JP2003010638A - プラズマ排ガス処理方法と該方法を利用した排ガス放電処理塔ならびに前記プラズマ排ガス処理塔を搭載した排ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＦ₄の熱分解は勿論、半導体プロセ
スで発生するあらゆる半導体排ガスを確実に熱分解する
ことができる排ガス処理装置の排ガス処理塔および該排
ガス処理塔を装備した排ガス処理装置を開発するにあ
る。 【解決手段】 電極(4)(7)間にプラズマを形成し、前
記プラズマ空間内に排ガス(F)と、酸素または水分の少
なくともいずれか一方を供給して排ガス(F)を分解する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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放電処理方法及び該方法
を実施する排ガス放電処理塔並びに排ガス放電処理塔を
組み込んだ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、ＣＶＤの
ような半導体製造設備のオペレーションは、一般的に次
のようにして行われる。ＳｉＨ₄(人体に有毒・爆発性危
険ガス)のようなデポジットガスによるデポジション→
→窒素によるＣＶＤチャンバの残留ＳｉＨ₄ガスのパー
ジ→→Ｃ₂Ｆ₆(温室効果を有するが無害)のようなクリー
ニングガスによるＣＶＤチャンバ内の清掃→→窒素によ
るＣＶＤチャンバのクリーニングガスのパージ→→以
下、繰り返し。

【０００３】前述のようにＣＶＤチャンバのクリーニン
グに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，前述の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】ＣＦ₄，Ｃ₂Ｆ₆を代表とするＰＦＣは不燃
性であり、且つ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、長期に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、Ｃ₂Ｆ₆で６,２００（２０年経過
時点）であり、地球環境上放置できない所謂温室効果問
題を孕んでおり、ＣＦ₄，Ｃ₂Ｆ₆を代表とするＰＦＣを
除害する手段の確立が望まれている。

【０００５】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１３０kcal/molと大
きく）、分解が容易でなく、単純な加熱分解での除害は
極めて難しい。

【０００６】例えば単純な加熱分解では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１,０
００℃において処理風量を２５０リットル／min以下に
制限して除害が可能であるが、ＣＦ₄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１,４００〜１,５００℃を必要とするので、１,
２００℃迄の加熱が限界の電熱ヒータでは事実上処理は
不可能であった。

【０００７】前記のパーフルオロカーボン或いはパーフ
ルオロコンパウンドを含む従来の半導体排ガス分解処理
装置は、内部に電熱ヒータを設置した排ガス分解反応
塔、前部スクラバ、後部スクラバ及び排気ファンとで構
成され、ガス分解反応には前記電熱ヒータを使用してい
た。しかしながら電熱ヒータを腐食環境中で１,４００
〜１,５００℃もの高温で使用すると電熱ヒータの寿命
も短くしかもその給電部及び周囲の絶縁部材材の絶縁破
壊が生じ、このような高温での長時間の使用は困難で、
電熱ヒータでは１,２００℃がせいぜいであった。

【０００８】特に、ＣＦ₄は極めて安定であり、この分
解を電熱ヒータで行おうとすれば１,４００〜１,５００
℃もの高温にする必要があり、長時間の使用に耐え得な
いという問題があった。然るに、半導体製造工程におい
て使用される前述のＰＦＣ(Ｃ₂Ｆ₆，Ｃ₃Ｆ₈，ＣｌＦ₃，
ＮＦ₃，ＳＦ₆)の数分の１は最も安定なＣＦ₄に変換され
るので、ＣＦ₄の除害は半導体プロセスにおける今後の
排ガス処理にとって不可欠のものとなることは間違いの
ない処である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＣＦ₄の熱
分解は勿論、半導体プロセスで発生するあらゆる半導体
排ガスを確実に熱分解することができる排ガス処理方
法、該方法を実施する排ガス放電処理塔および該排ガス
放電処理塔を装備した排ガス処理装置を開発するにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】「請求項１」は本発明の
プラズマ排ガス処理方法に関し「電極(4)(7)間にプラズ
マを形成し、前記プラズマ空間(P)内に排ガス(F)と、酸
素または水分の少なくともいずれか一方を供給して排ガ
ス(F)を分解する」ことを特徴とする。

【００１１】これによれば、プラズマ空間内に排ガス
(F)と、酸素または水分(水蒸気)の少なくともいずれか
一方を供給するので、酸素又は／及び水分の存在により
排ガスはプラズマの高熱により「熱分解」あるいは水分
による「分解」が行われ、高効率且つ不可逆的に分解さ
れる。排ガス(半導体排ガス)のプラズマによる分解の例
を下記に示す。

【００１２】 ＮＦ₃の場合； プラズマ放電による分解 ：２ＮＦ₃→Ｎ₂＋３Ｆ₂ 水分(水蒸気)による分解：２ＮＦ₃＋３Ｈ₂Ｏ→ＮＯ＋ＮＯ₂＋６ＨＦ ＳｉＨ₄の場合； プラズマ放電による分解 ：ＳｉＨ₄＋２Ｏ₂→ＳｉＯ₂＋２Ｈ₂Ｏ ＣＦ₄の場合； プラズマ放電による分解 ：ＣＦ₄＋２Ｏ₂→ＣＯ₂＋２Ｆ₂ 水分(水蒸気)による分解：ＣＦ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋４ＨＦ Ｃ₂Ｆ₆の場合； プラズマ放電による分解 ：Ｃ₂Ｆ₆＋２Ｏ₂→２ＣＯ₂＋３Ｆ₂ 水分(水蒸気)による分解：Ｃ₂Ｆ₆＋３Ｈ₂Ｏ＋(１/２)Ｏ₂→２ＣＯ₂＋６ＨＦ Ｃ₃Ｆ₈の場合； 水分(水蒸気)による分解：Ｃ₄Ｆ₈＋４Ｈ₂Ｏ＋２Ｏ₂→４ＣＯ₂＋８ＨＦ Ｃ₄Ｆ₈の場合； 水分(水蒸気)による分解：Ｃ₂Ｆ₆＋３Ｈ₂Ｏ＋(１/２)Ｏ₂→２ＣＯ₂＋６ＨＦ ＳＦ₆の場合 水分(水蒸気)による分解：ＳＦ₆＋３Ｈ₂Ｏ→ＳＯ₃＋６ＨＦ ＣｌＦ₃の場合 水分(水蒸気)による分解：２ＣｌＦ₃＋４Ｈ₂Ｏ→６ＨＦ＋２ＨＣｌ＋２Ｏ₂

【００１３】排ガス(F)の除去率は放電電極(7)の数と風
量によって左右される。図５は放電電極(7)の数と除去
率との関係を示すグラフである。いずれの風量に対して
も電極数が多くなる程除去率が向上していることが分か
る。図６は、放電電極(7)が３０個の場合で、排ガス(F)
の風量が１０リットル／分の時、その除去率は９５％以
上を達成するが、５０リットル／分の時は、８０％まで
低下する。しかしながら、放電電極(7)を３０個以上と
することでその除去率を更に所定の除害率まで高めるこ
とが出来る。

【００１４】「請求項２」は前記方法において使用され
る電極(4)(7)に関し「電極(4)(7)の少なくともいずれか
が面状電極である」ことを特徴とする。これによれば、
電極(4)(7)間に形成されたプラズマはある一定の範囲で
一方の電極(7)から面状電極(4)全面に広がってプラズマ
空間(P)を形成することになる。従って、導入された排
ガス(F)はプラズマに接触するチャンスが大幅に増大
し、効果的に分解されることになる。これに対して図８
に示すように、棒状の対向電極(7')(7')を使用する場合
は、細いプラズマが対向電極(7')(7')間に形成されるこ
とになるため、プラズマによる排ガス処理の効率は悪く
なる。

【００１５】「請求項３」は請求項１又は２に記載のプ
ラズマ排ガス処理方法において「排ガス(F)がプラズマ
処理される前に予熱されている」ことを特徴とするもの
で、プラズマ処理される前に排ガス(F)を予熱しておく
ことで、反応性を高めることが出来、除害率の向上を図
る事が出来る。

【００１６】「請求項４」は、本発明にかかる排ガス処
理装置(A)に用いられる排ガス放電処理塔(1)に関し、
(a) 内部に設けた放電分解処理室(2)に一端から他端に
至る導電性螺旋仕切り板(4)が設置され、前記導電性螺
旋仕切り板(4)にて一端から他端に至る排ガス流通路(5)
が形成された処理塔本体(3)と、(b) 処理塔本体(3)の
側面に設けられ、その放電端が前記排ガス流通路(5)内
に突出した１乃至複数の放電電極(7)と、(c) 前記放電
電極(7)と導電性螺旋仕切り板(4)との間に放電電圧を印
加する電源ユニット(9)と構成された事を特徴とする。

【００１７】これによれば、処理塔本体(3)に導入され
た排ガス(F)は、導電性螺旋仕切り板(4)に沿って排ガス
流通路(5)を通過していくが、その間、放電電極(7)と導
電性螺旋仕切り板(4)との間に発生する高温のプラズマ
に接触して分解し、そのまま処理塔本体(3)から排出さ
れる。プラズマの温度は殆どの排ガスを熱分解するのに
十分高温であるので、従来、電熱ヒータによっては分解
することができなかったＣＦ₄なども迅速に不可逆的に
分解することができる。

【００１８】加えて、プラズマによる排ガス処理は、そ
れ自体が高温のプラズマに接触することによって熱分解
されるので、従来の炉内雰囲気温度による熱分解と異な
り、処理塔本体(3)を加熱する必要がなくエネルギーロ
スも極めて小さいものとなる。また、分解によって新た
に発生した粉塵もプラズマによって壁面や導電性螺旋仕
切り板(4)に付着せずそのまま処理ガス(F)と共に排出さ
れてしまうので、放電分解処理室(2)内は常に粉塵の堆
積がない清浄な状態に保たれる。

【００１９】「請求項５」は請求項１に記載の排ガス放
電処理塔(1)を使用した排ガス処理装置(A)に関し、「排
ガス(F)を水洗する前部スクラバ(30)と、前部スクラバ
(30)にて水洗された排ガス(F)と空気とを内部に設けた
放電分解処理室(2)内に導入し、放電によって分解する
請求項１に記載の排ガス放電処理塔(1)と、排ガス処理
塔(1)によって分解された排ガス(F)を水洗する後部スク
ラバ(40)とで構成された」ことを特徴とする。

【００２０】これによれば前部スクラバ(30)で送られて
きた排ガス(F)を水洗して排ガス(F)に含まれている水溶
性成分と粉塵とを除去する。続いて、水洗された排ガス
(F)を内部に設けた放電分解処理室(2)内に導入し、酸素
又は/及び水分の存在下で導電性螺旋仕切り板(4)と放電
電極(7)との間で発生しているプラズマによって完全に
分解する。この分解によって発生した水溶性成分や粉塵
は後部スクラバ(40)で除去され、清浄排ガスとなって大
気放出される。なお、前部スクラバ(30)水洗された排ガ
ス(F)を直接排ガス放電処理塔(1)に投入して除害する場
合、排ガス(F)が低すぎてプラズマ中を通過させても十
分分解されない場合は、後述するようにヒーター(H1)に
て加熱してもよいし、図３(b)に示すように、導電性螺
旋仕切り板(4)の中心に設けた中空の中心軸(6)に排ガス
(F)を通し、前記中心軸(6)に挿入したヒーター(H2)にて
加熱するようにしてもよい。

【００２１】「請求項６」は「排ガス流通路(5)の入り
口部分に酸素または水分の少なくともいずれか一方が供
給されるようになっている」ことを特徴とするもので、
このようにすることで排ガス(F)が酸化或いは水分にて
容易に分解されることになる。

【００２２】「請求項７」は「排ガス放電処理塔(1)に
供給される排ガス(F)の予熱装置(H1)又は(H2)が設置さ
れている」事を特徴とするもので、排ガス(F)の予熱を
行うことにより、前述のように反応性が高まり除害率が
向上する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明装置(A)を図示実施
例に従って説明する。図１は、大略、前部スクラバ(3
0)、排ガス放電分解処理塔(1)、後部スクラバ(40)、配
管系、排気ファン(50)及び水槽(60)と必要に応じて設け
られるヒーター(H1)とで構成されている。図では理解を
しやすくするために各ユニットをバラバラに記載してい
るが実際は各種構成ユニットをキャビネットに一体に収
納している。

【００２４】前部スクラバ(30)は、工場の半導体製造装
置(図示せず)と排ガスダクト(31)にて連結しており、半
導体製造工程において使用された残留ガス及び半導体製
造工程において使用され、諸々の化学反応を経た排ガス
の集合した半導体製造排ガス或いはパージガスなど各種
排ガス(F)がここに導入される。前部スクラバ(30)は水
槽(60)上に立設され或いは水槽(60)と別個に配設され両
者が配管で接続され、排水が水槽(60)に送り込まれるよ
うになっている。前部スクラバ(30)の概略構造を説明す
ると、頂部に前記排ガスダクト(31)が接続された直管型
のスクラバ本体(30a)と、前記スクラバ本体(30a)内部の
頂部近傍に設置され、アルカリ液、酸性液或いは水など
の薬液を噴霧状にして撒布するスプレーノズル(32)とで
構成されており、撒布された前記薬液は水槽(60)に収納
されるようになっている。

【００２５】スプレーノズル(32)と水槽(60)との間には
循環水ポンプ(33)が設置されており、水槽(60)内の貯留
水をスプレーノズル(32)に揚水するようになっている。
また、前記循環水ポンプ(33)には市水が供給されるよう
になっていて、水槽(60)のオーバーフロー水の補給を行
っている。なお、水槽(60)は図の関係から分割されてい
るように見えるが一体的のものである。

【００２６】排ガス放電分解処理塔(1)は水槽(60)上に
立設され或いは水槽(60)と離れて機台(12)に設置されて
いる。前部スクラバ(30)の底部あるいは水槽(60)から導
出された洗浄ガス送給配管(34)が排ガス放電分解処理塔
(1)の底部フランジ(13)に接続されている。図の場合
は、水槽(60)から接続されている場合を示すが、この場
合は前部スクラバ(30)側の前部水槽(60a)と後部スクラ
バ(40)の後部水槽(60b)との間で前部水槽(60a)の排ガス
(F)が直接後部水槽(60b)側に流れ込まないように仕切板
(60c)が両者間に設置されている。また、水槽(60)から
導出された洗浄ガス送給配管(34)には必要に応じてヒー
ター(H1)が設けられている。

【００２７】図２に示す排ガス放電分解処理塔(1)の構
造に付いて説明すると、放電処理塔本体(3)はセラミッ
ク製の円筒体で構成されており、その外周面には電磁シ
ールド用の金属金網またはパンチングメタル板(M)が巻
着され、内部に放電分解処理室(2)が形成されている。
処理塔本体(3)の頂部には、分解ガス送給配管(35)を接
続するための頂部フランジ(14)が設けられている。前記
下部フランジ(13)の近傍には空気導入管(10)又は／及び
水分導入管(11)が取り付けられており、少なくとも新鮮
外気と水蒸気のいずれか一方を排ガス放電分解処理塔
(1)の入り口部分に取り込むようになっている。

【００２８】また、放電分解処理室(2)内には放電分解
処理室(2)の一端から他端に至る導電性螺旋仕切り板(4)
が設置され、前記導電性螺旋仕切り板(4)にて一端から
他端に至る排ガス流通路(5)が形成されている。前記導
電性螺旋仕切り板(4)の中心には中心軸(6)が取り付けら
れており、導電性螺旋仕切り板(4)を所定間隔にて保持
している。この導電性螺旋仕切り板(4)の外周は放電処
理塔本体(3)に内周に接して保持されている。

【００２９】また、前記放電処理塔本体(3)の側面に
は、その放電端が前記排ガス流通路(5)内に突出した１
乃至複数の棒状放電電極(7)が絶縁プラグ(8)を介して進
退可能に取り付けられており、この放電電極(7)と導電
性螺旋仕切り板(4)の中心軸(6)とが電源ユニット(9)に
接続されている。従ってこの場合は導電性螺旋仕切り板
(4)が面状電極になる。なお、棒状放電電極(7)の挿入代
を調整できるようにしておくこと好ましい。棒状放電電
極(7)が前記導電性螺旋仕切り板(4)に接近し過ぎると
(約２ｍｍ)、プラズマの形成は容易となるが通電電流値
が小さくなり、プラズマ形成領域が小さくなって排ガス
との接触が不十分となる。逆に、離れ過ぎると排ガスの
通路を横切って放電電極(7)と導電性螺旋仕切り板(4)と
の間にプラズマが形成されず、導電性螺旋仕切り板(4)
より放電電極(7)により近い放電処理塔本体(3)の内側壁
との間でプラズマ形成がなされてしまうことになる。

【００３０】導電性螺旋仕切り板(4)は、耐熱性および
耐腐食性に優れた金属材料、例えばＮｉの含有材が高い
インコネルのようなものが使用される。一方、放電電極
(7)も同様、耐熱性および耐腐食性に優れた金属材料、
前述のインコネルのようなもの、あるいは炭素棒または
印加電圧が高圧であるためセラミック棒のようなものが
使われる。導電性螺旋仕切り板(4)と放電電極(7)との間
に印加される電圧は７〜１２ｋＶ、供給電流は７〜１５
ｍＡで、通常、１対の電極(4)(7)間に１０ｋＶ×１０ｍ
Ａ＝１００Ｗ程度の電力が供給される。通常、１基の放
電処理塔本体(3)に設置される棒電極(4)は処理風量や対
象ガスによって相違するが、２０〜５０本で２ｋＶ〜５
ｋＶである。従って、本発明装置の消費電力は電熱ヒー
タを使用するタイプの従来装置(１２〜１５ｋＶ)に比べ
てその消費電力は著しく小さい。

【００３１】そして前記処理塔本体(3)はその頂部フラ
ンジ(14)に接続された分解ガス送給配管(35)を介して次
の後部スクラバ(40)に接続され、分解処理ガス(F)を送
り込むようになっている。

【００３２】図３は排ガス放電分解処理塔(1)の他の実
施例で、基本構造は図２と同じである。異なる部分は導
電性螺旋仕切り板(4)が取り付けられている中心軸(6)が
中空体で、この下端が下部フランジ(13)に接続され、排
ガス(F)が下端から導入され上端から放出されるように
なっている点と、上端に放電分解処理室(2)の天井から
垂設されたヒーター(H2)が挿入され、中心軸(6)を通過
している排ガス(F)を加熱する点である。この場合はヒ
ーター(H2)で排ガス(F)の加熱を行うので、洗浄ガス送
給配管(34)の途中に設けられるヒーター(H1)は不要であ
る。そして、放電分解処理室(2)の天井部分に中空中心
軸(6)の上端から放出された排ガス(F)は前記ヒーター(H
1)によって加熱された後、導電性螺旋仕切り板(4)に沿
って設けられた排ガス流通路(5)を上から下に螺旋回転
しながら降下し、その間に空気導入管(10)又は/及び水
分導入管(11)から導入された空気又は/及び水分の存在
下でプラズマ処理にて分解される。そして、排ガス放電
分解処理塔(1)の下部に設けられた(14')から次工程の後
部スクラバ(40)に送り込まれるようになっている。

【００３３】後部スクラバ(40)は一般的な形状であり、
多言を要しないが、簡単に説明すると後部スクラバ(40)
内部に洗浄層(41)とその直上に配設されたスプレーノズ
ル(42)が設置されており、水槽(60)上に立設されるか或
いは水槽(60)と別個に配設され両者が配管で接続され、
排水が水槽(60)に送り込まれるようになっている。そし
て後部スクラバ(40)の出口は処理済みガス(F)を待機放
出する排気ファン(50)に接続されている。

【００３４】本発明の対象処理ガスには、従来例で述べ
たようなＰＦＣやＮＦ₃，ＳＦ₆，ＳＦ₄のようなＣを含
まないフッ素化合物など半導体処理排ガスを始めとし、
あらゆる有害排ガスが含まれるが、ここでは前述の半導
体処理排ガスの分解処理をその代表例とする。

【００３５】次に、図１の実施例(A)の作用に付いて説
明する。半導体製造装置から排出された排ガス(F)は、
前部スクラバ(30)内に導入され、スプレーノズル(32)か
ら散布された霧状の薬液(アルカリ液、酸性液又は水)に
接触し、排ガス(F)中の粉塵が散布された微細液滴に接
触して捕捉され水槽(60)に送り込まれる。これと同時に
排ガス(F)中の水溶性成分も薬液中に吸収除去される。

【００３６】前部スクラバ(30)にて洗浄された低温湿潤
排ガス(F)は、洗浄ガス送給配管(34)を介しては排ガス
放電処理塔(1)内に送り込まれる。この間にヒーター(H
1)或いはヒーター(H2)にて前記排ガス(F)の加熱が行わ
れる。(なお、ヒーター(H2)の場合は、排ガス放電処理
塔(1)内で予熱が行われるため、ヒーター(H1)より予熱
効率が高くなるので、より好ましい。)排ガス放電処理
塔(1)の入り口部分には空気導入管(10)と水分導入管(1
1)とが接続されており、外気導入管(10)からは新鮮外気
が導入され、水分導入管(11)からは水蒸気が導入され
る。(既に述べたように、導入されるものは新鮮外気ま
たは水蒸気の少なくともいずれか一方で良いが、ここで
は反応に新鮮外気と水蒸気が同時に混入される場合を代
表例として説明する。)

【００３７】排ガス放電処理塔(1)の入り口部分に導入
された前述の低温湿潤排ガス(F)と新鮮外気および水蒸
気は混合されつつ導電性螺旋仕切り板(4)で形成された
排ガス流通路(5)に流入する。排ガス流通路(5)では放電
電極(7)と面状電極である導電性螺旋仕切り板(4)とに高
電圧が直流または交流にて印加されてプラズマが形成さ
れている。前記プラズマは放電電極(7)からある一定の
範囲内において導電性螺旋仕切り板(4)の全面にわたっ
て形成されており、この部分においてプラズマ空間(P)
を形成する。このプラズマ空間(P)は放電電極(7)の数だ
け形成され、排ガス流通路(5)に沿って多数の放電電極
(7)を所定間隔で配置することで排ガス流通路(5)のほぼ
全体にわたってプラズマ空間(P)を形成することができ
る。

【００３８】したがって、排ガス流通路(5)に導入され
た排ガス(F)は、新鮮外気および水蒸気によって前述の
熱分解反応および還元反応により確実に分解され、排ガ
ス放電処理塔(1)から次の後部スクラバ(40)に送られる
ことになる。プラズマによる分解が行われると、粉塵が
大量に発生するが、プラズマのクリーニング作用、即
ち、除害対象成分はプラズマにより陽イオンとなり、最
終的に化合物形成して導電性螺旋仕切り板(4)上に膜状
となって堆積固定される。この膜状堆積物は剥離しやす
く、導電性螺旋仕切り板(4)から剥脱して排ガスと共に
排出される。これにより放電電極(7)や導電性螺旋仕切
り板(4)に付着せず、処理ガス(F)と共に後部スクラバ(4
0)に送られることになる。従って、本発明の排ガス放電
処理塔(1)では電熱ヒータを使用した従来の排ガス加熱
処理塔において問題となっていた粉塵堆積問題も発生し
ない。

【００３９】このようにして熱分解された排ガス(F)
は、続いて後部スクラバ(40)に導入され、アルカリ液、
酸性液或いは水のような薬液による薬液洗浄と温度低下
がなされ、排気ファン(50)によって大気放出される。

【００４０】

【発明の効果】本発明方法は、電極間にプラズマを形成
し、前記プラズマ空間内に排ガスと、酸素または水分の
少なくともいずれか一方を供給して排ガスを分解するも
ので、酸素又は／及び水分の存在により排ガスはプラズ
マの高熱により「熱分解」あるいは水分による「分解」
が行われ、高効率且つ不可逆的に分解される。また、電
極の少なくともいずれかを面状電極とすることで、電極
間に形成されたプラズマは一方の電極から面状電極全面
に広がってプラズマ空間を形成し、導入された排ガスを
効果的に分解する。

【００４１】また本発明の排ガス放電処理塔では、処理
塔本体の放電分解処理室に設けた導電性螺旋仕切り板に
て一端から他端に至る排ガス流通路が形成され、且つ処
理塔本体の側面に１乃至複数の放電電極が設けられ、電
源ユニットにて放電電極と導電性螺旋仕切り板との間に
放電電圧を印加しているので、放電電極と面状電極であ
る導電性螺旋仕切り板との間に高温プラズマが所定の範
囲で広がって形成され、排ガス流通路を通過する間にＣ
Ｆ₄のような分解しにくい排ガス成分も効率よく且つ不
可逆的に分解される。また、高温プラズマの作用にて分
解によって発生した粉塵の排ガス流通路壁面への付着も
妨げられ、そのまま処理ガスと共に排出されてしまうの
で、放電分解処理室内は常に粉塵の堆積がない清浄な状
態に保たれる。なお、水蒸気又は/及び酸素の存在によ
ってより効果的に排ガスの分解が行われる。

【００４２】また、前記排ガス放電処理塔を前部スクラ
バおよび後部スクラバと共に使用した排ガス処理装置に
あっては、簡単な構造で効率よくあらゆる排ガスの処理
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排ガス分解処理装置の第１実施例
の構成説明断面図

【図２】本発明に係る排ガス放電分解処理塔の第１実施
例の構成説明

【図３】本発明に係る排ガス放電分解処理塔の第２実施
例の構成説明断面図

【図４】図３の水平断面図

【図５】本発明装置における電極の数と風量との除去率
に関する相関関係を示すグラフ図

【図６】本発明装置の電極の数を３０個とした場合にお
ける風量と除去率とに関するグラフ図

【図７】本発明の電極間に発生するプラズマの生成概念
図

【図８】従来例の電極間に発生するプラズマの生成概念
図

【符号の説明】

(F)排ガス (1)排ガス放電処理塔 (2)排ガス放電分解処理室 (3)処理塔本体 (4)導電性螺旋仕切り板 (5)排ガス流通路 (6)中心軸 (7)放電電極 (8)絶縁プラグ (9)電源ユニット

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０５Ｈ 1/42 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２０Ａ Ｆターム(参考） 4D002 AA22 AA26 AC10 BA02 BA05 BA07 BA12 BA14 CA01 CA13 DA35 EA02 EA09 HA03 HA05 4G075 AA03 AA37 BA05 BA06 BD01 BD07 CA02 CA15 CA47 CA51 DA02 DA12 DA13 EA01 EB21 EB50 EC09 EC21 FB02 FB03 FB04 FC11 FC15 5F045 BB08 BB14 EG07 EH01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極間にプラズマを形成し、前記プラ
   ズマ空間内に排ガスと、酸素または水分の少なくともい
   ずれか一方を供給して排ガスを分解することを特徴とす
   るプラズマ排ガス処理方法。
2. 【請求項２】 電極の少なくともいずれかが面状電極
   であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ排ガ
   ス処理方法。
3. 【請求項３】 排ガスがプラズマ処理される前に予熱
   されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプ
   ラズマ排ガス処理方法。
4. 【請求項４】(a) 内部に設けた放電分解処理室に一端
   から他端に至る導電性螺旋仕切り板が設置され、前記導
   電性螺旋仕切り板にて一端から他端に至る排ガス流通路
   が形成された処理塔本体と、(b) 処理塔本体の側面に
   設けられ、その放電端が前記排ガス流通路内に突出した
   １乃至複数の放電電極と、(c) 前記放電電極と導電性
   螺旋仕切り板との間に放電電圧を印加する電源ユニット
   と構成された事を特徴とする排ガス処理装置の排ガス放
   電処理塔。
5. 【請求項５】(a) 排ガスを水洗する前部スクラバと、
   (b) 前部スクラバにて水洗された排ガスと空気とを内
   部に設けた放電分解処理室内に導入し、放電によって分
   解する請求項１に記載の排ガス放電処理塔と、(c) 排
   ガス処理塔によって分解された排ガスを水洗する後部ス
   クラバとで構成されたことを特徴とする排ガス処理装
   置。
6. 【請求項６】 排ガス流通路の入り口部分に酸素また
   は水分の少なくともいずれか一方が供給されるようにな
   っていることを特徴とする請求項４に記載の排ガス放電
   処理塔又は請求項５に記載の排ガス処理装置。
7. 【請求項７】 排ガス放電処理塔に供給される排ガス
   の予熱装置が設置されている事を特徴とする請求項４に
   記載の排ガス放電処理塔又は請求項５又は６に記載の排
   ガス処理装置。