JPS6372338A

JPS6372338A - 有害ガス吸着剤

Info

Publication number: JPS6372338A
Application number: JP61217792A
Authority: JP
Inventors: Sadaka Sonobe; 園部　定香; Masamichi Fukui; 福井　正道
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、化学工場あるいは半導体工場等において排出
される廃ガス、有害ガスを効率よく吸着除去処理するた
めの吸着剤に関し、さらに詳しくは、アルシン、ホスフ
ィン、硫化水素等の毒性の強いガスを無害化するのに好
適な吸着剤に関する。

（従来の技術）近年、半導体工業の発展に伴って、ヒ化水素あるいはリ
ン化水素等のきわめて毒性の強いガスが、シリコン半導
体製造用のドーピングガス又は、ヒ化ガリウムやリン化
ガリウム等の半感体化合物の原料として大量に使用され
るようになり、半導体製造工程あるいは光フアイバ製造
工程などから排出される廃ガス中には、未反応のヒ化水
素あるいはリン化水素が含まれる場合が多く、それらの
使用廃棄については、労働安全、衛生、公害等の見地か
ら有害ガスを完全除去するための無害化対策が不可欠と
なっている。

これらの有害ガスを除去する手段として、従来、塩化第
二鉄を主成分とする吸着剤、天然ゼオライドを主成分と
する吸着剤、活性炭に硫酸塩、硝酸塩等を担持させた吸
着剤、苛性ソーダ等のアルカリ水溶液を担体に含浸させ
た吸収処理剤等が知られており、さらに、金属酸化物、
重金属酸化物で処理する方法、アルカリ土類金属のハロ
ゲン化物および水酸化物を使用する方法等多数の処理技
術が開発されているが、例えば、吸着剤については、現
在、半導体製造工程で使用されている十数種類の特殊材
料ガスのうち２〜３種類のガスだけに有効であるに過ぎ
ないもの等、吸着選択性、吸着効率、無害化の完全性等
の点で改善すべき点が残されており、特に、毒性の強い
硫化水素、アルシン、ホスフィン等の有害ガスを効率よ
く処理することのできる新規吸着剤の開発が強く望まれ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点）このような実情に鑑み、本発明者らは、半導体製造工程
等に使用される特殊材料ガスのうち有害ガスおよびその
他の同種のガス、特に、硫化水素、アルシン、ホスフィ
ン等、アルカリ性又は還元性の性質を有するガスを、そ
れと反応する化学物質を使って効率よく無害化するため
の技術を開発すべく鋭意研究開発を積み重ねた結果、硫
酸酸性の重クロム酸カリ及び過マンガン酸カリ等のガス
吸着物質を特定の形態で使用することにより、効率よく
それらの有害ガスを吸着除去できることを見出して本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明の目的は、硫化水素、アルシン、ホス
フィン等の有害ガスを効率よく吸着除去するための新規
吸着剤を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するために採用される本発明の構成は、
硫酸酸性の重クロム酸カリを、単独若しくは必要により
過マンガン酸カリ等のガス吸着物質と共に、適宜の形態
に造粒した無機珪酸塩を主成分とする固体担体に担持さ
せるか、又は、これらをそのまま混合若しくは数層に積
み重ねてカラム等に充填せしめたことを特徴とするもの
である。

本発明の構成要素の一つである無機珪酸塩を主成分とす
る固体担体としては、珪藻土、無煙炭、木炭などの炭素
質物質、珪酸カルシウム、ベントナイト、鹿沼土等が使
用できるが、種々実験した結果、珪藻土及び無煙炭、木
炭などの炭素質物質が最も望ましい。珪藻上等の造粒は
、常法により適宜の形態に造粒するが、粒径１〜３鶴程
度、かさ密度０．５４〜０．５７ｋｇ１ｌ程度が好適で
ある。また、造粒後、必要に応じて焼成し乾燥させるこ
とも可能である。

上記の如き珪藻土等の造粒体に、硫酸酸性の重クロム酸
カリ、過マンガン酸カリ等のガス吸着物質を担持させる
が、これは、一定濃度に調整したこれらの薬液を、噴霧
若しくは含浸処理することによって達成される。この場
合、薬液の噴霧若しくは含浸処理量は、造粒体の種類に
より異なるが、通常、造粒体１０に対して薬液１〜７が
実用的範囲であり、特に、２〜５が好適である。

上記硫酸酸性の重クロム酸カリ、過マンガン酸カリ等の
吸着物質は、これらをそのまま混合芳しくは数層に積み
重ねて使用することも可能であり、例えば、吸着塔等に
底部より交互に、２層、３層等、数層にわたってこれら
を充填したものを吸着剤として使用することができる。

本発明は、硫化水素、アルシン、ホスフィン等の有害ガ
スと窒素ガス、水素ガス又は空気等との混合ガス等、任
意の形態のガスに適用することができる。

アルシンには、砒素の水素化合物（ＡＳＨ！、７１１ｓ
ｚＨ６）及びその水素原子のうち少なくとも１原子がア
ルキル基又は了り−ル基で置換された化合物等、また、
ホスフィンには、リン化水素（ＰＨ３）及びその水素原
子のうち少な（とも１原子がアルキン基又はアリール基
で置換された化合物等があるが、本発明は、これらの有
害ガス成分の中でも砒化水素（Ａ　ｓ　Ｈ！　）　、リ
ン化水素（ＰＨ１）の吸着除去に特に効果的である。

アルシン又はホスフィンの濃度には、特に制限はないが
、好適には５容量％以下である。また、接触温度は、常
温ないし室温で十分であり、さらに、ガス流量、圧力条
件等については、特に制限はない。

本発明の吸着剤の充填物質として使用される硫酸酸性の
重クロム酸カリ及び過マンガン酸カリ等の吸着物質のう
ち後者については、過マンガン酸カリの他にもアルカリ
性又は還元性の性質を有するガス物質と同様の化学反応
を示す物質であれば適宜使用することができる。これら
の充填物質と有害ガスとの反応が進行するに従って、重
クロム酸カリの赤色は、クロム酸カリの黄色に変色し、
また、過マンガン酸カリは、その黒赤色がマンガン酸カ
リの暗緑色、さらには水酸化マンガンの白色に変色する
ことから、これらの色沢の変化によって充填薬剤の効力
を確認することができる。

本発明の吸着剤は、半導体製造工程等において排出され
るガス中に含まれる有害成分である硫化水素、アルシン
、ホスフィン等を乾式で、しかも比較的低温で効率よく
容易に吸着除去することができる工業的に優れたもので
ある。さらに本発明の吸着剤は、適用されるガス中に硫
化水素、アルシン、ホスフィン等の他に、セレン化水素
、シランジボラン、トリメチルガリウム及びトリエチル
アルミニウム等の水素化合物あるいは有機金属化合物等
が同時に含有されていても、吸着除去効果上問題はなく
、工業上の実施効果は顕著なものがある。

（実施例）以下実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。

実施例１直径１００ｎ、高さ３００鶴の吸着塔（第１図）せ、且
つ、硫酸によって酸性にした重クロム酸カリ溶液を添加
した直径約３ｆｌに造粒した珪藻土を１００鶴の高さに
充填した。この吸着塔に、４容量％濃度の硫化水素を流
速１Ｎ／分の速度で３分間通流させた。出口のガスを硫
化水素用検知管（北用式硫化水素検知管；検出下限硫化
水素１．０ｐｐａ＋）でモニターした結果、硫化水素の
検出を認めなかった。また、硫化水素の流量は、０．１
６ｇであるが、吸着塔の充填剤の変色は認められなかっ
た。さらに、流速１０１／分で操作した場合においても
、同様の結果を得た。

実施例２重クロム酸カリを水に溶解し、飽和溶液としたものに濃
硫酸を添加し、硫酸酸性溶液とした。

この溶液を直径約３ｆｌに造粒した珪藻土に対しく第１
図）に充填した。この吸着塔に、４容量％の硫化水素を
常温で流速１１／分の速度で３分間通過させた。実施例
１と同様にしてその出口ガスをモニターした結果、有害
ガスの存在は認められなかった。また、ガス流速を、１
０１／分としても同様の結果が得られた。

実施例３直径１００ｎ、高さ３００　ｍの吸着塔（第２図）に、
その底部より５０鶴の高さまで過マンガン酸カリを充填
し、その上部に５０鶴の高さに重クロム酸カリ　（硫酸
酸性）を充填した。この吸着塔に、硫化水素、アルシン
、ホスフィンの１容量％ガスを各々、１ｊ２／分のガス
流速で３分間通過させた後、実施例１と同様の操作によ
り出口ガスをガス検知管でモニターした結果、各々の場
合について有害ガスの検出は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の吸着剤による有害ガスの吸着除去工
程の一例を示す概略図、第２図は、本発明の吸着剤を充
填した吸着塔の一例を示す概略図である。図の主要部分の説明１−吸着塔　　　　　　２・−・−加湿器３−水清浄基
　　　　　４−・吸着剤５・・・有害ガス経路　　　６−排気経路手続補正占昭和６１年ｌθ月２２日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示特願昭６１−２１７７９２号２、発明の名称有害ガス吸着剤３、補正をする者事件との関係　　特許出願人４、代理人６、補正の対象図面７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

（１）硫酸酸性の重クロム酸カリを、単独若しくは必要
により過マンガン酸カリ等のガス吸着物質と共に、適宜
の形態に造粒した無機珪酸塩を主成分とする固体担体に
担持させるか、又は、これらをそのまま混合若しくは数
層に積み重ねてカラム等に充填せしめたことを特徴とす
る硫化水素、アルシン、ホスフィン等の有害ガスを吸着
除去するための吸着剤。
（２）無機珪酸塩を主成分とする固体担体が、珪藻土で
ある特許請求の範囲第１項記載の吸着剤。
（３）無機珪酸塩を主成分とする固体担体が、無煙炭、
木炭などの炭素質物質である特許請求の範囲第１項記載
の吸着剤。