JP2007119294A - 三フッ化窒素の製造方法 - Google Patents
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Abstract
安全かつ収率よく連続的に製造することができる方法を提供すること。
【解決手段】本発明に係る三フッ化窒素の製造方法は、フッ素ガスとアンモニアガスとを管状反応器に供給して、希釈ガスの存在下、気相中、無触媒条件で反応させて、主として三フッ化窒素からなるガス生成物と主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物とを生成させる三フッ化窒素の製造方法であって、前記管状反応器および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
に関する。
ーニングガス等に使用される。その製造方法としては、一般に化学法と電解法とに大別される。化学法としては、例えば、(1)溶融酸性フッ化アンモニウム中にF2ガスとNH3ガスとを吹き込む方法(特公昭55−8926号公報(特許文献1)参照)、(2)F2
ガスとNH3ガスとを直接反応させる方法(特開平2−255513号公報(特許文献2
)、特開平5−105411号公報(特許文献3)参照)、等が知られている。
.197,395(1931)(非特許文献1)参照)、Morrowらも同様に気相でNF3を収率24.3%で合成したことを報告している(J.Amer.Chem.So
c.82.5301(1960)(非特許文献2)参照)。
性に富むF2ガスを用いるため、爆発や腐食の危険があり、またこれらの反応は反応熱が
大きく、反応器内の温度が上昇し副反応や生成したNF3の分解や副反応によりN2、HF、N2F2、N2O、NH4F(フッ化アンモニウム)やNH4HF2(酸性フッ化アンモニウム)等が生成して収率が低下したり、NH4FやNH4HF2の固体分により反応器や配管
が閉塞するという問題点があった。
がら、高価なF2ガスを原料として用いるため、収率のさらなる向上が課題である。
反応器の閉塞や収率向上に対する課題がある。
スとNH3ガスとを反応させて、NF3を直接フッ素化法により、工業的に安全かつ収率よく連続的に製造することができる方法を提供することを解決課題とする。
ニウムからなる固形生成物(固体生成物)を生成させる三フッ化窒素の製造方法において、前記管状反応器および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することにより、収率よく連続的にNF3を製造することができ
ることを見出した。
る場合、約−110Kcal/molの大きな反応熱が発生する。したがって、F2ガス
とNH3ガスとを反応させる直接フッ素化反応によりNF3を製造する場合、約−330Kcal/molの大きな反応熱が発生し、局部的に温度が高くなる。反応器内の温度が高くなると目的のNF3生成反応〔下記式(1)〕以外に副反応〔下記式(2)〕が支配的
に起こる。
2NH3 + 3F2 → N2 + 6HF (2)
本発明者らは、選択的に上記式(1)の反応を進行させるため鋭意検討を重ねた結果、固形生成物の付着による線速度の上昇、ガスの乱流、冷却効率の低下等による収率の低下も反応温度と密接に関連していることを見出した。
すなわち、本発明は以下の[1]〜[29]に示されるNF3の製造方法である。
[1]フッ素ガスとアンモニアガスとを管状反応器に供給して、希釈ガスの存在下、気相中、無触媒条件で反応させて、主として三フッ化窒素からなるガス生成物と主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物とを生成させる三フッ化窒素の製造方法であって、前記管状反応器および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする三フッ化窒素の製造方法。
特徴とする上記[1]または[2]に記載の三フッ化窒素の製造方法。
[4]前記管状反応器内部のガスの流れが、鉛直下向きであることを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
[6]前記管状反応器が冷却構造を有することを特徴とする上記[1]〜[5]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
[10]前記反応後、未反応のフッ素ガスをアルカリ水溶液および/またはアルミナで処理することを特徴とする上記[1]〜[9]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
[13]長さ方向が鉛直方向となるように設置された管状反応器の上部からフッ素ガスとアンモニアガスとを供給して、希釈ガスの存在下、気相中、無触媒条件で反応させて、主として三フッ化窒素からなるガス生成物と主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物とを生成させる三フッ化窒素の製造方法であって、
前記管状反応器を2つ以上使用し、かつ、これら2つ以上の管状反応器を切り替えながら上記反応を行い、
前記管状反応器に装着された、振動発生装置および/または掻き取り機により、前記管状反応器の内壁に付着した前記固形生成物の一部を除去し、かつ、前記管状反応器の内壁に残存した前記固形生成物および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする三フッ化窒素の製造方法。
物であることを特徴とする上記[17]に記載の三フッ化窒素の製造方法。
[22]フッ素ガスとアンモニアガスとを60℃以下の温度で反応させることを特徴とする上記[13]〜[21]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
[25]前記アンモニアガスの供給濃度が6モル%以下であることを特徴とする上記[13]〜[24]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
[27]前記2つ以上の管状反応器のうちの少なくとも1つを用いてフッ素ガスとアンモニアガスとを反応させ、該反応に使用していない残りの管状反応器の内壁に残存した前記固形生成物および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする上記[13]〜[26]のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
配管の閉塞等による収率の低下等の課題、問題に対して、管状反応器や配管の内壁に付着した主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理することにより、連続的かつ収率よく経済的にNF3を製造できる方法を提供できる。
まず、本発明に用いられる三フッ化窒素の製造装置について説明する。この製造装置は、フッ素ガス供給手段、アンモニアガス供給手段、反応器を有する。
フィルターを介して具備されていることが好ましい。このフィルターによりガスと共に同伴される微量の固形分を除去することができる。さらに、ガス排出ラインを例えば2ライン設けて、ガス流れを定期的に切り替え、連続的に稼働させることがより好ましい。
上記構成装置および部品のうち、フィルター以外の装置および部品の材質はSUS316が好ましい。
しくない。このため、F2ガスおよびNH3ガスは希釈して低濃度領域で反応させる必要がある。F2ガスは希釈ガスで希釈して供給ガス全量の3モル%以下で供給することが好ま
しく、NH3ガスは希釈ガスで希釈して供給ガス全量の6モル%以下で供給することが好
ましい。つまり、原料ガス(NH3ガスおよびF2ガス)が合計9モル%以下で希釈ガスが91モル%以上であることが好ましい。NH3ガス濃度が6モル%を超え、フッ素ガスが
3モル%を超えると、反応熱が大きくなるなど温度の急激な上昇、燃焼や爆発等の危険が生じるため好ましくない。前記希釈ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン、六弗化イオウ、ヘキサフルオロエタン、オクタフルオロプロパンおよび三フッ化窒素などの不活性ガスが挙げられる。これらの希釈ガスは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。また、これらの希釈ガスのうち、希釈ガスの比熱、蒸留工程での分離・精製等を考慮すると、六弗化硫黄、ヘキサフルオロエタンおよびオクタフルオロプロパンが好ましい。
など温度の急激な上昇、燃焼や爆発等の危険が生じるため好ましくない。また、F2ガス
に対してNH3ガスを2倍モルを超えて供給するとNH3に対するNF3の収率が低下する
ため好ましくない。
、OF2およびO2F2が挙げられ、これらは単独で、または2種以上が含まれている。N
H3ガスに含まれる酸素含有化合物としては、NO、NO2、N2O、CO、CO2およびH2Oが挙げられ、これらは単独で、または2種以上が含まれている。また、F2ガスには、
さらにテトラフルオロメタン(CF4)が含まれていることがあり、NH3ガスには、さらにメタン、水素、水素含有化合物や油分が含まれていることがある。上記酸素や酸素含有化合物はN2OやN2F2等の不純物を副生したり、F2ガスと反応してCF4やCOF、C
OF2、OF2等を副生する。NH3ガスに含まれるメタンはF2ガスと反応してCF4を副
生する。この副生したCF4やF2ガスに含まれるCF4は、その沸点が−128℃であり
、目的物であるNF3の沸点に近く、分離が極めて困難である等の問題がある。また、N
H3ガスに含まれる水素や水素含有化合物はF2ガスと反応してフッ化水素(HF)を生成し、これがNH3ガスと反応してNH4Fを形成するため好ましくない。NH3ガスに含ま
れる油分は、F2ガスと反応してCF4やCOF、COF2、OF2等を副生する。このように、原料ガスに含まれる微量不純物は、多くの不純物を副生するため、上記F2ガスおよ
びNH3ガスは高純度ガスであることが好ましく、不純物を極力低減する必要がある。
差を利用し、例えば、液体窒素等を用いて、−150〜−160℃の温度で低温蒸留してF2ガス中に含まれるCF4を除去することにより精製でき、同時に酸素および酸素含有化合物も除去される。精製後のF2ガス中のCF4の含有量は50volppm以下が好ましく、酸素および酸素含有化合物の合計含有量は0.1vol%以下が好ましい。
り返して油分を除去したり、蒸留精製や吸着操作等を繰り返して水素や水素含有化合物、メタン、酸素、酸素含有化合物を除去することにより精製できる。精製後のNH3ガス中
の油分の含有量は2質量ppm以下が好ましく、酸素および酸素含有化合物の合計含有量は10volppm以下が好ましい。
して除去する必要がある。このため、上記固形生成物を反応器の内壁から、反応器に装着された上記振動発生装置を用いて払い落としたり、反応器内部に装着された上記掻き取り機を用いて掻き取って除去する。この払い落としおよび掻き取りは併用することが好ましい。
一方、ガス生成物は、目的物のNF3と希釈ガスの他に、微量の未反応のF2ガス等を含有する。このため、前記固体分離排出装置の上部に設けられたフィルタ−を通過したガス生成物から、未反応のF2ガスを除去することが好ましい。未反応のF2ガスを除去する方法としては、たとえば、アルミナ(酸化アルミニウム)を用いて反応させて除去する乾式除去方法、またはアルカリ水溶液と接触させて除去する湿式除去方法が好ましく適用され、場合によっては両方法を併用してもよい。アルカリ水溶液としては水酸化ナトリウム水
溶液、水酸化カリウム水溶液が好ましい。
上記のように、反応管の内壁に付着した固形生成物を除去しながら、F2ガスとNH3ガスとを反応させることにより、効率的かつ連続的にNF3を製造できるが、長時間製造す
るとNF3の収率が低下することがある。このため、本発明では、上記反応器を2つ以上
併用し、これらの反応器を切り替えながらNF3を製造する。具体的には、2つ以上の反
応器のうちの少なくとも1つの反応器(以下、この反応器を「反応器A」という)を用いて一定時間NF3を製造した後、残りの反応器(以下、この反応器を「反応器B」という
)に原料ガスを供給して反応を開始する。次いで、反応器Aへの原料ガス供給を停止し、反応器BでのみNF3を製造する。この反応器Bでの製造の間に反応器Aに不活性ガスを
導入して反応器Aを加熱する。この加熱処理により、反応器Aの内壁に残存した前記固形生成物および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を除去することができる。具体的には、固形生成物であるフッ化アンモニウムをフッ化水素とアンモニアに分解して除去することができる。フッ化水素およびアンモニアは公知の方法、例えば酸またはアルカリ水溶液で無害化することができる。
反応器AでNF3を製造し、この間に反応器Bを加熱処理して固形生成物を除去する。こ
の一連の操作を繰り返すことにより、製造ラインを停止させることなく、高収率で安定してNF3を製造することができる。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、この実施例により何ら限定されるものではない。
[調製例1]
KF・1.8HF〜KF・2.5HFの組成物を約100℃で溶融塩電解し、陽極にF2を発生させて捕集し、得られた粗F2ガス中のHFを液体窒素を用いて分離・精製した後、F2ガスを液体窒素を用いて低温蒸留し、高純度フッ素ガスを得た。この高純度フッ素
ガス中に含まれる酸素および酸素含有化合物、テトラフルオロメタンを、ガスクロマトグラフィー(GC)のTCD法およびFID法、ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC−MS)を用いて分析した結果を以下に示す。
テトラフルオロメタン 0.0013vol%
[調製例2]
KF・1.8HF〜KF・2.5HFの組成物を約100℃で溶融塩電解し、陽極にF2を発生させて捕集し、得られた粗F2ガス中のHFを液体窒素を用いて分離・精製し、フ
ッ素ガスを得た。このフッ素ガス中に含まれる酸素および酸素含有化合物、テトラフルオロメタンを、ガスクロマトグラフィー(GC)のTCD法およびFID法、ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC−MS)を用いて分析した結果を以下に示す。
テトラフルオロメタン 0.0108vol%
<NH3ガスの調製>
[調製例3]
工業的な製法である高圧触媒法で製造された液体アンモニアを熱交換器により蒸発させて冷却回収し、さらに蒸留精製を行なうことにより高純度アンモニアを得た。この高純度アンモニア中に含まれる酸素および酸素含有化合物、メタン、油分をガスクロマトグラフィ−(GC)のTCD法およびFID法、ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC−MS)を用いて分析した結果を以下に示す。
メタン <0.1volppm
油分 <0.1質量ppm
[調製例4]
工業的な製法である高圧触媒法で製造された液体アンモニア中に含まれる酸素および酸素含有化合物、メタン、油分をガスクロマトグラフィ−(GC)のTCD法およびFID法、ガスクロマトグラフィー質量分析計(GC−MS)を用いて分析した結果を以下に示す。
メタン 0.0008vol%
油分 0.0006質量%
NL/hrと六弗化イオウ(純度:>99.999%)59.64NL/hrとの混合ガスを、管状反応器11のもう一方の原料ガス供給ラインから調製例3で得た高純度NH3
ガス3.06NL/hrと六弗化イオウ(純度:>99.999%)50NL/hrとの混合ガスを、管状反応器11内にそれぞれ供給し、反応器11内でF2ガスとNH3ガスとを混合して反応させた。反応中、掻き取り機2をタイマーにより30分間ごとに反応器11内を上下させ、エアーノッカー3をタイマーによりノッカー打撃間隔30分間で作動させた。また、反応器11を冷媒により冷却しながら反応を行なった。反応開始から10時間後、反応器11内のピーク温度は15.8℃であった。
した。結果を以下に示す。
CF4 :0.0012vol%
COF2 :検出されず
COF :検出されず
OF2 :検出されず
N2O :検出されず
さらに反応器11での反応を継続したところ、反応開始から48時間後の反応器11内のピーク温度は16.1℃であった。ガス排出ラインから回収したガスを上記と同様にして分析した。結果を以下に示す。
さらに反応器11での反応を継続したところ、反応開始から72時間後の反応器11内のピーク温度は15.9℃であった。ガス排出ラインから回収したガスを上記と同様にして分析した。結果を以下に示す。
この結果から明らかなように、高純度フッ素ガスと高純度アンモニアガスとを用いることにより、微量不純物、特にCF4の副生を抑制でき、また、低濃度で原料ガスを供給し
、反応器内の温度を制御し、さらに固形生成物を反応器内から除去することにより目的物であるNF3を連続的に、高収率(97%以上)で得ることができた。
と六弗化イオウ(純度:>99.999%)との混合ガスを、管状反応器21のもう一方の原料ガス供給ラインから調製例3で得た高純度NH3ガスと六弗化イオウ(純度:>9
9.999%)との混合ガスを、上記と同様の条件で管状反応器21内にそれぞれ供給し、上記と同様の条件で反応器21の内部に付着した固形生成物を除去し、かつ反応器21を冷却しながら、反応器21内でF2ガスとNH3ガスとを混合して反応させた。
管状反応器21での反応開始から1時間後、反応器21内のピーク温度は16.4℃であった。
CF4 :0.0012vol%
COF2 :検出されず
COF :検出されず
OF2 :検出されず
N2O :検出されず
さらに反応器21での反応を継続したところ、反応器21での反応開始から72時間後の反応器21内のピーク温度は15.8℃であった。ガス排出ラインから回収したガスを上記と同様にして分析した。結果を以下に示す。
この結果から明らかなように、反応器21に切り替えて反応を行なっても、反応器11を用いた場合と同様に、目的物であるNF3を連続的に、高収率(97%以上)で得るこ
とができた。
反応器11へのガス供給を停止した後、固体貯溜槽5内に回収(堆積)された、主としてフッ化アンモニウムからなる固形生成物を除去し、反応器11のジャケット4への冷媒循環を停止した後、このジャケット4に約169℃のスチームを導入しながら、予め、約350℃に加熱した窒素ガスを原料ガス供給ラインから100NL/hrで反応器11に導入した。このとき、ガス排出ライン7から回収したガス(フィルター6通過後のガス温度:148℃)を分析したところ、フッ化水素とアンモニアガスが生成していることを確認した。この加熱処理を10時間継続した後、窒素ガスおよびスチームの導入を停止した。反応器11内部、固体貯溜槽5、フィルター6および配管を目視により観察したところ、固形物の付着は認められなかった。
図2に示す装置を用いた。図2に示すように、2本の原料ガス供給ラインを具備した、内径54.9mm、長さ700mmのSUS316L製管状反応器31(ジャケット4付き、冷媒循環冷却式)は、その内部に、外径53.9mm、内径53.1mmのリング状薄板にシャフト(棒)およびハンドルを装着した自動上下駆動式の掻き取り機2を具備し、その外部に、エアーノッカー3((株)セイシン企業製、エアーノッカーSK・30タイプ)を具備している。また、この管状反応器31の下部には、内径109.8mm、長さ350mmのSUS316L製固体貯溜槽5が装着され、この固体貯溜槽5の上部には、フィルター6を介してガス排出ライン7が接続されている。
ウ(純度:>99.999%)59.64NL/hrとの混合ガスを、もう一方の原料ガス供給ラインから調製例4で得たNH3ガス3.06NL/hrと六弗化イオウ(純度:
>99.999%)50NL/hrとの混合ガスを、管状反応器31内にそれぞれ供給し、反応器31内でF2ガスとNH3ガスとを混合して反応させた。掻き取り機2をタイマーにより30分間ごとに反応器31内を上下させ、エアーノッカー3をタイマーによりノッカー打撃間隔30分間で作動させた。また、反応器31を冷媒により冷却しながら反応を行なった。反応開始から24時間後、反応器31内のピーク温度は15.8℃であった。
CF4 :0.0115vol%
COF2 :0.0002vol%
COF :0.0001vol%
OF2 :0.0001vol%
N2O :0.0002vol%
その後、原料ガスおよび希釈ガスの供給を停止し、反応器内部および固体貯溜槽を目視により観察したところ、反応器内部には固形生成物の付着は認められなかった。
、無触媒条件で反応させる直接フッ素化反応を利用したものであり、この方法を用いることにより、従来の課題や問題を克服し、工業的に安全、連続的かつ高収率で経済的にNF3を製造することができる。
2 掻き取り機
3 エアーノッカー
4 ジャケット(冷媒またはスチーム循環式)
5 固体貯溜槽
6 フィルター
7 ガス排出ライン
8 排出ガス(主として、NF3および希釈ガス)
9 冷媒またはスチーム
10 排出ガス(主として、HFおよびNH3ガス)
11、21、31 管状反応器
Claims (29)
- フッ素ガスとアンモニアガスとを管状反応器に供給して、希釈ガスの存在下、気相中、無触媒条件で反応させて、主として三フッ化窒素からなるガス生成物と主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物とを生成させる三フッ化窒素の製造方法であって、前記管状反応器および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする三フッ化窒素の製造方法。
- 前記管状反応器を2つ以上使用し、かつ、これら2つ以上の管状反応器を切り替えながら上記反応を行なうことを特徴とする請求項1に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記管状反応器が、その長さ方向が鉛直方向となるように設置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記管状反応器内部のガスの流れが、鉛直下向きであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- フッ素ガスとアンモニアガスとを60℃以下の温度で反応させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記管状反応器が冷却構造を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- フッ素ガスとアンモニアガスとを、モル比(フッ素ガス:アンモニアガス)が1:1〜1:2の範囲で供給することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記希釈ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴン、六弗化硫黄、ヘキサフルオロエタン、オクタフルオロプロパンおよび三フッ化窒素からなる群より選ばれる少なくとも1種のガスであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 希釈ガスを循環使用することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記反応後、未反応のフッ素ガスをアルカリ水溶液および/またはアルミナで処理することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンからなる群より選ばれる少なくとも1種のガスであることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記加熱処理を135℃以上で実施することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 長さ方向が鉛直方向となるように設置された管状反応器の上部からフッ素ガスとアンモニアガスとを供給して、希釈ガスの存在下、気相中、無触媒条件で反応させて、主として三フッ化窒素からなるガス生成物と主としてフッ化アンモニウムおよび/または酸性フッ化アンモニウムからなる固形生成物とを生成させる三フッ化窒素の製造方法であって、
前記管状反応器を2つ以上使用し、かつ、これら2つ以上の管状反応器を切り替えなが
ら上記反応を行い、
前記管状反応器に装着された、振動発生装置および/または掻き取り機により、前記管状反応器の内壁に付着した前記固形生成物の一部を除去し、かつ、前記管状反応器の内壁に残存した前記固形生成物および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする三フッ化窒素の製造方法。 - 前記振動発生装置が前記反応器の外部に装着されたエアーノッカーおよび/またはエア式ピストンバイブレ−タであり、該振動発生装置により前記固形生成物を払い落として除去することを特徴とする請求項13に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記掻き取り機を、前記管状反応器内部を鉛直上下方向に自在に駆動させて前記固形生成物を掻き取り除去することを特徴とする請求項13に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記掻き取り機を、前記管状反応器の半径方向断面の中心を通る鉛直軸を中心軸として該反応器内部を自在に回転させて前記固形生成物を掻き取り除去することを特徴とする請求項13または15に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記フッ素ガスが、酸素および酸素含有化合物の合計含有量が0.1vol%以下ならびにテトラフルオロメタンの含有量が50volppm以下の高純度フッ素ガスであることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記アンモニアガスが、酸素および酸素含有化合物の合計含有量が10volppm以下ならびに油分の含有量が2質量ppm以下の高純度アンモニアガスであることを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記高純度フッ素ガス中に含まれる酸素含有化合物が、NO、NO2、N2O、CO、CO2、H2O、OF2およびO2F2からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である
ことを特徴とする請求項17に記載の三フッ化窒素の製造方法。 - 前記高純度アンモニアガス中に含まれる酸素含有化合物が、NO、NO2、N2O、CO、CO2およびH2Oからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする請求項18に記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記管状反応器が冷却構造を有することを特徴とする請求項13〜20のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- フッ素ガスとアンモニアガスとを60℃以下の温度で反応させることを特徴とする請求項13〜21のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- フッ素ガスとアンモニアガスとを、モル比(フッ素ガス:アンモニアガス)が1:1〜1:2の範囲で供給することを特徴とする請求項13〜22のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記フッ素ガスの供給濃度が3モル%以下であることを特徴とする請求項13〜23のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記アンモニアガスの供給濃度が6モル%以下であることを特徴とする請求項13〜24のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- フッ素ガスとアンモニアガスとを0.05〜1.0MPaの圧力で反応させることを特
徴とする請求項13〜25のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。 - 前記2つ以上の管状反応器のうちの少なくとも1つを用いてフッ素ガスとアンモニアガスとを反応させ、該反応に使用していない残りの管状反応器の内壁に残存した前記固形生成物および/または配管の内壁に付着した前記固形生成物を不活性ガスの存在下で加熱処理して除去することを特徴とする請求項13〜26のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記不活性ガスが、窒素、ヘリウム、アルゴンからなる群より選ばれる少なくとも1種のガスであることを特徴とする請求項13〜27のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
- 前記加熱処理を135℃以上で実施することを特徴とする請求項13〜28のいずれかに記載の三フッ化窒素の製造方法。
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