JP2004330123A

JP2004330123A - Exhaust gas treatment apparatus and exhaust gas treatment method using the same

Info

Publication number: JP2004330123A
Application number: JP2003131230A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takada; 吉則高田; Kenzo Hosonaka; 建三細中
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treatment apparatus that can appropriately control growth of a solid material adhering to the inside wall of an inlet pipe in exhaust gas treatment. <P>SOLUTION: The exhaust gas treatment apparatus X1 is characterized by comprising an inlet pipe 11 having an open bottom end 11a and an exhaust gas inlet 11b situated above said open bottom end 11a, a rotary impeller 12 installed below the open bottom end 11a of the inlet pipe 11 that can rotate to generate reduced pressure in the inlet pipe 11 and a rotator 13 installed above the open bottom end 11a and below the exhaust gas inlet 11b in the inlet pipe 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置からの排ガスに含まれる有害成分の除去などに適用することのできる排ガス処理装置および排ガス処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の半導体製造産業では、シリコンウエハに対するドライエッチング工程やチャンバクリーニング工程などにおいて、エッチングガスとして、ＣＦ_４，ＣＨＦ_３，Ｃ_２Ｆ_６，ＳＦ_６，Ｃｌ_２，ＢＣｌ_３，ＨＣｌ，ＨＢｒ，ＣｌＦ_３などの各種ガスが使用されている。そして、これらエッチングガスが使用される工程において半導体製造装置から排出されるガスには、未反応エッチングガスや、エッチング処理にて生ずる反応生成物（ＨＦ，ＳｉＦ_４，ＳｉＣｌ_４など）が含まれている。
これら排ガス成分は有害である場合が多いため、半導体製造装置からの排ガスについては、大気中に放出する前に有害成分を除去しなければならない。
【０００３】
半導体製造装置からの排ガスに含まれる有害成分を除去するための排ガス処理装置としては、例えば「ロータリアトマイザ」と呼称される微細気泡発生装置が知られている。この微細気泡発生装置では、所定の吸収液（水や水性薬液）中で排ガスを微細に気泡化することにより排ガスを吸収液に効率よく接触させ、その結果、排ガス中の有害成分が当該吸収液にて吸収または加水分解される。
【０００４】
従来の微細気泡発生装置は、液槽内の吸収液中に配設される回転インペラ、および、回転インペラ上にて起立して配設される吸気管を備える。吸気管は、吸収液中にて回転インペラに対向する開放下端を有し、上端付近には排ガス導入管が接続されている。回転インペラを駆動するための駆動部は、例えば吸気管の上方に配設され、吸気管の内部を貫通してその下端が回転インペラに連結されている回転軸を介して、回転インペラを回転駆動する。回転インペラは、吸気管内に負圧が生ずるように回転する。このような、いわゆる上部駆動式の微細気泡発生装置については、例えば下記の特許文献１および特許文献２に記載されている。
【０００５】
このような構成を有する微細気泡発生装置による排ガス処理においては、回転インペラが高速回転することにより吸気管内に所望の負圧が発生される。この負圧により、半導体製造装置からの排ガスが、排ガス導入管を介して吸気管内に吸引される。吸引された排ガスは、吸気管の開放下端から吸収液中に供給される。
排ガスは、具体的には、吸気管の開放下端から、回転インペラの回転により吸収液中に生ずる渦流に従って放射旋回状に、微細気泡として吸収液中に分散される。このようにして吸収液中で排ガスを微細に気泡化することにより、吸収液に対して排ガスを効率よく接触させることができる。その結果、排ガス中の有害成分は当該吸収液にて効率的に吸収または加水分解されることとなる。
【０００６】
このような排ガス処理が施される排ガスには、水分の存在下で固体を生ずる成分が含まれている場合がある。例えばＳｉＦ_４は、水分の存在下において下記の反応式（１）に従ってＳｉＯ_２（固体）を生成する。また、ＢＣｌ_３は、水分の存在下において下記の反応式（２）に従ってＢ_２Ｏ_３（固体）を生成する。
【０００７】
【化１】

【０００８】
微細気泡発生装置の稼動時には、吸気管の開放下端（吸引ガス出口）は激しい渦流状の吸収液と常に接触する。そのため、装置稼動時には、吸収液の一部は、吸収液中における吸気管の開放下端から巻き上がり、或は跳ね上って、吸気管の内壁に付着する。吸収液が付着した吸気管の内壁には、例えば上記反応式（１），（２）に従って生成したＳｉＯ_２およびＢ_２Ｏ_３などが、固形物として固着することとなる。固形物の固着量が増えてくると、吸気管内での排ガスの流通が妨げられ、遂には吸気管が閉塞されてしまう場合がある。
【０００９】
上述した従来の上部駆動式微細気泡発生装置では、吸気管の上方に配設されている駆動部と吸気管の下方にて液中に配設されている回転インペラとを連結する回転軸が吸気管の中を貫通しているため、吸気管内に吸引された排ガスの通路は、吸気管内にて回転軸周囲に限られ、比較的狭い。したがって、特に従来の上部駆動式微細気泡発生装置においては、水分と反応して固体が生成し易い成分が排ガス中に存在すると、排ガスの通路が閉塞されるという問題は生じ易い。
【００１０】
微細気泡発生装置の吸気管内に生ずる固形物を除去するための技術については、例えば下記の特許文献３に記載されている。特許文献３に記載されている微細気泡発生装置は、円形の外周部を有して吸気管内を上下に移動可能な固形物掻き落とし部材を具備する。この固形物掻き落とし部材は、装置による排ガス処理時において吸気管内を上下動して、吸気管内壁に固着した固形物を掻き落とすように構成されている。
【００１１】
しかしながら、このような固形物掻き落とし部材による固形物除去方法では、吸気管の内壁から掻き取られた固形物が掻き落とし部材に付着して、固形物を吸収液へと掻き落とせない場合がある。また、吸気管内に付着した固形物が堅固であると、掻き落とし作業の過程において、固形物掻き落とし部材が当該堅固な固形物堆積部で掛止されてしまい、その結果、固形物除去の作業を適切に実行することができない場合がある。これらの場合、微細気泡発生装置を長時間稼動すると、吸気管内で固形物が不当に成長し、吸気管内の排ガス通路が閉塞されるという問題は生じ得る。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６１−３５８３２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５６５１号公報
【特許文献３】
特開２００１−２５９３５９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、排ガス処理に際し、吸気管の内壁に固着する固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）の成長を適切に抑制することのできる排ガス処理装置、および、当該装置を用いた排ガス処理方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると排ガス処理装置が提供される。この装置は、開放下端および当該開放下端より上位に位置する排ガス導入口を有する吸気管と、吸気管における開放下端の下方に設けられており、吸気管内に負圧が生じるように回転駆動することが可能な、回転インペラと、吸気管の内部において、開放下端より上位であり且つ排ガス導入口より下位に設けられている、回転体と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
微細気泡発生装置として構成されている排ガス処理装置の回転インペラは、吸収液（水または水性薬液）の液面下で、例えば数千ｒｐｍほどの高速で回転する。そのため、吸収液の一部は、液中にて開口している吸気管の開放下端から巻き上がり、或は跳ね上り、吸気管における開放下端近傍の内壁に付着する。内壁に付着した水分と排ガス中の一部の成分とが反応して生成した固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）は、吸気管の内壁に固着する。この固形物は、固形物表面への水分の付着および固体の生成を経て、吸気管断面の中心方向へと更に成長する傾向にある。本発明の第１の側面に係る排ガス処理装置によると、吸気管の内部における開放下端から上位であり且つ排ガス導入口より下位に設けられた回転体が排ガス処理時に回転駆動することにより、排ガス処理に際する固形物の成長は抑制される。回転体が吸気管内で回転駆動することにより、固形物における少なくとも成長端およびその近傍が掻き取られるのである。掻き取られた固形物が回転体に接触しても、固形物自体に遠心力が作用するため、固形物は回転体には付着しにくい。その結果、掻き取られた固形物は適切に吸収液へと落下する。また、回転体は連続回転による回転力を利用して固形物の掻き取り作業を行うため、固形物が堅固である場合であっても、回転体は固形物堆積部に掛止されにくい。
【００１６】
このように、本発明の第１の側面に係る排ガス処理装置によると、排ガス処理に際し、吸気管の内壁に固着する固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）の成長を適切に抑制することができるのである。また、本排ガス処理装置は、排ガス処理と固形物掻き取り作業とを並行して行うことができる。このような排ガス処理装置によると、長時間の連続稼動を良好に実行することが可能である。
【００１７】
本発明の第２の側面によると他の排ガス処理装置が提供される。この装置は、吸収液中に配設される回転インペラと、当該回転インペラに対向する開放下端および当該開放下端より上位に位置する排ガス導入口を有する吸気管と、を備え、回転インペラが回転駆動することにより、吸気管内に負圧が生じて排ガス導入口を介して当該吸気管内に排ガスが吸引され、且つ、吸引された排ガスが微細気泡として吸収液中に分散されるように構成されている。本装置は、更に、吸気管の内部における、開放下端より上位であり且つ排ガス導入口より下位に、回転体を備える。
【００１８】
本発明の第２の側面に係る排ガス処理装置は、本発明の第１の側面に係る排ガス処理装置の構成を有する。したがって、本発明の第２の側面によっても、第１の側面に関して上述した効果が奏される。
【００１９】
本発明の第１および第２の側面において、回転体は、吸気管内での排ガスの流通を不当には妨げない構造を有して吸気管内に設置されている。また、吸気管の延び方向（上下方向）について、回転体は、吸気管内において固形物が付着する範囲にわたるように設けられている。一方、吸気管の横断面方向について、回転体における回転軸心から掃引最外端部までの長さは、吸気管の内径よりも短い。
回転体の掃引最外端部が吸気管内壁に近いほど、回転体による固形物の掻き取り除去の効果は高い。しかしながら、掃引最外端部が吸気管内壁に近いほど、回転する回転体において軸ぶれが生ずる場合に回転体が吸気管内壁に接触する可能性が高くなるので、掃引最外端部と吸気管内壁との離隔距離は５ｍｍ以上確保するのが好ましい。これらの観点からは、掃引最外端部と吸気管内壁との離隔距離は５〜１５ｍｍの範囲が特に好ましい。
【００２０】
本発明の第１および第２の側面における好ましい実施の形態では、回転体および回転インペラは同軸回転するように設けられている。同軸回転とは、同一の軸心まわりに同一の速度で回転する動作をいうものとする。例えば、回転体および回転インペラが、共通の回転軸に固定されている場合や、一体的に回転する異なる回転軸に固定されている場合に、本構成を実施することができる。このような構成によると、回転インペラを駆動するための駆動部を、回転体を回転駆動するための駆動部としても利用することができ、本排ガス処理装置を効率的に稼動させることが可能となる。
【００２１】
回転体と回転インペラが同軸回転する上述の構成を採用する場合、これらを回転駆動するための駆動部は、好ましくは回転インペラの下方に設けられている。
このような下部駆動式を採用すると、回転体および回転インペラと、駆動部と、を連結する回転軸を、吸気管内を貫通しないように設けることができるので、吸気管内の排ガス通路を広く確保することが可能となる。
【００２２】
回転体と回転インペラが同軸回転する上述の構成を採用する場合、これらを回転駆動するための駆動部は、吸気管の上方に設けてもよい。本排ガス処理装置は、このような上部駆動式として構成することもできる。
【００２３】
本発明の第１および第２の側面における他の好ましい実施の形態では、本排ガス処理装置は、回転インペラが固定されている第１回転軸と、当該第１回転軸を介して回転インペラを駆動するための第１駆動部と、回転体が固定されている第２回転軸と、当該第２回転軸を介して回転体を駆動するための第２駆動部と、を更に備え、第１駆動部は回転インペラの下方に設けられており、第２駆動部は吸気管の上方に設けられている。このような構成によると、回転インペラとは独立に回転体を駆動することができる。したがって、排ガス処理に適した回転速度で回転インペラを駆動するとともに、固形物掻き取り作業に適した回転速度で回転体を駆動することが可能となる。
【００２４】
本発明の第１および第２の側面において、好ましくは、回転体は、複数の回転翼を有する。複数の回転翼は、回転体の回転軸に対して放射状に配設される。回転翼は、羽根状のもの、または、ワイヤにより外郭が形作られているワイヤフレーム構造のものが好ましい。特に羽根状の回転翼を採用する場合、回転体自身が排ガスの導入を妨げてしまうことを回避するという観点からは、その枚数は少ない方が好ましい。一方、ワイヤフレーム構造の回転翼は、軽量であるため、回転体の駆動力を低減するうえで好適である。また、ワイヤーフレーム構造の回転翼には、吸気管内壁から掻き取られた固形物は、より付着しにくい。
【００２５】
本発明の第３の側面によると排ガス処理方法が提供される。この方法は、上述した何れかの構成を有する排ガス処理装置を使用して、回転インペラを回転駆動することにより排ガス処理を行いつつ、回転体を回転駆動することにより、吸気管の内壁に生じる固形物の少なくとも一部を除去することを特徴とする。
【００２６】
このような方法によると、半導体製造装置からの排ガスに含まれる有害成分を除去するための排ガス処理を、排ガス処理装置の吸気管内壁における固形物の成長を適切に抑制しつつ、良好に継続することができる。したがって、本方法によると、排ガス処理装置の運転を長時間継続しても、固形物除去のためには排ガス処理を中断する必要はない。また、本方法を採用することにより、排ガスの発生源である半導体製造装置などの運転を長時間連続的に行うことが可能となり、半導体製造装置などを安定操業することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置Ｘ１の概略構成図である。排ガス処理装置Ｘ１は、吸収液槽Ｔ１と、気液分離槽Ｔ２と、吸気管１１と、回転インペラ１２と、回転スクレーパ１３と、駆動部１４と、軸封装置１５とを具備し、例えば半導体製造装置から排出される排ガスＡに含まれる有害成分を除去するための、微細気泡発生装置として構成されたものである。
【００２８】
吸収液槽Ｔ１は吸収液Ｌを受容するためのものである。吸収液Ｌは、処理目的の排ガスＡに応じて種類が選択され、例えば、水や、水を含有する所定の薬液である。薬液としては、所定のｐＨに調節されたアルカリ水溶液や酸性水溶液が採用される場合がある。吸収液槽Ｔ１への吸収液Ｌの供給は、供給口Ｔ１ａを介して行われる。
【００２９】
気液分離槽Ｔ２は、排ガス処理装置Ｘ１から排出される液体およびガスが一時的に貯留ないし通過する部位であり、吸収液槽Ｔ１と連通している。気液分離槽Ｔ２には、液体排出管１９Ａおよびガス排出管１９Ｂが接続されている。
【００３０】
吸気管１１は、円筒形状を有して図中上下方向に起立するように配設されており、吸収液Ｌ中にて下方に開口する開放下端１１ａ、および、吸収液槽Ｔ１の外部に位置する排ガス導入口１１ｂを有する。排ガス導入口１１ｂには、排ガス導入管１９Ｃが接続されている。また、吸気管１１は、吸収液槽Ｔ１の底から所定の高さに開放下端１１ａが位置するように、当該吸収液槽Ｔ１に固定されている。吸気管１１の内径Ｄ１は例えば４０〜１００ｍｍであり、吸収液槽Ｔ１の底からの開放下端１１ａの高さＤ２は例えば２００〜３００ｍｍである。
【００３１】
回転インペラ１２は、回転駆動することにより吸気管１１内に所望の負圧を発生させるためのものであり、吸収液Ｌ中にて吸気管１１の開放下端１１ａに対向するように配設されている。回転インペラ１２および開放下端１１ａの間の離隔距離Ｄ３は、例えば３〜３０ｍｍである。
【００３２】
回転インペラ１２は、例えば、上端または上下両端が閉じた円筒形状を有する本体部１２ａと、当該本体部１２ａの上面側にて本体部１２ａの回転軸心に対して放射状に設けられた複数の主翼１２ｂと、本体部１２ａの側面にて本体部１２ａの回転軸心に対して放射状に設けられた複数の副翼１２ｃとを備える。本発明では、このような回転インペラ１２に代えて、上下両端が開口する円筒形状を有する本体部と、当該本体部の内部に本体部の回転軸心に対して放射状に設けられた複数の翼と、を備える回転インペラを採用してもよい。
【００３３】
このような回転インペラ１２は回転軸１６に対して固定され、当該回転軸１６は軸封装置１５を介して回転軸１７と連結されている。軸封装置１５は、吸収液槽Ｔ１からの液漏れを防ぎつつ回転軸１６，１７の回転動を実現するためのものであり、公知の構成を有して吸収液槽Ｔ１の底部に嵌設されている。
【００３４】
回転スクレーパ１３は、吸気管１１の内壁に固着する固形物を、回転駆動することにより掻き取るためのものであり、本発明における回転体を構成する。本実施形態では、回転スクレーパ１３は、回転インペラ１２と同軸回転するように設けられている。
【００３５】
回転スクレーパ１３は、本実施形態では、図２に表れているように２枚の羽根状の回転翼１３ａからなる。２枚の回転翼１３ａは、回転軸１８に対して対称的に設けられている。回転軸１８は、回転インペラ１２の回転中心上に取り付けられている。本発明では、このような回転スクレーパ１３に代えて、３枚以上の羽根状回転翼を有する回転スクレーパを採用してもよい。その場合、当該複数の回転翼１３ａは、回転軸１８に対して放射状に設けられる。或は、図３に示すような回転スクレーパ１３’を採用してもよい。回転スクレーパ１３’は、回転軸１８に対して対称的に設けられた２枚の回転翼１３ａ’を有する。回転翼１３ａ’は、各々、ワイヤにより外郭が形作られて中空であるワイヤーフレーム構造を有する。
【００３６】
回転スクレーパ１３および回転軸１８は、例えば、ステンレス鋼や強化プラスチックなどからなる。回転インペラ１２と同軸で高速回転するため、回転スクレーパ１３および回転軸１８は、強固な材質よりなるのが好ましい。回転スクレーパ１３や回転軸１８の構成材料としてステンレス鋼等の金属材料を採用する場合には、回転スクレーパ１３および回転軸１８の耐食性を確保すべく、金属素地をポリテトラフルオロエチレン等でコーティングするのが好ましい。
【００３７】
駆動部１４は、回転インペラ１２および回転スクレーパ１３を回転駆動するためのものであり、吸収液槽Ｔ１の下方に配設されている。駆動部１４は、回転軸１６，１７を介して回転インペラ１２に機械的に連結され、且つ、更に回転軸１８を介して回転スクレーパ１３に機械的に連結されている。駆動部１４は、例えばモータや歯車類から構成されている。
【００３８】
排ガス処理装置Ｘ１の稼動時においては、吸収液槽Ｔ１が所定量の吸収液Ｌを受容している状態において、駆動部１４が作動して、回転インペラ１２とともに回転スクレーパ１３が高速回転する。回転速度は、例えば１０００〜３０００ｒｐｍである。回転インペラ１２の高速回転により、吸気管１１の内部には負圧が生じる。この負圧が駆動力となり、図外の半導体製造装置から排出された排ガスＡは、排ガス導入管１９Ｃを流通して排ガス導入口１１ｂから吸気管１１内に吸引される。吸引された排ガスＡは、吸気管１１の開放下端１１ａから吸収液Ｌ中に供給される。具体的には、排ガスＡは、吸気管１１の開放下端１１ａから、回転インペラ１２の回転により吸収液Ｌ中に生ずる渦流に従って放射旋回状に、微細気泡として吸収液Ｌ中に分散される。このようにして吸収液Ｌ中で排ガスＡを微細に気泡化することにより、吸収液Ｌに対して排ガスＡを効率よく接触させることができる。その結果、排ガスＡ中の一部の成分は吸収液Ｌにて効率的に吸収または加水分解されることとなる。そのため、吸収液槽Ｔ１に受容されている吸収液Ｌには、排ガスＡに由来する化学物質が溶解または分散している。
【００３９】
吸収液槽Ｔ１には、新しい吸収液Ｌが一定の供給速度で供給口Ｔ１ａから補充される。これにより、吸収液槽Ｔ１に貯留されている吸収液Ｌは、一定の流入速度で気液分離槽Ｔ２にオーバーフローする。また、吸収液Ｌにて吸収や加水分解されずに気体状態を維持する排ガス成分など（ガスＡ’）も、吸収液Ｌから脱した後に気液分離槽Ｔ２へと流入する。気液分離槽Ｔ２に流入した吸収液ＬおよびガスＡ’は、各々、液体排出管１９Ａおよびガス排出管１９Ｂを介して装置外に排出される。吸収液Ｌは、例えば廃液処理装置に送られて所定の処理を経る。ガスＡ’は、例えば大気中に放出される。
【００４０】
排ガス処理装置Ｘ１によるこのような排ガス処理においては、回転インペラ１２が吸収液Ｌの液面下で高速回転するため、吸収液Ｌの一部は、液中にて開口している吸気管１１の開放下端１１ａから巻き上がり、或は跳ね上り、吸気管１１における開放下端１１ａ近傍の内壁に付着する。内壁に付着した水分と排ガスＡ中の一部の成分とが反応して生成する固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）は、吸気管１１の内壁に固着する。この固形物は、固形物表面への水分の付着および固体の生成を経て、吸気管断面の中心方向へと更に成長する傾向にあるが、吸気管１１の内部で回転スクレーパ１３が回転駆動することにより、固形物の不当な成長は抑制される。回転スクレーパ１３が吸気管１１内で回転駆動することにより、固形物における少なくとも成長端およびその近傍が掻き取られるからである。
【００４１】
装置駆動時において、掻き取られた固形物が回転スクレーパ１３に接触しても、固形物自体に遠心力が作用するため、当該固形物は回転スクレーパ１３には付着しにくい。その結果、掻き取られた固形物は適切に吸収液Ｌへと落下する。また、回転スクレーパ１３は連続回転による回転力を利用して固形物の掻き取り作業を行うため、固形物が堅固である場合であっても、回転スクレーパ１３は固形物堆積部に掛止されにくい。
【００４２】
加えて、排ガス処理装置Ｘ１では、排ガス処理時において、吸気管１１の開放下端１１ａの近傍にて回転スクレーパ１３が高速回転しているので、回転インペラ１２の高速回転駆動により跳ね上げられる吸収液Ｌが回転スクレーパ１３を超えて吸気管１１の内壁に付着することは充分に抑制される。
【００４３】
このように、排ガス処理装置Ｘ１によると、排ガス処理に際し、吸気管１１の内壁に固着する固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）の成長を適切に抑制することができる。また、排ガス処理装置Ｘ１は、排ガス処理と固形物掻き取り作業を並行して行うことができる。このような排ガス処理装置Ｘ１によると、長時間の連続稼動を良好に実行することが可能である。
【００４４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る排ガス処理装置Ｘ２の概略構成図である。排ガス処理装置Ｘ２は、吸収液槽Ｔ１と、気液分離槽Ｔ２と、吸気管２１と、回転インペラ１２と、回転スクレーパ１３と、駆動部１４，２４と、軸封装置１５，２５とを具備し、例えば半導体製造装置から排出される排ガスＡに含まれる有害成分を除去するための、微細気泡発生装置として構成されたものである。
排ガス処理装置Ｘ２は、排ガス処理装置Ｘ１と同様の吸収液槽Ｔ１、気液分離槽Ｔ２、回転インペラ１２、回転スクレーパ１３、駆動部１４、軸封装置１５を具備する。
【００４５】
吸気管２１は、円筒形状を有して図中上下方向に起立するように配設されており、吸収液Ｌ中にて下方に開口する開放下端２１ａ、および、吸収液槽Ｔ１の外部に位置する排ガス導入口２１ｂを有する。排ガス導入口２１ｂには、排ガス導入管１９Ｃが接続されている。吸気管２１の内径Ｄ１’は例えば４０〜１００ｍｍであり、吸収液槽Ｔ１の底からの開放下端２１ａの高さＤ２’は例えば２００〜３００ｍｍである。
【００４６】
本実施形態の回転スクレーパ１３は、回転軸２８に対して対称的に設けられた２枚の羽根状の回転翼１３ａからなる。回転スクレーパ１３の回転翼形態については、第１の実施形態に関して上述したような他の構成を採用してもよい。回転軸２８は、軸封装置２５を介して回転軸２９に連結されている。軸封装置２５は、吸気管２１からのガス漏れを防ぎつつ回転軸２８，２９の回転動を実現するためのものであり、公知の構成を有して吸気管２１の上端部に嵌設されている。回転スクレーパ１３および回転軸２８の構成材料については、第１の実施形態において上述した回転スクレーパ１３および回転軸１８の構成材料と同様である。
【００４７】
駆動部２４は、本実施形態における回転スクレーパ１３を回転駆動するためのものであり、吸気管２１の上方に配設されている。駆動部２４は、回転軸２８，２９を介して回転スクレーパ１３に機械的に連結されている。駆動部２４は、例えばモータや歯車類から構成されている。
【００４８】
排ガス処理装置Ｘ２によると、回転スクレーパ１３による固形物掻き取り作業以外は排ガス処理装置Ｘ１と同様に、半導体製造装置からの排ガスＡに対する排ガス処理が行われる。
【００４９】
排ガス処理装置Ｘ２による排ガス処理においては、吸気管２１の内部で回転スクレーパ１３が回転駆動することにより、吸気管２１内での固形物の不当な成長は抑制される。排ガス処理装置Ｘ２によると、回転スクレーパ１３の回転駆動を回転インペラ１２の回転駆動と独立に制御することができる。したがって、排ガス処理に適した回転速度で回転インペラ１２を駆動するとともに、固形物掻き取り作業に適した回転速度で回転スクレーパ１３を駆動することが可能となる。
【００５０】
また、第１の実施形態に関して上述したのと同様に、掻き取られた固形物は、回転する回転スクレーパ１３に接触しても付着しにくく、且つ、吸気管２１の内壁に固着する固形物が堅固である場合であっても、回転する回転スクレーパ１３は固形物堆積部に掛止されにくい。
【００５１】
加えて、排ガス処理装置Ｘ２では、排ガス処理時において、吸気管２１の開放下端２１ａの近傍にて回転スクレーパ１３が回転しているので、回転インペラ１２の高速回転駆動により跳ね上げられる吸収液Ｌが回転スクレーパ１３を超えて吸気管２１の内壁に付着することを適切に抑制することができる。排ガス処理装置Ｘ２では、回転軸２８が吸気管２１を貫通しているために吸気管２１内の排ガス通路は排ガス処理装置Ｘ１よりも狭くなる傾向にあるが、吸収液Ｌが回転スクレーパ１３を超えて吸気管２１の内壁に付着してしまうことが抑制されるので、回転スクレーパ１３の上方にて吸気管２１が固形物により閉塞されてしまうという問題は、回避することができる。
【００５２】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る排ガス処理装置Ｘ３の概略構成図である。排ガス処理装置Ｘ３は、吸収液槽Ｔ１と、気液分離槽Ｔ２と、吸気管２１と、回転インペラ１２と、回転スクレーパ１３と、駆動部２４と、軸封装置２５とを具備し、例えば半導体製造装置から排出される排ガスＡに含まれる有害成分を除去するための、微細気泡発生装置として構成されたものである。排ガス処理装置Ｘ３は、駆動部１４と、軸封装置１５と、これらを連結する回転軸１７と、回転インペラ１２および軸封装置１５を連結する回転軸１６とを備えず、且つ、回転軸２８に代えて回転軸３８を備える以外は、排ガス処理装置Ｘ２と同様の構成を有する。
【００５３】
本実施形態の回転スクレーパ１３は、回転軸３８に対して対称的に設けられた２枚の羽根状の回転翼１３ａからなる。回転スクレーパ１３の回転翼形態については、第１の実施形態に関して上述したような他の構成を採用してもよい。回転軸３８は、吸気管２１の上部に嵌設された軸封装置２５を介して回転軸２９に連結されており、吸気管２１の開放下端２１ａを超えて下方に延びている。回転スクレーパ１３および回転軸３８の構成材料については、第１の実施形態において上述した回転スクレーパ１３および回転軸１８の構成材料と同様である。
【００５４】
本実施形態の回転インペラ１２は、回転軸３８に固定されている。回転インペラ１２および回転スクレーパ１３は、本実施形態では共通の回転軸３８に固定されているので、同軸回転する。
【００５５】
排ガス処理装置Ｘ３によると、回転インペラ１２および回転スクレーパ１３が単一の駆動部２４により回転駆動されるので、半導体製造装置からの排ガスＡに対する排ガス処理および固形物掻き取り作業は、排ガス処理装置Ｘ１に関して上述したのと同様にして、行うことができる。開放下端２１ａ近傍の吸気管２１内壁に対する固形物掻き取り作業は、回転スクレーパ１３により良好に行われる。
【００５６】
加えて、排ガス処理装置Ｘ３では、排ガス処理時において、吸気管２１の開放下端２１ａの近傍にて回転スクレーパ１３が高速回転しているので、回転インペラ１２の高速回転駆動により跳ね上げられる吸収液Ｌが回転スクレーパ１３を超えて吸気管２１の内壁に付着することは充分に抑制される。排ガス処理装置Ｘ３では、回転軸３８が吸気管２１を貫通しているために吸気管２１内の排ガス通路は排ガス処理装置Ｘ１よりも狭くなる傾向にあるが、吸収液Ｌが回転スクレーパ１３を超えて吸気管２１の内壁に付着してしまうことが抑制されるので、回転スクレーパ１３の上方にて吸気管２１が固形物により閉塞されてしまうという問題は、回避することができる。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明の実施例について比較例とともに説明する。
【００５８】
【実施例１】
〔排ガス処理装置の構成〕
図１に示す概略構成を有する本実施例の排ガス処理装置Ｘ１（微細気泡発生装置）を用意した。本実施例の排ガス処理装置Ｘ１においては、吸気管１１（全長９６０ｍｍ，内径〔Ｄ１〕６０ｍｍ，塩化ビニル製〔透明〕）における開放下端１１ａの、吸収液槽Ｔ１（内径４００ｍｍ）の底からの高さＤ２を２２５ｍｍとした。吸収液槽Ｔ１には、底から液面までの高さが７８５ｍｍとなるように吸収液Ｌとしての水を入れた。そのため、吸気管１１の開放下端１１ａは、水面からの深さ５６０ｍｍに位置することとなった。回転インペラ１２としては、本体部１２ａの直径が１２０ｍｍであり、且つ、ポリテトラフルオロエチレン製の主翼１２ｂおよび副翼１２ｃを有するものを採用した。当該回転インペラ１２と開放下端１１ａとの離隔距離Ｄ３は４ｍｍとした。固形物掻き取り用の回転スクレーパ１３としては、板厚２ｍｍの２枚の羽根状回転翼が回転軸１８に対して対称的に設けられたものを使用した。この回転スクレーパ１３の縦方向の全長は２００ｍｍであり、横方向の全長（回転軸１８の直径を含む）は５０ｍｍである。また、回転スクレーパ１３は、その最下端が開放下端１１ａの上方１０ｍｍに位置するように設けた。回転スクレーパ１３および回転軸１８は、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたステンレス鋼よりなる。
【００５９】
〔排ガス処理〕
本実施例の排ガス処理装置Ｘ１を使用して、所定の混合ガスに対して模擬的な排ガス処理を行った。使用した混合ガスは、半導体製造装置から排出される排ガスの組成を想定して、各種ガス（濃度既知）を混合して実験室的に調製されたものである。具体的には、当該混合ガスは、２．５（ＳＬＭ）のＢＣｌ_３、１．０（ＳＬＭ）のＣｌ_２、および１００（ＳＬＭ）のＮ_２を混合して調製した。ＳＬＭ（ＳｔａｎｄａｒｄＬｉｔｅｒｐｅｒＭｉｎｕｔｅ）は、室温かつ１気圧におけるガス流量の単位（リットル／分）である。
【００６０】
排ガス処理においては、回転インペラ１２を約１５００ｒｐｍで回転駆動した。この高速回転により生じる負圧を利用して、排ガス導入管１９Ｃを介して混合ガスを吸気管１１に導入した。吸引された混合ガスは、吸気管１１の開放下端１１ａ（吸引ガス出口）から、激しい渦流状の水流に従って放射旋回状に、微細気泡として水中に分散された。回転インペラ１２の回転駆動とともに回転スクレーパ１３は回転駆動（約１５００ｒｐｍ）され、吸気管１１における開放下端１１ａの近傍の固形物掻き取り作業が、排ガス処理と並行して連続的に行われた。排ガス処理中は、吸収液Ｌとしての水を５リットル／分の供給速度で吸収液槽Ｔ１に補給し続けた。
【００６１】
このような排ガス処理を行う排ガス処理装置Ｘ１を９６時間連続運転し、その後、吸気管１１内の固形物の付着状態を目視により観察した。その結果、９６時間連続運転後には、吸気管１１内壁と回転スクレーパ１３の最外端部との間（約５ｍｍ）において内壁に固形物は付着しているものの、混合ガスの処理を行うのに支障をきたすような固形物の付着や成長は認められなかった。
【００６２】
【比較例】
掻き取り用の回転スクレーパ１３を具備していない以外は実施例１と同一の構成を有する排ガス処理装置を用意した。本比較例の排ガス処理装置を使用して、実施例１と同様にして排ガス処理を行ったところ、約５時間の連続運転で、開放下端１１ａの上方１００〜１５０ｍｍ付近にて吸気管１１内壁に固形物の付着が顕著となり、吸気管１１は略閉塞されてしまった。
【００６３】
【実施例２】
〔排ガス処理装置の構成〕
掻き取り用の回転スクレーパの形態以外は実施例１と同一の構成を有する排ガス処理装置Ｘ１を用意した。本実施例における回転スクレーパ１３’は、図３に示すようなワイヤーフレーム構造を有する。具体的には、回転スクレーパ１３’は、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされた直径３ｍｍのステンレスワイヤにより外郭が形作られたものであり、その縦方向の全長は２００ｍｍであり、横方向の全長（回転軸１８の直径を含む）は５０ｍｍである。また、回転スクレーパ１３’は、その最下端が開放下端１１ａの上方１０ｍｍに位置するように設けた。
【００６４】
〔排ガス処理〕
本実施例の排ガス処理装置Ｘ１を使用して、実施例１と同様にして排ガス処理を行い、９６時間連続運転した。９６時間連続運転後には、吸気管１１内壁と回転スクレーパ１３’の最外端との間（約５ｍｍ）において内壁に固形物は付着しているものの、混合ガスの処理を行うのに支障をきたすような固形物の付着や成長は認められなかった。
【００６５】
【実施例３】
〔排ガス処理装置の構成〕
図４に示す概略構成を有する本実施例の排ガス処理装置Ｘ２（微細気泡発生装置）を用意した。本実施例の排ガス処理装置Ｘ２においては、吸気管２１（全長９６０ｍｍ，内径〔Ｄ１’〕６０ｍｍ，塩化ビニル製〔透明〕）における開放下端２１ａの、吸収液槽Ｔ１（内径４００ｍｍ）の底からの高さＤ２’を２２５ｍｍとした。吸収液槽Ｔ１には、底から液面までの高さが７８５ｍｍとなるように吸収液Ｌとしての水を入れた。回転軸２８に固定される回転スクレーパ１３としては、実施例１と同様のものを採用し、その配設位置も実施例１と同様とした。
【００６６】
〔排ガス処理〕
本実施例の排ガス処理装置Ｘ２を使用して、実施例１と同様にして排ガス処理を行い、９６時間連続運転した。９６時間連続運転後には、吸気管２１内壁と回転スクレーパ１３の最外端との間（約５ｍｍ）において内壁に固形物は付着しているものの、混合ガスの処理を行うのに支障をきたすような固形物の付着や成長は認められなかった。
【００６７】
【実施例４】
〔排ガス処理装置の構成〕
図５に示す概略構成を有する本実施例の排ガス処理装置Ｘ３（微細気泡発生装置）を用意した。本実施例の排ガス処理装置Ｘ３においては、吸気管２１（全長９６０ｍｍ，内径〔Ｄ１’〕６０ｍｍ，塩化ビニル製〔透明〕）における開放下端２１ａの、吸収液槽Ｔ１（内径４００ｍｍ）の底からの高さＤ２’を２２５ｍｍとした。吸収液槽Ｔ１には、底から液面までの高さが７８５ｍｍとなるように吸収液Ｌとしての水を入れた。回転軸３８に固定される回転スクレーパ１３としては、実施例１と同様のものを採用し、その配設位置も実施例１と同様とした。
【００６８】
〔排ガス処理〕
本実施例の排ガス処理装置Ｘ３を使用して、実施例１と同様にして排ガス処理を行い、９６時間連続運転した。９６時間連続運転後には、吸気管２１内壁と回転スクレーパ１３の最外端との間（約５ｍｍ）において内壁に固形物は付着しているものの、混合ガスの処理を行うのに支障をきたすような固形物の付着や成長は認められなかった。
【００６９】
【発明の効果】
本発明に係る排ガス処理装置によると、排ガス処理に際し、吸気管の内壁に固着する固形物（ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３など）の成長を適切に抑制することができる。
また、本排ガス処理装置は、排ガス処理と固形物掻き取り作業を並行して行うことができる。このような排ガス処理装置は、長時間の連続稼動を実行するうえで好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図２】回転スクレーパが２枚羽根構造を有する場合の、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った拡大断面図である。
【図３】ワイヤフレーム構造を有する回転スクレーパを表す。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る排ガス処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３排ガス処理装置
１１，２１吸気管
１１ａ，２１ａ開放下端
１１ｂ，２１ｂ排ガス導入口
１２回転インペラ
１３回転スクレーパ
１３ａ回転翼
１４，２４駆動部
１５，２５軸封装置
１６，１７，１８，２８，２９，３８回転軸
１９Ｃ排ガス導入管
Ｌ吸収液
Ａ排ガス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus and an exhaust gas treatment method applicable to, for example, removing harmful components contained in exhaust gas from a semiconductor manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the current semiconductor manufacturing industry, in a dry etching process or a chamber cleaning process for a silicon wafer, CF is used as an etching gas. ₄ , CHF ₃ , C ₂ F ₆ , SF ₆ , Cl ₂ , BCl ₃ , HCl, HBr, ClF ₃ Various gases such as are used. Gases discharged from the semiconductor manufacturing apparatus in a process in which these etching gases are used include unreacted etching gas and reaction products (HF, SiF ₄ , SiCl ₄ Etc.) are included.
Since these exhaust gas components are often harmful, it is necessary to remove the harmful components from the exhaust gas from the semiconductor manufacturing apparatus before releasing them into the atmosphere.
[0003]
As an exhaust gas treatment device for removing harmful components contained in exhaust gas from a semiconductor manufacturing device, for example, a fine bubble generator called a “rotary atomizer” is known. In this microbubble generating device, the exhaust gas is made into fine bubbles in a predetermined absorbing solution (water or aqueous chemical solution) to efficiently contact the exhaust gas with the absorbing solution. As a result, harmful components in the exhaust gas are removed by the absorbing solution. Is absorbed or hydrolyzed.
[0004]
A conventional microbubble generator includes a rotary impeller provided in an absorbing liquid in a liquid tank, and an intake pipe provided upright on the rotary impeller. The intake pipe has an open lower end facing the rotary impeller in the absorbent, and an exhaust gas introduction pipe is connected near the upper end. The drive unit for driving the rotary impeller is disposed, for example, above the intake pipe, and rotationally drives the rotary impeller via a rotary shaft that penetrates the inside of the intake pipe and has a lower end connected to the rotary impeller. I do. The rotary impeller rotates so as to generate a negative pressure in the intake pipe. Such a so-called top-drive type microbubble generator is described in, for example, Patent Documents 1 and 2 below.
[0005]
In the exhaust gas treatment by the fine bubble generator having such a configuration, a desired negative pressure is generated in the intake pipe by rotating the rotary impeller at high speed. Due to this negative pressure, exhaust gas from the semiconductor manufacturing apparatus is sucked into the intake pipe via the exhaust gas introduction pipe. The sucked exhaust gas is supplied into the absorbing liquid from the open lower end of the intake pipe.
Specifically, the exhaust gas is dispersed as fine bubbles in the absorbing liquid from the open lower end of the intake pipe in a radial swirl according to a vortex generated in the absorbing liquid by the rotation of the rotary impeller. By finely forming the exhaust gas in the absorbent in this way, the exhaust gas can be efficiently brought into contact with the absorbent. As a result, the harmful components in the exhaust gas are efficiently absorbed or hydrolyzed by the absorbent.
[0006]
The exhaust gas to be subjected to such an exhaust gas treatment may contain a component that forms a solid in the presence of moisture in some cases. For example, SiF ₄ Reacts with SiO 2 in the presence of moisture according to the following reaction formula (1): ₂ (Solid). Also, BCl ₃ Can be converted to B in the presence of moisture according to the following reaction formula (2). ₂ O ₃ (Solid).
[0007]
Embedded image

[0008]
During operation of the microbubble generator, the open lower end (suction gas outlet) of the intake pipe is always in contact with the violent vortex-shaped absorbing liquid. Therefore, during operation of the apparatus, a part of the absorbing liquid winds up or jumps up from the open lower end of the intake pipe in the absorbing liquid and adheres to the inner wall of the intake pipe. On the inner wall of the intake pipe to which the absorbing liquid has adhered, for example, SiO generated according to the above reaction formulas (1) and (2) ₂ And B ₂ O ₃ Will be fixed as a solid. When the amount of solid matter fixed increases, the flow of exhaust gas in the intake pipe may be hindered, and the intake pipe may eventually be closed.
[0009]
In the above-described conventional upper-drive type microbubble generator, the rotary shaft connecting the drive unit disposed above the intake pipe and the rotary impeller disposed in the liquid below the intake pipe has an intake shaft. Since the gas passes through the pipe, the passage of the exhaust gas sucked into the intake pipe is relatively narrow in the intake pipe around the rotation axis. Therefore, particularly in the conventional upper-drive type microbubble generator, if a component that easily reacts with moisture to form a solid is present in the exhaust gas, the problem that the passage of the exhaust gas is blocked tends to occur.
[0010]
A technique for removing solid matter generated in an intake pipe of a microbubble generator is described in, for example, Patent Document 3 below. The microbubble generating device described in Patent Document 3 includes a solid scraping member having a circular outer peripheral portion and capable of moving up and down in an intake pipe. The solid material scraping member is configured to move up and down in the intake pipe during exhaust gas treatment by the device to scrape solid matter fixed to the inner wall of the intake pipe.
[0011]
However, in such a solid substance removing method using a solid substance scraping member, the solid substance scraped from the inner wall of the intake pipe adheres to the scraping member, and there are cases where the solid substance cannot be scraped into the absorbing liquid. . Further, if the solid matter attached to the intake pipe is solid, the solid matter scraping member is caught by the solid solid depositing part in the course of the scraping work, and as a result, the solid matter removing operation is performed. May not be executed properly. In these cases, if the microbubble generator is operated for a long period of time, there may be a problem that solid matter grows unjustly in the intake pipe and the exhaust gas passage in the intake pipe is blocked.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-61-35832
[Patent Document 2]
JP 2001-25651 A
[Patent Document 3]
JP 2001-259359 A
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been conceived under such circumstances, and a solid substance (SiO 2) adhered to the inner wall of the intake pipe during exhaust gas treatment. ₂ And B ₂ O ₃ And the like, and an exhaust gas treatment method that can appropriately suppress the growth of the exhaust gas, and an exhaust gas treatment method using the device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treatment device. The intake pipe has an open lower end and an exhaust gas inlet port located higher than the open lower end, and is provided below the open lower end of the intake pipe, and is rotatably driven so as to generate a negative pressure in the intake pipe. , And a rotating body provided above the open lower end and below the exhaust gas introduction port inside the intake pipe.
[0015]
A rotating impeller of an exhaust gas treatment device configured as a fine bubble generation device rotates at a high speed of, for example, several thousand rpm below the level of an absorbing solution (water or aqueous chemical solution). Therefore, a part of the absorbing liquid rolls up or jumps up from the open lower end of the intake pipe opened in the liquid, and adheres to the inner wall near the open lower end of the intake pipe. The solid matter (SiO 2) formed by the reaction of the moisture adhering to the inner wall with some components in the exhaust gas ₂ And B ₂ O ₃ ) Adhere to the inner wall of the intake pipe. The solids tend to further grow toward the center of the cross section of the intake pipe through the attachment of moisture to the surface of the solids and the formation of solids. According to the exhaust gas treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, the rotating body provided above the open lower end and below the exhaust gas introduction port in the intake pipe is driven to rotate during exhaust gas treatment. In this case, the growth of the solid matter is suppressed. When the rotating body is driven to rotate in the intake pipe, at least the growth end and the vicinity of the solid material are scraped off. Even if the scraped solid comes into contact with the rotating body, a centrifugal force acts on the solid itself, so that the solid does not easily adhere to the rotating body. As a result, the scraped solids fall properly into the absorbing liquid. In addition, since the rotating body performs the scraping operation of the solid using the rotational force of the continuous rotation, the rotating body is hardly hooked on the solid depositing portion even when the solid is solid.
[0016]
As described above, according to the exhaust gas treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, the solid matter (SiO 2) adhered to the inner wall of the intake pipe during exhaust gas treatment ₂ And B ₂ O ₃ Etc.) can be appropriately suppressed. Further, the present exhaust gas treatment apparatus can perform the exhaust gas treatment and the solid scraping operation in parallel. According to such an exhaust gas treatment device, continuous operation for a long time can be favorably performed.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, another exhaust gas treatment device is provided. The device includes a rotary impeller disposed in the absorbing liquid, and an intake pipe having an open lower end facing the rotary impeller and an exhaust gas inlet positioned higher than the open lower end, and the rotary impeller is rotationally driven. Accordingly, a negative pressure is generated in the intake pipe, the exhaust gas is sucked into the intake pipe via the exhaust gas inlet, and the sucked exhaust gas is dispersed as fine bubbles in the absorbent. . The present apparatus further includes a rotating body inside the intake pipe above the open lower end and below the exhaust gas inlet.
[0018]
An exhaust gas treatment device according to the second aspect of the present invention has the configuration of the exhaust gas treatment device according to the first aspect of the present invention. Therefore, the effects described above with respect to the first aspect are also achieved by the second aspect of the present invention.
[0019]
In the first and second aspects of the present invention, the rotating body is installed in the intake pipe with a structure that does not unduly obstruct the flow of exhaust gas in the intake pipe. The rotating body is provided so as to extend over a range where solid matter adheres in the intake pipe in the extending direction (vertical direction) of the intake pipe. On the other hand, in the cross-sectional direction of the intake pipe, the length from the rotation axis of the rotating body to the outermost end of the sweep is shorter than the inner diameter of the intake pipe.
As the outermost end of the rotating body is closer to the inner wall of the intake pipe, the effect of scraping and removing solids by the rotating body is higher. However, the closer the outermost end of the sweep is to the inner wall of the intake pipe, the higher the possibility that the rotating body comes into contact with the inner wall of the intake pipe when shaft rotation occurs in the rotating rotary body. It is preferable that the separation distance from the wall is 5 mm or more. From these viewpoints, the distance between the outermost end of the sweep and the inner wall of the intake pipe is particularly preferably in the range of 5 to 15 mm.
[0020]
In a preferred embodiment according to the first and second aspects of the present invention, the rotating body and the rotating impeller are provided so as to rotate coaxially. Coaxial rotation refers to an operation of rotating at the same speed around the same axis. For example, this configuration can be implemented when the rotating body and the rotating impeller are fixed to a common rotating shaft or when they are fixed to different rotating shafts that rotate integrally. According to such a configuration, the drive unit for driving the rotary impeller can also be used as a drive unit for rotationally driving the rotating body, and the present exhaust gas treatment device can be operated efficiently. Become.
[0021]
In the case where the above-described configuration in which the rotating body and the rotary impeller rotate coaxially is employed, the driving unit for rotationally driving them is preferably provided below the rotary impeller.
When such a lower drive type is adopted, a rotating shaft connecting the rotating body and the rotating impeller to the drive unit can be provided so as not to penetrate the intake pipe, so that a wide exhaust gas passage in the intake pipe is secured. It becomes possible.
[0022]
In the case where the above-described configuration in which the rotating body and the rotating impeller rotate coaxially is employed, a driving unit for rotationally driving these may be provided above the intake pipe. The present exhaust gas treatment apparatus can also be configured as such an upper drive type.
[0023]
In another preferred embodiment according to the first and second aspects of the present invention, the present exhaust gas treatment apparatus drives a rotary impeller via a first rotary shaft to which a rotary impeller is fixed and the first rotary shaft. And a second drive unit for driving the rotating body via the second rotating shaft, the first driving unit further comprising: a first driving unit for driving the rotating body; The part is provided below the rotary impeller, and the second drive part is provided above the intake pipe. According to such a configuration, the rotating body can be driven independently of the rotating impeller. Therefore, it becomes possible to drive the rotating impeller at a rotation speed suitable for exhaust gas treatment and to drive the rotating body at a rotation speed suitable for a solid scraping operation.
[0024]
In the first and second aspects of the present invention, preferably, the rotating body has a plurality of rotating blades. The plurality of rotors are arranged radially with respect to the rotation axis of the rotor. It is preferable that the rotor has a blade shape or a wire frame structure in which an outer contour is formed by a wire. In particular, in the case of employing blade-like rotors, it is preferable that the number of blades is small from the viewpoint of avoiding that the rotor itself prevents the introduction of exhaust gas. On the other hand, since the rotor blade having the wire frame structure is lightweight, it is suitable for reducing the driving force of the rotor. Also, solids scraped off from the inner wall of the intake pipe are less likely to adhere to the rotor blade having the wire frame structure.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treatment method. This method uses an exhaust gas treatment device having any one of the above-described structures, and performs exhaust gas treatment by rotating a rotary impeller while performing exhaust gas treatment. It is characterized in that at least a part of the object is removed.
[0026]
According to such a method, the exhaust gas treatment for removing harmful components contained in the exhaust gas from the semiconductor manufacturing apparatus is favorably continued while appropriately suppressing the growth of solids on the inner wall of the intake pipe of the exhaust gas processing apparatus. be able to. Therefore, according to the present method, even if the operation of the exhaust gas treatment device is continued for a long time, it is not necessary to interrupt the exhaust gas treatment for removing solids. In addition, by employing this method, it is possible to continuously operate the semiconductor manufacturing apparatus or the like, which is a source of the exhaust gas, for a long time, and to stably operate the semiconductor manufacturing apparatus or the like.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment apparatus X1 according to the first embodiment of the present invention. The exhaust gas treatment apparatus X1 includes an absorption liquid tank T1, a gas-liquid separation tank T2, an intake pipe 11, a rotary impeller 12, a rotary scraper 13, a driving unit 14, and a shaft sealing device 15, and includes, for example, a semiconductor. This is configured as a fine bubble generator for removing harmful components contained in exhaust gas A discharged from the manufacturing apparatus.
[0028]
The absorbing liquid tank T1 is for receiving the absorbing liquid L. The type of the absorbing liquid L is selected according to the exhaust gas A to be treated, and is, for example, water or a predetermined chemical containing water. As the chemical solution, an alkaline aqueous solution or an acidic aqueous solution adjusted to a predetermined pH may be adopted. The supply of the absorbing liquid L to the absorbing liquid tank T1 is performed via the supply port T1a.
[0029]
The gas-liquid separation tank T2 is a portion where liquid and gas discharged from the exhaust gas treatment device X1 are temporarily stored or passed, and communicate with the absorption liquid tank T1. A liquid discharge pipe 19A and a gas discharge pipe 19B are connected to the gas-liquid separation tank T2.
[0030]
The intake pipe 11 has a cylindrical shape, and is disposed so as to stand up and down in the drawing. The intake pipe 11 has an open lower end 11a that opens downward in the absorbent L and a position outside the absorbent tank T1. Exhaust gas inlet 11b. An exhaust gas introduction pipe 19C is connected to the exhaust gas introduction port 11b. The intake pipe 11 is fixed to the absorption liquid tank T1 such that the open lower end 11a is located at a predetermined height from the bottom of the absorption liquid tank T1. The inner diameter D1 of the intake pipe 11 is, for example, 40 to 100 mm, and the height D2 of the open lower end 11a from the bottom of the absorbing liquid tank T1 is, for example, 200 to 300 mm.
[0031]
The rotary impeller 12 is for generating a desired negative pressure in the intake pipe 11 by being driven to rotate, and is disposed so as to face the open lower end 11a of the intake pipe 11 in the absorbent L. I have. The separation distance D3 between the rotary impeller 12 and the open lower end 11a is, for example, 3 to 30 mm.
[0032]
The rotary impeller 12 includes, for example, a main body 12 a having a cylindrical shape with its upper end or upper and lower ends closed, and a plurality of main wings provided radially with respect to the rotation axis of the main body 12 a on the upper surface side of the main body 12 a. 12b, and a plurality of sub-wings 12c provided radially on the side surface of the main body 12a with respect to the rotation axis of the main body 12a. According to the present invention, instead of such a rotary impeller 12, a main body having a cylindrical shape whose upper and lower ends are open, and a plurality of blades radially provided inside the main body with respect to the rotation axis of the main body. And a rotary impeller having the following.
[0033]
Such a rotary impeller 12 is fixed to a rotary shaft 16, and the rotary shaft 16 is connected to a rotary shaft 17 via a shaft sealing device 15. The shaft sealing device 15 is for realizing the rotation of the

rotating shafts

16 and 17 while preventing liquid leakage from the absorbing liquid tank T1, and has a known configuration and is fitted to the bottom of the absorbing liquid tank T1. Have been.
[0034]
The rotary scraper 13 is for rotatably driving and scraping off solid matter adhered to the inner wall of the intake pipe 11, and constitutes a rotating body in the present invention. In the present embodiment, the rotary scraper 13 is provided so as to rotate coaxially with the rotary impeller 12.
[0035]
In the present embodiment, the rotary scraper 13 includes two blade-shaped rotary blades 13a as shown in FIG. The two rotating blades 13 a are provided symmetrically with respect to the rotating shaft 18. The rotation shaft 18 is mounted on the rotation center of the rotation impeller 12. In the present invention, a rotary scraper having three or more blade-shaped rotary blades may be employed instead of the rotary scraper 13. In that case, the plurality of rotating blades 13 a are provided radially with respect to the rotating shaft 18. Alternatively, a rotary scraper 13 'as shown in FIG. 3 may be employed. The rotary scraper 13 'has two rotary blades 13a' provided symmetrically with respect to the rotary shaft 18. Each of the rotors 13a 'has a hollow wire frame structure whose outer shape is formed by wires.
[0036]
The rotary scraper 13 and the rotary shaft 18 are made of, for example, stainless steel or reinforced plastic. In order to rotate at high speed coaxially with the rotating impeller 12, the rotating scraper 13 and the rotating shaft 18 are preferably made of a strong material. When a metal material such as stainless steel is used as a constituent material of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 18, the metal base is coated with polytetrafluoroethylene or the like in order to secure corrosion resistance of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 18. Is preferred.
[0037]
The drive unit 14 is for driving the rotary impeller 12 and the rotary scraper 13 to rotate, and is disposed below the absorbing liquid tank T1. The drive unit 14 is mechanically connected to the rotary impeller 12 via

rotary shafts

16 and 17, and further mechanically connected to the rotary scraper 13 via a rotary shaft 18. The drive unit 14 is composed of, for example, a motor and gears.
[0038]
When the exhaust gas treatment device X1 is operating, the driving unit 14 operates and the rotary scraper 13 rotates at high speed together with the rotary impeller 12 in a state where the absorption liquid tank T1 is receiving the predetermined amount of the absorption liquid L. The rotation speed is, for example, 1000 to 3000 rpm. The high-speed rotation of the rotary impeller 12 generates a negative pressure inside the intake pipe 11. This negative pressure becomes the driving force, and the exhaust gas A discharged from the semiconductor manufacturing apparatus (not shown) flows through the exhaust gas introduction pipe 19C and is sucked into the intake pipe 11 from the exhaust gas introduction port 11b. The sucked exhaust gas A is supplied into the absorbing liquid L from the open lower end 11a of the intake pipe 11. Specifically, the exhaust gas A is dispersed as fine bubbles in the absorbing liquid L from the open lower end 11a of the intake pipe 11 in a radial swirl according to the vortex generated in the absorbing liquid L by the rotation of the rotary impeller 12. By finely forming the exhaust gas A in the absorbing liquid L in this manner, the exhaust gas A can be efficiently brought into contact with the absorbing liquid L. As a result, some components in the exhaust gas A are efficiently absorbed or hydrolyzed in the absorption liquid L. Therefore, the chemical substance derived from the exhaust gas A is dissolved or dispersed in the absorbing liquid L received in the absorbing liquid tank T1.
[0039]
The absorption liquid tank T1 is replenished with a new absorption liquid L from the supply port T1a at a constant supply speed. Thereby, the absorption liquid L stored in the absorption liquid tank T1 overflows to the gas-liquid separation tank T2 at a constant inflow speed. Exhaust gas components and the like (gas A ′) that remain in a gaseous state without being absorbed or hydrolyzed by the absorption liquid L also flow into the gas-liquid separation tank T2 after being removed from the absorption liquid L. The absorption liquid L and the gas A ′ that have flowed into the gas-liquid separation tank T2 are discharged out of the apparatus via the liquid discharge pipe 19A and the gas discharge pipe 19B, respectively. The absorbing liquid L is sent to, for example, a waste liquid treatment device and undergoes a predetermined process. The gas A 'is released, for example, into the atmosphere.
[0040]
In such an exhaust gas treatment by the exhaust gas treatment device X1, the rotary impeller 12 rotates at a high speed below the liquid surface of the absorption liquid L, so that a part of the absorption liquid L is removed from the intake pipe 11 which is opened in the liquid. It winds up or jumps up from the open lower end 11a and adheres to the inner wall of the intake pipe 11 near the open lower end 11a. The solid matter (SiO 2) generated by the reaction of the moisture adhering to the inner wall with some components in the exhaust gas A ₂ And B ₂ O ₃ ) Is fixed to the inner wall of the intake pipe 11. This solid material tends to further grow toward the center of the cross section of the intake pipe through the attachment of moisture to the surface of the solid substance and the generation of the solid, but the rotary scraper 13 is driven to rotate inside the intake pipe 11. Thereby, the unjust growth of the solid is suppressed. This is because at least the growth end of the solid material and its vicinity are scraped off by rotating the rotary scraper 13 in the intake pipe 11.
[0041]
When the apparatus is driven, even if the scraped solid comes into contact with the rotary scraper 13, a centrifugal force acts on the solid itself, so that the solid does not easily adhere to the rotary scraper 13. As a result, the scraped-off solid material appropriately falls into the absorbing liquid L. In addition, since the rotary scraper 13 performs a scraping operation of the solid using the rotational force due to the continuous rotation, even when the solid is solid, the rotary scraper 13 is hardly caught by the solid deposition portion. .
[0042]
In addition, in the exhaust gas treatment device X1, during the exhaust gas treatment, the rotary scraper 13 rotates at high speed near the open lower end 11a of the intake pipe 11, so that the absorbing liquid L jumped up by the high-speed rotational drive of the rotary impeller 12 is used. Adhered to the inner wall of the intake pipe 11 beyond the rotary scraper 13 is sufficiently suppressed.
[0043]
As described above, according to the exhaust gas treatment device X1, the solid (SiO 2) that adheres to the inner wall of the intake pipe 11 during exhaust gas treatment ₂ And B ₂ O ₃ Etc.) can be appropriately suppressed. Further, the exhaust gas treatment device X1 can perform the exhaust gas treatment and the solid scraping operation in parallel. According to such an exhaust gas treatment apparatus X1, a long-time continuous operation can be satisfactorily executed.
[0044]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment device X2 according to the second embodiment of the present invention. The exhaust gas treatment device X2 includes an absorption liquid tank T1, a gas-liquid separation tank T2, an intake pipe 21, a rotary impeller 12, a rotary scraper 13, driving

units

14, 24, and

shaft sealing devices

15, 25. For example, the apparatus is configured as a microbubble generator for removing harmful components contained in exhaust gas A discharged from a semiconductor manufacturing apparatus.
The exhaust gas treatment device X2 includes an absorption liquid tank T1, a gas-liquid separation tank T2, a rotary impeller 12, a rotary scraper 13, a drive unit 14, and a shaft sealing device 15 similar to the exhaust gas treatment device X1.
[0045]
The intake pipe 21 has a cylindrical shape, and is disposed so as to stand up and down in the figure. The intake pipe 21 has an open lower end 21a that opens downward in the absorbent L and a position outside the absorbent tank T1. Exhaust gas inlet 21b. An exhaust gas introduction pipe 19C is connected to the exhaust gas introduction port 21b. The inside diameter D1 'of the intake pipe 21 is, for example, 40 to 100 mm, and the height D2' of the open lower end 21a from the bottom of the absorbing liquid tank T1 is, for example, 200 to 300 mm.
[0046]
The rotary scraper 13 of the present embodiment includes two blade-shaped rotary blades 13a provided symmetrically with respect to the rotary shaft 28. Regarding the configuration of the rotary wing of the rotary scraper 13, another configuration as described above with respect to the first embodiment may be adopted. The rotating shaft 28 is connected to a rotating shaft 29 via a shaft sealing device 25. The shaft sealing device 25 is for realizing the rotational movement of the rotating shafts 28 and 29 while preventing gas leakage from the intake pipe 21, and has a known configuration and is fitted to the upper end of the intake pipe 21. ing. The constituent materials of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 28 are the same as the constituent materials of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 18 described in the first embodiment.
[0047]
The drive unit 24 is for driving the rotary scraper 13 in the present embodiment to rotate, and is disposed above the intake pipe 21. The drive unit 24 is mechanically connected to the rotary scraper 13 via rotary shafts 28 and 29. The drive unit 24 is composed of, for example, a motor and gears.
[0048]
According to the exhaust gas treatment device X2, the exhaust gas A from the semiconductor manufacturing device is subjected to the exhaust gas treatment in the same manner as the exhaust gas treatment device X1, except for the solid scraping operation by the rotary scraper 13.
[0049]
In the exhaust gas treatment by the exhaust gas treatment device X2, the undesired growth of solids in the intake pipe 21 is suppressed by rotating the rotary scraper 13 inside the intake pipe 21. According to the exhaust gas treatment device X2, the rotational drive of the rotary scraper 13 can be controlled independently of the rotational drive of the rotary impeller 12. Therefore, it is possible to drive the rotary impeller 12 at a rotation speed suitable for exhaust gas treatment and to drive the rotary scraper 13 at a rotation speed suitable for a solid scraping operation.
[0050]
Further, as described above with respect to the first embodiment, the scraped solid hardly adheres to the rotating rotary scraper 13 even when it comes into contact with the rotating rotary scraper 13. Even if it is firm, the rotating rotary scraper 13 is less likely to be hooked on the solid accumulation part.
[0051]
In addition, in the exhaust gas treatment device X2, during the exhaust gas treatment, since the rotary scraper 13 is rotating near the open lower end 21a of the intake pipe 21, the absorbing liquid L jumped up by the high-speed rotation drive of the rotary impeller 12 is generated. Adhering to the inner wall of the intake pipe 21 beyond the rotary scraper 13 can be appropriately suppressed. In the exhaust gas treatment device X2, the exhaust gas passage in the intake pipe 21 tends to be narrower than the exhaust gas treatment device X1 because the rotating shaft 28 passes through the intake pipe 21, but the absorption liquid L exceeds the rotary scraper 13. Therefore, the problem that the intake pipe 21 is blocked by the solid matter above the rotary scraper 13 can be avoided.
[0052]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment device X3 according to the third embodiment of the present invention. The exhaust gas treatment device X3 includes an absorption liquid tank T1, a gas-liquid separation tank T2, an intake pipe 21, a rotary impeller 12, a rotary scraper 13, a drive unit 24, and a shaft sealing device 25. This is configured as a fine bubble generator for removing harmful components contained in exhaust gas A discharged from the manufacturing apparatus. The exhaust gas treatment device X3 does not include the drive unit 14, the shaft sealing device 15, the rotating shaft 17 connecting these components, and the rotating shaft 16 connecting the rotary impeller 12 and the shaft sealing device 15, and the rotating shaft 28 Except for having a rotating shaft 38 in place of the above, the exhaust gas processing device X2 has the same configuration as that of the exhaust gas processing device X2.
[0053]
The rotary scraper 13 according to the present embodiment includes two blade-like rotary blades 13 a provided symmetrically with respect to the rotary shaft 38. Regarding the configuration of the rotary wing of the rotary scraper 13, another configuration as described above with respect to the first embodiment may be adopted. The rotating shaft 38 is connected to the rotating shaft 29 via a shaft sealing device 25 fitted on the upper part of the intake pipe 21, and extends downward beyond the open lower end 21 a of the intake pipe 21. The constituent materials of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 38 are the same as the constituent materials of the rotary scraper 13 and the rotary shaft 18 described in the first embodiment.
[0054]
The rotary impeller 12 of the present embodiment is fixed to a rotary shaft 38. The rotary impeller 12 and the rotary scraper 13 are fixed to a common rotary shaft 38 in the present embodiment, and thus rotate coaxially.
[0055]
According to the exhaust gas treatment device X3, the rotary impeller 12 and the rotary scraper 13 are rotationally driven by the single drive unit 24. Therefore, the exhaust gas treatment and the solid scraping operation for the exhaust gas A from the semiconductor manufacturing device are performed by the exhaust gas treatment device X1. Can be performed in the same manner as described above. The work of scraping solids on the inner wall of the intake pipe 21 near the open lower end 21a is favorably performed by the rotary scraper 13.
[0056]
In addition, in the exhaust gas treatment device X3, during the exhaust gas treatment, the rotating scraper 13 is rotating at a high speed near the open lower end 21a of the intake pipe 21, so that the absorbing liquid L jumped up by the high-speed rotation driving of the rotary impeller 12 is provided. Adhered to the inner wall of the intake pipe 21 beyond the rotary scraper 13 is sufficiently suppressed. In the exhaust gas treatment apparatus X3, the exhaust shaft in the intake pipe 21 tends to be narrower than the exhaust gas treatment apparatus X1 because the rotating shaft 38 penetrates the intake pipe 21, but the absorption liquid L exceeds the rotary scraper 13. Therefore, the problem that the intake pipe 21 is blocked by the solid matter above the rotary scraper 13 can be avoided.
[0057]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.
[0058]
Embodiment 1
[Configuration of exhaust gas treatment device]
An exhaust gas treatment apparatus X1 (fine bubble generation apparatus) having the schematic configuration shown in FIG. 1 of this example was prepared. In the exhaust gas treatment apparatus X1 of this embodiment, the height of the open lower end 11a of the intake pipe 11 (960 mm in total length, inner diameter [D1] 60 mm, made of vinyl chloride [transparent]) from the bottom of the absorption liquid tank T1 (inner diameter 400 mm). The length D2 was 225 mm. Water as the absorbing liquid L was charged into the absorbing liquid tank T1 such that the height from the bottom to the liquid surface was 785 mm. Therefore, the open lower end 11a of the intake pipe 11 is located at a depth of 560 mm from the water surface. As the rotary impeller 12, one having a main body 12a having a diameter of 120 mm and having a main wing 12b and a sub wing 12c made of polytetrafluoroethylene was employed. The separation distance D3 between the rotary impeller 12 and the open lower end 11a was 4 mm. As the rotary scraper 13 for scraping solids, a rotary scraper in which two blade-shaped rotary blades having a thickness of 2 mm were provided symmetrically with respect to the rotary shaft 18 was used. The total length in the vertical direction of the rotary scraper 13 is 200 mm, and the total length in the horizontal direction (including the diameter of the rotary shaft 18) is 50 mm. Further, the rotary scraper 13 was provided such that the lowermost end thereof was located 10 mm above the open lower end 11a. The rotating scraper 13 and the rotating shaft 18 are made of stainless steel coated with polytetrafluoroethylene.
[0059]
[Exhaust gas treatment]
Using the exhaust gas treatment apparatus X1 of the present embodiment, a simulated exhaust gas treatment was performed on a predetermined mixed gas. The mixed gas used was prepared in a laboratory by mixing various gases (concentrations are known) assuming the composition of the exhaust gas discharged from the semiconductor manufacturing apparatus. Specifically, the mixed gas is 2.5 (SLM) BCl ₃ , 1.0 (SLM) Cl ₂ , And N of 100 (SLM) ₂ Was mixed and prepared. SLM (Standard Liter Per Minute) is a unit (liter / minute) of gas flow rate at room temperature and 1 atmosphere.
[0060]
In the exhaust gas treatment, the rotary impeller 12 was rotationally driven at about 1500 rpm. Utilizing the negative pressure generated by this high-speed rotation, the mixed gas was introduced into the intake pipe 11 via the exhaust gas introduction pipe 19C. The sucked mixed gas was dispersed as fine bubbles in water from the open lower end 11a (suction gas outlet) of the suction pipe 11 in a radial swirl according to a violent vortex-like water flow. The rotary scraper 13 was driven to rotate (about 1500 rpm) together with the rotary drive of the rotary impeller 12, and the solid material scraping operation near the open lower end 11a of the intake pipe 11 was continuously performed in parallel with the exhaust gas treatment. During the exhaust gas treatment, water as the absorbing liquid L was continuously supplied to the absorbing liquid tank T1 at a supply rate of 5 L / min.
[0061]
The exhaust gas treatment apparatus X1 for performing such exhaust gas treatment was continuously operated for 96 hours, and thereafter, the attached state of the solid matter in the intake pipe 11 was visually observed. As a result, after the continuous operation for 96 hours, although the solid matter adheres to the inner wall between the inner wall of the suction pipe 11 and the outermost end of the rotary scraper 13 (about 5 mm), it is difficult to process the mixed gas. No obstruction of solid matter or growth was observed.
[0062]
[Comparative example]
An exhaust gas treating apparatus having the same configuration as that of Example 1 except that the rotary scraper 13 for scraping was not provided was prepared. When the exhaust gas treatment was performed in the same manner as in Example 1 using the exhaust gas treatment apparatus of this comparative example, the continuous operation for about 5 hours resulted in the inner wall of the intake pipe 11 at about 100 to 150 mm above the open lower end 11a. The adhesion of solid matter became remarkable, and the intake pipe 11 was almost closed.
[0063]
Embodiment 2
[Configuration of exhaust gas treatment device]
Exhaust gas treatment apparatus X1 having the same configuration as in Example 1 except for the form of the rotary scraper for scraping was prepared. The rotary scraper 13 'in this embodiment has a wire frame structure as shown in FIG. Specifically, the rotary scraper 13 ′ has an outer shell formed by a stainless steel wire having a diameter of 3 mm coated with polytetrafluoroethylene, and has a total length in the vertical direction of 200 mm and a total length in the horizontal direction (rotational rotation). (Including the diameter of the shaft 18) is 50 mm. The rotary scraper 13 'was provided such that the lowermost end thereof was located 10 mm above the open lower end 11a.
[0064]
[Exhaust gas treatment]
Exhaust gas treatment was performed in the same manner as in Example 1 using the exhaust gas treatment apparatus X1 of this example, and continuous operation was performed for 96 hours. After the continuous operation for 96 hours, solid matter adheres to the inner wall between the inner wall of the intake pipe 11 and the outermost end of the rotary scraper 13 '(about 5 mm), but this hinders the processing of the mixed gas. Such attachment and growth of solids were not observed.
[0065]
Embodiment 3
[Configuration of exhaust gas treatment device]
An exhaust gas treatment device X2 (fine bubble generation device) of the present example having the schematic configuration shown in FIG. 4 was prepared. In the exhaust gas treatment apparatus X2 of the present embodiment, the open lower end 21a of the intake pipe 21 (960 mm in total length, inner diameter [D1 '] 60 mm, made of vinyl chloride [transparent]) from the bottom of the absorption liquid tank T1 (inner diameter 400 mm). The height D2 'was 225 mm. Water as the absorbing liquid L was charged into the absorbing liquid tank T1 such that the height from the bottom to the liquid surface was 785 mm. As the rotary scraper 13 fixed to the rotary shaft 28, the same one as in the first embodiment was adopted, and the disposition position was also the same as in the first embodiment.
[0066]
[Exhaust gas treatment]
Exhaust gas treatment was performed using the exhaust gas treatment apparatus X2 of this example in the same manner as in Example 1, and the apparatus was continuously operated for 96 hours. After the continuous operation for 96 hours, solid matter adheres to the inner wall between the inner wall of the intake pipe 21 and the outermost end of the rotary scraper 13 (about 5 mm), but this may hinder the processing of the mixed gas. No adhesion or growth of solid matter was observed.
[0067]
Embodiment 4
[Configuration of exhaust gas treatment device]
An exhaust gas treatment device X3 (fine bubble generation device) of the present example having the schematic configuration shown in FIG. 5 was prepared. In the exhaust gas treatment apparatus X3 of this embodiment, the lower end 21a of the intake pipe 21 (length 960 mm, inner diameter [D1 '] 60 mm, made of vinyl chloride [transparent]) from the bottom of the absorbing liquid tank T1 (inner diameter 400 mm). The height D2 'was 225 mm. Water as the absorbing liquid L was charged into the absorbing liquid tank T1 such that the height from the bottom to the liquid surface was 785 mm. As the rotary scraper 13 fixed to the rotating shaft 38, the same one as in the first embodiment was adopted, and the disposition position was the same as in the first embodiment.
[0068]
[Exhaust gas treatment]
Exhaust gas treatment was performed using the exhaust gas treatment device X3 of this example in the same manner as in Example 1, and the apparatus was continuously operated for 96 hours. After the continuous operation for 96 hours, solid matter adheres to the inner wall between the inner wall of the intake pipe 21 and the outermost end of the rotary scraper 13 (about 5 mm), but this may hinder the processing of the mixed gas. No adhesion or growth of solid matter was observed.
[0069]
【The invention's effect】
According to the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, the solid matter (SiO 2) adhered to the inner wall of the intake pipe during exhaust gas treatment ₂ And B ₂ O ₃ Etc.) can be appropriately suppressed.
Further, the present exhaust gas treatment apparatus can perform the exhaust gas treatment and the solid scraping operation in parallel. Such an exhaust gas treatment device is suitable for performing continuous operation for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1 when the rotary scraper has a two-blade structure.
FIG. 3 shows a rotary scraper having a wire frame structure.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas treatment device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
X1, X2, X3 Exhaust gas treatment device
11,21 Intake pipe
11a, 21a Open lower end
11b, 21b Exhaust gas inlet
12 rotating impeller
13 rotating scraper
13a Rotor wing
14, 24 drive unit
15,25 Shaft sealing device
16, 17, 18, 28, 29, 38 Rotation axis
19C exhaust gas introduction pipe
L absorbing liquid
A exhaust gas

Claims

An intake pipe having an open lower end and an exhaust gas inlet positioned higher than the open lower end,
A rotary impeller that is provided below the open lower end of the intake pipe and that can be rotationally driven to generate a negative pressure in the intake pipe;
An exhaust gas treatment device, comprising: a rotating body provided above the open lower end and below the exhaust gas inlet inside the intake pipe.

A rotary impeller disposed in the absorbing liquid, an intake pipe having an open lower end facing the rotary impeller and an exhaust gas inlet positioned higher than the open lower end, and the rotary impeller is driven to rotate. An exhaust gas treatment apparatus, wherein a negative pressure is generated in the intake pipe, exhaust gas is sucked into the intake pipe through the exhaust gas inlet, and the sucked exhaust gas is dispersed as fine bubbles in the absorbent. hand,
An exhaust gas treatment device, comprising a rotating body inside the intake pipe above the open lower end and below the exhaust gas inlet.

The exhaust gas treatment device according to claim 1, wherein the rotating body and the rotating impeller are provided so as to rotate coaxially.

The exhaust gas treatment device according to claim 3, further comprising a drive unit for rotating and driving the rotating body and the rotating impeller below the rotating impeller.

The exhaust gas treatment device according to claim 3, further comprising a drive unit for rotating and driving the rotating body and the rotary impeller above the intake pipe.

A first rotating shaft to which the rotating impeller is fixed, a first driving unit for driving the rotating impeller via the first rotating shaft, and a second rotating shaft to which the rotating body is fixed, A second drive unit for driving the rotating body via the second rotation shaft, wherein the first drive unit is provided below the rotary impeller, and the second drive unit is The exhaust gas treatment device according to claim 1, wherein the exhaust gas treatment device is provided above the intake pipe.

The exhaust gas treatment device according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotating body has a plurality of rotating blades.

The exhaust gas treatment device according to claim 7, wherein the rotor has a wire frame structure.

By using the exhaust gas treatment device according to any one of claims 1 to 8, while performing exhaust gas treatment by rotating the rotary impeller, the rotating body is rotationally driven, so that the intake pipe is An exhaust gas treatment method comprising removing at least a part of solid matter generated on an inner wall.