成分として三フッ化塩素ガスを含有
するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸
塩を含むアルカリ性水溶液と接触させることにより浄化
する。
素ガスを含む有害ガスを、長時間にわたり安定で効率よ
く、しかも後処理において処理剤が少なく処理作業が容
易な浄化方法を開発する。 【解決手段】 有害成分として三フッ化塩素ガスを含有
するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸
塩を含むアルカリ性水溶液と接触させることにより浄化
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工場等
で使用される三フッ化塩素ガスの浄化方法に関する。更
に詳細には半導体製造工程において主にＣＶＤチャンバ
−のクリ−ニング用として用いられている三フッ化塩素
ガスを含むガスの湿式浄化方法に関する。三フッ化塩素
ガスは、半導体製造工程において主にＣＶＤチャンバ−
のクリ−ニング用として多用されている。三フッ化塩素
ガスは、ＣＶＤチャンバ−のクリ−ニングに用いる場合
において、他のクリ−ニングガスと異なりプラズマ等を
必要とせず低温でクリ−ニングできる特徴がある。この
ため加熱や冷却の時間が不要となり短時間でクリ−ニン
グ処理できる特徴がある。そのため、近年その使用量は
急激に増加しており、それに伴い半導体製造工場等で使
用後大気に放出するに先立って有害な三フッ化塩素ガス
を効率良く浄化する技術の開発が強く望まれている。
で使用される三フッ化塩素ガスの浄化方法に関する。更
に詳細には半導体製造工程において主にＣＶＤチャンバ
−のクリ−ニング用として用いられている三フッ化塩素
ガスを含むガスの湿式浄化方法に関する。三フッ化塩素
ガスは、半導体製造工程において主にＣＶＤチャンバ−
のクリ−ニング用として多用されている。三フッ化塩素
ガスは、ＣＶＤチャンバ−のクリ−ニングに用いる場合
において、他のクリ−ニングガスと異なりプラズマ等を
必要とせず低温でクリ−ニングできる特徴がある。この
ため加熱や冷却の時間が不要となり短時間でクリ−ニン
グ処理できる特徴がある。そのため、近年その使用量は
急激に増加しており、それに伴い半導体製造工場等で使
用後大気に放出するに先立って有害な三フッ化塩素ガス
を効率良く浄化する技術の開発が強く望まれている。
【０００２】
【従来の技術】三フッ化塩素ガスをＣＶＤチャンバ−の
クリ−ニングに用いた場合の排ガス中には、未反応の三
フッ化塩素ガスの他にクリ−ニング対象成分に応じて反
応生成物として四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ
化タングステン、フッ素、塩素等の各種ハロゲン化合物
を含み、これらは何れも人体及び環境に対し有害なた
め、三フッ化塩素のみならずこれらも同時に浄化する必
要がある。
クリ−ニングに用いた場合の排ガス中には、未反応の三
フッ化塩素ガスの他にクリ−ニング対象成分に応じて反
応生成物として四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ
化タングステン、フッ素、塩素等の各種ハロゲン化合物
を含み、これらは何れも人体及び環境に対し有害なた
め、三フッ化塩素のみならずこれらも同時に浄化する必
要がある。
【０００３】この目的を達成するための手段として従来
より知られている技術としては、固体の浄化剤と処理ガ
スを接触させて三フッ化塩素ガスおよび各種ハロゲン化
合物を浄化する乾式法や、還元剤水溶液と接触すること
により三フッ化塩素ガスおよび各種ハロゲン化合物を浄
化剤と反応させて浄化する湿式法、プロパンガスや水素
ガスを燃焼させた火炎中に処理ガスを導入して三フッ化
塩素ガスおよび各種ハロゲン化合物をハロゲン化水素に
変化させたのちに湿式スクラバ−でハロゲン化水素を浄
化剤と反応させて浄化する燃焼法などがある。
より知られている技術としては、固体の浄化剤と処理ガ
スを接触させて三フッ化塩素ガスおよび各種ハロゲン化
合物を浄化する乾式法や、還元剤水溶液と接触すること
により三フッ化塩素ガスおよび各種ハロゲン化合物を浄
化剤と反応させて浄化する湿式法、プロパンガスや水素
ガスを燃焼させた火炎中に処理ガスを導入して三フッ化
塩素ガスおよび各種ハロゲン化合物をハロゲン化水素に
変化させたのちに湿式スクラバ−でハロゲン化水素を浄
化剤と反応させて浄化する燃焼法などがある。
【０００４】乾式法を利用した三フッ化塩素ガスの浄化
方法としては、特開平６−７６３７号公報において、三
フッ化塩素ガス等のフッ化物ガスを、ソ−ダライムに銅
（ＩＩ）化合物を担持させてなる浄化剤と接触させて該
有害成分を浄化する方法が示されている。しかし、乾式
法は簡便な方法であるものの成型された浄化剤を用いる
ことからランニングコストが高く、多量の三フッ化塩素
ガスを浄化する方法としては適していない。
方法としては、特開平６−７６３７号公報において、三
フッ化塩素ガス等のフッ化物ガスを、ソ−ダライムに銅
（ＩＩ）化合物を担持させてなる浄化剤と接触させて該
有害成分を浄化する方法が示されている。しかし、乾式
法は簡便な方法であるものの成型された浄化剤を用いる
ことからランニングコストが高く、多量の三フッ化塩素
ガスを浄化する方法としては適していない。
【０００５】湿式法を利用した三フッ化塩素ガスの浄化
方法としては、特開平２−１０００４号公報において、
アルカリ金属水酸化物とアルカリ金属亜硫酸塩またはア
ルカリ金属重亜硫酸塩との水溶液に三フッ化塩素ガスを
含む排ガスを接触させることにより有害ガスである三フ
ッ化塩素ガスを浄化する方法が示されている。しかし、
アルカリ金属亜硫酸塩またはアルカリ金属重亜硫酸塩を
溶液中の主成分として多量に使用するために、三フッ化
塩素を浄化する際に有毒なＳＯ2 が発生する恐れがあ
り、これを防ぐために大量のアルカリを必要とする不都
合がある。
方法としては、特開平２−１０００４号公報において、
アルカリ金属水酸化物とアルカリ金属亜硫酸塩またはア
ルカリ金属重亜硫酸塩との水溶液に三フッ化塩素ガスを
含む排ガスを接触させることにより有害ガスである三フ
ッ化塩素ガスを浄化する方法が示されている。しかし、
アルカリ金属亜硫酸塩またはアルカリ金属重亜硫酸塩を
溶液中の主成分として多量に使用するために、三フッ化
塩素を浄化する際に有毒なＳＯ2 が発生する恐れがあ
り、これを防ぐために大量のアルカリを必要とする不都
合がある。
【０００６】また、湿式法を利用したハロゲンガスの浄
化方法の例としては、Ｓｏｖｉｅｔ−９１６３８０の公
報において、蟻酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水
溶液によりＢｒ2 を浄化する方法が示されている。しか
し、これを三フッ化塩素ガスの処理に適用した場合、反
応速度が遅いため実用化できない。さらに蟻酸ナトリウ
ムとアルカリ金属水酸化物の２成分水溶液、或いは蟻酸
ナトリウムとアルカリ土金属水酸化物の２成分水溶液を
用いたとしても、三フッ化塩素との反応速度が遅いた
め、三フッ化塩素ガスを含む排ガス処理には実用化は不
可能である。
化方法の例としては、Ｓｏｖｉｅｔ−９１６３８０の公
報において、蟻酸ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水
溶液によりＢｒ2 を浄化する方法が示されている。しか
し、これを三フッ化塩素ガスの処理に適用した場合、反
応速度が遅いため実用化できない。さらに蟻酸ナトリウ
ムとアルカリ金属水酸化物の２成分水溶液、或いは蟻酸
ナトリウムとアルカリ土金属水酸化物の２成分水溶液を
用いたとしても、三フッ化塩素との反応速度が遅いた
め、三フッ化塩素ガスを含む排ガス処理には実用化は不
可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】湿式法は乾式法と比べ
て、大量の有害ガスを処理する点で適しているが、一般
的に後処理が容易ではなく設備、保守ともに多額の費用
を要するという問題がある。例えば従来から知られてい
る亜硫酸ナトリウム或いは重亜硫酸ナトリウムと水酸化
ナトリウムの浄化剤を用いて三フッ化塩素ガスを処理し
た場合、反応後の水溶液中には反応前に投入した浄化剤
成分の他、ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ2 ＳＯ4 等が生成す
るが、水溶液中のフッ素イオンは有害なため溶解度の小
さなＣａＦ2 塩として排出する必要がある。従って、通
常は炭酸カルシウム等のカルシウム塩を用いて処理しＣ
ａＦ2 として外部へ放出されるが、水溶液中には浄化剤
として用いられた未反応のＮａ2 ＳＯ3 或いはＮａＨＳ
Ｏ3 の他、浄化反応により生成したＮａ2 ＳＯ4 が多く
存在するので、カルシウム塩の相当な量がＣａＳＯ3、
ＣａＳＯ4 の生成に消費されてしまい、反応後の処理に
は多量のカルシウム塩が必要となる。またこれらの処理
作業にもたいへん手間がかかる。
て、大量の有害ガスを処理する点で適しているが、一般
的に後処理が容易ではなく設備、保守ともに多額の費用
を要するという問題がある。例えば従来から知られてい
る亜硫酸ナトリウム或いは重亜硫酸ナトリウムと水酸化
ナトリウムの浄化剤を用いて三フッ化塩素ガスを処理し
た場合、反応後の水溶液中には反応前に投入した浄化剤
成分の他、ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ2 ＳＯ4 等が生成す
るが、水溶液中のフッ素イオンは有害なため溶解度の小
さなＣａＦ2 塩として排出する必要がある。従って、通
常は炭酸カルシウム等のカルシウム塩を用いて処理しＣ
ａＦ2 として外部へ放出されるが、水溶液中には浄化剤
として用いられた未反応のＮａ2 ＳＯ3 或いはＮａＨＳ
Ｏ3 の他、浄化反応により生成したＮａ2 ＳＯ4 が多く
存在するので、カルシウム塩の相当な量がＣａＳＯ3、
ＣａＳＯ4 の生成に消費されてしまい、反応後の処理に
は多量のカルシウム塩が必要となる。またこれらの処理
作業にもたいへん手間がかかる。
【０００８】さらに、前述の亜硫酸ナトリウム或いは重
亜硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの浄化剤を用いる
浄化方法においては、ＳＯ2 発生の問題とともに亜硫酸
ナトリウム或いは重亜硫酸ナトリウムが空気中の酸素に
より酸化されて硫酸塩になるという問題もあり、高濃度
の三フッ化塩素ガスの浄化処理や長時間の三フッ化塩素
ガス浄化処理には適さない。本発明が解決しようとする
課題は、これらの従来技術の欠点を解決し、ＳＯ2等の
有害ガスが発生せず、浄化剤成分が長時間にわたり安定
で効率よく浄化効果を発揮することが可能で、しかも後
処理の処理剤を多く使用する必要がなく処理作業が容易
であるような三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方
法を提供することである。
亜硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの浄化剤を用いる
浄化方法においては、ＳＯ2 発生の問題とともに亜硫酸
ナトリウム或いは重亜硫酸ナトリウムが空気中の酸素に
より酸化されて硫酸塩になるという問題もあり、高濃度
の三フッ化塩素ガスの浄化処理や長時間の三フッ化塩素
ガス浄化処理には適さない。本発明が解決しようとする
課題は、これらの従来技術の欠点を解決し、ＳＯ2等の
有害ガスが発生せず、浄化剤成分が長時間にわたり安定
で効率よく浄化効果を発揮することが可能で、しかも後
処理の処理剤を多く使用する必要がなく処理作業が容易
であるような三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方
法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題を解決すべく鋭意検討した結果、三フッ化塩素ガス
を含有するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属
亜硫酸塩を含むアルカリ性水溶液と接触させることによ
り、ＳＯ2 等の有害ガス発生の恐れがなく、浄化剤成分
が長時間にわたり安定で効率よく浄化効果を発揮でき、
しかも後処理の処理剤の使用量が少なく処理作業を軽減
できることを見い出し本発明に到達した。すなわち本発
明は、有害成分として三フッ化塩素ガスを含有するガス
を、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸塩を含む
アルカリ性水溶液と接触させることにより浄化すること
を特徴とする三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方
法である。さらに本発明は、有害成分として三フッ化塩
素ガスを含有するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカ
リ金属亜硫酸塩とアルカリ金属水酸化物を含む３成分水
溶液或いはアルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸塩
とアルカリ土金属水酸化物を含む３成分水溶液と接触さ
せることにより浄化することを特徴とする三フッ化塩素
ガスを含む有害ガスの浄化方法でもある。
課題を解決すべく鋭意検討した結果、三フッ化塩素ガス
を含有するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属
亜硫酸塩を含むアルカリ性水溶液と接触させることによ
り、ＳＯ2 等の有害ガス発生の恐れがなく、浄化剤成分
が長時間にわたり安定で効率よく浄化効果を発揮でき、
しかも後処理の処理剤の使用量が少なく処理作業を軽減
できることを見い出し本発明に到達した。すなわち本発
明は、有害成分として三フッ化塩素ガスを含有するガス
を、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸塩を含む
アルカリ性水溶液と接触させることにより浄化すること
を特徴とする三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方
法である。さらに本発明は、有害成分として三フッ化塩
素ガスを含有するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカ
リ金属亜硫酸塩とアルカリ金属水酸化物を含む３成分水
溶液或いはアルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸塩
とアルカリ土金属水酸化物を含む３成分水溶液と接触さ
せることにより浄化することを特徴とする三フッ化塩素
ガスを含む有害ガスの浄化方法でもある。
【００１０】本発明では、三フッ化塩素ガスの浄化方法
として、アルカリ性水溶液中でアルカリ金属蟻酸塩に比
較的に少量のアルカリ金属亜硫酸塩を共存させることに
よって、従来浄化方法として実用化が困難であった三フ
ッ化塩素とアルカリ金属蟻酸塩の反応を著しく促進させ
ることができるようになったのである。そしてアルカリ
金属亜硫酸塩が共存する間は、アルカリ金属蟻酸塩がア
ルカリ金属亜硫酸塩と競争反応的に三フッ化塩素と反応
する。
として、アルカリ性水溶液中でアルカリ金属蟻酸塩に比
較的に少量のアルカリ金属亜硫酸塩を共存させることに
よって、従来浄化方法として実用化が困難であった三フ
ッ化塩素とアルカリ金属蟻酸塩の反応を著しく促進させ
ることができるようになったのである。そしてアルカリ
金属亜硫酸塩が共存する間は、アルカリ金属蟻酸塩がア
ルカリ金属亜硫酸塩と競争反応的に三フッ化塩素と反応
する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、半導体製造工程におい
て主にＣＶＤチャンバ−のクリ−ニング用として用いら
れている三フッ化塩素ガスを浄化することが可能であ
り、その他ＣＶＤチャンバ−のクリ−ニングの反応生成
物である四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ化タン
グステン、フッ素、塩素等の有害な各種ハロゲン化合物
ガスの浄化にも適用される。特に本発明の浄化方法によ
れば、多量の三フッ化塩素ガスを含む有害ガスを長時間
にわたり迅速にかつ安定して効率よく常温で浄化するこ
とが可能であり、しかも後処理の処理剤が少量ですみ処
理作業が容易である。
て主にＣＶＤチャンバ−のクリ−ニング用として用いら
れている三フッ化塩素ガスを浄化することが可能であ
り、その他ＣＶＤチャンバ−のクリ−ニングの反応生成
物である四フッ化ケイ素、四塩化ケイ素、六フッ化タン
グステン、フッ素、塩素等の有害な各種ハロゲン化合物
ガスの浄化にも適用される。特に本発明の浄化方法によ
れば、多量の三フッ化塩素ガスを含む有害ガスを長時間
にわたり迅速にかつ安定して効率よく常温で浄化するこ
とが可能であり、しかも後処理の処理剤が少量ですみ処
理作業が容易である。
【００１２】本発明で用いる水溶液においては、アルカ
リ金属蟻酸塩及びアルカリ金属亜硫酸塩が必須の成分で
あり、その他に浄化反応中の水溶液のＰＨを８以上に維
持し有害なＳＯ2 、ＨＣｌ、ＨＦ等の発生を防止するた
めにアルカリ金属、アルカリ土金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩等の成分のうち少なくとも１種類以上の
成分が必要である。本発明で用いることができるアルカ
リ金属蟻酸塩としては、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム
等を例示することができる。またアルカリ金属亜硫酸塩
としては、亜硫酸リチウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸
カリウム等を例示することができるが、価格等の点で亜
硫酸ナトリウムが望ましい。これらのアルカリ金属蟻酸
塩、アルカリ金属亜硫酸塩は各々単独で用いてもよく、
また２種以上の混合で用いてもよい。
リ金属蟻酸塩及びアルカリ金属亜硫酸塩が必須の成分で
あり、その他に浄化反応中の水溶液のＰＨを８以上に維
持し有害なＳＯ2 、ＨＣｌ、ＨＦ等の発生を防止するた
めにアルカリ金属、アルカリ土金属の水酸化物、アルカ
リ金属の炭酸塩等の成分のうち少なくとも１種類以上の
成分が必要である。本発明で用いることができるアルカ
リ金属蟻酸塩としては、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム
等を例示することができる。またアルカリ金属亜硫酸塩
としては、亜硫酸リチウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸
カリウム等を例示することができるが、価格等の点で亜
硫酸ナトリウムが望ましい。これらのアルカリ金属蟻酸
塩、アルカリ金属亜硫酸塩は各々単独で用いてもよく、
また２種以上の混合で用いてもよい。
【００１３】本発明で用いることができるアルカリ金属
水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等を例示することができる。また、
アルカリ土金属水酸化物としては、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等を例示することができる。さら
にまた、アルカリ金属及びアルカリ土金属の炭酸塩とし
ては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等を例示することができる。これら
は単独で用いてもよく、また２種以上の混合で用いても
よい。
水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等を例示することができる。また、
アルカリ土金属水酸化物としては、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム等を例示することができる。さら
にまた、アルカリ金属及びアルカリ土金属の炭酸塩とし
ては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム等を例示することができる。これら
は単独で用いてもよく、また２種以上の混合で用いても
よい。
【００１４】本発明で使用される水溶液の各成分の濃度
については特に制限はないが、アルカリ金属亜硫酸塩の
濃度は通常は０．０００５〜１．０ｍｏｌ／ｌ、好まし
くは０．００１〜０．５ｍｏｌ／ｌである。それは、ア
ルカリ金属亜硫酸塩の濃度が１．０ｍｏｌ／ｌ越えると
空気中の酸素により酸化が起こりやすく、また浄化する
際にＳＯ2 が発生する恐れがあり、０．０００５ｍｏｌ
／ｌ未満では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できなくな
る恐れがあるからである。また、アルカリ金属水酸化
物、アルカリ土金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩の濃
度は水溶液のＰＨが８以上になるように調整されていれ
ばよく０．００１〜０．５ｍｏｌ／ｌが適度の範囲であ
る。さらに、下記の理由により水溶液中のアルカリ金属
蟻酸塩に対するアルカリ金属亜硫酸塩の割合は、モル比
で１：０．０１〜０．５であることが望ましい。
については特に制限はないが、アルカリ金属亜硫酸塩の
濃度は通常は０．０００５〜１．０ｍｏｌ／ｌ、好まし
くは０．００１〜０．５ｍｏｌ／ｌである。それは、ア
ルカリ金属亜硫酸塩の濃度が１．０ｍｏｌ／ｌ越えると
空気中の酸素により酸化が起こりやすく、また浄化する
際にＳＯ2 が発生する恐れがあり、０．０００５ｍｏｌ
／ｌ未満では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できなくな
る恐れがあるからである。また、アルカリ金属水酸化
物、アルカリ土金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩の濃
度は水溶液のＰＨが８以上になるように調整されていれ
ばよく０．００１〜０．５ｍｏｌ／ｌが適度の範囲であ
る。さらに、下記の理由により水溶液中のアルカリ金属
蟻酸塩に対するアルカリ金属亜硫酸塩の割合は、モル比
で１：０．０１〜０．５であることが望ましい。
【００１５】三フッ化塩素ガスとアルカリ金属亜硫酸塩
の反応では、例えばアルカリ金属亜硫酸塩としてＮａ2
ＳＯ3 を使用した場合、三フッ化塩素ガスの浄化反応後
ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ2 ＳＯ4 が必然的に生成する。
一方、三フッ化塩素ガスの浄化反応にアルカリ金属蟻酸
塩が関与すれば、アルカリ金属蟻酸塩は分解してその一
部が無害なＣＯ2 となり反応系から抜けるので、例えば
ＨＣＯＯＮａを使用した場合、ＮａＣｌ、ＮａＦの生成
は避けられないとしてもＮａ2 ＳＯ4 は生成することが
ない。このようにアルカリ金属亜硫酸塩が三フッ化塩素
ガスとの反応に関与すれば、硫酸イオンの生成は避けら
れないが、アルカリ金属蟻酸塩と三フッ化塩素ガスとの
反応では硫酸イオンは生成しない。
の反応では、例えばアルカリ金属亜硫酸塩としてＮａ2
ＳＯ3 を使用した場合、三フッ化塩素ガスの浄化反応後
ＮａＣｌ、ＮａＦ、Ｎａ2 ＳＯ4 が必然的に生成する。
一方、三フッ化塩素ガスの浄化反応にアルカリ金属蟻酸
塩が関与すれば、アルカリ金属蟻酸塩は分解してその一
部が無害なＣＯ2 となり反応系から抜けるので、例えば
ＨＣＯＯＮａを使用した場合、ＮａＣｌ、ＮａＦの生成
は避けられないとしてもＮａ2 ＳＯ4 は生成することが
ない。このようにアルカリ金属亜硫酸塩が三フッ化塩素
ガスとの反応に関与すれば、硫酸イオンの生成は避けら
れないが、アルカリ金属蟻酸塩と三フッ化塩素ガスとの
反応では硫酸イオンは生成しない。
【００１６】ところで三フッ化塩素ガスの浄化反応後、
有害なフッ素イオンを処理するために炭酸カルシウム等
のカルシウム塩を水溶液に投入しフッ素イオンをＣａＦ
2 として沈殿させるが、硫酸イオンが存在すればカルシ
ウム塩と反応しＣａＳＯ4 となりカルシウム塩が消費さ
れてしまうので、硫酸イオンが多いほど多量のカルシウ
ム塩が必要となり、またこれらの処理作業にも手間がか
かることになる。従って、水溶液中のアルカリ金属蟻酸
塩に対するアルカリ金属亜硫酸塩の割合は少ない方がよ
く、モル比では０．５以下であることが望ましく、モル
比が０．５を越えると硫酸イオンの発生量が増加して反
応終了後の処理作業が増大する。一方、モル比が０．０
１未満では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できなくなる
恐れがある。
有害なフッ素イオンを処理するために炭酸カルシウム等
のカルシウム塩を水溶液に投入しフッ素イオンをＣａＦ
2 として沈殿させるが、硫酸イオンが存在すればカルシ
ウム塩と反応しＣａＳＯ4 となりカルシウム塩が消費さ
れてしまうので、硫酸イオンが多いほど多量のカルシウ
ム塩が必要となり、またこれらの処理作業にも手間がか
かることになる。従って、水溶液中のアルカリ金属蟻酸
塩に対するアルカリ金属亜硫酸塩の割合は少ない方がよ
く、モル比では０．５以下であることが望ましく、モル
比が０．５を越えると硫酸イオンの発生量が増加して反
応終了後の処理作業が増大する。一方、モル比が０．０
１未満では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できなくなる
恐れがある。
【００１７】本発明の浄化方法が適用される処理対象ガ
スの濃度、流量に特に制限はないが、三フッ化塩素ガス
は装置の耐蝕性を考慮すると窒素等の不活性ガスで希釈
することにより濃度を２ｖｏｌ％以下にして浄化するこ
とが望ましい。浄化装置形式についても特に制限はな
く、撹拌槽中へのガスのバブリングによる吸収方式、洗
浄塔形式の向流型の吸収方式等の浄化装置を使用するこ
とができる。
スの濃度、流量に特に制限はないが、三フッ化塩素ガス
は装置の耐蝕性を考慮すると窒素等の不活性ガスで希釈
することにより濃度を２ｖｏｌ％以下にして浄化するこ
とが望ましい。浄化装置形式についても特に制限はな
く、撹拌槽中へのガスのバブリングによる吸収方式、洗
浄塔形式の向流型の吸収方式等の浄化装置を使用するこ
とができる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、これにより本発明が限定されるものではない。
るが、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１９】実施例１〜５ 実験にはテフロン製の半透明な円筒状の洗気ビン（内径
７ｃｍ、高さ１５ｃｍ）を用いた。尚、この洗気ビンの
ガス吹込管の先端には直径２５ｍｍの球状のテフロン製
ガス拡散フィルタ−が取付けられている。次にこの洗気
ビンに蟻酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、水酸化ナト
リウムを含む水溶液２００ｃｃを入れた。
７ｃｍ、高さ１５ｃｍ）を用いた。尚、この洗気ビンの
ガス吹込管の先端には直径２５ｍｍの球状のテフロン製
ガス拡散フィルタ−が取付けられている。次にこの洗気
ビンに蟻酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、水酸化ナト
リウムを含む水溶液２００ｃｃを入れた。
【００２０】次に、洗気ビンの入口より、窒素中に１ｖ
ｏｌ％の三フッ化塩素を含むガスを８６ｃｃ／ｍｉｎで
送り、ガス拡散フィルタ−よりバブリングさせ、出てき
た気体を洗気ビンの出口で検知管（ガステック（株）
製）により検査した。検知管はハロゲン系の気体を検出
するものを３種類（Ｎｏ．８Ｌａ：０．０５〜１６ｐｐ
ｍの塩素を検出、Ｎｏ．１７：０．２５〜１００ｐｐｍ
のフッ化水素を検出、Ｎｏ．１４Ｌ：０．２〜４０ｐｐ
ｍの塩化水素を検出）を用い、三フッ化塩素ガスをバブ
リングさせてから何れかの検知管によりハロゲン系の気
体が検出されるまでの時間（有効処理時間）を測定し
た。その結果を表１に示す。またガステック（株）製の
検知管（Ｎｏ．５Ｌｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化
イオウを検出）を用いてＳＯ2 の測定を行なったが浄化
中も浄化終了後もＳＯ2 は検出されなかった。
ｏｌ％の三フッ化塩素を含むガスを８６ｃｃ／ｍｉｎで
送り、ガス拡散フィルタ−よりバブリングさせ、出てき
た気体を洗気ビンの出口で検知管（ガステック（株）
製）により検査した。検知管はハロゲン系の気体を検出
するものを３種類（Ｎｏ．８Ｌａ：０．０５〜１６ｐｐ
ｍの塩素を検出、Ｎｏ．１７：０．２５〜１００ｐｐｍ
のフッ化水素を検出、Ｎｏ．１４Ｌ：０．２〜４０ｐｐ
ｍの塩化水素を検出）を用い、三フッ化塩素ガスをバブ
リングさせてから何れかの検知管によりハロゲン系の気
体が検出されるまでの時間（有効処理時間）を測定し
た。その結果を表１に示す。またガステック（株）製の
検知管（Ｎｏ．５Ｌｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化
イオウを検出）を用いてＳＯ2 の測定を行なったが浄化
中も浄化終了後もＳＯ2 は検出されなかった。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例６〜７ 蟻酸ナトリウムの代わりに蟻酸カリウムを使用した以外
は、実施例１〜５と同様に実験を行なった。その結果を
表２に示す。またガステック（株）製の検知管（Ｎｏ．
５Ｌｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化イオウを検出）
を用いてＳＯ2の測定を行なったが浄化中も浄化終了後
もＳＯ2 は検出されなかった。
は、実施例１〜５と同様に実験を行なった。その結果を
表２に示す。またガステック（株）製の検知管（Ｎｏ．
５Ｌｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化イオウを検出）
を用いてＳＯ2の測定を行なったが浄化中も浄化終了後
もＳＯ2 は検出されなかった。
【００２３】
【表２】
【００２４】比較例１〜６ 蟻酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの２成分水溶液また
は亜硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの２成分水溶液
を使用した以外は、実施例１〜５と同様に実験を行なっ
た。その結果を表３に示す。比較例１と実施例１、比較
例２と実施例２の有効処理時間を比較すると蟻酸ナトリ
ウム、亜硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウムの３成分水
溶液では、蟻酸ナトリウムが三フッ化塩素ガスの浄化に
寄与していることがわかる。また比較例４乃至比較例６
より、蟻酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの２成分水溶
液では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できないことがわ
かる。尚、ガステック（株）製の検知管（Ｎｏ．５Ｌ
ｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化イオウを検出）を用
いてＳＯ2 の測定を行なった結果、亜硫酸ナトリウムを
多量に使用した比較例３は５ｐｐｍ程度のＳＯ2 が洗気
ビンの出口で検出されたので実験を途中で中止した。
は亜硫酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの２成分水溶液
を使用した以外は、実施例１〜５と同様に実験を行なっ
た。その結果を表３に示す。比較例１と実施例１、比較
例２と実施例２の有効処理時間を比較すると蟻酸ナトリ
ウム、亜硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウムの３成分水
溶液では、蟻酸ナトリウムが三フッ化塩素ガスの浄化に
寄与していることがわかる。また比較例４乃至比較例６
より、蟻酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの２成分水溶
液では三フッ化塩素ガスを充分に浄化できないことがわ
かる。尚、ガステック（株）製の検知管（Ｎｏ．５Ｌ
ｂ：０．０５〜１０ｐｐｍの二酸化イオウを検出）を用
いてＳＯ2 の測定を行なった結果、亜硫酸ナトリウムを
多量に使用した比較例３は５ｐｐｍ程度のＳＯ2 が洗気
ビンの出口で検出されたので実験を途中で中止した。
【００２５】
【表３】
【００２６】比較例７ 蟻酸ナトリウムの代わりに亜燐酸ナリウムを使用した以
外は、実施例１〜５と同様に実験を行なった。その結果
を表４に示す。亜燐酸ナリウムは強い還元剤であるが、
表４のとおり三フッ化塩素ガスを浄化する効果は見られ
なかった。
外は、実施例１〜５と同様に実験を行なった。その結果
を表４に示す。亜燐酸ナリウムは強い還元剤であるが、
表４のとおり三フッ化塩素ガスを浄化する効果は見られ
なかった。
【００２７】
【表４】
【００２８】
【発明の効果】本発明の浄化方法は、浄化剤としてアル
カリ金属蟻酸塩と比較的に少量のアルカリ金属亜硫酸塩
を含むアルカリ性水溶液を使用しており、化学的に安定
なアルカリ金属蟻酸塩を三フッ化塩素ガスの浄化反応の
主剤として用いるので、多量の三フッ化塩素ガスを含む
有害ガスを長時間にわたり迅速にかつ効率よく浄化する
ことが可能である。また、アルカリ金属蟻酸塩と三フッ
化塩素ガスの反応が主であることにより、硫酸イオンの
生成が少なくなるので、浄化終了後に用いる炭酸カルシ
ウムまたは水酸化カルシウム等のカルシウム塩の使用量
が少なくなり処理作業が軽減できる。
カリ金属蟻酸塩と比較的に少量のアルカリ金属亜硫酸塩
を含むアルカリ性水溶液を使用しており、化学的に安定
なアルカリ金属蟻酸塩を三フッ化塩素ガスの浄化反応の
主剤として用いるので、多量の三フッ化塩素ガスを含む
有害ガスを長時間にわたり迅速にかつ効率よく浄化する
ことが可能である。また、アルカリ金属蟻酸塩と三フッ
化塩素ガスの反応が主であることにより、硫酸イオンの
生成が少なくなるので、浄化終了後に用いる炭酸カルシ
ウムまたは水酸化カルシウム等のカルシウム塩の使用量
が少なくなり処理作業が軽減できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 源志 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 有害成分として三フッ化塩素ガスを含有
するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸
塩を含むアルカリ性水溶液と接触させることにより浄化
することを特徴とする三フッ化塩素ガスを含む有害ガス
の浄化方法。 - 【請求項２】 有害成分として三フッ化塩素ガスを含有
するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸
塩とアルカリ金属水酸化物を含む水溶液と接触させるこ
とにより浄化することを特徴とする三フッ化塩素ガスを
含む有害ガスの浄化方法。 - 【請求項３】 有害成分として三フッ化塩素ガスを含有
するガスを、アルカリ金属蟻酸塩とアルカリ金属亜硫酸
塩とアルカリ土金属水酸化物を含む水溶液と接触させる
ことにより浄化することを特徴とする三フッ化塩素ガス
を含む有害ガスの浄化方法。 - 【請求項４】 アルカリ金属亜硫酸塩の濃度が０．００
０５〜１．０ｍｏｌ／ｌであり、水溶液中のアルカリ金
属蟻酸塩に対するアルカリ金属亜硫酸塩の割合が、モル
比で１：０．０１〜０．５である請求項１乃至請求項３
に記載の三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方法。 - 【請求項５】 アルカリ金属蟻酸塩が、蟻酸ナトリウム
または／及び蟻酸カリウムである請求項１乃至請求項３
に記載の三フッ化塩素ガスを含む有害ガスの浄化方法。 - 【請求項６】 アルカリ金属亜硫酸塩が、亜硫酸ナトリ
ウムである請求項１乃至請求項３に記載の三フッ化塩素
ガスを含む有害ガスの浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31609597A JP3649426B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 有害ガスの浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31609597A JP3649426B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 有害ガスの浄化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11128676A true JPH11128676A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3649426B2 JP3649426B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=18073192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31609597A Expired - Fee Related JP3649426B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 有害ガスの浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3649426B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010067677A1 (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | セントラル硝子株式会社 | 三フッ化塩素の除害方法 |
| CN113562699A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-29 | 鹤壁德瑞科技有限公司 | 一种高纯级三氟化氯的纯化系统及制备系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03217217A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-25 | Central Glass Co Ltd | 三フッ化塩素を含む排ガスの処理方法 |
| JPH09234337A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Japan Pionics Co Ltd | 有害ガスの浄化方法 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP31609597A patent/JP3649426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03217217A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-25 | Central Glass Co Ltd | 三フッ化塩素を含む排ガスの処理方法 |
| JPH09234337A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Japan Pionics Co Ltd | 有害ガスの浄化方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010067677A1 (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-17 | セントラル硝子株式会社 | 三フッ化塩素の除害方法 |
| JP2010158664A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-07-22 | Central Glass Co Ltd | 三フッ化塩素の除害方法 |
| CN102143793A (zh) * | 2008-12-11 | 2011-08-03 | 中央硝子株式会社 | 三氟化氯的除害方法 |
| CN113562699A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-29 | 鹤壁德瑞科技有限公司 | 一种高纯级三氟化氯的纯化系统及制备系统 |
| CN113562699B (zh) * | 2021-06-29 | 2023-08-15 | 鹤壁德瑞科技有限公司 | 一种高纯级三氟化氯的纯化系统及制备系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3649426B2 (ja) | 2005-05-18 |
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