JP2001219031A - パーフルオロ化合物の分解方法及び分解装置 - Google Patents
パーフルオロ化合物の分解方法及び分解装置Info
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- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学的及び強度的により安定な反応剤を用い
て、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理する分解
方法、それに用いる反応剤及びその分解装置を提供す
る。 【解決手段】 パーフルオロ化合物を含むガスを固体状
の反応剤と加熱下で接触させて、その反応剤にフッ素成
分を固定するパーフルオロ化合物の分解方法において、
前記反応剤が、アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有することを特徴とする。
て、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理する分解
方法、それに用いる反応剤及びその分解装置を提供す
る。 【解決手段】 パーフルオロ化合物を含むガスを固体状
の反応剤と加熱下で接触させて、その反応剤にフッ素成
分を固定するパーフルオロ化合物の分解方法において、
前記反応剤が、アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＳＦ6 、ＣＦ4 、
Ｃ2 Ｆ6 等のパーフルオロ化合物（以下、ＰＦＣとい
う）を反応剤を用いて分解処理する分解方法、それに用
いる反応剤及びその分解装置に関する。
Ｃ2 Ｆ6 等のパーフルオロ化合物（以下、ＰＦＣとい
う）を反応剤を用いて分解処理する分解方法、それに用
いる反応剤及びその分解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＰＦＣは、半導体工場等にお
いてエッチング剤、機器洗浄剤等に使用されている。し
かし、そのまま大気放出すると、近年、地球温暖化会議
等で取り上げられているように、地球の温暖化を引き起
すことが判明しており、使用後には分解することが望ま
しいとされている。
いてエッチング剤、機器洗浄剤等に使用されている。し
かし、そのまま大気放出すると、近年、地球温暖化会議
等で取り上げられているように、地球の温暖化を引き起
すことが判明しており、使用後には分解することが望ま
しいとされている。
【０００３】これまでＰＦＣを分解する技術として、反
応剤分解法、触媒分解法、燃焼分解法等が提案されてい
るが、ＰＦＣは分子間の結合力がきわめて強く反応性に
乏しい（熱分解では、１１００℃以上の加熱が必要）た
め、反応剤分解法や触媒分解法がエネルギー的に有利と
なる。このうち、反応剤を用いた分解法は、触媒分解法
と比較して、フッ素原子を反応剤に固定できるため、フ
ッ素ガスやフッ酸等が系外に排出されにくく、後処理が
不要になるという利点があり、また、原料に水蒸気等を
供給する必要がなく、コスト的にも有利な場合も多い。
応剤分解法、触媒分解法、燃焼分解法等が提案されてい
るが、ＰＦＣは分子間の結合力がきわめて強く反応性に
乏しい（熱分解では、１１００℃以上の加熱が必要）た
め、反応剤分解法や触媒分解法がエネルギー的に有利と
なる。このうち、反応剤を用いた分解法は、触媒分解法
と比較して、フッ素原子を反応剤に固定できるため、フ
ッ素ガスやフッ酸等が系外に排出されにくく、後処理が
不要になるという利点があり、また、原料に水蒸気等を
供給する必要がなく、コスト的にも有利な場合も多い。
【０００４】反応剤を用いたＰＦＣの分解法としては、
例えば特開平８−１８７３０２号公報において弗化炭素
類を非酸化性雰囲気中で炭素質固体材料とアルカリ土類
金属化合物からなる反応剤に接触させる方法や、特開平
１０−２７７３６３号公報において弗化炭素類を２００
℃以上で、炭素、アルカリ土類金属、及びアルカリ金属
を含有する反応剤に接触させ、ハロゲン成分を反応剤に
固定する方法が開示されている。
例えば特開平８−１８７３０２号公報において弗化炭素
類を非酸化性雰囲気中で炭素質固体材料とアルカリ土類
金属化合物からなる反応剤に接触させる方法や、特開平
１０−２７７３６３号公報において弗化炭素類を２００
℃以上で、炭素、アルカリ土類金属、及びアルカリ金属
を含有する反応剤に接触させ、ハロゲン成分を反応剤に
固定する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素質
固体材料を含む反応剤を用いる場合、造粒・焼成後の強
度が不十分になり易く、また、被処理ガス中に酸素等が
含まれる場合に炭素が反応で消費され、これにより反応
剤の強度が低下して、所望の反応が行いにくいなどの問
題があった。
固体材料を含む反応剤を用いる場合、造粒・焼成後の強
度が不十分になり易く、また、被処理ガス中に酸素等が
含まれる場合に炭素が反応で消費され、これにより反応
剤の強度が低下して、所望の反応が行いにくいなどの問
題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、化学的及び強度
的により安定な反応剤を用いて、ＰＦＣを低温で効率良
く、安全に分解処理する分解方法、それに用いる反応剤
及びその分解装置を提供することにある。
的により安定な反応剤を用いて、ＰＦＣを低温で効率良
く、安全に分解処理する分解方法、それに用いる反応剤
及びその分解装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、分解反応に使用する反応剤の構成成分に
ついて各種検討したところ、アルカリ土類金属化合物を
含有する酸化アルミニウムを反応剤として用いることに
より、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
を達成すべく、分解反応に使用する反応剤の構成成分に
ついて各種検討したところ、アルカリ土類金属化合物を
含有する酸化アルミニウムを反応剤として用いることに
より、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完
成するに至った。
【０００８】即ち、本発明の分解方法は、パーフルオロ
化合物を含むガスを固体状の反応剤と加熱下で接触させ
て、その反応剤にフッ素成分を固定するパーフルオロ化
合物の分解方法において、前記反応剤が、アルカリ土類
金属化合物及び酸化アルミニウムを含有することを特徴
とする。
化合物を含むガスを固体状の反応剤と加熱下で接触させ
て、その反応剤にフッ素成分を固定するパーフルオロ化
合物の分解方法において、前記反応剤が、アルカリ土類
金属化合物及び酸化アルミニウムを含有することを特徴
とする。
【０００９】また、本発明の反応剤は、アルカリ土類金
属化合物及び酸化アルミニウムを含有するパーフルオロ
化合物の分解用反応剤である。
属化合物及び酸化アルミニウムを含有するパーフルオロ
化合物の分解用反応剤である。
【００１０】上記において、前記アルカリ土類金属化合
物が、酸化マグネシウムであることが好ましい。
物が、酸化マグネシウムであることが好ましい。
【００１１】一方、本発明の分解装置は、固体状の反応
剤を充填した反応部と、その反応部にパーフルオロ化合
物を含むガスを供給して反応後のガスを排出可能なガス
流通経路と、前記反応部又はその反応部に供給されるガ
スを加熱する加熱手段とを備えるパーフルオロ化合物の
分解装置において、前記反応剤が、上記の如きパーフル
オロ化合物の分解用反応剤であることを特徴とする。
剤を充填した反応部と、その反応部にパーフルオロ化合
物を含むガスを供給して反応後のガスを排出可能なガス
流通経路と、前記反応部又はその反応部に供給されるガ
スを加熱する加熱手段とを備えるパーフルオロ化合物の
分解装置において、前記反応剤が、上記の如きパーフル
オロ化合物の分解用反応剤であることを特徴とする。
【００１２】［作用効果］本発明の分解方法によると、
アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミニウムを含有す
る反応剤を使用するため、実施例の結果が示すように、
化学的及び強度的により安定な反応剤を用いて、ＰＦＣ
を低温で効率良く、安全に分解処理することができる。
その理由の詳細は明らかではないが、次のように推測さ
れる。
アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミニウムを含有す
る反応剤を使用するため、実施例の結果が示すように、
化学的及び強度的により安定な反応剤を用いて、ＰＦＣ
を低温で効率良く、安全に分解処理することができる。
その理由の詳細は明らかではないが、次のように推測さ
れる。
【００１３】つまり、アルカリ土類金属化合物がパーフ
ルオロ化合物と反応してフッ素成分を固定する際、酸化
アルミニウムが当該反応を促進させる触媒的な働きを有
すると考えられる。このため、酸化アルミニウムはその
間の反応では消費されず、これをバインダー成分とする
ため、化学的及び強度的により安定な反応剤となる。な
お、酸化アルミニウムは単独でもＰＦＣの分解に対して
触媒又は反応剤としての機能を有するため、アルカリ土
類金属化合物が消費されてもＰＦＣの分解率をある程度
維持することができる。
ルオロ化合物と反応してフッ素成分を固定する際、酸化
アルミニウムが当該反応を促進させる触媒的な働きを有
すると考えられる。このため、酸化アルミニウムはその
間の反応では消費されず、これをバインダー成分とする
ため、化学的及び強度的により安定な反応剤となる。な
お、酸化アルミニウムは単独でもＰＦＣの分解に対して
触媒又は反応剤としての機能を有するため、アルカリ土
類金属化合物が消費されてもＰＦＣの分解率をある程度
維持することができる。
【００１４】また、本発明の反応剤によると、上記と同
様の理由により、化学的及び強度的により安定な反応剤
を用いて、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理す
ることができる。
様の理由により、化学的及び強度的により安定な反応剤
を用いて、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理す
ることができる。
【００１５】前記アルカリ土類金属化合物が酸化マグネ
シウムである場合、下記の反応式により、直接、効率良
くＰＦＣを分解することができると考えられる。
シウムである場合、下記の反応式により、直接、効率良
くＰＦＣを分解することができると考えられる。
【００１６】ＣＦ4 ＋２ＭｇＯ→２ＭｇＦ2 ＋ＣＯ2 Ｃ2 Ｆ6 ＋３ＭｇＯ→３ＭｇＦ2 ＋２ＣＯ＋１／２Ｏ2 ＳＦ6 ＋３ＭｇＯ→３ＭｇＦ2 ＋ＳＯ2 ＋１／２Ｏ2 また、他のアルカリ土類金属酸化物についても同様の反
応が推定される。なお、金属炭酸塩や金属硝酸塩などの
場合では、製造時の焼成中や分解反応中に金属酸化物が
生成するなどし、素反応の一部として上記反応が考えら
れる。
応が推定される。なお、金属炭酸塩や金属硝酸塩などの
場合では、製造時の焼成中や分解反応中に金属酸化物が
生成するなどし、素反応の一部として上記反応が考えら
れる。
【００１７】一方、本発明の分解装置によると、上記と
同様に、化学的及び強度的により安定な反応剤を用い
て、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理すること
ができる。
同様に、化学的及び強度的により安定な反応剤を用い
て、ＰＦＣを低温で効率良く、安全に分解処理すること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、ＰＦＣ分解用反応剤、ＰＦＣの分解装置、ＰＦＣの
分解方法の順で説明する。
て、ＰＦＣ分解用反応剤、ＰＦＣの分解装置、ＰＦＣの
分解方法の順で説明する。
【００１９】〔ＰＦＣ分解用反応剤〕本発明のＰＦＣ分
解用反応剤は、アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有するものである。
解用反応剤は、アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有するものである。
【００２０】アルカリ土類金属化合物を構成するアルカ
リ土類金属としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａな
どが挙げられ、好ましくはＣａとＭｇである。また、ア
ルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属の酸
化物、水酸化物または炭酸塩等の塩類が挙げられ、好ま
しいものはアルカリ土類金属の酸化物である。Ｃａまた
はＭｇの酸化物、水酸化物または炭酸塩などの原料の具
体例としては、生石灰、消石灰、大理石、炭酸マグネシ
ウム、ドロマイト等が挙げられる。
リ土類金属としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａな
どが挙げられ、好ましくはＣａとＭｇである。また、ア
ルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属の酸
化物、水酸化物または炭酸塩等の塩類が挙げられ、好ま
しいものはアルカリ土類金属の酸化物である。Ｃａまた
はＭｇの酸化物、水酸化物または炭酸塩などの原料の具
体例としては、生石灰、消石灰、大理石、炭酸マグネシ
ウム、ドロマイト等が挙げられる。
【００２１】これらのアルカリ土類金属化合物は単独又
は混合して使用できる。これらの金属化合物の含有量
は、総量で通常、０．１〜９０重量％、好ましくは１〜
７０重量％、より好ましくは５〜５０重量％である。こ
れらの金属化合物の含有量が多い程、処理能力が増加す
るが、含有量が多過ぎると、初期の物性や反応時の物性
が低下する傾向がある。
は混合して使用できる。これらの金属化合物の含有量
は、総量で通常、０．１〜９０重量％、好ましくは１〜
７０重量％、より好ましくは５〜５０重量％である。こ
れらの金属化合物の含有量が多い程、処理能力が増加す
るが、含有量が多過ぎると、初期の物性や反応時の物性
が低下する傾向がある。
【００２２】酸化アルミニウムとしては、γ−アルミ
ナ、δ−アルミナ、これらの混合物などが反応活性が高
いため好ましい。酸化アルミニウムの含有量は、通常、
１０〜９９．９重量％、好ましくは２０〜９９重量％、
より好ましくは５０〜９５重量％である。
ナ、δ−アルミナ、これらの混合物などが反応活性が高
いため好ましい。酸化アルミニウムの含有量は、通常、
１０〜９９．９重量％、好ましくは２０〜９９重量％、
より好ましくは５０〜９５重量％である。
【００２３】また、任意成分として、ポリビニルアルコ
ールなどの有機バインダー、又はシリカ系、水酸化カル
シウムなどの無機バインダーを使用することもでき、こ
のようなバインダーは、好ましくは反応剤中に２０重量
％以下で配合される。その他、原料に同伴する不純物な
どを含有してもよい。また、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｔなどの触媒成分を更に含有させてもよ
く、これらの成分を予めアルミナに担持させてもよい。
ールなどの有機バインダー、又はシリカ系、水酸化カル
シウムなどの無機バインダーを使用することもでき、こ
のようなバインダーは、好ましくは反応剤中に２０重量
％以下で配合される。その他、原料に同伴する不純物な
どを含有してもよい。また、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｔなどの触媒成分を更に含有させてもよ
く、これらの成分を予めアルミナに担持させてもよい。
【００２４】本発明の反応剤は、上記の成分を含有する
固形物であり、分解に供するガスとの接触機会を高める
上では、２〜５ｍｍの粒径を有する粒状物が好ましい。
また、粒径が１００μｍ以下の原料が均一に混ざり合っ
たポーラスな造粒物であるのが好ましい。粒状物とする
には、前記した各原料の粉体を混合し、適量の水と共
に、或いは、場合によっては適切なバインダーを加えて
混練・造粒し、次いで乾燥して水分を蒸発させるという
工程で造粒物とすればよい。
固形物であり、分解に供するガスとの接触機会を高める
上では、２〜５ｍｍの粒径を有する粒状物が好ましい。
また、粒径が１００μｍ以下の原料が均一に混ざり合っ
たポーラスな造粒物であるのが好ましい。粒状物とする
には、前記した各原料の粉体を混合し、適量の水と共
に、或いは、場合によっては適切なバインダーを加えて
混練・造粒し、次いで乾燥して水分を蒸発させるという
工程で造粒物とすればよい。
【００２５】特に好ましい粒状物は焼成された粒状物で
あり、焼成後に粉砕して粒状物としたものでもよい。焼
成後に粉砕する場合、各原料を混合して圧縮成型後に焼
成し、これを粉砕して分級するなどすればよい。
あり、焼成後に粉砕して粒状物としたものでもよい。焼
成後に粉砕する場合、各原料を混合して圧縮成型後に焼
成し、これを粉砕して分級するなどすればよい。
【００２６】混練に使用する混練機としては、混合・造
粒が同時に行えるものが好ましく、例えば、ヘンシェル
ミキサーや縦型ミキサーを用いると混合と造粒を同時に
行うことができる。但し、原料の混合をヘンシェルミキ
サーやＶ型混合機で行い、次いで造粒を皿型造粒機やド
ラムペレタイザーで行ってもよい。
粒が同時に行えるものが好ましく、例えば、ヘンシェル
ミキサーや縦型ミキサーを用いると混合と造粒を同時に
行うことができる。但し、原料の混合をヘンシェルミキ
サーやＶ型混合機で行い、次いで造粒を皿型造粒機やド
ラムペレタイザーで行ってもよい。
【００２７】〔ＰＦＣの分解装置〕本発明のＰＦＣの分
解装置は、図１に示すように、固体状の反応剤１を充填
した反応部２と、その反応部２にパーフルオロ化合物を
含むガスを供給して反応後のガスを排出可能なガス流通
経路３ａ〜３ｃと、前記反応部２又はその反応部２に供
給されるガスを加熱する加熱手段４ａ，４ｂとを備え
る。本実施形態では、被処理ガスの供給量や希釈濃度を
調節する弁Ｖ１，Ｖ２と、被処理ガスを予熱する予熱器
５と、排出されるガスを冷却する冷却器６とを更に備え
る例を示す。
解装置は、図１に示すように、固体状の反応剤１を充填
した反応部２と、その反応部２にパーフルオロ化合物を
含むガスを供給して反応後のガスを排出可能なガス流通
経路３ａ〜３ｃと、前記反応部２又はその反応部２に供
給されるガスを加熱する加熱手段４ａ，４ｂとを備え
る。本実施形態では、被処理ガスの供給量や希釈濃度を
調節する弁Ｖ１，Ｖ２と、被処理ガスを予熱する予熱器
５と、排出されるガスを冷却する冷却器６とを更に備え
る例を示す。
【００２８】半導体製造設備からの排ガスとして供給さ
れる含ＰＦＣガスは、弁Ｖ２により供給量が調節され、
窒素ガス等の希釈ガスの供給量を弁Ｖ１により調節する
ことで、被処理ガスの総供給量や希釈濃度が調節され
る。その後、被処理ガスは、予熱器５の管部５ａに導入
され、反応部２から排出され容器５ｂに導入された高温
ガスと熱交換して、予熱される。
れる含ＰＦＣガスは、弁Ｖ２により供給量が調節され、
窒素ガス等の希釈ガスの供給量を弁Ｖ１により調節する
ことで、被処理ガスの総供給量や希釈濃度が調節され
る。その後、被処理ガスは、予熱器５の管部５ａに導入
され、反応部２から排出され容器５ｂに導入された高温
ガスと熱交換して、予熱される。
【００２９】反応部２は、アルミナ炉芯管などの１００
０℃以上の高温でも耐えうる材質で作製した内筒２ａと
外筒２ｂとを備え、その間に本発明の反応剤１を充填・
支持してある。反応部２の外筒２ｂの周囲には、セラミ
ックヒータなどの電気ヒータを備える加熱手段４ｂが設
けられており、また、内筒２ａの内部には電気ヒータを
備える加熱手段４ａが設けられており、反応剤１は加熱
手段４ａと加熱手段４ｂの両者により加熱される。反応
剤１の各部には、温度制御のためのセラミック保護管付
熱電対を設置してある（図示省略）。なお、反応剤１を
複数段に分けて充填し、下側の反応剤ほど強度が高いも
のを使用してもよい。
０℃以上の高温でも耐えうる材質で作製した内筒２ａと
外筒２ｂとを備え、その間に本発明の反応剤１を充填・
支持してある。反応部２の外筒２ｂの周囲には、セラミ
ックヒータなどの電気ヒータを備える加熱手段４ｂが設
けられており、また、内筒２ａの内部には電気ヒータを
備える加熱手段４ａが設けられており、反応剤１は加熱
手段４ａと加熱手段４ｂの両者により加熱される。反応
剤１の各部には、温度制御のためのセラミック保護管付
熱電対を設置してある（図示省略）。なお、反応剤１を
複数段に分けて充填し、下側の反応剤ほど強度が高いも
のを使用してもよい。
【００３０】予熱された被処理ガスは、ガス流通経路３
ａを介して反応部２の内筒２ａに導入され、加熱手段４
ａで反応温度付近まで加熱される。加熱された被処理ガ
スは、下部のガス流通経路３ｂを経た後、粒状の反応剤
１と接触しつつ間隙を流通し、分解反応した後、ガス流
通経路３ｃを経て排出される。
ａを介して反応部２の内筒２ａに導入され、加熱手段４
ａで反応温度付近まで加熱される。加熱された被処理ガ
スは、下部のガス流通経路３ｂを経た後、粒状の反応剤
１と接触しつつ間隙を流通し、分解反応した後、ガス流
通経路３ｃを経て排出される。
【００３１】排出されたガスは、予熱器５を経て、空冷
ファンを備える冷却器６で適当な温度まで冷却され、排
出される。
ファンを備える冷却器６で適当な温度まで冷却され、排
出される。
【００３２】なお、窒素ガス希釈、空気希釈による窒素
酸化物、フツ化水素などが生成するほか、硫黄酸化物が
生成される場合があるため、これらの分解生成物を除去
するために、反応部２の後段に処理塔を設置してもよ
い。
酸化物、フツ化水素などが生成するほか、硫黄酸化物が
生成される場合があるため、これらの分解生成物を除去
するために、反応部２の後段に処理塔を設置してもよ
い。
【００３３】また、反応部２を２基並列に設けて、反応
剤１の消費状態を反応部２の後段に設けたフッ素成分検
出手段により検知して、両者の反応部２を交互に使用す
るようにしてもよい。また、フッ素成分検出手段の後段
にフッ素成分を除去する吸着部（ソーダライム等）を設
けてもよい。
剤１の消費状態を反応部２の後段に設けたフッ素成分検
出手段により検知して、両者の反応部２を交互に使用す
るようにしてもよい。また、フッ素成分検出手段の後段
にフッ素成分を除去する吸着部（ソーダライム等）を設
けてもよい。
【００３４】〔ＰＦＣの分解方法〕本発明のＰＦＣの分
解方法は、パーフルオロ化合物を含むガスを固体状の反
応剤と加熱下で接触させて、その反応剤にフッ素成分を
固定するパーフルオロ化合物の分解方法において、前記
反応剤が前述の如き本発明の反応剤であることを特徴と
する。当該反応剤や分解操作、分解装置については前述
の通りであるため、以下、分解方法の原料、条件等につ
いて説明する。
解方法は、パーフルオロ化合物を含むガスを固体状の反
応剤と加熱下で接触させて、その反応剤にフッ素成分を
固定するパーフルオロ化合物の分解方法において、前記
反応剤が前述の如き本発明の反応剤であることを特徴と
する。当該反応剤や分解操作、分解装置については前述
の通りであるため、以下、分解方法の原料、条件等につ
いて説明する。
【００３５】被処理ガスは、パーフルオロ化合物を含む
ガスであり、パーフルオロ化合物の濃度は、０．１〜１
０ｖｏｌ％程度が好ましい。特に、窒素ガス、希ガス等
の不活性ガスで希釈されていることが好ましい。
ガスであり、パーフルオロ化合物の濃度は、０．１〜１
０ｖｏｌ％程度が好ましい。特に、窒素ガス、希ガス等
の不活性ガスで希釈されていることが好ましい。
【００３６】パーフルオロ化合物としては、ＳＦ6 、Ｃ
Ｆ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 などが挙げられる。なお、半導
体製造設備からの排ガスの場合、同時にフルオロ炭化水
素、含塩素フルオロ化合物なども含有される場合があ
り、本発明の分解方法はこれらに対しても有効である。
Ｆ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＮＦ3 などが挙げられる。なお、半導
体製造設備からの排ガスの場合、同時にフルオロ炭化水
素、含塩素フルオロ化合物なども含有される場合があ
り、本発明の分解方法はこれらに対しても有効である。
【００３７】加熱温度は、含有されるパーフルオロ化合
物や他の反応条件によるため、分解率との兼ね合いで適
宜決定するのが好ましい。一般的には、５００℃以上に
加熱するのが好ましく、特に７００〜８００℃で１００
％に近い分解率を得ることができる。なお、ＮＦ3 の場
合には、２５０℃以上で分解が可能である。
物や他の反応条件によるため、分解率との兼ね合いで適
宜決定するのが好ましい。一般的には、５００℃以上に
加熱するのが好ましく、特に７００〜８００℃で１００
％に近い分解率を得ることができる。なお、ＮＦ3 の場
合には、２５０℃以上で分解が可能である。
【００３８】被処理ガスのガス流量は、例えば２００ｇ
の反応剤に対して２〜１０Ｌ／ｍｉｎ程度が好ましく、
また、空間速度１００〜２０００ｈｒ-1程度が好まし
い。なお、反応剤の充填高さ（見掛け滞留長さ）は５０
ｍｍ以上が好ましく、２５０ｍｍ以上がより好ましい。
の反応剤に対して２〜１０Ｌ／ｍｉｎ程度が好ましく、
また、空間速度１００〜２０００ｈｒ-1程度が好まし
い。なお、反応剤の充填高さ（見掛け滞留長さ）は５０
ｍｍ以上が好ましく、２５０ｍｍ以上がより好ましい。
【００３９】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。
施例等について説明する。
【００４０】実施例１ ＣＦ4 ガスをあらかじめ窒素ガスにて１ｖｏｌ％に希釈
した後、反応剤を４００ｇ充填した内径５０ｍｍの高温
処理筒内（反応部）に２Ｌ／ｍｉｎ（ＳＶ＝２４０ｈｒ
-1）にて導入しながら、内蔵ヒーターにて内部温度を約
８００℃に制御しつつ分解反応を行った。その際、反応
剤としては、ＭｇＯ粉末５重量部とＡｌ 2 Ｏ3 粉末９５
重量部とを少量の水分とともに混合して圧縮成形した
後、粉砕・分粒した直径約３ｍｍのＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3
系反応剤（ＭｇＯ：５重量％）を使用した。
した後、反応剤を４００ｇ充填した内径５０ｍｍの高温
処理筒内（反応部）に２Ｌ／ｍｉｎ（ＳＶ＝２４０ｈｒ
-1）にて導入しながら、内蔵ヒーターにて内部温度を約
８００℃に制御しつつ分解反応を行った。その際、反応
剤としては、ＭｇＯ粉末５重量部とＡｌ 2 Ｏ3 粉末９５
重量部とを少量の水分とともに混合して圧縮成形した
後、粉砕・分粒した直径約３ｍｍのＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3
系反応剤（ＭｇＯ：５重量％）を使用した。
【００４１】排出されるガスを非分散型赤外線吸収スペ
クトル（ＮＤ−ＩＲ）により測定し、次式によりＣＦ4
の分解率を求めた。
クトル（ＮＤ−ＩＲ）により測定し、次式によりＣＦ4
の分解率を求めた。
【００４２】分解率＝（供給ガス中ＣＦ4 濃度−排出ガ
ス中ＣＦ4 濃度）／供給ガス中ＣＦ4濃度×１００
（％） その結果、内部温度が８００℃に到達した時点で分解率
は１００．０％となり、１５０分間ほど分解率１００．
０％を維持した後、徐々に分解率が低下し、１９０分後
に分解率９０％以下となった。なお、分解率１００％の
状態では、排出ガス中にフッ素ガス等のフッ素成分は殆
ど存在しなかった。
ス中ＣＦ4 濃度）／供給ガス中ＣＦ4濃度×１００
（％） その結果、内部温度が８００℃に到達した時点で分解率
は１００．０％となり、１５０分間ほど分解率１００．
０％を維持した後、徐々に分解率が低下し、１９０分後
に分解率９０％以下となった。なお、分解率１００％の
状態では、排出ガス中にフッ素ガス等のフッ素成分は殆
ど存在しなかった。
【００４３】実施例２ 実施例１において、反応剤として、ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3
系反応剤（ＭｇＯ：１重量％）を使用する以外は、実施
例１と同じ条件にてＣＦ4 ガスの分解を行った。その結
果、内部温度が８００℃に到達した時点で分解率は約１
００％となり、１２０分後から徐々に分解率が低下し、
１５０分後に分解率９０％以下となった。
系反応剤（ＭｇＯ：１重量％）を使用する以外は、実施
例１と同じ条件にてＣＦ4 ガスの分解を行った。その結
果、内部温度が８００℃に到達した時点で分解率は約１
００％となり、１２０分後から徐々に分解率が低下し、
１５０分後に分解率９０％以下となった。
【００４４】比較例１ 実施例１における、ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系反応剤の代わ
りに、活性Ａｌ2 Ｏ3剤（住友化学製，ＮＫＨＤ−４６
ＨＤ）を使用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ
4 ガスの分解を行った。その結果、最高分解率は１００
％となったが、排出ガス中にはかなりＨＦ及びＦ2 が検
出され、５０分間しか分解率１００％を維持できず、分
解率９０％以上の維持時間も９０分間であった。
りに、活性Ａｌ2 Ｏ3剤（住友化学製，ＮＫＨＤ−４６
ＨＤ）を使用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ
4 ガスの分解を行った。その結果、最高分解率は１００
％となったが、排出ガス中にはかなりＨＦ及びＦ2 が検
出され、５０分間しか分解率１００％を維持できず、分
解率９０％以上の維持時間も９０分間であった。
【００４５】比較例２ 実施例１において、反応剤として、Ｎｉ−ＭｇＯ系反応
剤（ＭｇＯ：１３．５重量％、Ｎｉ：３８重量％）を使
用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ4ガスの分
解を行った。その結果、最高でも分解率は約２０％と低
かった。
剤（ＭｇＯ：１３．５重量％、Ｎｉ：３８重量％）を使
用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ4ガスの分
解を行った。その結果、最高でも分解率は約２０％と低
かった。
【００４６】比較例３ 実施例１において、反応剤として、直径約５ｍｍのＮａ
2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系反応剤（Ｎａ2 Ｏ：１重量％）を使
用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ4ガスの分
解を行った。その結果、最高分解率は１００％となった
が、３０分間しか分解率１００％を維持できず、分解率
９０％以上の維持時間も７０分間であった。
2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 系反応剤（Ｎａ2 Ｏ：１重量％）を使
用する以外は、実施例１と同じ条件にてＣＦ4ガスの分
解を行った。その結果、最高分解率は１００％となった
が、３０分間しか分解率１００％を維持できず、分解率
９０％以上の維持時間も７０分間であった。
【図１】本発明の分解装置の一例を示す概略構成図
１ 反応剤 ２ 反応部 ３ａ〜３ｃ ガス流通経路 ４ａ，４ｂ 加熱手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茨木 義浩 東京都江東区東雲１丁目９番１号 日本エ ア・リキード株式会社本社・東京マネジメ ントセンター内 (72)発明者 安藤 伸一 東京都江東区東雲１丁目９番１号 日本エ ア・リキード株式会社本社・東京マネジメ ントセンター内 Ｆターム(参考） 2E191 BA15 BC01 BD11 BD13 4D002 AA22 BA03 BA12 BA15 CA07 DA04 DA06 DA11 DA46 GA02 GB01 GB02 GB03 GB08 GB12 HA03
Claims (4)
- 【請求項１】 パーフルオロ化合物を含むガスを固体状
の反応剤と加熱下で接触させて、その反応剤にフッ素成
分を固定するパーフルオロ化合物の分解方法において、 前記反応剤が、アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有することを特徴とするパーフルオロ化合物
の分解方法。 - 【請求項２】 アルカリ土類金属化合物及び酸化アルミ
ニウムを含有するパーフルオロ化合物の分解用反応剤。 - 【請求項３】 前記アルカリ土類金属化合物が、酸化マ
グネシウムである請求項２に記載のパーフルオロ化合物
の分解用反応剤。 - 【請求項４】 固体状の反応剤を充填した反応部と、そ
の反応部にパーフルオロ化合物を含むガスを供給して反
応後のガスを排出可能なガス流通経路と、前記反応部又
はその反応部に供給されるガスを加熱する加熱手段とを
備えるパーフルオロ化合物の分解装置において、 前記反応剤が、請求項２又は３に記載のパーフルオロ化
合物の分解用反応剤であることを特徴とするパーフルオ
ロ化合物の分解装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030094A JP2001219031A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | パーフルオロ化合物の分解方法及び分解装置 |
| EP01400160A EP1123727A1 (en) | 2000-02-08 | 2001-01-19 | Perfluoro compounds decomposition method and decomposition apparatus therefor |
| US09/772,857 US20010012501A1 (en) | 2000-02-08 | 2001-01-31 | Perfluoro compounds decomposition method and decomposition apparatus therefor |
| SG200100573A SG95625A1 (en) | 2000-02-08 | 2001-02-05 | Perfluoro compounds decomposition method and decomposition apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030094A JP2001219031A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | パーフルオロ化合物の分解方法及び分解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219031A true JP2001219031A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18555153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000030094A Pending JP2001219031A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | パーフルオロ化合物の分解方法及び分解装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20010012501A1 (ja) |
| EP (1) | EP1123727A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001219031A (ja) |
| SG (1) | SG95625A1 (ja) |
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| JP2006305410A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Ueda Sekkai Seizo Kk | 難分解性フロンガスの分解方法 |
| JP2008246485A (ja) * | 2008-06-10 | 2008-10-16 | Hitachi Ltd | 過弗化物処理装置 |
| JP2009034662A (ja) * | 2007-07-10 | 2009-02-19 | Ebara Corp | フッ素固定剤及びｐｆｃ分解処理剤並びにこれらの調製方法 |
| JP2009142766A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Chubu Electric Power Co Inc | 分解処理装置に対する被処理ガスの送出方法及び分解処理装置 |
| JP2010158620A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Ebara Corp | フッ素化合物を含有する排ガスの処理方法及び処理用反応槽 |
| JP2010162475A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Ebara Corp | Ｓｆ６を含む排ガスの処理方法 |
| WO2010101073A1 (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-10 | 昭和電工株式会社 | 反応装置および反応方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4214717B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2009-01-28 | 株式会社日立製作所 | 過弗化物処理装置 |
| WO2004067152A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Showa Denko K. K. | Process for decomposing fluorine compounds |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3447337C2 (de) * | 1984-12-24 | 1986-11-06 | Nukem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur chemisch-thermischen Zersetzung von höher halogenierten Kohlenwasserstoffen |
| US5164163A (en) * | 1988-09-19 | 1992-11-17 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Hydrocarbon reforming apparatus |
| US5378444A (en) * | 1991-12-11 | 1995-01-03 | Japan Pionics Co., Ltd. | Process for cleaning harmful gas |
| US5416247A (en) * | 1993-11-19 | 1995-05-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Chemical disposal of halocarbons |
| US5817284A (en) * | 1995-10-30 | 1998-10-06 | Central Glass Company, Limited | Method for decomposing halide-containing gas |
| DE59703604D1 (de) * | 1996-06-26 | 2001-06-28 | Cs Clean Systems Ag | Verfahren zur entfernung ozonabbauender und/oder klimawirksamer fluorierter verbindungen aus einem gasstrom sowie anwendung des verfahrens |
| JP3713333B2 (ja) * | 1996-07-04 | 2005-11-09 | 同和鉱業株式会社 | 弗化炭素類の分解法 |
| CA2289692A1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Fumitaka Hayashi | Catalyst for hydrogenation treatment and method for hydrogenation treatment of hydrocarbon oil |
| DE19813582A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Abb Research Ltd | Verfahren zur Entsorgung eines in einem Behälter eingeschlossenen, fluorierten Gases und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| FR2776536B1 (fr) * | 1998-03-31 | 2000-04-28 | Rhodia Chimie Sa | Procede d'elimination de composes halogenes contenus dans un gaz ou un liquide avec une composition a base d'au moins un element metallique |
-
2000
- 2000-02-08 JP JP2000030094A patent/JP2001219031A/ja active Pending
-
2001
- 2001-01-19 EP EP01400160A patent/EP1123727A1/en not_active Withdrawn
- 2001-01-31 US US09/772,857 patent/US20010012501A1/en not_active Abandoned
- 2001-02-05 SG SG200100573A patent/SG95625A1/en unknown
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Also Published As
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|---|---|
| SG95625A1 (en) | 2003-04-23 |
| US20010012501A1 (en) | 2001-08-09 |
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