JP2000342931A - パーフルオロカーボンガスの除去方法及び除去装置 - Google Patents
パーフルオロカーボンガスの除去方法及び除去装置Info
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- JP2000342931A JP2000342931A JP11162335A JP16233599A JP2000342931A JP 2000342931 A JP2000342931 A JP 2000342931A JP 11162335 A JP11162335 A JP 11162335A JP 16233599 A JP16233599 A JP 16233599A JP 2000342931 A JP2000342931 A JP 2000342931A
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 できる限り低温で（消費熱エネルギー低く）
ＰＦＣ成分を高い除去率で分解除去することが可能な除
去方法及び除去装置を提供する。 【解決手段】 被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解により発生したフッ素化合物を水
洗除去し、次いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分
を燃焼除去させる。
ＰＦＣ成分を高い除去率で分解除去することが可能な除
去方法及び除去装置を提供する。 【解決手段】 被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解により発生したフッ素化合物を水
洗除去し、次いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分
を燃焼除去させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体，液晶等の
電子回路素子の製造中、特にクリーニング，エッチング
工程において派生する排ガスの除去方法及び除去装置に
関するものであって、更にはアルミニウム精錬時に発生
するガスの除去にも適応可能なものに関する。
電子回路素子の製造中、特にクリーニング，エッチング
工程において派生する排ガスの除去方法及び除去装置に
関するものであって、更にはアルミニウム精錬時に発生
するガスの除去にも適応可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、本発明分野を電子回路素子製造に
おけるクリーニング，エッチング工程に使用されるガス
の除去に限定して説明するが、アルミニウム精錬におい
て発生するガスの除去にも適用可能である。
おけるクリーニング，エッチング工程に使用されるガス
の除去に限定して説明するが、アルミニウム精錬におい
て発生するガスの除去にも適用可能である。
【０００３】ここで使用されるガスの一群にＰＦＣがあ
る。これはパーフルオロカーボン（Perfluorocarbon）
の略称であり、ＣＦ4，ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6がその代表的化
合物である。Carbonの代わりにCompoundを使用した場合
には更に、ＮＦ3，ＳＦ6，ＳＦ4のようなＣを含まない
フッ素化合物が対象として加わってくる。
る。これはパーフルオロカーボン（Perfluorocarbon）
の略称であり、ＣＦ4，ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6がその代表的化
合物である。Carbonの代わりにCompoundを使用した場合
には更に、ＮＦ3，ＳＦ6，ＳＦ4のようなＣを含まない
フッ素化合物が対象として加わってくる。
【０００４】本発明は今日でも除去装置，除去方法とし
て技術的に使用できる域に達していない前者ＰＦＣの除
去を対象として技術確立を図ったものであるが、勿論後
者を含む全てのＰＦＣに適用することができる技術であ
る。
て技術的に使用できる域に達していない前者ＰＦＣの除
去を対象として技術確立を図ったものであるが、勿論後
者を含む全てのＰＦＣに適用することができる技術であ
る。
【０００５】ＣＦ4，Ｃ2Ｆ6を代表とするＰＦＣは不燃
性であり、又ガス自体の人体への毒性は不明であり、少
なくとも急性，亜急性の毒性は知られていない。しかし
ながら、化合物そのものが安定であるため、大気中に放
出された場合、長期わたって変化せず滞留することにな
る。大気中における消費までのライフはＣＦ4で50,000
年、Ｃ2Ｆ6で10,000年といわれており、又、地球温暖化
係数（ＣＯ2を１としての比較値）はＣＦ4で4,400、Ｃ2
Ｆ6で6,200（20年経過時点）であり、地球環境上放置で
きない問題をはらんでいる。したがって、ＣＦ4，Ｃ2Ｆ
6を代表とするＰＦＣを除去する手段の確立が望まれて
いる。
性であり、又ガス自体の人体への毒性は不明であり、少
なくとも急性，亜急性の毒性は知られていない。しかし
ながら、化合物そのものが安定であるため、大気中に放
出された場合、長期わたって変化せず滞留することにな
る。大気中における消費までのライフはＣＦ4で50,000
年、Ｃ2Ｆ6で10,000年といわれており、又、地球温暖化
係数（ＣＯ2を１としての比較値）はＣＦ4で4,400、Ｃ2
Ｆ6で6,200（20年経過時点）であり、地球環境上放置で
きない問題をはらんでいる。したがって、ＣＦ4，Ｃ2Ｆ
6を代表とするＰＦＣを除去する手段の確立が望まれて
いる。
【０００６】しかしながら、前者ＰＦＣ、すなわちＣＦ
4，ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6を代表とした化合物はＣ−Ｆ結合が
安定であるため（結合エネルギーが120kcal/molと大き
く）、分解が容易でなく、単純な加熱酸化分解での除去
は極めて難しい。
4，ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6を代表とした化合物はＣ−Ｆ結合が
安定であるため（結合エネルギーが120kcal/molと大き
く）、分解が容易でなく、単純な加熱酸化分解での除去
は極めて難しい。
【０００７】例えばＣ2Ｆ6の場合はＣ−Ｃ結合枝の切断
で分解が進むため、処理温度1000℃において処理風量を
250リットル／min以下に制限して除去が可能であるが、
ＣＦ 4は最も結合エネルギーの大きなＣ−Ｆを切断せね
ばならず、上記風量においても1400℃を必要とし、それ
でも80％以上の除去を行うのは困難である。
で分解が進むため、処理温度1000℃において処理風量を
250リットル／min以下に制限して除去が可能であるが、
ＣＦ 4は最も結合エネルギーの大きなＣ−Ｆを切断せね
ばならず、上記風量においても1400℃を必要とし、それ
でも80％以上の除去を行うのは困難である。
【０００８】又、1400℃以上の高温雰囲気の達成は、電
熱ヒータの場合、発熱体材料からも限界であり、長時間
の使用は不可能に近い。そして、装置全体の保温も困難
であり、断熱材の組み合わせにおいても全体の容積が大
きくなってコンパクトな装置とはならない。更に重要な
点は熱エネルギーコストが過大となることである。
熱ヒータの場合、発熱体材料からも限界であり、長時間
の使用は不可能に近い。そして、装置全体の保温も困難
であり、断熱材の組み合わせにおいても全体の容積が大
きくなってコンパクトな装置とはならない。更に重要な
点は熱エネルギーコストが過大となることである。
【０００９】尚、この分野において次の新しい提案が示
されている。International Publication Number WO94/
05399 #Method of Decomposing Gaseous Halocarbon#に
は、例えばＣＦ4の除去においてＯ2を併存させると分解
温度が600〜700℃で可能であるとの報告があるが、その
記載内容を詳細に追試しても、この条件では全く除去す
ることができなかった。
されている。International Publication Number WO94/
05399 #Method of Decomposing Gaseous Halocarbon#に
は、例えばＣＦ4の除去においてＯ2を併存させると分解
温度が600〜700℃で可能であるとの報告があるが、その
記載内容を詳細に追試しても、この条件では全く除去す
ることができなかった。
【００１０】更にまた、Ｈ2ガスを積極的に導入し、Ｐ
ＦＣを加熱分解する試みも有るが、処理温度を高温とす
る必要があり、更にはＨ2ガスは可燃性，爆発性のガス
であるため、安全性の点から使用するには躊躇される。
ＦＣを加熱分解する試みも有るが、処理温度を高温とす
る必要があり、更にはＨ2ガスは可燃性，爆発性のガス
であるため、安全性の点から使用するには躊躇される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】そこで、できる限り低
温で（消費熱エネルギー低く）ＰＦＣ成分を高い除去率
で分解除去することが可能な除去方法及び除去装置が求
められている。
温で（消費熱エネルギー低く）ＰＦＣ成分を高い除去率
で分解除去することが可能な除去方法及び除去装置が求
められている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の除去方法及び除
去装置は、低温でＰＦＣ成分を除去し、派生したＦ成分
は別個洗浄又は固定化排除し、その他の成分は基本的に
ＣＯ2，Ｈ2Ｏとして大気放出する装置及び方法を提案す
るものである。具体的には、請求項１記載のパーフルオ
ロカーボンガスの除去方法は、被処理ガスを水洗し、次
いで低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス
又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混
合ガスを水洗後の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い
状態下で加熱分解し、次いで加熱分解により発生したフ
ッ素化合物を水洗除去し、次いで外部空気存在下で燃焼
して可燃性成分を燃焼除去させることを特徴とする。
去装置は、低温でＰＦＣ成分を除去し、派生したＦ成分
は別個洗浄又は固定化排除し、その他の成分は基本的に
ＣＯ2，Ｈ2Ｏとして大気放出する装置及び方法を提案す
るものである。具体的には、請求項１記載のパーフルオ
ロカーボンガスの除去方法は、被処理ガスを水洗し、次
いで低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス
又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混
合ガスを水洗後の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い
状態下で加熱分解し、次いで加熱分解により発生したフ
ッ素化合物を水洗除去し、次いで外部空気存在下で燃焼
して可燃性成分を燃焼除去させることを特徴とする。
【００１３】請求項２記載のパーフルオロカーボンガス
の除去方法は、被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解後のガスを外部空気存在下で燃焼
して可燃性成分を燃焼除去させ、次いで加熱分解により
生じたフッ素化合物を水洗除去することを特徴とする。
の除去方法は、被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解後のガスを外部空気存在下で燃焼
して可燃性成分を燃焼除去させ、次いで加熱分解により
生じたフッ素化合物を水洗除去することを特徴とする。
【００１４】請求項３記載のパーフルオロカーボンガス
の除去方法は、被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解により発生したフッ素化合物をＣ
ａＯ又はＣａＣＯ3粒状体に化学吸着させて除去し、次
いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分を燃焼除去さ
せることを特徴とする。
の除去方法は、被処理ガスを水洗し、次いで低級飽和炭
化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ3ガス
の何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスを水洗後
の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解し、次いで加熱分解により発生したフッ素化合物をＣ
ａＯ又はＣａＣＯ3粒状体に化学吸着させて除去し、次
いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分を燃焼除去さ
せることを特徴とする。
【００１５】請求項４記載のパーフルオロカーボンガス
の除去方法は、請求項１，請求項２又は請求項３記載の
除去方法において、加熱分解に際して水洗後の被処理ガ
スと混合するガスはＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10又は
ＮＨ3ガスのいずれか、又はこれら２種以上の混合ガス
であることを特徴とする。
の除去方法は、請求項１，請求項２又は請求項３記載の
除去方法において、加熱分解に際して水洗後の被処理ガ
スと混合するガスはＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10又は
ＮＨ3ガスのいずれか、又はこれら２種以上の混合ガス
であることを特徴とする。
【００１６】請求項５記載のパーフルオロカーボンの除
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バ(1)と、第１の水スクラバ(1)の下流側に設けられたガ
ス分解塔(2)と、該ガス分解塔(2)の下流側に設けられた
第２の水スクラバ(3)と、該第２の水スクラバ(3)の下流
側に設けられ処理済みガスを外部空気存在下で燃焼させ
るための燃焼塔(4)を備えており、前記ガス分解塔(2)
は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス
又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混
合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下
で加熱分解することが可能であることを特徴とする。
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バ(1)と、第１の水スクラバ(1)の下流側に設けられたガ
ス分解塔(2)と、該ガス分解塔(2)の下流側に設けられた
第２の水スクラバ(3)と、該第２の水スクラバ(3)の下流
側に設けられ処理済みガスを外部空気存在下で燃焼させ
るための燃焼塔(4)を備えており、前記ガス分解塔(2)
は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス
又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混
合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下
で加熱分解することが可能であることを特徴とする。
【００１７】請求項６記載のパーフルオロカーボンの除
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス分解
塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられ処理済みガスを
外部空気存在下で燃焼させるための燃焼塔と、該燃焼塔
の下流側に設けられた第２の水スクラバを備えており、
前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であることを
特徴とする。
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス分解
塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられ処理済みガスを
外部空気存在下で燃焼させるための燃焼塔と、該燃焼塔
の下流側に設けられた第２の水スクラバを備えており、
前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であることを
特徴とする。
【００１８】請求項７記載のパーフルオロカーボンの除
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス分解
塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられＣａＯ又はＣａ
ＣＯ3粒状体が充填された吸着塔と、処理済みガスを外
部空気存在下で燃焼させるために該吸着塔の下流側に設
けられた燃焼塔を備えており、前記ガス分解塔は、低級
飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ
3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスと
混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解することが可能であることを特徴とする。
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス分解
塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられＣａＯ又はＣａ
ＣＯ3粒状体が充填された吸着塔と、処理済みガスを外
部空気存在下で燃焼させるために該吸着塔の下流側に設
けられた燃焼塔を備えており、前記ガス分解塔は、低級
飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又はＮＨ
3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混合ガスと
混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下で加熱分
解することが可能であることを特徴とする。
【００１９】請求項８記載のパーフルオロカーボンの除
去装置は、請求項６の除去装置において、ガス分解塔(1
2)と燃焼塔(14)とが耐熱性を有する隔壁(13)を介して一
体に形成されてなるガス分解燃焼塔(11)を備えたことを
特徴とする。
去装置は、請求項６の除去装置において、ガス分解塔(1
2)と燃焼塔(14)とが耐熱性を有する隔壁(13)を介して一
体に形成されてなるガス分解燃焼塔(11)を備えたことを
特徴とする。
【００２０】請求項９記載のパーフルオロカーボンの除
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バ(31)と、第１の水スクラバ(31)の下流側に設けられた
ガス分解燃焼塔(21)と、該ガス分解燃焼塔(21)の下流側
に設けられた第２の水スクラバ(32)を備えており、ガス
分解燃焼塔(21)は第１の水スクラバ(31)及び第２の水ス
クラバ(32)の上方に配されており、ガス分解燃焼塔(21)
はガス分解塔(22)と、該ガス分解塔(22)の下流側に位置
し耐熱性を有する隔壁(23)により該ガス分解塔(22)と上
端部が連通した状態で区画された燃焼塔(24)を有し、ガ
ス分解燃焼塔には前記隔壁を貫通するように水平方向に
複数本の電気ヒータ(26)が設置されており、該電気ヒー
タ(26)の下方には熱遮蔽効果を有する耐熱棒(29)が水平
方向に複数本設置されており、前記ガス分解塔(22)は、
低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又は
ＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混合ガ
スと混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下で加
熱分解することが可能であり、前記燃焼塔(24)はガス分
解塔(22)で加熱分解処理されたガスを外部空気存在下で
燃焼させることができることを特徴とする。
去装置は、被処理ガスを水洗するための第１の水スクラ
バ(31)と、第１の水スクラバ(31)の下流側に設けられた
ガス分解燃焼塔(21)と、該ガス分解燃焼塔(21)の下流側
に設けられた第２の水スクラバ(32)を備えており、ガス
分解燃焼塔(21)は第１の水スクラバ(31)及び第２の水ス
クラバ(32)の上方に配されており、ガス分解燃焼塔(21)
はガス分解塔(22)と、該ガス分解塔(22)の下流側に位置
し耐熱性を有する隔壁(23)により該ガス分解塔(22)と上
端部が連通した状態で区画された燃焼塔(24)を有し、ガ
ス分解燃焼塔には前記隔壁を貫通するように水平方向に
複数本の電気ヒータ(26)が設置されており、該電気ヒー
タ(26)の下方には熱遮蔽効果を有する耐熱棒(29)が水平
方向に複数本設置されており、前記ガス分解塔(22)は、
低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガス又は
ＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の混合ガ
スと混合された被処理ガスを遊離Ｏ2の無い状態下で加
熱分解することが可能であり、前記燃焼塔(24)はガス分
解塔(22)で加熱分解処理されたガスを外部空気存在下で
燃焼させることができることを特徴とする。
【００２１】上記の発明の主要な単位操作は次の３段階
になる。 (a) ＰＦＣの熱分解 (b) 発生フッ素化合物の洗浄排気又は固定化除去 (c) その他の可燃性成分の燃焼除去 本発明の最も重要なる構成は上記(a)のＰＦＣの熱分解
であり、通常の単純熱分解で必要とされる雰囲気温度を
大幅に下回る温度領域で90％以上の除去率［｛除去装置
導入ガス中のＰＦＣ濃度−（放出ガス中のＰＦＣ濃度／
除去装置導入ガス中のＰＦＣ濃度）｝×100］で処理で
きる技術の構築にある。
になる。 (a) ＰＦＣの熱分解 (b) 発生フッ素化合物の洗浄排気又は固定化除去 (c) その他の可燃性成分の燃焼除去 本発明の最も重要なる構成は上記(a)のＰＦＣの熱分解
であり、通常の単純熱分解で必要とされる雰囲気温度を
大幅に下回る温度領域で90％以上の除去率［｛除去装置
導入ガス中のＰＦＣ濃度−（放出ガス中のＰＦＣ濃度／
除去装置導入ガス中のＰＦＣ濃度）｝×100］で処理で
きる技術の構築にある。
【００２２】本発明の骨子を形成するＰＦＣの熱分解は
熱源として電気ヒータ又はＬＰＧ，ＬＮＧのような液体
燃料、ＣＨ4，Ｈ2，ＣＯのようなガス状燃料を熱源とし
た火炎燃焼のいずれの手段を用いても良く、加熱に用い
る熱源の位置は反応塔の外部でも内部でもよい。
熱源として電気ヒータ又はＬＰＧ，ＬＮＧのような液体
燃料、ＣＨ4，Ｈ2，ＣＯのようなガス状燃料を熱源とし
た火炎燃焼のいずれの手段を用いても良く、加熱に用い
る熱源の位置は反応塔の外部でも内部でもよい。
【００２３】ガス分解塔の空間にＰＦＣを主成分とし、
通常キャリアガスとしてのＮ2が混合された被処理ガス
を導入する。更にそこに低級の飽和又は不飽和炭化水素
（ここで低級とはＣ1〜Ｃ8成分のものを指すが、特にＣ
1〜Ｃ4成分の飽和炭化水素が好ましい）又はＮＨ3のい
ずれか、又はこれらの混合ガスを同時に供給する。
通常キャリアガスとしてのＮ2が混合された被処理ガス
を導入する。更にそこに低級の飽和又は不飽和炭化水素
（ここで低級とはＣ1〜Ｃ8成分のものを指すが、特にＣ
1〜Ｃ4成分の飽和炭化水素が好ましい）又はＮＨ3のい
ずれか、又はこれらの混合ガスを同時に供給する。
【００２４】その場合、例えばＣＶＤ内でＯ2又はＯ3を
併用した場合、排ガスとしてその使用残ガスがガス分解
塔に流入するが、それ以外は意図的にＯ2，Ｏ3又は外部
空気を注入することはなく、少なくともガス分解塔内雰
囲気を酸化状態にしないことが一つの条件となる。
併用した場合、排ガスとしてその使用残ガスがガス分解
塔に流入するが、それ以外は意図的にＯ2，Ｏ3又は外部
空気を注入することはなく、少なくともガス分解塔内雰
囲気を酸化状態にしないことが一つの条件となる。
【００２５】かかる状況下において、被処理ガス中のＰ
ＦＣ濃度，処理ガス風量，ガス分解塔内空間温度が所定
条件とするとＰＦＣが分解するが、この場合の雰囲気温
度はＰＦＣ単独又は酸化雰囲気系での処理温度よりも数
100℃低い温度においても、ＰＦＣをほぼ完全に除去で
きることが確認できた。
ＦＣ濃度，処理ガス風量，ガス分解塔内空間温度が所定
条件とするとＰＦＣが分解するが、この場合の雰囲気温
度はＰＦＣ単独又は酸化雰囲気系での処理温度よりも数
100℃低い温度においても、ＰＦＣをほぼ完全に除去で
きることが確認できた。
【００２６】これは、ＰＦＣの分解処理剤として導入し
た炭化水素やＮＨ3が非酸化性雰囲気下で熱分解を起こ
し（例えば、プロパンを使用した場合、メタン，エタ
ン，エチレン，プロレピン，水素のような多種の分解物
が生成する）、その分解過程で発生するラジカル状態の
活性水素がＰＦＣの分解に寄与し、ＰＦＣのＦ成分がＦ
2又はＨＦとして単離されるためであると考えられる。
た炭化水素やＮＨ3が非酸化性雰囲気下で熱分解を起こ
し（例えば、プロパンを使用した場合、メタン，エタ
ン，エチレン，プロレピン，水素のような多種の分解物
が生成する）、その分解過程で発生するラジカル状態の
活性水素がＰＦＣの分解に寄与し、ＰＦＣのＦ成分がＦ
2又はＨＦとして単離されるためであると考えられる。
【００２７】尚、ＰＦＣ単独又は酸化雰囲気系では、除
去率は使用材料の限界に近い高温域を使用しても80％を
越える結果を達成することは至難であり、ガス分解塔内
における化合物の分解機構は本発明とは全く異なること
を示している。
去率は使用材料の限界に近い高温域を使用しても80％を
越える結果を達成することは至難であり、ガス分解塔内
における化合物の分解機構は本発明とは全く異なること
を示している。
【００２８】本発明によりガス分解塔から排出される処
理後のガスは、Ｆ2又はＨＦと、分解処理剤の炭化水素
分解ガス及び条件に応じてカーボン煤となる。そして、
両成分のＦ系排ガスと可燃性ガスとを夫々無害に処理す
る。
理後のガスは、Ｆ2又はＨＦと、分解処理剤の炭化水素
分解ガス及び条件に応じてカーボン煤となる。そして、
両成分のＦ系排ガスと可燃性ガスとを夫々無害に処理す
る。
【００２９】すなわち、前者は水スクラバを通して水に
吸収溶解させるか、又はＣａＯもしくはＣａＣＯ3の固
体吸収剤で化学吸着させて分離し、系外に排気する。後
者は外部空気の存在下で燃焼させ、最終処理ガスを大気
放出する。
吸収溶解させるか、又はＣａＯもしくはＣａＣＯ3の固
体吸収剤で化学吸着させて分離し、系外に排気する。後
者は外部空気の存在下で燃焼させ、最終処理ガスを大気
放出する。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好適な実施例を用
いて説明する。
いて説明する。
【００３１】本発明の除去装置では(a)ＰＦＣの熱分
解、(b)発生フッ素化合物の洗浄排気又は固定化除去、
(c)その他の可燃性成分の燃焼除去、の３要素を実行す
る各種装置をキャビネットに一体に収納している。
解、(b)発生フッ素化合物の洗浄排気又は固定化除去、
(c)その他の可燃性成分の燃焼除去、の３要素を実行す
る各種装置をキャビネットに一体に収納している。
【００３２】図１は本発明の除去装置の概要を示した図
である。図中、(1)はガス分解塔(2)の前段（上流側）に
設けられた前部水スクラバ（第１の水スクラバ）であ
る。ＰＦＣ含有被処理ガス導入管(5)を通って送られて
きたＰＦＣ含有被処理ガスは、最初にこの前部水スクラ
バ(1)に導かれて水洗される。
である。図中、(1)はガス分解塔(2)の前段（上流側）に
設けられた前部水スクラバ（第１の水スクラバ）であ
る。ＰＦＣ含有被処理ガス導入管(5)を通って送られて
きたＰＦＣ含有被処理ガスは、最初にこの前部水スクラ
バ(1)に導かれて水洗される。
【００３３】前部水スクラバ(1)から排出された被処理
ガスは、水槽(10)を通ってガス分解塔(2)に送られる。
ガス分解塔(2)における加熱は外部加熱方式でも内部加
熱方式でも良い。いずれの場合でもガス分解塔内部(2)
には腐食性を有するＦ2及び又はＨＦが発生し、金属材
料ではこれらに侵されるので、インコネル（商標）の如
き高Ｎｉ含有合金又は内面をAl2O3主体のセラミックで
コーティングする必要がある。電熱ヒータを内部に設け
る場合にはヒータ保護のためにAl2O3系セラミック保護
管内に発熱体を挿填する。
ガスは、水槽(10)を通ってガス分解塔(2)に送られる。
ガス分解塔(2)における加熱は外部加熱方式でも内部加
熱方式でも良い。いずれの場合でもガス分解塔内部(2)
には腐食性を有するＦ2及び又はＨＦが発生し、金属材
料ではこれらに侵されるので、インコネル（商標）の如
き高Ｎｉ含有合金又は内面をAl2O3主体のセラミックで
コーティングする必要がある。電熱ヒータを内部に設け
る場合にはヒータ保護のためにAl2O3系セラミック保護
管内に発熱体を挿填する。
【００３４】Ｎ2を代表とする不活性ガスをキャリヤー
としてＣＦ4，Ｃ2Ｆ6を代表とするＰＦＣの使用済みガ
スをガス分解塔(2)に導入するが、その場合ＣＶＤにお
いて使用されたＯ2，Ｏ3の如き酸化剤の残ガスは同時に
除去装置に導入されることとなる。しかしながら、あえ
てＯ2又は空気の如き酸化剤の追加導入は行わない。
としてＣＦ4，Ｃ2Ｆ6を代表とするＰＦＣの使用済みガ
スをガス分解塔(2)に導入するが、その場合ＣＶＤにお
いて使用されたＯ2，Ｏ3の如き酸化剤の残ガスは同時に
除去装置に導入されることとなる。しかしながら、あえ
てＯ2又は空気の如き酸化剤の追加導入は行わない。
【００３５】そして、積極的に還元性雰囲気形成剤とし
て低級（Ｃ1〜Ｃ8成分）の飽和又は不飽和炭化水素又は
ＮＨ3、又はこれらの混合ガスを、還元性雰囲気形成剤
導入管(6)を通してガス分解塔(2)に導入する。
て低級（Ｃ1〜Ｃ8成分）の飽和又は不飽和炭化水素又は
ＮＨ3、又はこれらの混合ガスを、還元性雰囲気形成剤
導入管(6)を通してガス分解塔(2)に導入する。
【００３６】低級の飽和又は不飽和炭化水素としては、
メタン，エタン，プロパン，ｎ−又はiso−（以下同
様）ブタン，ペンタン，ヘキサン，ヘプタン，オクタ
ン，エチレン，プロピレン，ブチレン，ブタジエン更に
ベンゼン，トルエン，キシレンの如き芳香族炭化水素も
使用することができる。又、都市ガスも用いることがで
きる。
メタン，エタン，プロパン，ｎ−又はiso−（以下同
様）ブタン，ペンタン，ヘキサン，ヘプタン，オクタ
ン，エチレン，プロピレン，ブチレン，ブタジエン更に
ベンゼン，トルエン，キシレンの如き芳香族炭化水素も
使用することができる。又、都市ガスも用いることがで
きる。
【００３７】但し、炭化水素のＣとＨとの比率におい
て、Ｃが多いほど残部のＣが多くなり、煤が生じやすい
ので、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等を使用すること
が好ましい。
て、Ｃが多いほど残部のＣが多くなり、煤が生じやすい
ので、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10等を使用すること
が好ましい。
【００３８】又、ＮＨ3も炭化水素と同様に複数水素を
結合した水素供給体としての働きを有しているので、同
様に還元性雰囲気形成剤として用いることができる。更
に、ＮＨ3を用いた場合には、ガス分解塔で生成したＨ
Ｆを中和してＮＨ4Ｆの塩を形成することにより、装置
材料の腐食防止に効果を奏することが期待できる。
結合した水素供給体としての働きを有しているので、同
様に還元性雰囲気形成剤として用いることができる。更
に、ＮＨ3を用いた場合には、ガス分解塔で生成したＨ
Ｆを中和してＮＨ4Ｆの塩を形成することにより、装置
材料の腐食防止に効果を奏することが期待できる。
【００３９】還元性雰囲気形成剤としては上記の何れか
１種類のガスを単独に使用しても良いし、２種以上を混
合して用いても良い。
１種類のガスを単独に使用しても良いし、２種以上を混
合して用いても良い。
【００４０】本発明において除去しうるＰＦＣの濃度は
広範囲にわたっており、100ppm〜５％の範囲では少なく
とも90％以上除去できる。100ppm以下や５％以上の濃度
域でも除去可能であるが、90％以上の除去率を達成でき
ない場合がある。
広範囲にわたっており、100ppm〜５％の範囲では少なく
とも90％以上除去できる。100ppm以下や５％以上の濃度
域でも除去可能であるが、90％以上の除去率を達成でき
ない場合がある。
【００４１】本発明における処理ガス風量は５〜700リ
ットル／minの範囲が好ましい。５リットル／min以下で
も処理は可能であるが装置のエネルギー効率が低く無駄
な稼働となる。又、700リットル／min以上の場合は処理
ガスに対するエネルギーの伝達が不十分となり、除去率
は低下する傾向にある。
ットル／minの範囲が好ましい。５リットル／min以下で
も処理は可能であるが装置のエネルギー効率が低く無駄
な稼働となる。又、700リットル／min以上の場合は処理
ガスに対するエネルギーの伝達が不十分となり、除去率
は低下する傾向にある。
【００４２】ＰＦＣの分解にあたり共存させる還元性雰
囲気形成剤のガス量はＰＦＣ１molに対し、0.1〜３mol
が適量である。0.1mol以下の使用では本発明の目的であ
る分解温度を下げ除去率を高める効果において不十分で
あり、３mol以上の場合はＰＦＣ除去率90％以上の処理
ができるが、処理排ガス中に煤の如き熱分解物の発生が
増え、炭化水素の無駄と処理済みガスの後工程が煩雑と
なり好ましくない。
囲気形成剤のガス量はＰＦＣ１molに対し、0.1〜３mol
が適量である。0.1mol以下の使用では本発明の目的であ
る分解温度を下げ除去率を高める効果において不十分で
あり、３mol以上の場合はＰＦＣ除去率90％以上の処理
ができるが、処理排ガス中に煤の如き熱分解物の発生が
増え、炭化水素の無駄と処理済みガスの後工程が煩雑と
なり好ましくない。
【００４３】分解塔内の温度は熱源を塔の内外いずれに
置く場合も本発明方法でない単純熱分解（酸化分解を含
む）に比べ数100℃の低温域においても処理可能であ
る。
置く場合も本発明方法でない単純熱分解（酸化分解を含
む）に比べ数100℃の低温域においても処理可能であ
る。
【００４４】単純熱分解の場合、例えばＣ2Ｆ6において
は一例として1100〜1200℃の温度域で除去率80〜85%に
しかならず、更に処理済みガス中にＣＦ4の副生物が現
れてくる。又、ＣＦ4の場合は、1400℃の温度領域にお
いても除去率はせいぜい70％止まりであり、本発明が目
的としている90％には程遠い。電熱ヒータを熱源にした
場合、1400℃前後での長時間使用は技術的に困難であ
り、好ましくは1100℃以下の使用に止めるべきである。
は一例として1100〜1200℃の温度域で除去率80〜85%に
しかならず、更に処理済みガス中にＣＦ4の副生物が現
れてくる。又、ＣＦ4の場合は、1400℃の温度領域にお
いても除去率はせいぜい70％止まりであり、本発明が目
的としている90％には程遠い。電熱ヒータを熱源にした
場合、1400℃前後での長時間使用は技術的に困難であ
り、好ましくは1100℃以下の使用に止めるべきである。
【００４５】それに対して本発明によれば、従来のＰＦ
Ｃ単独又はＯ2共存下における分解反応より低温におい
て除去が可能であり、例えばＣ2Ｆ6では850℃で十分で
あり、ＣＦ4では1000〜1200℃で90％以上の除去率で処
理が可能である。
Ｃ単独又はＯ2共存下における分解反応より低温におい
て除去が可能であり、例えばＣ2Ｆ6では850℃で十分で
あり、ＣＦ4では1000〜1200℃で90％以上の除去率で処
理が可能である。
【００４６】分解塔に導入した炭化水素は、もしＣＶＤ
のクリーニング工程においてＰＦＣの酸化用としてＯ2
又はＯ3を使用した場合、その残量があれば反応により
消滅し、更に付与された温度で熱分解し各種成分に分解
する。
のクリーニング工程においてＰＦＣの酸化用としてＯ2
又はＯ3を使用した場合、その残量があれば反応により
消滅し、更に付与された温度で熱分解し各種成分に分解
する。
【００４７】例えばプロパンの場合、780℃で熱分解
し、メタン，エタン，エチレン，プロピレン，水素，炭
素の如き物質に変換する。その過程でＣ2Ｆ6，ＣＦ4の
如きＰＦＣも分解過程に関与し、Ｆ2又はＨＦの形でＦ
成分が脱離される。
し、メタン，エタン，エチレン，プロピレン，水素，炭
素の如き物質に変換する。その過程でＣ2Ｆ6，ＣＦ4の
如きＰＦＣも分解過程に関与し、Ｆ2又はＨＦの形でＦ
成分が脱離される。
【００４８】ガス分解塔で処理されたＰＦＣのフッ素成
分はＦ2又は／及びＨＦの形で排気される。この処理済
ガスは後部水スクラバ（第２の水スクラバ）(3)を通す
ことにより水中にＦ成分を溶解せしめるか、ＣａＯ又は
ＣａＣＯ3の固形充填物を有する吸着塔に導きＣａＦ2の
形で吸着除去される。
分はＦ2又は／及びＨＦの形で排気される。この処理済
ガスは後部水スクラバ（第２の水スクラバ）(3)を通す
ことにより水中にＦ成分を溶解せしめるか、ＣａＯ又は
ＣａＣＯ3の固形充填物を有する吸着塔に導きＣａＦ2の
形で吸着除去される。
【００４９】上記いずれかの方法でＦ成分を無くしたガ
ス体は、処理済ガス燃焼塔(4)に送られる。ここで空気
導入管(9)を通って送られてきた外部空気と混合され、
可燃成分が燃焼され最終的にＣＯ2，Ｈ2Ｏに戻した後に
大気放出ガス放出管(8)を通して大気放出される。図中
において(7)は吸引ファンである。
ス体は、処理済ガス燃焼塔(4)に送られる。ここで空気
導入管(9)を通って送られてきた外部空気と混合され、
可燃成分が燃焼され最終的にＣＯ2，Ｈ2Ｏに戻した後に
大気放出ガス放出管(8)を通して大気放出される。図中
において(7)は吸引ファンである。
【００５０】尚、処理済ガス燃焼塔(4)と後部水スクラ
バ(3)の位置を逆転させて、ガス分解塔で処理されたガ
スを処理済ガス燃焼塔(4)で燃焼してから後部水スクラ
バ(3)を通して冷却して大気放出するようにしても良
い。すなわち、処理済ガス燃焼塔(4)と後部水スクラバ
(3)は直列に配されていれば、いずれが先でも良い。
バ(3)の位置を逆転させて、ガス分解塔で処理されたガ
スを処理済ガス燃焼塔(4)で燃焼してから後部水スクラ
バ(3)を通して冷却して大気放出するようにしても良
い。すなわち、処理済ガス燃焼塔(4)と後部水スクラバ
(3)は直列に配されていれば、いずれが先でも良い。
【００５１】［実施例１］本実施例は、第１の水スクラ
バ、ガス分解塔、第２の水スクラバ、燃焼塔の順に処理
する場合の実施例である。
バ、ガス分解塔、第２の水スクラバ、燃焼塔の順に処理
する場合の実施例である。
【００５２】ＣＦ4が１％，Ｎ2が99％の混合ガス30リッ
トル／minを前部水スクラバ（第１の水スクラバ）を経
由させ水洗してからガス分解塔に通した。このガス分解
塔は内壁をアルミナ質キャスタブル耐火材で被覆し、そ
の内部に棒状の電気ヒータ（アルミナ質保護管に封入）
１５本を立てて懸垂状態で保持した構造になっている。
トル／minを前部水スクラバ（第１の水スクラバ）を経
由させ水洗してからガス分解塔に通した。このガス分解
塔は内壁をアルミナ質キャスタブル耐火材で被覆し、そ
の内部に棒状の電気ヒータ（アルミナ質保護管に封入）
１５本を立てて懸垂状態で保持した構造になっている。
【００５３】ガス分解塔に還元性雰囲気形成剤として90
％プロパン，10％ n-ブタンの混合ガスを0.3リットル／
minで供給した。ヒータ表面温度は、1100℃に保持し
た。キャビネット外部に設けたファンにより吸引し、系
内部を負圧に保った状態で後部水スクラバ（第２の水ス
クラバ）を通して処理後副生したＦ2及びＨＦを水に吸
収溶解させた。この場合の使用水量は10リットル／min
とした。
％プロパン，10％ n-ブタンの混合ガスを0.3リットル／
minで供給した。ヒータ表面温度は、1100℃に保持し
た。キャビネット外部に設けたファンにより吸引し、系
内部を負圧に保った状態で後部水スクラバ（第２の水ス
クラバ）を通して処理後副生したＦ2及びＨＦを水に吸
収溶解させた。この場合の使用水量は10リットル／min
とした。
【００５４】次いで、第２の水スクラバで洗浄後のガス
を内部温度が500℃に保たれた燃焼塔に導き、外部から
導いた空気と共存下で酸化燃焼せしめた。処理済みガス
中のＣＦ4濃度を測定したところ、50ppmであり、ＣＦ4
の除去率は99.5％であった。
を内部温度が500℃に保たれた燃焼塔に導き、外部から
導いた空気と共存下で酸化燃焼せしめた。処理済みガス
中のＣＦ4濃度を測定したところ、50ppmであり、ＣＦ4
の除去率は99.5％であった。
【００５５】［比較例１］実施例１と同じＣＦ4組成の
ガスを実施例１と同じ除去装置に30リットル／minの風
量で供給した。そして、ヒータ表面温度を1100℃に保
ち、還元性雰囲気形成剤としての炭化水素ガス等は全く
供給せず、処理後のガス中ＣＦ4の濃度を測定したとこ
ろ9100ppmであった。すなわち、除去率は僅か９％に止
まった。
ガスを実施例１と同じ除去装置に30リットル／minの風
量で供給した。そして、ヒータ表面温度を1100℃に保
ち、還元性雰囲気形成剤としての炭化水素ガス等は全く
供給せず、処理後のガス中ＣＦ4の濃度を測定したとこ
ろ9100ppmであった。すなわち、除去率は僅か９％に止
まった。
【００５６】更に上記条件下ヒータ表面温度を瞬間的に
1450℃まで上昇せしめて処理後のガス濃度を測定したと
ころ、3200ppmであり、除去率は68％となった。
1450℃まで上昇せしめて処理後のガス濃度を測定したと
ころ、3200ppmであり、除去率は68％となった。
【００５７】この温度条件下外部より空気を５リットル
／min追加供給して処理した後、処理済みガス中のＣＦ4
濃度を測定したところ、3000ppm、すなわち除去率70％
であった。
／min追加供給して処理した後、処理済みガス中のＣＦ4
濃度を測定したところ、3000ppm、すなわち除去率70％
であった。
【００５８】以上の結果より、本発明は比較例より350
℃も温度を下げた状態であるにもかかわらず、殆ど完全
にＰＦＣの除去ができることがわかる。このように300
〜400℃も低い温度で目的が達成できるので、エネルギ
ーコストを低くすることができ、装置の耐熱性等の観点
から材料選択の範囲も広くなる。
℃も温度を下げた状態であるにもかかわらず、殆ど完全
にＰＦＣの除去ができることがわかる。このように300
〜400℃も低い温度で目的が達成できるので、エネルギ
ーコストを低くすることができ、装置の耐熱性等の観点
から材料選択の範囲も広くなる。
【００５９】［実施例２］本実施例も、第１の水スクラ
バ、ガス分解塔、第２の水スクラバ、燃焼塔の順に処理
する場合の実施例であるが、実施例１とは処理対象のＰ
ＦＣと、使用する還元性雰囲気形成剤が異なる。
バ、ガス分解塔、第２の水スクラバ、燃焼塔の順に処理
する場合の実施例であるが、実施例１とは処理対象のＰ
ＦＣと、使用する還元性雰囲気形成剤が異なる。
【００６０】Ｃ2Ｆ6が２％，Ｎ2が97.9％，酸素0.1％よ
りなる混合ガス100リットル／minを前部スクラバを経由
させた後にガス分解塔に供給した。
りなる混合ガス100リットル／minを前部スクラバを経由
させた後にガス分解塔に供給した。
【００６１】このガス分解塔はＳＵＳ316Ｌで構成さ
れ、その内壁をアルミナ質キャスタブル耐火材で覆い、
塔の外周に電熱ヒーター線を巻き付け、外部より加熱す
る構造になっている。
れ、その内壁をアルミナ質キャスタブル耐火材で覆い、
塔の外周に電熱ヒーター線を巻き付け、外部より加熱す
る構造になっている。
【００６２】このガス分解塔の内部に還元性雰囲気形成
剤としてメタン88％，エタン６％，プロパン４％，ブタ
ン２％よりなる都市ガス(13A)を４リットル／min供給し
た。ガス分解塔の内部空間温度は850℃に保つようにし
た。処理済みガスは後部水スクラバ（供給水15リットル
／min）で洗浄後、外部からの空気が供給された600℃に
保たれた燃焼塔に通して排気した。
剤としてメタン88％，エタン６％，プロパン４％，ブタ
ン２％よりなる都市ガス(13A)を４リットル／min供給し
た。ガス分解塔の内部空間温度は850℃に保つようにし
た。処理済みガスは後部水スクラバ（供給水15リットル
／min）で洗浄後、外部からの空気が供給された600℃に
保たれた燃焼塔に通して排気した。
【００６３】尚、本条件下では後部水スクラバにて煤
（微粉状炭素）が水中に浮遊し、霧状の煤が燃焼塔に移
行して除去された。
（微粉状炭素）が水中に浮遊し、霧状の煤が燃焼塔に移
行して除去された。
【００６４】大気放出ガス中のＣ2Ｆ6濃度を測定したと
ころ400ppmであり、除去率は９８％となった。尚、処理
ガス中にはＣＦ4の存在は認められなかった。
ころ400ppmであり、除去率は９８％となった。尚、処理
ガス中にはＣＦ4の存在は認められなかった。
【００６５】［実施例３］上記実施例２の条件において
後部水スクラバの代わりに大豆大で粒状のＣａＯを充填
した吸着塔に備えた装置を用い、ガス分解塔で処理した
ガスをこの吸着塔に通過させた。外部ファンで吸引した
条件下、排出ガス中には酸性成分は全く認められなかっ
た。
後部水スクラバの代わりに大豆大で粒状のＣａＯを充填
した吸着塔に備えた装置を用い、ガス分解塔で処理した
ガスをこの吸着塔に通過させた。外部ファンで吸引した
条件下、排出ガス中には酸性成分は全く認められなかっ
た。
【００６６】［比較例２］都市ガスを供給しない以外は
実施例２と同一条件下でＰＦＣの排ガスを処理した。大
気放出ガス中のＣ2Ｆ6の濃度を測定したところ1.76％残
存した。すなわち、除去率は１２％であった。又、処理
ガス中にはＣＦ4が新たに副生していた。それ故、ＰＦ
Ｃの除去率は先述の１２％よりも更に悪くなる。
実施例２と同一条件下でＰＦＣの排ガスを処理した。大
気放出ガス中のＣ2Ｆ6の濃度を測定したところ1.76％残
存した。すなわち、除去率は１２％であった。又、処理
ガス中にはＣＦ4が新たに副生していた。それ故、ＰＦ
Ｃの除去率は先述の１２％よりも更に悪くなる。
【００６７】上記条件下において塔内空間温度を1150℃
に保つ以外は同一条件としてＣ2Ｆ6の除去を行ったとこ
ろ、排ガス中のＣ2Ｆ6濃度は4000ppmを示し、除去率は8
0％であった。又、ＣＦ4成分の副生も確認された。
に保つ以外は同一条件としてＣ2Ｆ6の除去を行ったとこ
ろ、排ガス中のＣ2Ｆ6濃度は4000ppmを示し、除去率は8
0％であった。又、ＣＦ4成分の副生も確認された。
【００６８】［実施例４］本実施例は装置の変形例であ
り、図２は本実施例の装置の概要を示した図であり、図
中(A)は平面図、(B)は正面図である。
り、図２は本実施例の装置の概要を示した図であり、図
中(A)は平面図、(B)は正面図である。
【００６９】同図中において、(11)はガス分解燃焼塔で
あり、ガス分解塔としての役割を有するガス分解室(12)
と燃焼塔としての役割を有する燃焼室(14)とが耐熱性を
有する隔壁(13)を介して隣接して一体に設けられてい
る。すなわち、本実施例の装置においては、ガス分解燃
焼塔(11)はガス分解塔と燃焼塔とが隔壁を介して一体に
形成されたものであると考えることができる。（このこ
とは後述する実施例５も同様である。）隔壁(13)はセラ
ミック質材料よりなり、例えばカオウール製ブランケッ
ト等を使用することができる。
あり、ガス分解塔としての役割を有するガス分解室(12)
と燃焼塔としての役割を有する燃焼室(14)とが耐熱性を
有する隔壁(13)を介して隣接して一体に設けられてい
る。すなわち、本実施例の装置においては、ガス分解燃
焼塔(11)はガス分解塔と燃焼塔とが隔壁を介して一体に
形成されたものであると考えることができる。（このこ
とは後述する実施例５も同様である。）隔壁(13)はセラ
ミック質材料よりなり、例えばカオウール製ブランケッ
ト等を使用することができる。
【００７０】ガス分解燃焼塔(11)の周囲はセラミック系
内張断熱層(15)が配されている。(16)はヒーター、(17)
は炭化水素ガス導入管、(18)は空気導入管である。
内張断熱層(15)が配されている。(16)はヒーター、(17)
は炭化水素ガス導入管、(18)は空気導入管である。
【００７１】前部水スクラバ(1)を経由してガス分解室
(12)に導入された被処理ガスは、ガス分解室(12)で還元
雰囲気下分解処理され、熱エネルギーを保有したままで
隔壁(13)上部の隙間から隣接する燃焼室(14)に流入し、
酸化雰囲気下で燃焼処理され、その後下流に設けられた
水スクラバ(3)で冷却，洗浄後大気放出される。
(12)に導入された被処理ガスは、ガス分解室(12)で還元
雰囲気下分解処理され、熱エネルギーを保有したままで
隔壁(13)上部の隙間から隣接する燃焼室(14)に流入し、
酸化雰囲気下で燃焼処理され、その後下流に設けられた
水スクラバ(3)で冷却，洗浄後大気放出される。
【００７２】ガス分解室(12)と燃焼室(14)とは隔壁(13)
を隔てて隣接しており、しかも両者間には水スクラバが
存在せず一旦冷却されることがないので、エネルギー消
費を低減することができる。
を隔てて隣接しており、しかも両者間には水スクラバが
存在せず一旦冷却されることがないので、エネルギー消
費を低減することができる。
【００７３】このような装置構成とすると、図１に示し
た標準型の装置のようにガス分解部塔(2)と燃焼塔(4)と
を個別に設けた場合よりも、装置全体をコンパクトにす
ることができ、設置床面積を縮小することができる。
た標準型の装置のようにガス分解部塔(2)と燃焼塔(4)と
を個別に設けた場合よりも、装置全体をコンパクトにす
ることができ、設置床面積を縮小することができる。
【００７４】又、ガス分解燃焼塔(11)の直下に水槽を設
ける必要がなく、真下から横にずらした位置に設置可能
であるので、上部の高熱部からの輻射熱が水槽の水を暖
めることによる熱エネルギーの浪費も省くことができ
る。
ける必要がなく、真下から横にずらした位置に設置可能
であるので、上部の高熱部からの輻射熱が水槽の水を暖
めることによる熱エネルギーの浪費も省くことができ
る。
【００７５】更に、空気導入管(18)を通して燃焼室(14)
に導入された外部空気は燃焼室(14)内を下方に移動する
間に隔壁(13)を介してガス分解室(12)からの熱エネルギ
ーを受けて加熱されるので、より一層の使用エネルギー
の低減を図ることができる。
に導入された外部空気は燃焼室(14)内を下方に移動する
間に隔壁(13)を介してガス分解室(12)からの熱エネルギ
ーを受けて加熱されるので、より一層の使用エネルギー
の低減を図ることができる。
【００７６】次に本実施例と、図１に示した装置のよう
にガス分解部塔(2)と燃焼塔(4)とを個別に設け、ガス分
解部塔(2)と燃焼塔(4)との間に水スクラバを配した独立
タイプのものについて除去率や使用エネルギーについて
比較した。
にガス分解部塔(2)と燃焼塔(4)とを個別に設け、ガス分
解部塔(2)と燃焼塔(4)との間に水スクラバを配した独立
タイプのものについて除去率や使用エネルギーについて
比較した。
【００７７】まず独立タイプにおいて、ＣＦ4が1.5%、
Ｎ2が98.5%の混合ガス６０リットル／minを分解塔(2)に
通し、これに還元性雰囲気形成剤として90%プロパン、1
0%ｎ−ブタンの混合ガスを0.6リットル／min供給し、ヒ
ーター温度1300℃に保持した。
Ｎ2が98.5%の混合ガス６０リットル／minを分解塔(2)に
通し、これに還元性雰囲気形成剤として90%プロパン、1
0%ｎ−ブタンの混合ガスを0.6リットル／min供給し、ヒ
ーター温度1300℃に保持した。
【００７８】燃焼塔(4)から排出されるガスを分析した
ところ、500ppmになっており、ＣＦ4の除去率は96.7%で
あった。又、定常状態における電力消費量は７kW/hであ
った。
ところ、500ppmになっており、ＣＦ4の除去率は96.7%で
あった。又、定常状態における電力消費量は７kW/hであ
った。
【００７９】この分解塔(2)内容積は２４リットルであ
り、処理ガス流量は60.6リットル／mim＝3636リットル
／hrであるので、ＳＶ（space velocity）＝3636/24＝
151.5hr-1 となる。
り、処理ガス流量は60.6リットル／mim＝3636リットル
／hrであるので、ＳＶ（space velocity）＝3636/24＝
151.5hr-1 となる。
【００８０】一方、本実施例の装置に対しても上記と同
じガス組成及びヒーター温度を保持せしめ、ＣＦ4の除
去を行ったところ、処理済みガス中のＣＦ4濃度は400pp
mとなり、その除去率は97.3%であった。
じガス組成及びヒーター温度を保持せしめ、ＣＦ4の除
去を行ったところ、処理済みガス中のＣＦ4濃度は400pp
mとなり、その除去率は97.3%であった。
【００８１】定常状態における電力消費量は3.5kW/hで
あり、独立タイプの約１／２のエネルギー消費に止まっ
た。
あり、独立タイプの約１／２のエネルギー消費に止まっ
た。
【００８２】尚、本実施例のガス分解室(12)の内容積は
２１リットルであり、処理ガス流量は60.6リットル／mi
m＝3636リットル／hrであるので、ＳＶ＝3636/21＝173.
1hr-1 となる。
２１リットルであり、処理ガス流量は60.6リットル／mi
m＝3636リットル／hrであるので、ＳＶ＝3636/21＝173.
1hr-1 となる。
【００８３】すなわち、本実施例の装置は、ＳＶが若干
大きいにもかかわらず、ほとんど独立タイプと同程度の
除去率を得られ、且つ、消費エネルギーを１／２に迄低
減させることができることがわかる。
大きいにもかかわらず、ほとんど独立タイプと同程度の
除去率を得られ、且つ、消費エネルギーを１／２に迄低
減させることができることがわかる。
【００８４】［実施例５］本実施例は電熱ヒータで使用
しうる温度下において、ＰＦＣガスの除去率を向上さ
せ、熱エネルギー効率を更に向上させた装置に関するも
のである。
しうる温度下において、ＰＦＣガスの除去率を向上さ
せ、熱エネルギー効率を更に向上させた装置に関するも
のである。
【００８５】ＰＦＣガスの除去率を向上させるためには
被処理ガスに十分なエネルギーを伝えることと、そのた
めの時間を十分確保できる設備構造とすることが必要で
ある。
被処理ガスに十分なエネルギーを伝えることと、そのた
めの時間を十分確保できる設備構造とすることが必要で
ある。
【００８６】そこで、本実施例では電熱ヒータを水平に
配置する共に、熱分散及び熱遮蔽を十分に行わしめ、更
にガスの流れに撹拌効果を与えるために電熱ヒータの下
方位置に火格子のように耐熱棒を複数本水平に設置して
いる。
配置する共に、熱分散及び熱遮蔽を十分に行わしめ、更
にガスの流れに撹拌効果を与えるために電熱ヒータの下
方位置に火格子のように耐熱棒を複数本水平に設置して
いる。
【００８７】図３は本実施例の装置の概要を示した図で
ある。(30)はＰＦＣ含有被処理ガス導入管、(20)は水
槽、(31)は第１の水スクラバ、(21)はガス分解燃焼塔、
(32)は第２の水スクラバ、(33)は大気放出ガス放出管で
ある。ガス分解燃焼塔(21)は第１の水スクラバ(31)及び
第２の水スクラバ(32)の上方に配されている。
ある。(30)はＰＦＣ含有被処理ガス導入管、(20)は水
槽、(31)は第１の水スクラバ、(21)はガス分解燃焼塔、
(32)は第２の水スクラバ、(33)は大気放出ガス放出管で
ある。ガス分解燃焼塔(21)は第１の水スクラバ(31)及び
第２の水スクラバ(32)の上方に配されている。
【００８８】図４はガス分解燃焼塔(21)の側断面図、図
５はガス分解燃焼塔(21)の平面図である。ガス分解燃焼
塔(21)内は耐熱性を有する隔壁(23)によりガス分解塔と
しての役割を有するガス分解室(22)と燃焼塔としての役
割を有する燃焼室(24)とに区画されているが、隔壁(23)
の上端部には隙間があり、ガス分解室(22)と燃焼室(24)
とはこの隙間を介して連通している。したがって、ガス
分解室(22)で還元雰囲気下分解処理されたガスは隔壁(2
3)上部の隙間から燃焼室(24)に流入することができる。
５はガス分解燃焼塔(21)の平面図である。ガス分解燃焼
塔(21)内は耐熱性を有する隔壁(23)によりガス分解塔と
しての役割を有するガス分解室(22)と燃焼塔としての役
割を有する燃焼室(24)とに区画されているが、隔壁(23)
の上端部には隙間があり、ガス分解室(22)と燃焼室(24)
とはこの隙間を介して連通している。したがって、ガス
分解室(22)で還元雰囲気下分解処理されたガスは隔壁(2
3)上部の隙間から燃焼室(24)に流入することができる。
【００８９】実施例４と同様にガス分解室(22)と燃焼室
(24)とは隔壁(23)を隔てて隣接しており、しかも両者間
には水スクラバが存在せず一旦冷却されることがないの
で、エネルギー消費を低減することができる。
(24)とは隔壁(23)を隔てて隣接しており、しかも両者間
には水スクラバが存在せず一旦冷却されることがないの
で、エネルギー消費を低減することができる。
【００９０】隔壁(23)はセラミック質材料よりなり、例
えばカオウール製ブランケット等を使用することができ
る。ガス分解燃焼塔(21)は熱エネルギーの損失を少なく
するためにセラミック製内張断熱層(25)が形成されてい
る。(27)は還元性雰囲気形成剤導入管、(28)は空気導入
管である。
えばカオウール製ブランケット等を使用することができ
る。ガス分解燃焼塔(21)は熱エネルギーの損失を少なく
するためにセラミック製内張断熱層(25)が形成されてい
る。(27)は還元性雰囲気形成剤導入管、(28)は空気導入
管である。
【００９１】(26)は棒状の電熱ヒータであり、ガス分解
燃焼塔(21)及びその内部の隔壁(23)を貫通するように水
平方向に設置されている。電熱ヒータ(26)を水平に設置
したのは、立てて（懸垂させて）配置した場合にはヒー
タ温度に偏りが出やすいからである。
燃焼塔(21)及びその内部の隔壁(23)を貫通するように水
平方向に設置されている。電熱ヒータ(26)を水平に設置
したのは、立てて（懸垂させて）配置した場合にはヒー
タ温度に偏りが出やすいからである。
【００９２】すなわち、ヒータ上部は設定温度に達して
いても、ガス分解室(22)内の雰囲気は気流の影響で上方
がより熱くなるので、ヒータ中央部以下の下部層におい
ては分解に要する十分な温度を保持するのが困難であ
る。一方、下部層が設定温度以上となるように制御する
とヒータ上部は過熱状態になりやすく、エネルギー効率
が悪くなると共にヒータの発熱体が溶断しやすくなる等
の問題を生じやすくなる。
いても、ガス分解室(22)内の雰囲気は気流の影響で上方
がより熱くなるので、ヒータ中央部以下の下部層におい
ては分解に要する十分な温度を保持するのが困難であ
る。一方、下部層が設定温度以上となるように制御する
とヒータ上部は過熱状態になりやすく、エネルギー効率
が悪くなると共にヒータの発熱体が溶断しやすくなる等
の問題を生じやすくなる。
【００９３】この点、電熱ヒータ(26)を水平に設置する
と、電熱ヒータ(26)の長さ方向に均一な温度分布を保持
することができ、ＰＦＣガス熱分解のために必要な温度
雰囲気を無理なく形成することができる。
と、電熱ヒータ(26)の長さ方向に均一な温度分布を保持
することができ、ＰＦＣガス熱分解のために必要な温度
雰囲気を無理なく形成することができる。
【００９４】又、除去装置をクリーンルーム内に設置す
る場合には、クリーンルームの天井と除去装置と間に十
分なスペースが確保できないことが多く、故障によるヒ
ータ交換の際に電熱ヒータが立てて懸垂状態で設置され
ていると作業が容易ではないが、本実施例のようにヒー
タが水平に設置されていると電熱ヒータ(26)は横方向へ
取り出しされるので作業が極めて容易になるという効果
もある。
る場合には、クリーンルームの天井と除去装置と間に十
分なスペースが確保できないことが多く、故障によるヒ
ータ交換の際に電熱ヒータが立てて懸垂状態で設置され
ていると作業が容易ではないが、本実施例のようにヒー
タが水平に設置されていると電熱ヒータ(26)は横方向へ
取り出しされるので作業が極めて容易になるという効果
もある。
【００９５】電熱ヒータの使用本数は６〜１２本程度が
好適であり、２〜４段に等間隔配置するが、ガスが直進
しにくいように各段における水平方向の設置位置をずら
すようにしている。本実施例では実用上の使いやすさを
考慮して各列３本の３段の計９本とした。ここで用いた
電熱ヒータ(26)は外径40φの99.5％α−Ａｌ2Ｏ3製保護
管(26b)にＳｉＣ製発熱体(26a)を挿入したものを用い
た。
好適であり、２〜４段に等間隔配置するが、ガスが直進
しにくいように各段における水平方向の設置位置をずら
すようにしている。本実施例では実用上の使いやすさを
考慮して各列３本の３段の計９本とした。ここで用いた
電熱ヒータ(26)は外径40φの99.5％α−Ａｌ2Ｏ3製保護
管(26b)にＳｉＣ製発熱体(26a)を挿入したものを用い
た。
【００９６】(29)は最下段の電熱ヒータ(26)より100mm
下方において水平方向に複数本設置された耐熱棒であ
り、隔壁(23)を貫通するように水平方向に設置されてい
る。本実施例では電熱ヒータ(26)と耐熱棒(29)は平行に
なるように（長手方向が同一となるように）配したが、
直交する方向となるように配してもよい。
下方において水平方向に複数本設置された耐熱棒であ
り、隔壁(23)を貫通するように水平方向に設置されてい
る。本実施例では電熱ヒータ(26)と耐熱棒(29)は平行に
なるように（長手方向が同一となるように）配したが、
直交する方向となるように配してもよい。
【００９７】耐熱棒(29)は1300℃以上の耐熱性とＦ2と
ＨＦガスに耐食性を有することが好ましく、セラミック
製の棒材等を利用することができるが、特にＡｌ2Ｏ3を
主成分とした断面円形の棒状体が好適である。耐熱棒(2
9)は中実（ムク）でも中空（パイプ状）でも良く、本実
施例では10mmφの99.5％α−Ａｌ2Ｏ3製パイプを用い、
５段構成で計48本使用したが、管径や使用本数はこれに
限定されるものではなく、適宜定めればよい。配置はヒ
ータ(26)と同様にガスが直進しにくいように各段におけ
る水平方向の設置位置をずらすようにしている。
ＨＦガスに耐食性を有することが好ましく、セラミック
製の棒材等を利用することができるが、特にＡｌ2Ｏ3を
主成分とした断面円形の棒状体が好適である。耐熱棒(2
9)は中実（ムク）でも中空（パイプ状）でも良く、本実
施例では10mmφの99.5％α−Ａｌ2Ｏ3製パイプを用い、
５段構成で計48本使用したが、管径や使用本数はこれに
限定されるものではなく、適宜定めればよい。配置はヒ
ータ(26)と同様にガスが直進しにくいように各段におけ
る水平方向の設置位置をずらすようにしている。
【００９８】耐熱棒(29)は炉構造における火格子と同様
の効果を有し、上部のヒータからの熱を受けて、熱エネ
ルギーがガス分解燃焼塔(21)の下方に散逸するのを防ぐ
と共に、ＰＦＣ含有ガス体及び還元性雰囲気形成体導入
管(27)から導入される還元性雰囲気形成体を予備加熱す
る。
の効果を有し、上部のヒータからの熱を受けて、熱エネ
ルギーがガス分解燃焼塔(21)の下方に散逸するのを防ぐ
と共に、ＰＦＣ含有ガス体及び還元性雰囲気形成体導入
管(27)から導入される還元性雰囲気形成体を予備加熱す
る。
【００９９】又、複数本の耐熱棒(29)の隙間を通過する
間、ＰＦＣ含有ガス体と還元性雰囲気形成体は耐熱棒(2
9)により生じる乱流により混合される。
間、ＰＦＣ含有ガス体と還元性雰囲気形成体は耐熱棒(2
9)により生じる乱流により混合される。
【０１００】更に、耐熱棒(29)により流速が低下するの
で、ガス分解燃焼塔(21)内での滞留時間を十分に確保す
ることができ、除去率を向上させることができる。
で、ガス分解燃焼塔(21)内での滞留時間を十分に確保す
ることができ、除去率を向上させることができる。
【０１０１】尚、電熱ヒータ(26)はガス分解燃焼塔(21)
及びその内部の隔壁(23)を貫通するように設置され、耐
熱棒(29)も隔壁(23)を貫通するように設置されるが、こ
れらの貫通箇所には耐熱性と耐食性を有するセラミック
ファイバーを主成分とするシーリング剤が塗布されガス
の漏洩が防止されている。
及びその内部の隔壁(23)を貫通するように設置され、耐
熱棒(29)も隔壁(23)を貫通するように設置されるが、こ
れらの貫通箇所には耐熱性と耐食性を有するセラミック
ファイバーを主成分とするシーリング剤が塗布されガス
の漏洩が防止されている。
【０１０２】本実施例の装置では各部の温度は、 ヒータ表面：1200〜1350℃ ガス分解室空間及び燃焼室空間：1200〜1300℃ ガス分解室の下部（ヒータより下方、耐熱棒より上
方）：800℃ ガス分解室の最下部（耐熱棒下方の被処理ガス導入
部）：200〜300℃ 燃焼室の下部（ヒータより下方、耐熱棒より上方）：12
00℃ 燃焼室の最下部（耐熱棒下方の処理ガス排出部）：800
℃ 第２の水スクラバー通過直後：200℃ であった。この結果から、耐熱棒(29)により熱エネルギ
ーの下方への散逸が有効に防止されていることがわか
る。
方）：800℃ ガス分解室の最下部（耐熱棒下方の被処理ガス導入
部）：200〜300℃ 燃焼室の下部（ヒータより下方、耐熱棒より上方）：12
00℃ 燃焼室の最下部（耐熱棒下方の処理ガス排出部）：800
℃ 第２の水スクラバー通過直後：200℃ であった。この結果から、耐熱棒(29)により熱エネルギ
ーの下方への散逸が有効に防止されていることがわか
る。
【０１０３】次に、本実施例の装置を使用して実際に除
去を行った。
去を行った。
【０１０４】ＣＦ4が１％、Ｎ2が９９％の混合ガス140
リットル／mimを第１の水スクラバ(31)を経由させて上
方に位置するガス分解室(22)に導入した。
リットル／mimを第１の水スクラバ(31)を経由させて上
方に位置するガス分解室(22)に導入した。
【０１０５】又、ガス分解室(22)には第１のスクラバー
(31)の上方に接続された還元性雰囲気形成剤導入管(27)
より還元性雰囲気形成剤としてプロパンを1.4リットル
／mim導入し、ＣＦ4との共存下において熱分解に供し
た。
(31)の上方に接続された還元性雰囲気形成剤導入管(27)
より還元性雰囲気形成剤としてプロパンを1.4リットル
／mim導入し、ＣＦ4との共存下において熱分解に供し
た。
【０１０６】ガス分解室(22)で熱分解されたガスは隔壁
(23)上部の隙間から燃焼室(24)に移動し、空気導入管(2
8)から導入される外部空気と共に燃焼室(24)内で燃焼し
て可燃性成分を燃焼除去され、燃焼室(24)の下方に位置
する第２の水スクラバ(32)で冷却，洗浄後大気放出され
る。
(23)上部の隙間から燃焼室(24)に移動し、空気導入管(2
8)から導入される外部空気と共に燃焼室(24)内で燃焼し
て可燃性成分を燃焼除去され、燃焼室(24)の下方に位置
する第２の水スクラバ(32)で冷却，洗浄後大気放出され
る。
【０１０７】第２の水スクラバ(32)から排気されたガス
中のＣＦ4濃度を測定したところ、50ppmであった。すな
わち、ＣＦ4の除去率は99.5％であった。又、以上の除
去に使用した電力使用量は9kW/hであった。
中のＣＦ4濃度を測定したところ、50ppmであった。すな
わち、ＣＦ4の除去率は99.5％であった。又、以上の除
去に使用した電力使用量は9kW/hであった。
【０１０８】次に還元性雰囲気形成剤としてプロパンの
代わりにＮＨ3ガス3.6リットル／mimを使用する以外は
同一条件でＣＦ4の除去を行った。その結果、処理済み
ガス中のＣＦ4濃度は60ppmであり、除去率は99.4％とな
った。
代わりにＮＨ3ガス3.6リットル／mimを使用する以外は
同一条件でＣＦ4の除去を行った。その結果、処理済み
ガス中のＣＦ4濃度は60ppmであり、除去率は99.4％とな
った。
【０１０９】［比較例３］比較のために電熱ヒータ９本
を立てて懸垂状態に設置し、耐熱棒を全く使用しない以
外は実施例５と同様の装置でＣＦ4の除去を行った。
を立てて懸垂状態に設置し、耐熱棒を全く使用しない以
外は実施例５と同様の装置でＣＦ4の除去を行った。
【０１１０】処理ガス量は120リットル／mimに減量し、
同一温度下でプロパン1.2リットル／mimを用いて処理し
たところ、処理済みガス中のＣＦ4濃度は2.500ppmであ
り、除去率は75％であった。
同一温度下でプロパン1.2リットル／mimを用いて処理し
たところ、処理済みガス中のＣＦ4濃度は2.500ppmであ
り、除去率は75％であった。
【０１１１】又、このときの電力消費量は15kW/hであ
り、実施例５の装置を用いた場合の1.7倍に達した。こ
のことからも、実施例５の除去装置は除去率が高く、低
エネルギーコストであることがわかる。
り、実施例５の装置を用いた場合の1.7倍に達した。こ
のことからも、実施例５の除去装置は除去率が高く、低
エネルギーコストであることがわかる。
【０１１２】
【発明の効果】以上述べたように本発明により低温でＰ
ＦＣ成分を高い除去率で分解除去することが可能な除去
方法及び除去装置を提供することができた。したがっ
て、除去が困難なＰＦＣガスを低いエネルギーコストで
除去することができる。又、熱ロスが極力小さくなるよ
うな装置構成とすれば、更に低いエネルギーコストで除
去することができる。
ＦＣ成分を高い除去率で分解除去することが可能な除去
方法及び除去装置を提供することができた。したがっ
て、除去が困難なＰＦＣガスを低いエネルギーコストで
除去することができる。又、熱ロスが極力小さくなるよ
うな装置構成とすれば、更に低いエネルギーコストで除
去することができる。
【図１】本発明の除去装置の概要を示した図。
【図２】実施例４の除去装置の概要を示した図。
【図３】実施例５の除去装置の概要を示した図。
【図４】実施例５のガス分解燃焼塔の側断面図。
【図５】実施例５のガス分解燃焼塔の平面図。
(1) 前部水スクラバ（第１の水スクラバ） (2) ＰＦＣ除去分解塔 (3) 後部水スクラバ（第２の水スクラバ） (4) 処理済ガス燃焼塔 (5) ＰＦＣ含有被処理ガス導入管 (6) 還元性雰囲気形成剤導入管 (7) 吸引ファン (8) 大気放出ガス放出管 (9) 空気導入管 (10) 水槽 (11) ガス分解燃焼塔 (12) ガス分解室 (13) 隔壁 (14) 燃焼室 (15) セラミック系内張断熱層 (16) ヒーター (17) 炭化水素ガス導入管 (18) 空気導入管 (21) ガス分解燃焼塔 (22) ガス分解室 (23) 隔壁 (24) 燃焼室 (26) 電熱ヒータ (29) 耐熱棒
Claims (9)
- 【請求項１】 被処理ガスを水洗し、 次いで低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガ
ス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の
混合ガスを水洗後の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無
い状態下で加熱分解し、 次いで加熱分解により発生したフッ素化合物を水洗除去
し、 次いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分を燃焼除去
させることを特徴とするパーフルオロカーボンガスの除
去方法。 - 【請求項２】 被処理ガスを水洗し、 次いで低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガ
ス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の
混合ガスを水洗後の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無
い状態下で加熱分解し、 次いで加熱分解後のガスを外部空気存在下で燃焼して可
燃性成分を燃焼除去させ、 次いで加熱分解により生じたフッ素化合物を水洗除去す
ることを特徴とするパーフルオロカーボンガスの除去方
法。 - 【請求項３】 被処理ガスを水洗し、 次いで低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽和炭化水素ガ
ス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれら２種以上の
混合ガスを水洗後の被処理ガスに混合して遊離Ｏ2の無
い状態下で加熱分解し、 次いで加熱分解により発生したフッ素化合物をＣａＯ又
はＣａＣＯ3粒状体に化学吸着させて除去し、 次いで外部空気存在下で燃焼して可燃性成分を燃焼除去
させることを特徴とするパーフルオロカーボンガスの除
去方法。 - 【請求項４】 加熱分解に際して水洗後の被処理ガスと
混合するガスはＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10又はＮＨ
3ガスのいずれか、又はこれら２種以上の混合ガスであ
ることを特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３記
載のパーフルオロカーボンガスの除去方法。 - 【請求項５】 被処理ガスを水洗するための第１の水ス
クラバと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス
分解塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられた第２の水
スクラバと、該第２の水スクラバの下流側に設けられ処
理済みガスを外部空気存在下で燃焼させるための燃焼塔
を備えており、 前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であることを
特徴とするパーフルオロカーボンの除去装置。 - 【請求項６】 被処理ガスを水洗するための第１の水ス
クラバと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス
分解塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられ処理済みガ
スを外部空気存在下で燃焼させるための燃焼塔と、該燃
焼塔の下流側に設けられた第２の水スクラバを備えてお
り、 前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であることを
特徴とするパーフルオロカーボンの除去装置。 - 【請求項７】 被処理ガスを水洗するための第１の水ス
クラバと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス
分解塔と、該ガス分解塔の下流側に設けられＣａＯ又は
ＣａＣＯ3粒状体が充填された吸着塔と、処理済みガス
を外部空気存在下で燃焼させるために該吸着塔の下流側
に設けられた燃焼塔を備えており、 前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であることを
特徴とするパーフルオロカーボンの除去装置。 - 【請求項８】 ガス分解塔と燃焼塔とが耐熱性を有する
隔壁を介して一体に形成されてなるガス分解燃焼塔を備
えたことを特徴とする請求項６記載のパーフルオロカー
ボンの除去装置。 - 【請求項９】 被処理ガスを水洗するための第１の水ス
クラバと、第１の水スクラバの下流側に設けられたガス
分解燃焼塔と、該ガス分解燃焼塔の下流側に設けられた
第２の水スクラバを備えており、 ガス分解燃焼塔は第１の水スクラバ及び第２の水スクラ
バの上方に配されており、 ガス分解燃焼塔はガス分解塔と、該ガス分解塔の下流側
に位置し耐熱性を有する隔壁により該ガス分解塔と上端
部が連通した状態で区画された燃焼塔を有し、 ガス分解燃焼塔には前記隔壁を貫通するように水平方向
に複数本の電気ヒータが設置されており、該電気ヒータ
の下方には熱遮蔽効果を有する耐熱棒が水平方向に複数
本設置されており、 前記ガス分解塔は、低級飽和炭化水素ガス又は低級不飽
和炭化水素ガス又はＮＨ3ガスの何れか１種またはこれ
ら２種以上の混合ガスと混合された被処理ガスを遊離Ｏ
2の無い状態下で加熱分解することが可能であり、 前記燃焼塔はガス分解塔で加熱分解処理されたガスを外
部空気存在下で燃焼させることができることを特徴とす
るパーフルオロカーボンの除去装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16233599A JP3636617B2 (ja) | 1998-06-18 | 1999-06-09 | パーフルオロカーボンガスの除去方法及び除去装置 |
| TW89113355A TW539570B (en) | 1998-06-18 | 2000-07-04 | Method and apparatus for removing harmful perfluorocarbon gas or a perfluoro compound |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089998 | 1998-06-18 | ||
| JP10-170899 | 1998-06-18 | ||
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