JP2007319811A - Perfluorocarbon gas enriching method - Google Patents
Perfluorocarbon gas enriching method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007319811A JP2007319811A JP2006154140A JP2006154140A JP2007319811A JP 2007319811 A JP2007319811 A JP 2007319811A JP 2006154140 A JP2006154140 A JP 2006154140A JP 2006154140 A JP2006154140 A JP 2006154140A JP 2007319811 A JP2007319811 A JP 2007319811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pfc
- gas
- concentrating
- porous body
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、地球温暖化ガスであるＰＦＣ(perfluorocompounds) を濃縮する方法に関する。 The present invention relates to a method for concentrating PFC (perfluorocompounds), which is a global warming gas.
ＰＦＣ(perfluorocompounds)はＣＦ4 ，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8，ＳＦ6及びＮＦ3などの総称であり、高い温暖化係数を持つ温室効果ガスである。１９９７年の地球温暖化防止京都会議においてＰＦＣが規制対象となり、１９９９年の世界半導体会議で、２０１０年までに総量で９５年比１０％削減の目標が決定された。半導体，液晶メーカは、エッチング工程でＰＦＣを使用しており、既に国内外においてＰＦＣの自主放出規制を進めている。 PFC (perfluorocompounds) is a general term for CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , SF 6, and NF 3 , and is a greenhouse gas having a high warming potential. PFC was regulated at the Kyoto Conference on Global Warming Prevention in 1997, and at the World Semiconductor Conference in 1999, a target of 10% reduction from the 1995 level was determined by 2010. Semiconductor and liquid crystal manufacturers use PFC in the etching process, and have already promoted voluntary emission control of PFC at home and abroad.
ＰＦＣの放出対策として分解処理が検討されており、処理法としては薬剤法，燃焼法，プラズマ法等がある。特に触媒法は他法に比べて低温でＰＦＣを処理できる。半導体・液品製造工場でＰＦＣを使用する主要エッチング工程としては、酸化膜エッチャ，ポリシリコンエッチャ、及びメタルエッチャがある。エッチャの運転条件によっては、排ガス中のＰＦＣ濃度が非常に低い場合があり、分解装置での処理効率が低下する。即ち、排ガス中のＰＦＣを所定濃度まで濃縮する方法が重要となる。 Decomposition treatment is being studied as a measure against PFC release, and treatment methods include a chemical method, a combustion method, and a plasma method. In particular, the catalytic method can treat PFC at a lower temperature than other methods. The main etching processes using PFC in a semiconductor / liquid manufacturing factory include an oxide film etcher, a polysilicon etcher, and a metal etcher. Depending on the operating conditions of the etcher, the PFC concentration in the exhaust gas may be very low, and the processing efficiency in the cracking device is reduced. That is, a method for concentrating PFC in exhaust gas to a predetermined concentration is important.
特開平２００５−８７９３７号公報（特許文献１）には、従来のガス濃縮方法として、ＰＳＡ(Pressure Swing Adsorption) や吸着等による濃縮・排気をバッチで行うものが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-87937 (Patent Document 1) describes a conventional gas concentration method in which concentration / exhaust by PSA (Pressure Swing Adsorption) or adsorption is performed in a batch.
ＰＳＡ(Pressure Swing Adsorption) や吸着等による濃縮・排気をバッチで行うものでは濃縮プロセスと脱離プロセスの２つが必要であり、ガス流路切り替え等のシステムが複雑になる。 In the case of batch concentration / exhaust by PSA (Pressure Swing Adsorption) or adsorption, two processes, a concentration process and a desorption process, are required, and the system for switching the gas flow path becomes complicated.
本発明の目的は、ガス流路の切り替えなしに、希薄なＰＦＣ含有ガスからＰＦＣ以外の成分を除去し、ＰＦＣを濃縮する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of removing components other than PFC from a diluted PFC-containing gas and concentrating the PFC without switching the gas flow path.
上記課題を解決する本発明は、ＰＦＣを濃縮する方法または装置にある。上記課題を解決するための本発明の特徴は、多孔体層の両側に圧力差を発生させ、高圧側に希薄ＰＦＣ含有ガスを導入し、低圧側からＰＦＣより分子の小さいガスを排出することによりＰＦＣガスを濃縮する。具体的には、希薄ＰＦＣガスの濃縮方法であって、ガス流路を所定の細孔径を有する多孔体で流路１と流路２に分割し、流路１に希薄ＰＦＣガスを流入させ、他方の流路２を流路１より負圧とすることにある。その結果、希薄ＰＦＣガス中からＰＦＣ以外の成分を流路２に流入させることとなる。
The present invention for solving the above-described problems resides in a method or apparatus for concentrating PFC. The feature of the present invention for solving the above problems is that a pressure difference is generated on both sides of the porous layer, a dilute PFC-containing gas is introduced on the high pressure side, and a gas having a smaller molecule than PFC is discharged from the low pressure side. Concentrate the PFC gas. Specifically, in a method for concentrating lean PFC gas, the gas flow path is divided into a flow path 1 and a
また、流路１側の多孔体表面にフッ素を多く存在させることにある。その結果、濃縮を効率良く行うことができる Also, a large amount of fluorine is present on the surface of the porous body on the flow channel 1 side. As a result, concentration can be performed efficiently.
本発明によれば、流路の切り替えや、複雑な操作なしに希薄ＰＦＣガスを濃縮できる。また、省スペースでもＰＦＣを濃縮することができ、高いＰＦＣ分解率を維持することができる。 According to the present invention, dilute PFC gas can be concentrated without switching the flow path or complicated operation. Further, PFC can be concentrated even in a space-saving manner, and a high PFC decomposition rate can be maintained.
本発明で使用する多孔体の細孔は、対象とする排ガスの成分によって変えることができ、濃縮する成分の大きさよりも小さい細孔であって、除去する成分除去する大きさよりも大きい細孔とする。例えば、Ｎ2とＣＦ4とを含む排ガスのＣＦ4 を濃縮する場合、Ｎ2 の分子サイズが２.６Å （Ｎ−Ｎの結合距離とＮのファンデルワールス直径から算出）であり、ＣＦ4 の分子サイズが３.６Å であることから２.７〜３.５Åの細孔径を持つ多孔体を使用する。 The pores of the porous body used in the present invention can be changed depending on the components of the exhaust gas to be processed, and are pores smaller than the size of the component to be concentrated and larger than the size of the component to be removed. To do. For example, when concentrating CF 4 of exhaust gas containing N 2 and CF 4 , the molecular size of N 2 is 2.6 mm (calculated from NN bond distance and N van der Waals diameter), and CF 4 Therefore, a porous body having a pore diameter of 2.7 to 3.5 mm is used.
また例えば、Ｎ2 ，Ｏ2 ，ＣＦ4 を含む排ガスのＣＦ4 を濃縮する場合、Ｏ2 の分子サイズが２.７Å であるため、２.８〜３.５Åの細孔径を持つ多孔体を使用する。細孔は三次元的な構造で構わないが、ガス流路１から流路２へ貫通していることが望ましい。また、上記範囲外の細孔を有する場合、さらに小さい細孔が存在しても、いずれのガスも通過せず問題とならないが、上記範囲より大きい細孔が存在する場合にはＰＦＣが通過する可能性があるため、細孔系を調整したり、フッ素を有する官能基の皮膜を形成しておく必要が生じる。
Also for example, when concentrating CF 4 of exhaust gas containing N 2, O 2, CF 4, because the molecular size of the O 2 is 2.7 Å, the porous body having a pore diameter of 2.8~3.5Å use. Although the pores may have a three-dimensional structure, it is desirable that the pores penetrate from the gas channel 1 to the
多孔体の材質としては、セラミックスや有機膜を使用することができる。排ガスの加熱が必要な場合はセラミックスが好ましい。無機材料成分としては、ゼオライト等のシリカアルミナ，モレキュラーシーブ，メソポーラスシリカ，メソポーラスチタニアなどのメソポーラス体等を使用することができる。これらの細孔径は、金属成分を添加することで調節できる。例えばＡ型ゼオライトは、細孔径をＣａ2+によるイオン交換で５Åとすることができる。同様に、Ｎａ+で４Å、Ｋ+で３Åに調節できる。 As the material of the porous body, ceramics or an organic film can be used. Ceramics are preferred when the exhaust gas needs to be heated. As the inorganic material component, silica alumina such as zeolite, mesoporous body such as molecular sieve, mesoporous silica, and mesoporous titania can be used. These pore sizes can be adjusted by adding a metal component. For example, type A zeolite can have a pore size of 5Å by ion exchange with Ca 2+ . Similarly, Na + can be adjusted to 4 Å and K + can be adjusted to 3 Å.
希薄ＰＦＣガスが流れる流路１の内表面は事前にフッ素化することができる。その結果、フッ素を有する官能基がＰＦＣガスと反発して分離が容易となるので好ましい。例えばＳｉＦ4 を流通させて表面をフッ素化したり、フッ素を含有する金属クラスタを表面修飾したりすることができる。有機膜を使用する場合、フッ素化は容易であり好ましい。 The inner surface of the flow path 1 through which the lean PFC gas flows can be fluorinated in advance. As a result, the functional group having fluorine repels the PFC gas and is easy to separate, which is preferable. For example, SiF 4 can be circulated to fluorinate the surface, or a metal cluster containing fluorine can be surface-modified. When an organic film is used, fluorination is easy and preferable.
多孔体は円筒状で使用してもよいし、平板でもよい。多孔体は、スパッタ法，蒸気法，気相輸送法などで調製することができる。 The porous body may be used in a cylindrical shape or a flat plate. The porous body can be prepared by a sputtering method, a vapor method, a vapor transport method, or the like.
排ガスが所望の濃度となるよう多孔体を有する流路の長さを調整することができる。流路を伸ばすことで、ＰＦＣの濃度を高くできる。排ガスに圧力をかけたり、前述の流路２を負圧にして圧力勾配をもたせ得る場合は、よりＰＦＣとＰＦＣ以外の成分との分離がしやすくなるため、多孔体流路を短くすることができる。
The length of the flow path having the porous body can be adjusted so that the exhaust gas has a desired concentration. By extending the flow path, the concentration of PFC can be increased. If pressure can be applied to the exhaust gas, or if the above-mentioned
本発明の対象とする排ガスは、例えば半導体・液晶製造工場の排ガスである。また、
ＰＦＣガス製造プロセス等から希薄濃度で排出されるＰＦＣ含有ガスである。
The exhaust gas that is the subject of the present invention is, for example, exhaust gas from a semiconductor / liquid crystal manufacturing factory. Also,
This is a PFC-containing gas that is discharged at a lean concentration from a PFC gas production process or the like.
本発明が対象とするＰＦＣとしては、フッ素，炭素，水素，酸素，硫黄，窒素の少なくともいずれかを含有する化合物であって、具体的には炭素とフッ素からなる化合物，炭素と水素とフッ素からなる化合物，炭素とフッ素と水素と酸素からなる化合物，炭素とフッ素と酸素からなる化合物，硫黄とフッ素からなる化合物，硫黄とフッ素と酸素からなる化合物，窒素とフッ素からなる化合物，窒素とフッ素と酸素からなる化合物，窒素とフッ素と酸素と水素からなる化合物を指す。化合物の例としては、ＣＦ4，ＣＨＦ3，ＣＨ2Ｆ2，ＣＨ3Ｆ，Ｃ2Ｆ6，Ｃ2ＨＦ5，Ｃ2Ｈ2Ｆ4，Ｃ2Ｈ3Ｆ3，Ｃ2Ｈ4Ｆ2，Ｃ2Ｈ5Ｆ，Ｃ3Ｆ8，
ＣＨ3ＯＣＦ2ＣＦ3，Ｃ4Ｆ8，Ｃ5Ｆ8，ＳＦ6，ＳＯ2Ｆ2，ＮＦ3 等である。半導体・液晶製造装置からの排ガスには上記のＰＦＣ以外にも、Ｃ１2 ，ＨＣ１，ＨＯＣ１等の塩素化合物、ＨＢｒ，Ｂｒ2等の臭素化合物、及びＨＩ，Ｉ2等のヨウ素化合物を含む。これらのガスは、Ｎ2 中、Ａｉｒ中、Ｎ2 とＯ2 気流中、Ａｒ中などに含まれていて希釈されていることが多い。
The PFC targeted by the present invention is a compound containing at least one of fluorine, carbon, hydrogen, oxygen, sulfur, and nitrogen, specifically, a compound composed of carbon and fluorine, carbon, hydrogen and fluorine. Compounds consisting of carbon, fluorine, hydrogen and oxygen, compounds consisting of carbon, fluorine and oxygen, compounds consisting of sulfur and fluorine, compounds consisting of sulfur, fluorine and oxygen, compounds consisting of nitrogen and fluorine, nitrogen and fluorine A compound consisting of oxygen, a compound consisting of nitrogen, fluorine, oxygen and hydrogen. Examples of the compound include CF 4 , CHF 3 , CH 2 F 2 , CH 3 F, C 2 F 6 , C 2 HF 5 , C 2 H 2 F 4 , C 2 H 3 F 3 , and C 2 H 4 F. 2 , C 2 H 5 F, C 3 F 8 ,
CH 3 OCF 2 CF 3 , C 4 F 8 , C 5 F 8 , SF 6 , SO 2 F 2 , NF 3 and the like. The above PFC in the exhaust gas from the semiconductor and liquid crystal manufacturing apparatus, comprising the C1 2, HC1, etc. HOC1 chlorine compounds, HBr, bromine compounds such as Br 2, and HI, an iodine compound such as I 2. These gases are often contained and diluted in N 2 , Air, N 2 and O 2 airflow, Ar, and the like.
処理するガス流中に固形物などが含まれる場合は、多孔体を閉塞させるため、予め除去することが望ましい。固形物を除去する方法は一般的な方法を使用することができる。例えば、湿式スクラバ，バグフィルタ，サイクロン，電機集塵などの方法を使用してよい。望ましい湿式スクラバは、単純に水をスプレするスプレ塔である。さらに望ましくは、スプレ塔内壁に水膜を有することで、内壁への固形物析出が抑制できる。水膜の作製方法としては濡れ壁方法等があるが、さらに望ましくは高圧で水を噴霧させ、水膜表面で析出した固形物を水噴霧装置下流に流す。湿式スクラバの材料は、ガス温度が室温であるため、塩化ビニル，フッ素樹脂等の耐食性プラスチックが望ましい。さらに望ましくは、表面親水性のＡｌ2Ｏ3等のセラミックス材料である。 When the gas flow to be treated contains solids or the like, it is desirable to remove in advance in order to block the porous body. A general method can be used as the method for removing the solid matter. For example, methods such as a wet scrubber, a bag filter, a cyclone, and electric dust collection may be used. A preferred wet scrubber is a spray tower that simply sprays water. More desirably, by having a water film on the inner wall of the spray tower, solid matter precipitation on the inner wall can be suppressed. As a method for producing the water film, there is a wet wall method or the like. More preferably, water is sprayed at a high pressure, and the solid matter deposited on the surface of the water film is caused to flow downstream of the water spray device. The material of the wet scrubber is preferably a corrosion-resistant plastic such as vinyl chloride or fluororesin because the gas temperature is room temperature. More desirable is a ceramic material such as surface hydrophilic Al 2 O 3 .
望ましい固形物捕集装置は、耐酸性バグフィルタである。ただし、固形物が析出した状態で継続使用すると積層して除去が困難となるため、系内圧損を監視しながら、定期的に析出物を圧縮空気等で払い落とす必要がある。濾布材料としては、ポリテトラフルオロエチレン，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリフェニレンサルファイド，ポリイミドなどがあるが、対象ガスの酸性ガス濃度によって材質を変えることが望ましい。また、濾布表面の析出物を圧縮空気で払い落とす場合、固形物がドライであることが望ましい。表面析出物が、ウェットな場合に比べて容易に剥離するためである。このため、バグフィルタを加熱して濾布表面をドライにすることが望ましい。バグフィルタ装置材料は、使用する温度で変えてよい。高温を使用する場合は、インコネル等のニッケル基合金、２００℃以下の低温であれば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、さらに６０℃以下の使用であれば、塩ビ等が使用できる。いずれも耐酸性材料が望ましい。このバグフィルタでは濾布の目開きを選定することで、分離できる粒子径を調節できる。通常、粒子径１μｍの固体であれば、ほぼ１００％の除去が可能である。また、濾目開きを選定することで粒子径０.１μｍ の固形物も除去できる。 A preferred solids collection device is an acid resistant bag filter. However, if it is continuously used in a state where a solid is precipitated, it is difficult to remove it by stacking. Therefore, it is necessary to periodically remove the precipitate with compressed air or the like while monitoring the internal pressure loss. Examples of the filter cloth material include polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyphenylene sulfide, and polyimide. It is desirable to change the material depending on the acid gas concentration of the target gas. Moreover, when the deposit on the filter cloth surface is wiped off with compressed air, it is desirable that the solid is dry. This is because the surface precipitate is easily peeled off as compared with a wet case. For this reason, it is desirable to heat the bag filter to dry the filter cloth surface. The bag filter device material may vary with the temperature used. In the case of using a high temperature, a nickel-based alloy such as Inconel, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene if used at a low temperature of 200 ° C. or lower, and a vinyl chloride or the like if used in a temperature of 60 ° C. or lower. In any case, acid resistant materials are desirable. In this bag filter, the particle size that can be separated can be adjusted by selecting the opening of the filter cloth. Usually, if it is a solid with a particle diameter of 1 μm, almost 100% can be removed. In addition, solid matter having a particle diameter of 0.1 μm can be removed by selecting the mesh opening.
また、排ガス中に水分を含む場合、水分も多孔体を閉塞するため、水分を気化させるための熱を与えて水蒸気として多孔体を通過させることが望ましい。気化させるための熱は、排ガスを外部から電気炉等で加熱しても良いし、内部に高温ガスを供給してもよい。 In addition, when the exhaust gas contains moisture, the moisture also closes the porous body, so it is desirable to apply heat for vaporizing the moisture and pass the porous body as water vapor. As the heat for vaporization, the exhaust gas may be heated from the outside with an electric furnace or the like, or a high-temperature gas may be supplied inside.
濃縮されたＰＦＣガスは、一般的なＰＦＣ分解装置に導入することができる。分解法としては、燃焼法，プラズマ装置などがある。触媒式ＰＦＣ分解装置の例を示す。触媒式分解装置は、ＰＦＣ分解触媒を充填した触媒分解塔と、分解生成物を処理する排ガス処理塔を少なくとも有する。その他の構成機器としては、ＰＦＣガスを予熱する予熱塔，ＰＦＣ分解ガスを冷却する冷却室，ＰＦＣ分解ガス中に含まれるＨＦ，ＳＯｘ，ＮＯｘ等の酸成分を除去する排ガス洗浄槽，ミストを除去するミスト除去装置、及び系内を負圧に保持するエゼクタやブロワなどの排気設備等がある。 The concentrated PFC gas can be introduced into a general PFC decomposition apparatus. Examples of the decomposition method include a combustion method and a plasma apparatus. An example of a catalytic PFC decomposition apparatus is shown. The catalytic cracking apparatus has at least a catalytic cracking tower filled with a PFC cracking catalyst and an exhaust gas treatment tower for treating cracked products. Other components include a preheating tower that preheats PFC gas, a cooling chamber that cools PFC decomposition gas, an exhaust gas cleaning tank that removes acid components such as HF, SOx, and NOx contained in PFC decomposition gas, and mist removal There is a mist removing device that performs this, and an exhaust system such as an ejector or a blower that holds the system at a negative pressure.
ＰＦＣの触媒を用いた分解条件は次のようである。例えば、窒素などの不活性ガスで希釈したＰＦＣガスに、空気を添加し、さらに水蒸気を添加する。この反応ガスを所定の温度で触媒と接触させる。条件の具体例としては、０.５〜１.５vol％ 程度のＰＦＣを含む窒素ガス流２００Ｌ／min に、空気を１５Ｌ／min で添加し、２０ｍｌ／min の純水を蒸発器で気化させた水蒸気を添加して７００〜８００℃で触媒に接触させる。 Decomposition conditions using a PFC catalyst are as follows. For example, air is added to PFC gas diluted with an inert gas such as nitrogen, and then water vapor is added. The reaction gas is brought into contact with the catalyst at a predetermined temperature. As a specific example of the conditions, air was added at a rate of 15 L / min to a nitrogen gas stream containing about 0.5 to 1.5 vol% of PFC at a rate of 15 L / min, and 20 ml / min of pure water was vaporized by an evaporator. Steam is added and brought into contact with the catalyst at 700-800 ° C.
ＰＦＣ分解触媒としては、各種触媒を使用することができる。例えば、Ａｌと、Ｚｎ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｚｒ，Ｃｅ，Ｓｉ，Ｐｔ，Ｐｄのうち少なくとも一成分を含む触媒を用いることができる。これらの成分は酸化物，金属，複合酸化物の形で存在する。特にＡｌ2Ｏ3にＮｉＯを含み、ＮｉＡｌ2Ｏ4等の複合酸化物が形成された触媒は高い分解性能を持つ。ＳＦ6 を触媒で分解する場合は、ＳＯ2Ｆ2を生ずることがあるため、ＳＦ6 分解触媒層の後段にＳＯ2Ｆ2分解触媒を充填し、ＳＯ2Ｆ2を同一反応塔内で分解してもよい。ＳＯ2Ｆ2分解触媒は、Ｐｄ，Ｌａ，Ａｌ等を含む金属酸化物触媒、Ｐｄを含浸したＮｉ／Ａｌ触媒、または酸化物成分から構成される触媒が例示される。また、分解反応でＣＯが生成する場合は、ＣＯ酸化触媒を後段に充填して、同一反応塔内で無害化してもよい。
（実施例）
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
Various catalysts can be used as the PFC decomposition catalyst. For example, a catalyst containing Al and at least one component of Zn, Ni, Ti, Fe, Sn, Co, Zr, Ce, Si, Pt, and Pd can be used. These components exist in the form of oxides, metals, and complex oxides. In particular, a catalyst in which NiO is contained in Al 2 O 3 and a composite oxide such as NiAl 2 O 4 is formed has high decomposition performance. When disassembling the SF 6 in the catalyst, since it is possible to produce SO 2 F 2, charged with SO 2 F 2 decomposition catalyst downstream of the SF 6 decomposition catalyst layer, decomposition of SO 2 F 2 in the same reaction column May be. Examples of the SO 2 F 2 decomposition catalyst include metal oxide catalysts containing Pd, La, Al, etc., Ni / Al catalysts impregnated with Pd, or catalysts composed of oxide components. When CO is generated by the decomposition reaction, a CO oxidation catalyst may be charged in the subsequent stage to render it harmless in the same reaction tower.
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited only to these Examples.
希釈ＰＦＣを濃縮した後、ＰＦＣを分解処理する場合のシステムフローを図１に示す。 FIG. 1 shows a system flow in the case of decomposing PFC after concentrating diluted PFC.
本システムでは、希薄なＰＦＣを含むガスより、ＰＦＣを濃縮し、無害なガスを排気１として放出する濃縮工程と、濃縮されたＰＦＣを分解する工程と、ＰＦＣ分解により発生したガス等を除去する排ガス処理工程とを有する。なお、ＰＦＣ含有ガス中には不純物が含まれる場合が多いため、その不純物組成によっては前処理が必要になる。図１は希薄
ＰＦＣ含有ガスに不純物が含まれない場合の例である。
In this system, the PFC is concentrated from the gas containing dilute PFC, and the concentration process for releasing the harmless gas as the exhaust 1, the process for decomposing the concentrated PFC, and the gas generated by the PFC decomposition are removed. An exhaust gas treatment step. Since the PFC-containing gas often contains impurities, pretreatment is necessary depending on the impurity composition. FIG. 1 shows an example in which impurities are not contained in the diluted PFC-containing gas.
希薄ＰＦＣ含有ガスの組成はＰＦＣ，Ｏ2，Ｎ2、及びＡｒ，Ｈｅなどの不活性ガスである。このガスを濃縮工程に導入し、Ｏ2 ，Ｎ2 及び不活性ガスの一部を排気１として分離することでＰＦＣを濃縮することができる。濃縮されたＰＦＣは分解工程に送られる。分解法としては、燃焼法，プラズマ法，電気加熱法，触媒法などを使用することができるが、低温で分解することができる触媒法が好適である。通常ＰＦＣを分解するとＨＦが生成するため、これを排ガス処理工程で無害化する。排ガス処理工程では湿式または乾式の一般的な酸除去法を使用することができる。ＨＦが除去された分解ガスは排気２として放出される。本方法によりガス流路の切り替えなしにＰＦＣを濃縮し、処理することができる。
The composition of the lean PFC-containing gas is an inert gas such as PFC, O 2 , N 2 , Ar, and He. PFC can be concentrated by introducing this gas into the concentration step and separating O 2 , N 2 and part of the inert gas as exhaust 1. The concentrated PFC is sent to the decomposition process. As the decomposition method, a combustion method, a plasma method, an electric heating method, a catalyst method, or the like can be used, but a catalyst method that can be decomposed at a low temperature is preferable. Usually, when PFC is decomposed, HF is generated, and thus it is rendered harmless in the exhaust gas treatment process. In the exhaust gas treatment step, a general wet or dry acid removal method can be used. The cracked gas from which HF has been removed is discharged as
別のＰＦＣ分解処置のシステムフローを図２に示す。図２は、希薄ＰＦＣ含有ガス中に固形物・酸成分が含まれる場合の例である。その場合、濃縮工程の前段に、固形物・酸成分除去工程を設ける。 A system flow of another PFC decomposition treatment is shown in FIG. FIG. 2 shows an example in which a solid / acid component is contained in the diluted PFC-containing gas. In this case, a solid / acid component removing step is provided before the concentration step.
例えば、半導体・液晶製造ラインなどではＳｉ化合物の固形物が含まれる。Ｓｉ化合物は多孔体に付着してガス流路を閉塞するため、事前に除去する必要がある。除去方法としては、湿式法，乾式法の一般的な方法が使用できるが、湿式法は水分を同伴する恐れがあるため乾式法が望ましい。 For example, a semiconductor / liquid crystal production line or the like includes a solid material of an Si compound. Since the Si compound adheres to the porous body and closes the gas flow path, it must be removed in advance. As a removal method, general methods such as a wet method and a dry method can be used, but the wet method is preferable because the wet method may entrain moisture.
別のＰＦＣ分解処置のシステムフローを図３に示す。図３は、希薄ＰＦＣ含有ガス中に固形物・酸成分・水分が含まれる場合の例である。図２と同様に固形物・酸成分除去工程後の固形物を除去したガスを加熱する工程を有し、加熱したガスを濃縮工程に流して、水分を水蒸気として多孔体を通過させる。加熱は、配管を外部から加熱したり、高温ガスを混合したりすることにより可能である。 A system flow of another PFC decomposition treatment is shown in FIG. FIG. 3 shows an example in which a solid, acid component, and moisture are contained in the diluted PFC-containing gas. As in FIG. 2, there is a step of heating the gas from which the solid matter has been removed after the solid matter / acid component removal step, and the heated gas is allowed to flow through the concentration step to pass the porous material as water vapor. Heating is possible by heating the pipe from the outside or mixing a high-temperature gas.
図４に本発明の濃縮装置の断面図および上面図を示す。本実施例の濃縮装置は、ＰＦＣガス導入口１０，目開き１６０〜２５０μｍの円筒状パイレックス（登録商標）製メッシュ板１１，ＰＦＣガス排出口１２，ガス排出口１３を有する。ＰＦＣガスが流れる流路は直径２０mmであり、長さは２５０mmである。メッシュ板の外側に多孔体を充填した。多孔体としてはＫ+ 置換Ａ型ゼオライトを３００〜３５０μｍ粒径の粉末で使用した。また、ガス排出口１３にはポンプをつなぎ、ガス排出口１３からの排気量が１００ｍ１／min となるように調節した。
FIG. 4 shows a cross-sectional view and a top view of the concentrating device of the present invention. The concentrator of the present embodiment has a
この装置を使用し、ＰＦＣ濃縮性能を調べた。希薄ＰＦＣ含有ガスは５０ppm のＣＦ4を含むＮ2 ガスである。このガスを２００ｍ１／min でＰＦＣガス導入口１０から導入した。その結果、ＰＦＣガス排出口１２でのＣＦ4 濃度は７５ppm（１.５倍に濃縮された）であった。
Using this apparatus, the PFC concentration performance was examined. The lean PFC-containing gas is N 2 gas containing 50 ppm CF 4 . This gas was introduced from the
なお、図４では内筒側にＰＦＣ含有ガスを流し、外筒側からＮ2 を放出させたが、内筒に多孔体を充填して外筒側からＰＦＣ含有ガスを流してもよい。その場合、導入孔・排出孔を適宜変更する必要がある。 In FIG. 4, the PFC-containing gas is flowed to the inner cylinder side and N 2 is released from the outer cylinder side. However, the inner cylinder may be filled with a porous body and the PFC-containing gas may be flowed from the outer cylinder side. In that case, it is necessary to appropriately change the introduction hole / discharge hole.
実施例２の多孔体をメソポーラスシリカに変更し、さらにメソポーラスシリカの表面をフッ素処理して同様の検討を行った。メソポーラスシリカの平均細孔径は４.１ｎｍ であり、１６０μｍ以下の粉末にして用いた。円筒状パイレックス（登録商標）製メッシュ板の目開きは１６０〜２５０μｍである。メソポーラスシリカ粉末を詰め、その後、ＳiＦ4ガスを流して表面をフッ素化させた。 The porous body of Example 2 was changed to mesoporous silica, and the surface of mesoporous silica was further treated with fluorine to conduct the same examination. Mesoporous silica had an average pore diameter of 4.1 nm and was used as a powder of 160 μm or less. The mesh opening of the cylindrical Pyrex (registered trademark) mesh plate is 160 to 250 μm. Mesoporous silica powder was packed, and then the surface was fluorinated by flowing SiF 4 gas.
希薄ＰＦＣ含有ガスはＣＦ4 を５０ppm で含むＮ2 ガスである。このガスを３００ｍ１／min でＰＦＣガス導入口１０から導入した。ガス排出口１３にはポンプをつなぎ、ガス排出口１３からの排気量が１００ｍ１／min となるように調節した。その結果、ＰＦＣガス排出口１２でのＣＦ4 濃度は９０ppm（１.８倍に濃縮された）であった。
The lean PFC-containing gas is N 2 gas containing CF 4 at 50 ppm. This gas was introduced from the
図５に本発明の別の濃縮装置の断面図および上面図を示す。本実施例は、多孔体を詰めたメッシュプレートを用いた例である。流路２０には希薄ＰＦＣ含有ガスが多孔板と接触しやすいように、ガス流れを多孔板側に変える拡散板を配置した。流路２１の出口にはポンプをつなぎ、吸引排気した。本装置においても同様の濃縮効果が確認された。 FIG. 5 shows a cross-sectional view and a top view of another concentrator of the present invention. The present embodiment is an example using a mesh plate packed with a porous body. A diffusion plate that changes the gas flow to the porous plate side is arranged in the flow path 20 so that the diluted PFC-containing gas can easily come into contact with the porous plate. A pump was connected to the outlet of the channel 21 for suction and exhaust. The same concentration effect was confirmed in this apparatus.
１０…ＰＦＣガス導入口、１１…メッシュ板、１２…ＰＦＣガス排出口、１３…ガス排出口、２０…ＰＦＣガスの流路、２１…希釈ガスの流路。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
多孔体層で少なくとも二の流路に区切られた筒内の一方の流路にＰＦＣを含有する気体を導入し、他方の流路よりＰＦＣを含有しない気体を排出させることを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A PFC gas concentration method for concentrating PFC in a gas containing PFC, comprising:
A PFC gas characterized in that a gas containing PFC is introduced into one flow path in a cylinder divided into at least two flow paths by a porous body layer, and a gas not containing PFC is discharged from the other flow path. Concentration method.
前記少なくとも二の流路に存在する気体間に圧力差を有し、前記ＰＦＣを含有する気体を導入する流路の圧力を高くすることを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to claim 1, comprising:
A method for concentrating PFC gas, wherein a pressure difference is present between gases present in the at least two flow paths, and the pressure of the flow path for introducing the gas containing the PFC is increased.
ポンプを用いて低圧側の圧力を制御することを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to claim 2, comprising:
A method for concentrating PFC gas, wherein the pressure on the low pressure side is controlled using a pump.
前記ＰＦＣを含有する気体は、ＣＦ4 ，ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8及びＣ4Ｆ8のうち少なくともいずれかを含むことを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to any one of claims 1 to 3,
The method for concentrating PFC gas, wherein the gas containing PFC contains at least one of CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 and C 4 F 8 .
前記ＰＦＣを含有しない気体は前記ＰＦＣより分子の小さい気体であることを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to any one of claims 1 to 4,
The PFC gas concentration method, wherein the gas not containing PFC is a gas having a smaller molecule than the PFC.
前記多孔体は表面の少なくとも一部にフッ素を有する官能基が付してあることを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to any one of claims 1 to 5,
The PFC gas concentration method, wherein the porous body has a functional group having fluorine on at least a part of a surface thereof.
前記多孔体はセラミックスであることを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to any one of claims 1 to 6,
The method for concentrating PFC gas, wherein the porous body is ceramic.
前記多孔体は孔径２.７〜３.４Åの細孔を有することを特徴とするＰＦＣガスの濃縮方法。 A method for concentrating PFC gas according to any one of claims 1 to 7,
The method for concentrating PFC gas, wherein the porous body has pores having a pore diameter of 2.7 to 3.4 mm.
前記ＰＦＣ濃縮装置は請求項９ないし１１のいずれかに記載された濃縮装置であることを特徴とするＰＦＣ処理装置。
A PFC processing apparatus having a PFC concentrator and a PFC decomposition apparatus,
The PFC processing apparatus according to claim 9, wherein the PFC concentrating apparatus is the concentrating apparatus according to claim 9.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006154140A JP5318336B2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | PFC gas concentration method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006154140A JP5318336B2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | PFC gas concentration method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007319811A true JP2007319811A (en) | 2007-12-13 |
| JP5318336B2 JP5318336B2 (en) | 2013-10-16 |
Family
ID=38853042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006154140A Expired - Fee Related JP5318336B2 (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | PFC gas concentration method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5318336B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010131584A (en) * | 2008-10-29 | 2010-06-17 | Ebara Corp | Gas treatment device and semiconductor manufacturing apparatus |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10263376A (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Showa Denko Kk | Separation and concentration of fluorine compound |
| JP2000005561A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-11 | Nippon Sanso Kk | Treatment of fluoride |
| JP2000210527A (en) * | 1999-01-22 | 2000-08-02 | Toshiba Corp | Mixed gas separated and separating system |
| JP2001170437A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-26 | Daido Air Products Electronics Kk | Method for separating and recovering perfluoro- compound and device used therefor |
| JP2002253928A (en) * | 2001-02-27 | 2002-09-10 | Kyocera Corp | Apparatus for decomposing fluorine series compound gas |
| JP2003126656A (en) * | 2001-10-22 | 2003-05-07 | Nippon Sanso Corp | Pfc recovery apparatus |
| JP2003170020A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-17 | Taiyo Toyo Sanso Co Ltd | Waste gas treater |
| JP2005046746A (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Japan Organo Co Ltd | Gas separation apparatus |
-
2006
- 2006-06-02 JP JP2006154140A patent/JP5318336B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10263376A (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-06 | Showa Denko Kk | Separation and concentration of fluorine compound |
| JP2000005561A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-11 | Nippon Sanso Kk | Treatment of fluoride |
| JP2000210527A (en) * | 1999-01-22 | 2000-08-02 | Toshiba Corp | Mixed gas separated and separating system |
| JP2001170437A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-26 | Daido Air Products Electronics Kk | Method for separating and recovering perfluoro- compound and device used therefor |
| JP2002253928A (en) * | 2001-02-27 | 2002-09-10 | Kyocera Corp | Apparatus for decomposing fluorine series compound gas |
| JP2003126656A (en) * | 2001-10-22 | 2003-05-07 | Nippon Sanso Corp | Pfc recovery apparatus |
| JP2003170020A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-17 | Taiyo Toyo Sanso Co Ltd | Waste gas treater |
| JP2005046746A (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Japan Organo Co Ltd | Gas separation apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010131584A (en) * | 2008-10-29 | 2010-06-17 | Ebara Corp | Gas treatment device and semiconductor manufacturing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5318336B2 (en) | 2013-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI308878B (en) | ||
| JP2004010478A (en) | Method for recovering fluorine using adsorption refining process | |
| TW201113218A (en) | Method for reusing hydrogen | |
| JP5318336B2 (en) | PFC gas concentration method | |
| JP2004223302A (en) | Exhaust gas treatment method and treatment apparatus therefor | |
| KR101843563B1 (en) | Flue gas Enrichment Separation System and its operating method for abatement of nondegradable hazardous gas by vent concept | |
| KR101640976B1 (en) | Apparatus and method for treating perfluorocompounds, and recording medium | |
| JP2004339187A (en) | Method for purification and film-forming of perfluoro-compound | |
| JP2001302551A (en) | Method for recovering perfluorocarbon and method decomposition the same | |
| JP4228870B2 (en) | Catalytic PFC decomposition method and apparatus | |
| KR101579374B1 (en) | Method for manufacturing calcium fluoride and apparatus for manufacturing calcium fluoride | |
| JP2000140576A (en) | System for making fluorogas-containing mixture harmless | |
| JP3650588B2 (en) | Perfluoro compound recycling method | |
| JP2000005561A (en) | Treatment of fluoride | |
| JP2008136935A (en) | Selective treatment method of trifluoromethane, treatment unit and sample treatment system using it | |
| JP3548135B2 (en) | PFC mixed exhaust gas recovery pretreatment method | |
| TWI527619B (en) | Perfluoride treatment device and perfluoride treatment method | |
| JP2000354733A (en) | Treatment of exhaust gas and apparatus using the same | |
| JP2009078237A (en) | Treating method for exhaust gas from semiconductor and liquid crystal manufacturing apparatus | |
| JP4459648B2 (en) | Method and apparatus for treating gas containing fluorine-containing compound | |
| JP2000334249A (en) | Separation of fluorine compound from exhaust gas in semiconductor production using membrane and adsorption continuously | |
| JP2002324785A (en) | Method for recycling perfluorocompound | |
| TWI359692B (en) | Exhaust gas treating apparatus and method for trea | |
| JP2002253928A (en) | Apparatus for decomposing fluorine series compound gas | |
| KR101866994B1 (en) | Method for Treating Perfluorinated compounds Using Liquid Metal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080612 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090626 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100804 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110927 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120904 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121023 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20121023 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130709 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130710 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5318336 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |