JP2003326128A - ヒ素又はヒ素化合物を含む排ガスの処理方法及び装置 - Google Patents
ヒ素又はヒ素化合物を含む排ガスの処理方法及び装置Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒ素化合物（若しくはヒ素）、と、酸性ガ
ス、フッ化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフッ素
化合物などを含む排ガスを安価で確実に除去する方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、ヒ素又はヒ素化合物と、酸性
ガス及び／又はフッ素化合物とを含む排ガスを処理する
方法であって、上記排ガスを、ヒ素又はヒ素化合物の吸
着能を有する固形薬剤層に通す第１の工程、及び、第１
の工程の流出ガスを、燃焼式排ガス処理装置及び／又は
触媒式排ガス処理装置及び／又は加熱酸化式排ガス処理
装置によって処理する第２の工程、を含むことを特徴と
する上記方法、並びにかかる方法を行うための装置に関
する。
ス、フッ化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフッ素
化合物などを含む排ガスを安価で確実に除去する方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、ヒ素又はヒ素化合物と、酸性
ガス及び／又はフッ素化合物とを含む排ガスを処理する
方法であって、上記排ガスを、ヒ素又はヒ素化合物の吸
着能を有する固形薬剤層に通す第１の工程、及び、第１
の工程の流出ガスを、燃焼式排ガス処理装置及び／又は
触媒式排ガス処理装置及び／又は加熱酸化式排ガス処理
装置によって処理する第２の工程、を含むことを特徴と
する上記方法、並びにかかる方法を行うための装置に関
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中のＡｓＣ
ｌ3、ＡｓＦ3、ＡｓＦ5などのヒ素化合物の処理方法に
関する。
ｌ3、ＡｓＦ3、ＡｓＦ5などのヒ素化合物の処理方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体工業において、ＢＣｌ3、Ｃｌ2、
ＳｉＣｌ4などの酸性ガス、ＣＨＦ3などのフッ化炭化水
素、ＳＦ6などのパーフルオロ化合物によって、化合物
半導体のＧａＡｓ膜をエッチングする工程から排出され
る排ガス中には、これらのガスと共にＡｓＣｌ3、Ａｓ
Ｆ3、ＡｓＦ5などのヒ素化合物が含有される。このう
ち、ヒ素化合物は人体に極めて有害であり、またＢＣｌ
3、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ4などの酸性ガスは有害ガスとして
作業管理基準値が設けられており、更にフッ化炭化水素
やパーフルオロ化合物などは地球温暖化ガスであるの
で、排出にあたって分解除去が求められている。従っ
て、かかる排ガスを処理する技術の確立が急務である。
ＳｉＣｌ4などの酸性ガス、ＣＨＦ3などのフッ化炭化水
素、ＳＦ6などのパーフルオロ化合物によって、化合物
半導体のＧａＡｓ膜をエッチングする工程から排出され
る排ガス中には、これらのガスと共にＡｓＣｌ3、Ａｓ
Ｆ3、ＡｓＦ5などのヒ素化合物が含有される。このう
ち、ヒ素化合物は人体に極めて有害であり、またＢＣｌ
3、Ｃｌ2、ＳｉＣｌ4などの酸性ガスは有害ガスとして
作業管理基準値が設けられており、更にフッ化炭化水素
やパーフルオロ化合物などは地球温暖化ガスであるの
で、排出にあたって分解除去が求められている。従っ
て、かかる排ガスを処理する技術の確立が急務である。
【０００３】しかしながら、従来技術では、排ガス中の
ヒ素化合物、酸性ガス、及び、フッ化炭化水素やパーフ
ルオロ化合物などのフッ素化合物を同時に処理しようと
した場合、固形薬剤を用いた乾式処理では、ヒ素化合物
や酸性ガスは除去できるものの、フッ化炭化水素やパー
フルオロ化合物などのフッ素化合物を処理することがで
きない。その上、乾式処理のみでヒ素化合物と酸性ガス
とを同時に除去しようとすると、薬剤単位量当りの酸性
ガスの処理可能量が少ないため、ヒ素化合物に対する除
去容量が残存しているにも拘らず酸性ガスの除去能が低
下してしまうために、薬剤の交換頻度が多くなり、ラン
ニングコストが高くなるという問題点があった。
ヒ素化合物、酸性ガス、及び、フッ化炭化水素やパーフ
ルオロ化合物などのフッ素化合物を同時に処理しようと
した場合、固形薬剤を用いた乾式処理では、ヒ素化合物
や酸性ガスは除去できるものの、フッ化炭化水素やパー
フルオロ化合物などのフッ素化合物を処理することがで
きない。その上、乾式処理のみでヒ素化合物と酸性ガス
とを同時に除去しようとすると、薬剤単位量当りの酸性
ガスの処理可能量が少ないため、ヒ素化合物に対する除
去容量が残存しているにも拘らず酸性ガスの除去能が低
下してしまうために、薬剤の交換頻度が多くなり、ラン
ニングコストが高くなるという問題点があった。
【０００４】また、燃焼式や触媒式の排ガス処理装置を
用いた場合、酸性ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオ
ロ化合物などは処理することができるが、ヒ素化合物は
化合物の形態を変化させ、一部は排水中に亜ヒ酸として
排出され、処理ガス中へはヒ素の酸化物として流出す
る。このように、ヒ素化合物は形態を変えて排ガス処理
装置から流出し、排水系や排ガスのダクトに拡散し、汚
染が広がる危険性があった。このような場合、施設の修
理時やメンテナンス時においてヒ素の除去や洗浄といっ
た手間が必要になる上に、作業者が防毒対策をして作業
する必要があるため、作業効率が悪く時間がかかるとい
う問題点があった。
用いた場合、酸性ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオ
ロ化合物などは処理することができるが、ヒ素化合物は
化合物の形態を変化させ、一部は排水中に亜ヒ酸として
排出され、処理ガス中へはヒ素の酸化物として流出す
る。このように、ヒ素化合物は形態を変えて排ガス処理
装置から流出し、排水系や排ガスのダクトに拡散し、汚
染が広がる危険性があった。このような場合、施設の修
理時やメンテナンス時においてヒ素の除去や洗浄といっ
た手間が必要になる上に、作業者が防毒対策をして作業
する必要があるため、作業効率が悪く時間がかかるとい
う問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来技
術においては、ヒ素化合物、酸性ガス、フッ化炭化水素
やパーフルオロ化合物などのフッ素化合物を含む排ガス
を、乾式、燃焼式若しくは触媒式のいずれか一つの処理
方式で対応しようとしていたため、例えば、乾式処理の
みではこれらのガスの一部しか除去されず、更に触媒の
交換頻度が多くなるという問題点があり、また、燃焼式
や触媒式の処理方式のみでは、全てのガスの処理が可能
であるが、ヒ素が化合物の形態を変化させて処理装置か
ら流出し、拡散してしまうという問題点があった。
術においては、ヒ素化合物、酸性ガス、フッ化炭化水素
やパーフルオロ化合物などのフッ素化合物を含む排ガス
を、乾式、燃焼式若しくは触媒式のいずれか一つの処理
方式で対応しようとしていたため、例えば、乾式処理の
みではこれらのガスの一部しか除去されず、更に触媒の
交換頻度が多くなるという問題点があり、また、燃焼式
や触媒式の処理方式のみでは、全てのガスの処理が可能
であるが、ヒ素が化合物の形態を変化させて処理装置か
ら流出し、拡散してしまうという問題点があった。
【０００６】そこで、本発明は、ヒ素化合物（若しくは
ヒ素）、と、酸性ガス、フッ化炭化水素やパーフルオロ
化合物などのフッ素化合物などを含む排ガスを安価で確
実に除去する方法及び装置を提供することを目的とす
る。
ヒ素）、と、酸性ガス、フッ化炭化水素やパーフルオロ
化合物などのフッ素化合物などを含む排ガスを安価で確
実に除去する方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の一態様は、ヒ素又はヒ素化合物と、酸性
ガス及び／又はフッ素化合物とを含む排ガスを、ヒ素又
はヒ素化合物の吸着能を有する固形薬剤層に通す第１の
工程、及び、第１の工程の流出ガスを、燃焼式排ガス処
理装置及び／又は触媒式排ガス処理装置及び／又は加熱
酸化式排ガス処理装置によって処理する第２の工程、を
含むことを特徴とする排ガスの処理方法に関する。
めに、本発明の一態様は、ヒ素又はヒ素化合物と、酸性
ガス及び／又はフッ素化合物とを含む排ガスを、ヒ素又
はヒ素化合物の吸着能を有する固形薬剤層に通す第１の
工程、及び、第１の工程の流出ガスを、燃焼式排ガス処
理装置及び／又は触媒式排ガス処理装置及び／又は加熱
酸化式排ガス処理装置によって処理する第２の工程、を
含むことを特徴とする排ガスの処理方法に関する。
【０００８】また、本発明の他の態様は、ヒ素又はヒ素
化合物の吸着能を有する固形薬剤層を有する第１段セク
ションと、第１段セクションの流出ガスを処理するため
の燃焼式排ガス処理装置及び／又は触媒式排ガス処理装
置及び／又は加熱酸化式排ガス処理装置により構成され
る第２段セクションとを有することを特徴とする、ヒ素
又はヒ素化合物と、酸性ガス及び／又はフッ素化合物と
を含む排ガスを処理する装置に関する。
化合物の吸着能を有する固形薬剤層を有する第１段セク
ションと、第１段セクションの流出ガスを処理するため
の燃焼式排ガス処理装置及び／又は触媒式排ガス処理装
置及び／又は加熱酸化式排ガス処理装置により構成され
る第２段セクションとを有することを特徴とする、ヒ素
又はヒ素化合物と、酸性ガス及び／又はフッ素化合物と
を含む排ガスを処理する装置に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的態様を説明
する。以下の説明は、本発明の一具体例を示すもので、
本発明はかかる記載によって限定されるものではない。
する。以下の説明は、本発明の一具体例を示すもので、
本発明はかかる記載によって限定されるものではない。
【００１０】本発明に係る排ガスの処理方法によれば、
まず第１段目の工程として、ヒ素又はヒ素化合物と、酸
性ガス及び／又はフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物
などのフッ素化合物とを含む排ガスを、ヒ素又はヒ素化
合物の吸着能を有する固形薬剤層に通す。ここで用いる
ことのできる固形薬剤としては、例えば、ゼオライト、
鉄系金属酸化物、銅系化合物、活性炭、固体アルカリ剤
などを挙げることができる。ゼオライトとしては合成ゼ
オライトが好ましく、例えば、Ｎａ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・
２．５Ｈ2Ｏの化学式を有する合成ゼオライトが好まし
く用いられ、このゼオライトの酸化ナトリウムがカリウ
ムなどの他のアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ
土類金属で置換されているものも好ましく用いることが
できる。ゼオライトとしては、例えば、平均細孔径５〜
１０Å、比表面積４００〜７００m2/gを有するものが好
ましい。また、鉄系金属酸化物としては３価の酸化物
（Ｆｅ2Ｏ3）を主体とするものが好ましく用いられ、銅
系化合物としては塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ3・Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2）を主体とするものが好ましく用いられる。固体
アルカリ剤としては、例えば、消石灰、ソーダライムな
どを好ましく用いることができる。
まず第１段目の工程として、ヒ素又はヒ素化合物と、酸
性ガス及び／又はフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物
などのフッ素化合物とを含む排ガスを、ヒ素又はヒ素化
合物の吸着能を有する固形薬剤層に通す。ここで用いる
ことのできる固形薬剤としては、例えば、ゼオライト、
鉄系金属酸化物、銅系化合物、活性炭、固体アルカリ剤
などを挙げることができる。ゼオライトとしては合成ゼ
オライトが好ましく、例えば、Ｎａ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・
２．５Ｈ2Ｏの化学式を有する合成ゼオライトが好まし
く用いられ、このゼオライトの酸化ナトリウムがカリウ
ムなどの他のアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ
土類金属で置換されているものも好ましく用いることが
できる。ゼオライトとしては、例えば、平均細孔径５〜
１０Å、比表面積４００〜７００m2/gを有するものが好
ましい。また、鉄系金属酸化物としては３価の酸化物
（Ｆｅ2Ｏ3）を主体とするものが好ましく用いられ、銅
系化合物としては塩基性炭酸銅（ＣｕＣＯ3・Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2）を主体とするものが好ましく用いられる。固体
アルカリ剤としては、例えば、消石灰、ソーダライムな
どを好ましく用いることができる。
【００１１】例えば、固形薬剤として合成ゼオライトを
用いた場合、酸性ガスであるＡｌＣｌ3は合成ゼオライ
トの細孔内に物理吸着される。また、ヒ素化合物である
ＡｓＦ3やＡｓＦ5は、次の反応に従って化学吸着され
る。
用いた場合、酸性ガスであるＡｌＣｌ3は合成ゼオライ
トの細孔内に物理吸着される。また、ヒ素化合物である
ＡｓＦ3やＡｓＦ5は、次の反応に従って化学吸着され
る。
【００１２】
【式１】
【００１３】また、ＡｓＣｌ3、ＡｓＦ3、ＡｓＦ5など
のヒ素化合物は、鉄系酸化物（例えばＦｅ2Ｏ3）又は銅
系化合物（例えば塩基性炭酸銅：ＣｕＣＯ3・Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2）により、次式の反応に従って化学吸着される。
のヒ素化合物は、鉄系酸化物（例えばＦｅ2Ｏ3）又は銅
系化合物（例えば塩基性炭酸銅：ＣｕＣＯ3・Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2）により、次式の反応に従って化学吸着される。
【００１４】
【式２】
【００１５】本発明において用いられる固形薬剤の形状
は、特に限定するものではないが、取り扱い易い形状で
あれば、球状、破砕状、円柱状のいずれであってもよ
い。また、固形薬剤の粒径は、通ガス時の通気抵抗が上
昇しない範囲であれば、接触面積を大きくとるために細
かい方がよく、一般に２mm〜３mmが好ましい。
は、特に限定するものではないが、取り扱い易い形状で
あれば、球状、破砕状、円柱状のいずれであってもよ
い。また、固形薬剤の粒径は、通ガス時の通気抵抗が上
昇しない範囲であれば、接触面積を大きくとるために細
かい方がよく、一般に２mm〜３mmが好ましい。
【００１６】１段目の工程では、ヒ素又はヒ素化合物と
酸性ガスが吸着処理されるが、酸性ガスの吸着容量は短
時間で飽和してしまう。従って、酸性ガス吸着容量飽和
後は、１段目の工程からの流出ガス中には、未吸着の酸
性ガス、及びフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物など
のフッ素化合物が含まれる。これらを２段目の工程で除
去する。２段目の工程で用いることのできる除去手段と
しては、排ガスを燃料と共に火炎で燃焼させることによ
って排ガス中の各種被処理対象物を分解する燃焼式排ガ
ス処理装置、或いは各種被処理対象物を分解する能力を
有する触媒を加熱した触媒層を通すことによる触媒式排
ガス処理装置のいずれかを用いることができる。酸性ガ
ス、及びフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフ
ッ素化合物を分解する能力を有する触媒としては、例え
ば、γ−アルミナ、アルミナ−ジルコニウム複合酸化物
にタングステンの酸化物を担持してなる分解触媒などを
用いることができる。なお、これらの燃焼式排ガス処理
装置及び触媒式排ガス処理装置は当該技術において周知
であり、当業者であれば、被処理排ガスの性状に応じて
適当なタイプの装置を選択することができる。
酸性ガスが吸着処理されるが、酸性ガスの吸着容量は短
時間で飽和してしまう。従って、酸性ガス吸着容量飽和
後は、１段目の工程からの流出ガス中には、未吸着の酸
性ガス、及びフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物など
のフッ素化合物が含まれる。これらを２段目の工程で除
去する。２段目の工程で用いることのできる除去手段と
しては、排ガスを燃料と共に火炎で燃焼させることによ
って排ガス中の各種被処理対象物を分解する燃焼式排ガ
ス処理装置、或いは各種被処理対象物を分解する能力を
有する触媒を加熱した触媒層を通すことによる触媒式排
ガス処理装置のいずれかを用いることができる。酸性ガ
ス、及びフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフ
ッ素化合物を分解する能力を有する触媒としては、例え
ば、γ−アルミナ、アルミナ−ジルコニウム複合酸化物
にタングステンの酸化物を担持してなる分解触媒などを
用いることができる。なお、これらの燃焼式排ガス処理
装置及び触媒式排ガス処理装置は当該技術において周知
であり、当業者であれば、被処理排ガスの性状に応じて
適当なタイプの装置を選択することができる。
【００１７】次に、図面を参照しながら、本発明に係る
排ガス処理装置の概要を説明する。以下の説明は、本発
明に係る排ガス処理装置の幾つかの具体例を示すもの
で、本発明はかかる記載によって限定されるものではな
い。
排ガス処理装置の概要を説明する。以下の説明は、本発
明に係る排ガス処理装置の幾つかの具体例を示すもの
で、本発明はかかる記載によって限定されるものではな
い。
【００１８】図１は、ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有
する固形薬剤層を有する第１段セクション１と、第１段
セクション１の流出ガスを処理するための燃焼式排ガス
処理装置により構成される装置を具備する第２段セクシ
ョン２とから構成される本発明の一態様に係る排ガス処
理装置の概要を示す。反応炉３から排出される排ガス
（ヒ素又はヒ素化合物、酸性ガス、フッ化炭化水素やパ
ーフルオロ化合物などのフッ素化合物を含む）は、第１
段セクション１の固形薬剤充填塔４に流入せしめられ
る。この固形薬剤充填塔４は、図１に示すように並列に
２塔設置し、一方の充填塔での固形薬剤が、ヒ素又はヒ
素化合物に対する吸着能が飽和して交換される際には、
もう一つの充填塔に流入ガスラインが切り替わって、処
理装置を停止することなく連続的に排ガスの処理を行う
ことができるように構成されていることが好ましい。
する固形薬剤層を有する第１段セクション１と、第１段
セクション１の流出ガスを処理するための燃焼式排ガス
処理装置により構成される装置を具備する第２段セクシ
ョン２とから構成される本発明の一態様に係る排ガス処
理装置の概要を示す。反応炉３から排出される排ガス
（ヒ素又はヒ素化合物、酸性ガス、フッ化炭化水素やパ
ーフルオロ化合物などのフッ素化合物を含む）は、第１
段セクション１の固形薬剤充填塔４に流入せしめられ
る。この固形薬剤充填塔４は、図１に示すように並列に
２塔設置し、一方の充填塔での固形薬剤が、ヒ素又はヒ
素化合物に対する吸着能が飽和して交換される際には、
もう一つの充填塔に流入ガスラインが切り替わって、処
理装置を停止することなく連続的に排ガスの処理を行う
ことができるように構成されていることが好ましい。
【００１９】固形薬剤充填塔４を通過してヒ素又はヒ素
化合物が吸着除去された排ガスは、次に、第２段セクシ
ョン２に流入する。第２段セクション２においては、ま
ず、流入排ガスは燃焼部５に導入され、ここに燃料、例
えばプロパンガスと助燃剤の酸素を導入して火炎を形成
して、排ガス中のフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物
などのフッ素化合物が燃焼分解される。その後、酸性ガ
スを含んだ排ガスは、一次冷却部６、二次冷却部７を通
って、水スクラバー８に送られる。水スクラバー８で
は、酸性ガスが水中に吸収除去される。なお、図１に示
すように、水スクラバー８で使用した水を一旦循環タン
ク１０に貯水し、循環ポンプ１１で水スクラバー８及び
燃焼部の一次冷却装置６に再利用した上で系外に排水と
して排出することによって、水の使用量を削減すること
ができる。水スクラバー８によって酸性ガスが吸収除去
された排ガスは、ミストセパレーター９を通って系外に
排出される。
化合物が吸着除去された排ガスは、次に、第２段セクシ
ョン２に流入する。第２段セクション２においては、ま
ず、流入排ガスは燃焼部５に導入され、ここに燃料、例
えばプロパンガスと助燃剤の酸素を導入して火炎を形成
して、排ガス中のフッ化炭化水素やパーフルオロ化合物
などのフッ素化合物が燃焼分解される。その後、酸性ガ
スを含んだ排ガスは、一次冷却部６、二次冷却部７を通
って、水スクラバー８に送られる。水スクラバー８で
は、酸性ガスが水中に吸収除去される。なお、図１に示
すように、水スクラバー８で使用した水を一旦循環タン
ク１０に貯水し、循環ポンプ１１で水スクラバー８及び
燃焼部の一次冷却装置６に再利用した上で系外に排水と
して排出することによって、水の使用量を削減すること
ができる。水スクラバー８によって酸性ガスが吸収除去
された排ガスは、ミストセパレーター９を通って系外に
排出される。
【００２０】なお、水スクラバーとしては、ファンスク
ラバーによって気液接触させる構造のものを用いること
ができ、一次冷却部としては、気体流に水スプレーによ
って散水して冷却させる構造のものを、二次冷却部とし
ては、気体流に水スプレーによって散水しながらチラー
ユニットによって熱交換させて冷却させる構造のものを
用いることができる。また、ミストセパレーターとして
は、筒内に迂流板を２枚交互に等間隔で設置した構造の
筒容器に上向きに気体を通す構造のものを用いることが
できる。
ラバーによって気液接触させる構造のものを用いること
ができ、一次冷却部としては、気体流に水スプレーによ
って散水して冷却させる構造のものを、二次冷却部とし
ては、気体流に水スプレーによって散水しながらチラー
ユニットによって熱交換させて冷却させる構造のものを
用いることができる。また、ミストセパレーターとして
は、筒内に迂流板を２枚交互に等間隔で設置した構造の
筒容器に上向きに気体を通す構造のものを用いることが
できる。
【００２１】図２は、ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有
する固形薬剤層を有する第１段セクション１と、第１段
セクション１の流出ガスを処理するための触媒式排ガス
処理装置と水スクラバーとの組み合わせにより構成され
る装置を具備する第２段セクション２とから構成される
本発明の他の態様に係る排ガス処理装置の概要を示す。
反応炉３から排出される排ガスは、図１に関して説明し
たのと同様の構成を有する第１段セクション１の固形薬
剤充填塔４に流入せしめられて、排ガス中のヒ素又はヒ
素化合物が吸着除去される。
する固形薬剤層を有する第１段セクション１と、第１段
セクション１の流出ガスを処理するための触媒式排ガス
処理装置と水スクラバーとの組み合わせにより構成され
る装置を具備する第２段セクション２とから構成される
本発明の他の態様に係る排ガス処理装置の概要を示す。
反応炉３から排出される排ガスは、図１に関して説明し
たのと同様の構成を有する第１段セクション１の固形薬
剤充填塔４に流入せしめられて、排ガス中のヒ素又はヒ
素化合物が吸着除去される。
【００２２】第１段セクション１からの流出ガスは、次
に、第２段セクション２に流入する。第２段セクション
２においては、まず、流入排ガスは前段水スクラバー１
２に導入され、酸性ガスが水中に吸収除去される。次
に、排ガスはミストセパレーター１３を通って触媒反応
器に供給される。触媒反応器においては、排ガスは、ま
ず、ヒーター１７で加熱された加熱酸化部１４を通り、
次に触媒反応部１５を通過して、酸化分解されて、フッ
化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフッ素化合物が
分解除去される。また、触媒反応器中で発生したＨＦ等
の酸性ガスは、冷却部１６を通り、後段水スクラバー１
８で水中に吸収除去される。後段水スクラバー１８によ
って酸性ガスが吸収除去された排ガスは、ミストセパレ
ーター１９を通って系外に排出される。なお、図１に示
す装置と同様に、水スクラバー１２及び１８、並びに冷
却部１６において使用された水は、一旦循環タンク２０
に貯水し、循環ポンプ２１によって再利用した上で、系
外に排出することによって、水の使用量を削減すること
ができる。
に、第２段セクション２に流入する。第２段セクション
２においては、まず、流入排ガスは前段水スクラバー１
２に導入され、酸性ガスが水中に吸収除去される。次
に、排ガスはミストセパレーター１３を通って触媒反応
器に供給される。触媒反応器においては、排ガスは、ま
ず、ヒーター１７で加熱された加熱酸化部１４を通り、
次に触媒反応部１５を通過して、酸化分解されて、フッ
化炭化水素やパーフルオロ化合物などのフッ素化合物が
分解除去される。また、触媒反応器中で発生したＨＦ等
の酸性ガスは、冷却部１６を通り、後段水スクラバー１
８で水中に吸収除去される。後段水スクラバー１８によ
って酸性ガスが吸収除去された排ガスは、ミストセパレ
ーター１９を通って系外に排出される。なお、図１に示
す装置と同様に、水スクラバー１２及び１８、並びに冷
却部１６において使用された水は、一旦循環タンク２０
に貯水し、循環ポンプ２１によって再利用した上で、系
外に排出することによって、水の使用量を削減すること
ができる。
【００２３】なお、本発明の他の態様においては、第２
段セクション２を、ヒーターで排ガスを加熱酸化分解処
理する加熱酸化方式の排ガス処理装置によって構成する
こともできる。
段セクション２を、ヒーターで排ガスを加熱酸化分解処
理する加熱酸化方式の排ガス処理装置によって構成する
こともできる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、ヒ素又はヒ素化合物
と、酸性ガス及び／又はフッ化炭化水素やパーフルオロ
化合物などのフッ素化合物とを含む排ガスを、安価で確
実に有効に処理することができる。本発明によれば、後
段の排ガス処理装置にヒ素又はヒ素化合物が流入するこ
とがないので、後段の排ガス処理装置や排水施設のメン
テナンスが容易になる。また、前段の固形薬剤充填層
は、充填カラムに充填することができるので、交換作業
が安全且つ容易である。
と、酸性ガス及び／又はフッ化炭化水素やパーフルオロ
化合物などのフッ素化合物とを含む排ガスを、安価で確
実に有効に処理することができる。本発明によれば、後
段の排ガス処理装置にヒ素又はヒ素化合物が流入するこ
とがないので、後段の排ガス処理装置や排水施設のメン
テナンスが容易になる。また、前段の固形薬剤充填層
は、充填カラムに充填することができるので、交換作業
が安全且つ容易である。
【００２５】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例の記載によって限定
されるものではない。
明するが、本発明はこれらの実施例の記載によって限定
されるものではない。
【００２６】実施例１
図１に示す排ガス処理装置を用いて、ヒ素化合物、酸性
ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオロ化合物を含む排
ガスの処理を行った。第１段セクション１の固形薬剤充
填塔４としては、内容積１５Lのステンレス製の円筒容
器に、合成ゼオライト（水澤化学製の市販品、商品名ミ
ズカシーブス13X-1420B）を充填したものを用いた。第
２段セクション２においては、通常の燃焼機の燃焼部に
プロパンガスを１０L/分、Ｏ2を５０L/分で供給して火
炎を形成し、ここに排ガスを導入した。二次冷却部７に
市水を７L/分で供給し、水スクラバー８及び一次冷却部
６へは、循環タンク１０からの水をそれぞれ７L/分、６
L/分で供給した。水スクラバー８の構造は、ファンスク
ラバー構造であり、また、一次冷却部６の構造は、気体
流に水スプレーによって散水して冷却させる構造であ
り、二次冷却部７の構造は、気体流に水スプレーによっ
て散水しながらチラーユニットによって熱交換させて冷
却させる構造であった。
ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオロ化合物を含む排
ガスの処理を行った。第１段セクション１の固形薬剤充
填塔４としては、内容積１５Lのステンレス製の円筒容
器に、合成ゼオライト（水澤化学製の市販品、商品名ミ
ズカシーブス13X-1420B）を充填したものを用いた。第
２段セクション２においては、通常の燃焼機の燃焼部に
プロパンガスを１０L/分、Ｏ2を５０L/分で供給して火
炎を形成し、ここに排ガスを導入した。二次冷却部７に
市水を７L/分で供給し、水スクラバー８及び一次冷却部
６へは、循環タンク１０からの水をそれぞれ７L/分、６
L/分で供給した。水スクラバー８の構造は、ファンスク
ラバー構造であり、また、一次冷却部６の構造は、気体
流に水スプレーによって散水して冷却させる構造であ
り、二次冷却部７の構造は、気体流に水スプレーによっ
て散水しながらチラーユニットによって熱交換させて冷
却させる構造であった。
【００２７】このような排ガス処理装置の固形薬剤充填
塔４に、ＡｓＣｌ3を５０ppm、Ｃｌ 2を５０００ppm、Ｃ
ＨＦ3を７００ppm、ＳＦ6を５００ppmにそれぞれ濃度調
整したＮ2ガスを、１００L/分の流量で導入し、その出
口ガスを、第２段セクションの燃焼装置５に導入し、次
に一次冷却部６、二次冷却部７、水スクラバー８、ミス
トセパレーター９を通過させた後、系外に排出した。
塔４に、ＡｓＣｌ3を５０ppm、Ｃｌ 2を５０００ppm、Ｃ
ＨＦ3を７００ppm、ＳＦ6を５００ppmにそれぞれ濃度調
整したＮ2ガスを、１００L/分の流量で導入し、その出
口ガスを、第２段セクションの燃焼装置５に導入し、次
に一次冷却部６、二次冷却部７、水スクラバー８、ミス
トセパレーター９を通過させた後、系外に排出した。
【００２８】通ガスを開始して５時間後に各工程の処理
装置の出口ガスを分析したところ、固形薬剤充填塔出口
ガスでは、ＡｓＣｌ3は不検出（０．０１mg/m3 as As以
下）であり、Ｃｌ2、ＣＨＦ3、ＳＦ6がそれぞれ流入ガ
ス濃度レベルでリークしていたが、第２段セクションの
ミストセパレーター９の出口ガスでは、いずれのガス成
分も不検出（Ｃｌ2＝０．５ppm以下、ＣＨＦ3＝１ppm以
下、ＳＦ6＝１ppm以下）であった。なお、各ガス成分の
分析には、ＡｓＣｌ3については誘導結合プラズマ原子
発光分光分析装置（セイコー電子製SPS-7000）、Ｃｌ2
については質量分析装置（ABB EXTREL製Questor-GP）、
ＣＨＦ3及びＳＦ6については質量検出器つきガスクロマ
トグラフ装置（アネルバ製AGS-7000U）をそれぞれ用い
た。
装置の出口ガスを分析したところ、固形薬剤充填塔出口
ガスでは、ＡｓＣｌ3は不検出（０．０１mg/m3 as As以
下）であり、Ｃｌ2、ＣＨＦ3、ＳＦ6がそれぞれ流入ガ
ス濃度レベルでリークしていたが、第２段セクションの
ミストセパレーター９の出口ガスでは、いずれのガス成
分も不検出（Ｃｌ2＝０．５ppm以下、ＣＨＦ3＝１ppm以
下、ＳＦ6＝１ppm以下）であった。なお、各ガス成分の
分析には、ＡｓＣｌ3については誘導結合プラズマ原子
発光分光分析装置（セイコー電子製SPS-7000）、Ｃｌ2
については質量分析装置（ABB EXTREL製Questor-GP）、
ＣＨＦ3及びＳＦ6については質量検出器つきガスクロマ
トグラフ装置（アネルバ製AGS-7000U）をそれぞれ用い
た。
【００２９】固形薬剤として、鉄系酸化物（ズードケミ
ー触媒の市販品、商品名N-600）、銅系化合物（三井化
学製の市販品、商品名MAC-50）をそれぞれ薬剤充填塔４
に充填して同様の実験を行ったところ、合成ゼオライト
を充填した場合と同等の結果が得られた。
ー触媒の市販品、商品名N-600）、銅系化合物（三井化
学製の市販品、商品名MAC-50）をそれぞれ薬剤充填塔４
に充填して同様の実験を行ったところ、合成ゼオライト
を充填した場合と同等の結果が得られた。
【００３０】実施例２
図２に示す排ガス処理装置を用いて、ヒ素化合物、酸性
ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオロ化合物を含む排
ガスの処理を行った。第１段セクション１の固形薬剤充
填塔４としては、実施例１と同じものを用いた。第２段
セクション２の触媒酸化装置としては、内容積２１L、
高さ９５cmのＳｉＣセラミックス製容器の下部に、γ−
アルミナ触媒（水澤化学製GB-13）を高さ３５cmに充填
し、容器全体をヒーターで７５０℃に加熱したものを用
いた。冷却部１６は、気体流に水をスプレーして冷却す
る構造のものであった。前段水スクラバー１２及び後段
水スクラバー１８の両方に市水をそれぞれ１L/分、２L/
分で供給し、触媒反応器の冷却部１６へは、循環タンク
からの水を７L/分で供給した。
ガス、フッ化炭化水素及びパーフルオロ化合物を含む排
ガスの処理を行った。第１段セクション１の固形薬剤充
填塔４としては、実施例１と同じものを用いた。第２段
セクション２の触媒酸化装置としては、内容積２１L、
高さ９５cmのＳｉＣセラミックス製容器の下部に、γ−
アルミナ触媒（水澤化学製GB-13）を高さ３５cmに充填
し、容器全体をヒーターで７５０℃に加熱したものを用
いた。冷却部１６は、気体流に水をスプレーして冷却す
る構造のものであった。前段水スクラバー１２及び後段
水スクラバー１８の両方に市水をそれぞれ１L/分、２L/
分で供給し、触媒反応器の冷却部１６へは、循環タンク
からの水を７L/分で供給した。
【００３１】実施例１と同じ組成の各種ガス成分含有Ｎ
2ガスを、１００L/分の流量で、固形薬剤充填層４に導
入し、その出口ガスを、第２段セクションの前段水スク
ラバー１２に導入し、次にミストセパレーター１３を通
過させ、ＣＨＦ3やＳＦ6の分解補助ガスとして空気２０
L/分及び純水５mL/分を更に加えて、触媒式排ガス処理
装置の加熱酸化部１４に導入し、触媒反応部１５を通過
させた後、冷却部１６、水スクラバー１８、ミストセパ
レーター１９を通して、系外に排出した。
2ガスを、１００L/分の流量で、固形薬剤充填層４に導
入し、その出口ガスを、第２段セクションの前段水スク
ラバー１２に導入し、次にミストセパレーター１３を通
過させ、ＣＨＦ3やＳＦ6の分解補助ガスとして空気２０
L/分及び純水５mL/分を更に加えて、触媒式排ガス処理
装置の加熱酸化部１４に導入し、触媒反応部１５を通過
させた後、冷却部１６、水スクラバー１８、ミストセパ
レーター１９を通して、系外に排出した。
【００３２】通ガスを開始して５時間後に各工程の処理
装置の出口ガスを実施例１と同様に分析したところ、固
形薬剤充填塔出口ガスでは、ＡｓＣｌ3は不検出（０．
０１mg/m3 as As以下）であり、Ｃｌ2、ＣＨＦ3、ＳＦ6
がそれぞれ流入ガス濃度レベルでリークしていたが、第
２段セクションのミストセパレーター１９の出口ガスで
は、いずれのガス成分も不検出（Ｃｌ2＝０．５ppm以
下、ＣＨＦ3＝１ppm以下、ＳＦ6＝１ppm以下）であっ
た。
装置の出口ガスを実施例１と同様に分析したところ、固
形薬剤充填塔出口ガスでは、ＡｓＣｌ3は不検出（０．
０１mg/m3 as As以下）であり、Ｃｌ2、ＣＨＦ3、ＳＦ6
がそれぞれ流入ガス濃度レベルでリークしていたが、第
２段セクションのミストセパレーター１９の出口ガスで
は、いずれのガス成分も不検出（Ｃｌ2＝０．５ppm以
下、ＣＨＦ3＝１ppm以下、ＳＦ6＝１ppm以下）であっ
た。
【００３３】固形薬剤として、鉄系酸化物（ズードケミ
ー触媒の市販品、商品名N-600）、銅系化合物（三井化
学製の市販品、商品名MAC-50）をそれぞれ薬剤充填塔４
に充填して同様の実験を行ったところ、合成ゼオライト
を充填した場合と同等の結果が得られた。
ー触媒の市販品、商品名N-600）、銅系化合物（三井化
学製の市販品、商品名MAC-50）をそれぞれ薬剤充填塔４
に充填して同様の実験を行ったところ、合成ゼオライト
を充填した場合と同等の結果が得られた。
【図１】 本発明の一態様に係る排ガス処理装置の概念
図である。
図である。
【図２】 本発明の他の態様に係る排ガス処理装置の概
念図である。
念図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２３Ｇ 5/02 Ｂ０１Ｄ 53/34 １３４Ｅ
7/06 53/36 ＺＡＢＺ
１０２
(72)発明者 宮崎 一知
東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社
荏原製作所内
Ｆターム(参考） 3K065 AA24 AB01 AC19 BA05 BA10
CA04
3K078 AA05 AA10 BA20 BA21 CA01
DA01
4D002 AA01 AA17 AA18 AA22 AA23
AA31 AB01 AC10 BA02 BA03
BA04 BA05 BA12 BA13 BA16
CA01 CA07 CA13 DA02 DA05
DA11 DA12 DA22 DA23 DA35
DA41 DA45 EA02 EA04
4D048 AA11 AB03 BA03X BA41X
CA03 CC52 CD01 CD02
Claims (4)
- 【請求項１】 ヒ素又はヒ素化合物と、酸性ガス及び／
又はフッ素化合物とを含む排ガスを処理する方法であっ
て、上記排ガスを、ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有す
る固形薬剤層に通す第１の工程、及び、第１の工程の流
出ガスを、燃焼式排ガス処理装置及び／又は触媒式排ガ
ス処理装置及び／又は加熱酸化式排ガス処理装置によっ
て処理する第２の工程、を含むことを特徴とする上記方
法。 - 【請求項２】 ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有する固
形薬剤が、ゼオライト、活性炭、固体アルカリ剤、鉄系
金属酸化物、銅系化合物からなる群から選択される１種
又は２種以上の組み合わせである請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 ヒ素又はヒ素化合物と、酸性ガス及び／
又はフッ素化合物とを含む排ガスを処理する装置であっ
て、ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有する固形薬剤層を
有する第１段セクションと、第１段セクションの流出ガ
スを処理するための燃焼式排ガス処理装置及び／又は触
媒式排ガス処理装置及び／又は加熱酸化式排ガス処理装
置により構成される第２段セクションとを有することを
特徴とする上記装置。 - 【請求項４】 ヒ素又はヒ素化合物の吸着能を有する固
形薬剤が、ゼオライト、活性炭、固体アルカリ剤、鉄系
金属酸化物、銅系化合物からなる群から選択される１種
又は２種以上の組み合わせである請求項３記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133696A JP2003326128A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ヒ素又はヒ素化合物を含む排ガスの処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002133696A JP2003326128A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ヒ素又はヒ素化合物を含む排ガスの処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003326128A true JP2003326128A (ja) | 2003-11-18 |
Family
ID=29696580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002133696A Pending JP2003326128A (ja) | 2002-05-09 | 2002-05-09 | ヒ素又はヒ素化合物を含む排ガスの処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003326128A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101474523B (zh) * | 2008-12-26 | 2011-05-11 | 瓮福（集团）有限责任公司 | 一种氟吸收的方法 |
| KR20130045196A (ko) * | 2011-10-24 | 2013-05-03 | 다이요 닛산 가부시키가이샤 | 할로겐화물 입자를 포함하는 가스의 제해방법 |
| JP6006492B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2016-10-12 | クラリアント触媒株式会社 | 揮発性無機水素化物含有排ガス除害剤及び揮発性無機水素化物含有排ガス除害方法 |
| CN119935692A (zh) * | 2025-04-09 | 2025-05-06 | 峨眉山嘉美高纯材料有限公司 | 一种高纯砷制备用杂质检测装置及方法 |
-
2002
- 2002-05-09 JP JP2002133696A patent/JP2003326128A/ja active Pending
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