JP2017047338A - ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法及びブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】煩雑な操作を必要とすることなく、穏和な条件にて、ブロモフルオロアルケン含有ガスを処理し得る方法を提供する。
【解決手段】ブロモフルオロアルケン含有ガスを物理吸着剤と接触させることによりブロモフルオロアルケン含有ガス中のブロモフルオロアルケンを処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法及びブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置に関する。

例えば特許文献１では、環境負荷が小さいプラズマエッチングガスとして、少なくとも一つ以上の不飽和結合および／またはエーテル結合を有し、かつ、臭素原子を有する、炭素数３又は４のフルオロカーボンを含有するプラズマエッチングガスが提案されている。このようなプラズマエッチングガスを用いてエッチングを行った場合、分子内に要素原子を含有するフッ素化合物ガスが生じることがある。

分子内に要素原子を含有するフッ素化合物ガスの処理方法としては、例えば、特許文献２において、分子内にヨウ素原子を含有するフッ素化合物を含むガスをアルミナとアルカリ土類金属化合物を含む反応剤と接触させ、次いで接触後に得られるガスを吸着剤と接触させる方法が提案されている。

国際公開第２０１２／１２４７２６号公報 特開２００４−２４９２８５号公報

しかしながら、特許文献２の方法では、２００℃以上の高温でガスの分解を行った後に、更に吸着剤を用いて処理しなければならず、工程数が多く、処理が煩雑となるなどの問題がる。

本発明の主な課題は、煩雑な操作を必要とすることなく、穏和な条件にて、ブロモフルオロアルケン含有ガスを処理し得る方法を提供することにある。

本発明に係るブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法では、ブロモフルオロアルケン含有ガスを物理吸着剤と接触させることによりブロモフルオロアルケン含有ガス中のブロモフルオロアルケンを処理する。

本発明に係るブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置は、容器と、物理吸着剤とを備える。容器は、ブロモフルオロアルケン含有ガスが供給される供給口と、排出ガスが排出される排出口とを有する。物理吸着剤は、容器に充填されている。

本発明によれば、煩雑な操作を必要とすることなく、穏和な条件にて、ブロモフルオロアルケン含有ガスを処理し得る方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置の模式図である。

（ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置１）
図１は、本実施形態に係るブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置１の模式図である。

図１に示すように、ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置１は、容器１０を備えている。容器１０は、供給口１１と、排出口１５とを備えている。供給口１１には、ブロモフルオロアルケン含有ガスが供給される。ここで、ブロモフルオロアルケン含有ガスは、ブロモフルオロアルケンガス、又はブロモフルオロアルケンガスとその他のガスとの混合ガスである。本実施形態では、供給口１１は、ブロモフルオロアルケンガス供給機構１２と、不活性ガス供給機構１３とに接続されている。このため、供給口１１には、ブロモフルオロアルケンガスと不活性ガスとの混合ガスが供給される。もっとも、本発明は、これに限定されない。供給口には、ブロモフルオロアルケンガスのみが供給されてもよいし、ブロモフルオロアルケンガスと、不活性ガス以外のガスとの混合ガスが供給されてもよい。また、供給口１１から供給されるブロモフルオロアルケンガスは、１種であってもよいし、複数種類のブロモフルオロアルケンの混合ガスであってもよい。

（ブロモフルオロアルケン）
ブロモフルオロアルケンとは、分子内にフッ素と臭素を有する不飽和炭化水素を示す。ブロモフルオロアルケンの具体例としては、例えば、ブロモトリフルオロプロペン等のブロモフルオロプロペン、ブロモフルオロブテン等が挙げられる。

ブロモフルオロプロペンの具体例としては、例えば、１−ブロモペンタフルオロプロペン、２−ブロモペンタフルオロプロペン、３−ブロモペンタフルオロプロペン、２，３−ジブロモー１，１，３，３−テトラフルオロプロペン、１−ブロモ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、２−ブロモ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、３−ブロモ−１，１，３，３−テトラフルオロプロペン、１，２−ジブロモー３，３，３−トリフルオロプロペン、１−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、１−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、２−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、３−ブロモ−２，３，３−トリフルオロプロペン等が挙げられる。

ブロモフルオロブテンの具体例としては、例えば、１，４−ジブロモヘキサフルオロ−２−ブテン、２，３−ジブロモヘキサフルオロ−２−ブテン、２−ブロモ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、１−ブロモ−２−（トリフルオロメチル）−３，３，３−トリフルオロプロペン、２−ブロモ−３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、１−ブロモ−２，４，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン、２−ブロモ−１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン、４−ブロモ−１，１，１，３−テトラフルオロ−２−ブテン、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテンなどのブロモフルオロブテン等が挙げられる。

なかでも、ブロモフルオロアルケンの好ましい具体例としては、１−ブロモペンタフルオロプロペン、２−ブロモペンタフルオロプロペン、３−ブロモペンタフルオロプロペン、１−ブロモ−２，３，３，３−テトラフルオロプロペン、２−ブロモ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン、３−ブロモ−１，１，３，３−テトラフルオロプロペン、１−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、１−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、２−ブロモ−３，３，３−トリフルオロプロペン、２−ブロモ−１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロ−２−ブテン、２−ブロモ−３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−１−ブテン、４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロ−１−ブテン等が挙げられる。

（不活性ガス）
好ましく用いられる不活性ガスの具体例としては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等が挙げられる。

供給口１１が接続された容器１０の内部空間には、物理吸着剤１４が充填されている。

（物理吸着剤）
物理吸着剤１４の具体例としては、例えば、活性炭、ゼオライト、シリカゲル、アルミナなどが挙げられる。物理吸着剤１４の好ましい具体例としては、ゼオライトが挙げられる。

物理吸着剤１４の形状は特に制限されるものではない。物理吸着剤１４は、例えば、繊維状、ハニカム状、円柱、ペレット状、破砕状、粒状、または粉末状であってもよい。

容器１０には、排出口１５が接続されている。供給口１１から供給され、容器１０の内部空間を通過した処理済ガス（排出ガス）は、この排出口１５から排出される。

排出口１５には、ガス検知器１６が接続されている。このガス検知器１６により処理済ガス中のブロモフルオロアルケンの濃度が検出される。

（ブロモフルオロアルケン含有ガスの吸着処理）
本実施形態においては、ブロモフルオロアルケン含有ガス、具体的には、ブロモフルオロアルケンガスと不活性ガスとの混合ガスが供給口１１に供給される。容器１０内において、ブロモフルオロアルケン含有ガスを物理吸着剤１４と接触させる。そうすることにより、ブロモフルオロアルケン含有ガスに含まれていたブロモフルオロアルケンを物理吸着剤に吸着させ、ブロモフルオロアルケン含有ガスを処理する。処理済ガス（排出ガス）は、排出口１５から排出される。

なお、ブロモフルオロアルケン含有ガスにおけるブロモフルオロアルケンの濃度、ブロモフルオロアルケン含有ガスの流量、物理吸着剤１４の量、容器１０の大きさ等は、処理しようとするブロモフルオロアルケン含有ガスの種類や量等に応じて適宜設定することができる。

容器１０内の温度、すなわち、ブロモフルオロアルケン含有ガスと物理吸着剤とを接触させる際の温度は、好ましくは５℃〜６０℃、更に好ましくは１０℃〜５０℃、より好ましくは１５℃〜４０℃である。容器１０内の温度を上記範囲とすることで、物理吸着剤への吸着量を多くすることができる。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。なお、排出口から排出される排出ガス中のブロモトリフルオロプロペンの濃度は、ガス検知器（ハネウェル社製）を用いて確認した。

実施例１（ブロモトリフルオロプロペンの処理）
ステンレス製カラム（内径１６．１ｍｍ、断面積２．０ｃｍ^２）からなる容器に、ゼオライト（東ソー社製ＨＡ）５０ｍｌ（３２．９ｇ）を充填した。次いで、ブロモトリフルオロプロペンと窒素との混合ガス（ブロモトリフルオロプロペン濃度：２．４容量％）を１．０２５Ｌ／分で供給した。なお、処理中においては、容器内のゼオライトの表面温度を℃３０．０〜３５．０℃に維持した。

排出口において、供給開始から７７分経過した後にブロモトリフルオロプロペンが検出された。即ち、約１．９Ｌのブロモトリフルオロプロペンが吸着処理されたことになる。

比較例１（ブロモトリフルオロプロペンの処理）
ゼオライトの代わりに、酸化鉄を用いた以外は、実施例１と同様にしてブロモトリフルオロプロペンの吸着除去を行った。比較例では、供給開始直後からブロモトリフルオロプロペンが検出された。このため、ブロモトリフルオロプロペンは実質的に処理されなかった。

１ 処理装置
１０ 容器
１１ 供給口
１２ ブロモフルオロアルケンガス供給機構
１３ 不活性ガス供給機構
１４ 物理吸着剤
１５ 排出口
１６ ガス検知器

Claims (6)

1. ブロモフルオロアルケン含有ガスを物理吸着剤と接触させることによりブロモフルオロアルケン含有ガス中のブロモフルオロアルケンを処理する、ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法。
2. 前記物理吸着剤がゼオライトを含む、請求項１に記載のブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法。
3. ブロモフルオロアルケンがブロモトリフルオロプロペンである、請求項１又は２に記載のブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法。
4. 前記ブロモフルオロアルケン含有ガスが、ブロモフルオロアルケンガス、又はブロモフルオロアルケンガスと不活性ガスとの混合ガスである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のブロモフルオロアルケン含有ガスの処理方法。
5. ブロモフルオロアルケン含有ガスが供給される供給口と、排出ガスが排出される排出口とを有する容器と、
   前記容器に充填された物理吸着剤と、
   を備える、ブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置。
6. 前記物理吸着剤がゼオライトである、請求項５に記載のブロモフルオロアルケン含有ガスの処理装置。