JP2008207139A - 排ガス処理方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
半導体や液晶製造分野の市場成長に伴い、PFC分解装置に流入するPFC量が増加傾向にある。触媒により多流量のPFCを分解する場合、触媒中の活性点を有効に使用しなければ性能も低く、耐久性能も低くなる。
【解決手段】
触媒層を通過するガスの線速度を大きくすることで触媒の細孔内部にまでガスが拡散し、触媒中の活性点が有効に使われる。そのため、各活性点の反応負荷も小さくなり、PFC分解性能、及び触媒の耐久性能を向上させることができる。
【選択図】図5
Description
C3F8,CHF3,C4F8,SF6、及びNF3等がある。
C2F6+3H2O → CO+CO2+6HF (3)
C4F8+4H2O → 4CO+8HF (4)
CHF3+H2O → CO+3HF (5)
SF6+3H2O → SO3+6HF (6)
2NF6+3H2O → NO+NO2+6HF (7)
式(3),(4),(5)の反応ではCOが生成するが、反応助剤として空気を供給することでCO2となる。
2.30m/minに変化させ、耐久性能を比較評価した。
上記条件で約4000h運転し、CF4 分解率の経時変化を測定した。試験結果を図3に示す。線速度2.30m/minの条件では4017h、CF4 分解率を99%以上維持していた。一方、線速度1.15m/min の条件では4007hの分解率は90.1%であった。従って、同じ量のCF4 を同じ量の触媒で分解しているにも関わらず、線速度を大きくした方が分解率を維持しており、耐久性能が高い結果となった。
ml/min とした。本条件におけるSVは1200h-1である。このガス条件における線速度は、内径21mmの反応管で2.90m/min、32mmの反応管で1.15m/min、47mmの反応管で0.60m/min、となる。
110に送られ、被処理ガス中のPFCが分解除去される。その際、反応助剤として反応水301を供給する。PFCを分解すると、酸性ガスのHF,SOx及びNOxが生成する。これらのガスはガス冷却装置120で冷却された後、酸性ガスが酸性ガス除去装置
130で除去され、無害化された後排出される。
CF4濃度を200ppmとし、反応ガスの流量は流量調節器(マスフローコントローラ)
20で調節して供給量を2slmとした。この反応ガスをCF4 吸着材83と空間速度800毎時で接触させた。反応管80は内径47mm、長さ450mmのインコネル製である。このとき、吸着材の充填量は150mlである。吸着材83としてはメソポーラスシリカ,ゼオライト,ゼオライトにCuを担持したものを用いた。ゼオライトにCuを担持した理由は細孔径を制御するためである。吸着材は粉末状のものを成型して使用し、粒径は2.0〜4.5mmとした。吸着材を通過したガス中のCF4 濃度を気体用FT−IRで測定した。吸着性能はそれぞれの吸着材のCF4吸着量で比較した。CF4吸着量は次式により求めた。
40 酸性ガス吸収槽
50 ミストトラップ
60 マイクロチューブポンプ
90 気体用FT−IR
100 湿式除去装置(充填塔)
101 スプレーノズル
111 電気炉
113 PFC分解触媒
130 酸性ガス除去装置
140 排気設備
150 PFC吸着装置
Claims (10)
- 排ガスに含まれるフッ素化合物を、排ガス流路に形成された触媒層によって分解除去する排ガスの処理方法において、前記触媒層を通過する前記排ガスの線速度が、2m/minから15m/minであることを特徴とする排ガスの処理方法。
- 請求項1に記載された排ガスの処理方法において、
前記フッ素化合物としてパーフルオロコンパウンド(PFC)を含むことを特徴とする排ガスの処理方法。 - 請求項1に記載された排ガスの処理方法において、
前記排ガスに含まれるフッ素化合物をフッ素化合物捕捉材に捕捉する工程と、前記捕捉されたフッ素化合物を捕捉材より脱離させる工程と、前記脱離したフッ素化合物を前記触媒層により分解する工程を有し、
前記脱離したフッ素化合物に圧縮された空気または窒素ガスを供給してフッ素化合物量及び排ガス量を調整する工程を有することを特徴とする排ガスの処理方法。 - 被処理ガスより酸性成分を除去する湿式除去装置と、前記湿式除去装置の後段に配置され、前記被処理ガスに含まれるフッ素化合物を触媒層で分解する触媒式反応装置と、前記触媒式反応装置の後段に設置され、前記フッ素化合物の分解生成物を洗浄除去する酸性ガス除去装置を備えたフッ素化合物処理装置であって、
前記触媒式反応装置は、被処理ガスを触媒層とを線速度2m/minから15m/minで接触させることを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項4に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
前記触媒式反応装置で処理された被処理ガスの温度を下げるガス冷却装置を有することを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項4に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
触媒式反応装置の前段に配置され、前記被処理ガス中のフッ素化合物の量を変化させるフッ素化合物捕捉装置と、前記被処理ガスに窒素ガスまたは空気を供給する圧縮ガス供給装置とを有することを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項6に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
前記フッ素化合物捕捉装置は、フッ素化合物を捕捉し、捕捉したフッ素化合物を脱離するフッ素化合物捕捉材と、前記フッ素化合物捕捉材を加熱するヒーターとを備えることを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項6に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
前記フッ素化合物捕捉装置は、フッ素化合物を捕捉し、捕捉したフッ素化合物を脱離させるフッ素化合物捕捉材を備え、前記フッ素化合物捕捉材は細孔を有する多孔質材よりなり、前記多孔質材は、処理対象となるフッ素化合物の分子径の10倍以上の細孔径の細孔を有することを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項4に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
前記触媒層の前段に、被処理ガス中のフッ素化合物濃度を調整する圧縮空気または窒素ガス供給装置を備えることを特徴とするフッ素化合物処理装置。 - 請求項4に記載されたフッ素化合物処理装置であって、
前記酸性ガス除去装置の後段に排気設備を設けたことを特徴とするフッ素化合物処理装置。
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