JP2015509821A - 無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決課題】適切なアニオン交換樹脂を用いて無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを処理する方法を提供する。【解決手段】排ガス発生源からの無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを最初にＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトと接触させた後、水分量５ｗ／ｗ％以下で且つハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下のアニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする排ガスの処理方法。【選択図】なし
Description
本発明は、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスの処理方法及び装置に関する。このような排ガスは、例えば、半導体製造装置の内面等をドライクリーニングする際に排出される。
半導体製造装置（ドライエッチングやクリーニング工程）から排出される排ガスには、無機ハロゲン化ガスとして、ＣｌＦ３、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＢｒ４、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＰＦ３、ＰＣｌ３、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｂｒ２等の有害ガスが含まれている。これら有害ガスを含む無機ハロゲン化ガスの処理方法として、本発明者らは固形薬剤を使用した乾式処理方法を提案している（特許文献１）。当該乾式処理方法は、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを最初にＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトと接触させた後に、水分量５％以下のアニオン交換樹脂に接触させて、無機ハロゲン化ガスをアニオン交換樹脂に吸着させて除去する。
アニオン交換樹脂の吸着性能は、イオン交換容量で評価されている。イオン交換容量は、イオン交換樹脂に含まれる官能基の量によって決められ、再生処理によって新品と同程度までイオン交換容量を回復できる。しかし、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガス処理の場合には、イオン交換容量が十分であっても、無機ハロゲン化ガスの吸着除去性能が不十分となる事例が生じ、イオン交換容量のみの評価では不十分であることが判明した。
本発明は、適切なアニオン交換樹脂を用いて無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを処理する方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスの処理に適切に使用できるアニオン交換樹脂に関して鋭意研究した結果、アニオン交換樹脂の吸着性能は、イオン交換容量及び水分量ばかりでなく、ハロゲン含有量の影響を強く受けることを新たに知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、水分量５％以下で且つハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下のアニオン交換樹脂を用いることを特徴とする無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスの処理方法が提供される。
具体的には、排ガス発生源からの無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを最初にＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトと接触させた後、水分量５ｗ／ｗ％以下で且つハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下のアニオン交換樹脂に接触させて、無機ハロゲン化ガスをアニオン交換樹脂に吸着させて除去する。
前記無機ハロゲン化ガスは、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、四ハロゲン化ケイ素（ＳｉＸ４）、三ハロゲン化ホウ素（ＢＸ３）、三ハロゲン化リン（ＰＸ３）、ハロゲン化水素（
ＨＸ）又はハロゲンガス（Ｘ２）（ここで、Ｘはハロゲン原子である）であることが適切である。具体的には、ＣｌＦ３、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＰＦ５、ＰＣｌ５、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｃｌ２、Ｆ２、Ｂｒ２を含むことが好ましく、ＣｌＦ３を含むことが更に好ましい。
ＨＸ）又はハロゲンガス（Ｘ２）（ここで、Ｘはハロゲン原子である）であることが適切である。具体的には、ＣｌＦ３、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＰＦ５、ＰＣｌ５、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｃｌ２、Ｆ２、Ｂｒ２を含むことが好ましく、ＣｌＦ３を含むことが更に好ましい。
前記アニオン交換樹脂は、弱塩基性アニオン交換樹脂であることが好ましく、スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するアニオン交換基を有するアニオン交換樹脂であることがさらに好ましい。アニオン交換基としては、例えば、下記式に示されるアミノ基が挙げられる。
［化１］
−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、又は、アミノ基若しくは水酸基で置換されていてもよいＣ１〜Ｃ６アルキル基である。Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基であることが好ましく、メチル基であることが更に好ましい。）
［化１］
−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、又は、アミノ基若しくは水酸基で置換されていてもよいＣ１〜Ｃ６アルキル基である。Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、Ｃ１〜Ｃ３アルキル基であることが好ましく、メチル基であることが更に好ましい。）
アニオン交換樹脂は通常の市販品でよいが、水分量及びハロゲン含有量を本発明で規定する範囲に調整して用いる。ハロゲン含有量の調整は、含有塩素量が２０ｍｇ／Ｌ以下の洗浄水を用いて、ハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下となるまでアニオン交換樹脂を洗浄することで行うことができる。通常は、アニオン交換樹脂に対して２０〜４０倍の容積の洗浄水で洗浄することで達成できる。一方、水分量の調整は、アニオン交換樹脂が熱劣化しない１００℃の温度で８〜１２時間程度の間乾燥させることで行うことができる。アニオン交換樹脂は新品でも再生品でもよく、アニオン交換樹脂の再生は、アルカリ水溶液及び含有塩素量２０ｍｇ／Ｌ以下の洗浄水を用いて行うことができる。特に弱塩基性アニオン交換樹脂は強塩基性アニオン交換樹脂よりも再生しやすく、少量のアルカリ水溶液で再生できる。
本発明によれば、無機ハロゲン化ガス、例えば、ＣｌＦ３及びその副生成物として排出されるガスを効果的に除去することができる。また、本発明は、無機ハロゲン化ガスの処理容量が大きいアニオン交換樹脂を提供する。さらに、本発明の処理方法は、アニオン交換樹脂の寿命を長期化することができる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明の方法によれば、まず、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを、鉄の酸化物（Ｆｅ２Ｏ３）又は合成ゼオライトである処理剤と接触させる。これにより、無機ハロゲン化ガスをこれら処理剤に例えばふっ化物や塩化物等として固定する。
本発明の方法によれば、まず、無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを、鉄の酸化物（Ｆｅ２Ｏ３）又は合成ゼオライトである処理剤と接触させる。これにより、無機ハロゲン化ガスをこれら処理剤に例えばふっ化物や塩化物等として固定する。
無機ハロゲン化ガスとしてＣｌＦ３で例示すると、ＣｌＦ３は鉄の酸化物、例えば、Ｆｅ２Ｏ３と下記式で示されるように反応する。
［化２］
３ＣｌＦ３＋２Ｆｅ２Ｏ３ → ３ＦｅＦ３＋ＦｅＣｌ３＋３Ｏ２
同様に、ＣｌＦ３は合成ゼオライトのＡｌ２Ｏ３部分と下記式に示されるように反応する。
［化３］
３ＣｌＦ３＋２Ａｌ２Ｏ３ → ３ＡｌＦ３＋ＡｌＣｌ３＋３Ｏ２
これらの化学反応式に従って、三フッ化塩素のフッ素原子は、フッ化鉄（ＦｅＦ３）またはフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）として固定される。しかし、三フッ化塩素の塩素原子は、ＦｅＣｌ３，ＡｌＣｌ３になる以外に、ガス状のＣｌ２が遊離する。Ｃｌ２についても、鉄の酸化物や合成ゼオライトで一部は反応吸着されるが、Ｃｌ２の処理性能がいずれも低いため、大部分のＣｌ２が、ＣｌＦ３や他の無機ハロゲン化ガスより先に両処理剤からリークする。
［化２］
３ＣｌＦ３＋２Ｆｅ２Ｏ３ → ３ＦｅＦ３＋ＦｅＣｌ３＋３Ｏ２
同様に、ＣｌＦ３は合成ゼオライトのＡｌ２Ｏ３部分と下記式に示されるように反応する。
［化３］
３ＣｌＦ３＋２Ａｌ２Ｏ３ → ３ＡｌＦ３＋ＡｌＣｌ３＋３Ｏ２
これらの化学反応式に従って、三フッ化塩素のフッ素原子は、フッ化鉄（ＦｅＦ３）またはフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）として固定される。しかし、三フッ化塩素の塩素原子は、ＦｅＣｌ３，ＡｌＣｌ３になる以外に、ガス状のＣｌ２が遊離する。Ｃｌ２についても、鉄の酸化物や合成ゼオライトで一部は反応吸着されるが、Ｃｌ２の処理性能がいずれも低いため、大部分のＣｌ２が、ＣｌＦ３や他の無機ハロゲン化ガスより先に両処理剤からリークする。
同様に、三ハロゲン化ホウ素（ＢＸ３、ここで、Ｘはハロゲン原子であり、特にフッ素原子、塩素原子又は臭素原子である。）は、鉄の酸化物又は合成ゼオライトで除去される。しかし、その副産物として生成するハロゲンガス（Ｘ２）のほとんどは、鉄の酸化物又は合成ゼオライトから排出される。
本発明の方法では、鉄の酸化物や合成ゼオライトで除去されずに排出されるＣｌ２等のハロゲンガス（Ｘ２）は、ハロゲンガスを除去することができるイオン交換樹脂、例えば、アニオン交換樹脂と接触させて反応させることにより、除去する。この反応の例を下記に示す。
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、又はアミノ基若しくは水酸基で置換されていてもよいＣ１〜Ｃ６アルキル基；又は、ポリマー鎖の繰り返し単位若しくは繰り返し単位の一部であってもよいＣ６〜Ｃ１４のアリール基である。Ｘは、ハロゲン原子である。）
本発明の処理方法により吸着除去できる無機ハロゲン化ガスとしては、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、四ハロゲン化ケイ素（ＳｉＸ４）、三ハロゲン化ホウ素（ＢＸ３）、三ハロゲン化リン（ＰＸ３）、ハロゲン化水素（ＨＸ）又はハロゲンガス（Ｘ２）（ここで、Ｘはハロゲン原子である。）等が挙げられる。ここで、ハロゲン原子とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨード原子をいい、フッ素原子、塩素原子又は臭素原子であることが好ましい。無機ハロゲン化ガスとしては、ＳｉＸ４を例にすると、ＳｉＦ３Ｃｌ、ＳｉＦ２Ｃｌ２、ＳｉＦＣｌ３、ＳｉＦＣｌＢｒ２、ＳｉＦＣｌＢｒＩのように２種類以上のハロゲン原子が混在していてもよい。例えば、ＢＸ３の場合では、同様に、ＢＦ２Ｃｌ、ＢＦＣｌ２、ＢＦＣｌＢｒ等であってもよい。無機ハロゲン化ガスが、ＣｌＦ３、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＰＦ３、ＰＣｌ３、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｃｌ２、Ｆ２、Ｂｒ２を含むことが好ましく、ＣｌＦ３を含むことが更に好ましい。
本発明において用いることができる処理剤としては、鉄酸化物又はゼオライトを使用する。鉄酸化物は３価の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を主体とする。ゼオライトとしては、アルミニウム含有量が高い合成ゼオライトが好ましい。１モル部のＡｌ２Ｏ３に対して０．５〜
１０モル部のＳｉＯ２を含有することが好ましく、１モル部のＡｌ２Ｏ３に対して１〜５モル部のＳｉＯ２を含有することが更に好ましく、１モル部のＡｌ２Ｏ３に対して２．５モル部のＳｉＯ２を含有することが更になお好ましい。例えば、Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２．５ＳｉＯ２の化学式を有するゼオライトが用いられる。このゼオライトの酸化ナトリウムが、カリウムのような他のアルカリ金属、カルシウムのようなアルカリ土類金属等で置換されていてもよい。ゼオライトは、例えば平均細孔径１０Å、比表面積６５０ｍ２／ｇを有することが好ましい。
１０モル部のＳｉＯ２を含有することが好ましく、１モル部のＡｌ２Ｏ３に対して１〜５モル部のＳｉＯ２を含有することが更に好ましく、１モル部のＡｌ２Ｏ３に対して２．５モル部のＳｉＯ２を含有することが更になお好ましい。例えば、Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・２．５ＳｉＯ２の化学式を有するゼオライトが用いられる。このゼオライトの酸化ナトリウムが、カリウムのような他のアルカリ金属、カルシウムのようなアルカリ土類金属等で置換されていてもよい。ゼオライトは、例えば平均細孔径１０Å、比表面積６５０ｍ２／ｇを有することが好ましい。
次に、本発明の処理方法を実施するに適切な装置を説明する。
図１は、一の充填塔の内部に、二つの充填層が配置されている処理装置１０を示す。装置１０は、充填塔１２を有し、その内部は仕切り板１４、１６、１８で仕切られている。仕切り板１４、１６、１８には孔が設けられており、これにより排ガスが通過することができる。仕切り板１４及び仕切り板１６が第１の隔室２２を画定し、仕切り板１６及び仕切り板１８が隔室２４を画定する。隔室２２の内部には、充填層２３が配置されており、充填層２３には鉄の酸化物又は合成ゼオライトが含まれている。同様に、隔室２３の下流には隔室２４が配置されており、隔室２４の内部には充填層２５が配置されている。充填層２５には、水分量５ｗ／ｗ％且つハロゲン含有量１０ｍｇ／ｇ以下に調整したアニオン交換樹脂が含まれている。
図１は、一の充填塔の内部に、二つの充填層が配置されている処理装置１０を示す。装置１０は、充填塔１２を有し、その内部は仕切り板１４、１６、１８で仕切られている。仕切り板１４、１６、１８には孔が設けられており、これにより排ガスが通過することができる。仕切り板１４及び仕切り板１６が第１の隔室２２を画定し、仕切り板１６及び仕切り板１８が隔室２４を画定する。隔室２２の内部には、充填層２３が配置されており、充填層２３には鉄の酸化物又は合成ゼオライトが含まれている。同様に、隔室２３の下流には隔室２４が配置されており、隔室２４の内部には充填層２５が配置されている。充填層２５には、水分量５ｗ／ｗ％且つハロゲン含有量１０ｍｇ／ｇ以下に調整したアニオン交換樹脂が含まれている。
充填層２３及び２５を構成する鉄の酸化物、合成ゼオライト、及び、所定のイオン交換樹脂の形状は、粒状／棒状、板状等操作性がよければ、特に限定されない。これら処理剤の粒度は、排ガス通過時に通気抵抗が上昇しない範囲であれば、接触面積を大きくとるために細かい方がよく、鉄の酸化物は７〜１６ｍｅｓｈ、合成ゼオライトは１４〜２０ｍｅｓｈ、アニオン交換樹脂は２０〜５０ｍｅｓｈが望ましい。
無機ハロゲン化ガスを含む排ガスを入口２６から装置１０に導入する。このガスは最初に鉄の酸化物又は合成ゼオライトを含む充填層２３に接触する。次いで、このガスがアニオン交換樹脂を含む充填層２５に接触し、出口２８を介して装置１０から排出する。
充填層２３、２５を加熱する必要はない。室温のガスを装置１０に導入した場合であっても、典型的には、充填層２３における化学反応により装置１０が加熱されるからである。例えば、充填層２３は約２００℃に達する場合もある。
図１に示す処理装置では、排ガスを装置１０の下部から上部に上昇させている。しかし、排ガスは装置１０の上部から下部に下降させてもよい。後者の場合には、充填層の順序も逆転する必要がある。
図２は、二つの充填塔が設けられ、それぞれの充填塔の内部に一つの充填層が配置されている処理装置３０を示す。装置３０は、充填塔３２、充填塔４０及び両者を接続する接続部３６を有する。充填塔３２及び充填塔４０の内部には、それぞれ、充填層３４及び充填層４４が配置されており、充填層３４は鉄の酸化物又は合成ゼオライトを含み、充填層４４は水分量５ｗ／ｗ％且つハロゲン含有量１０ｍｇ／ｇ以下に調整したアニオン交換樹脂を含む。
半導体製造装置５０、例えば、化学蒸着装置から無機ハロゲン化ガスを含む排ガスが発生する。そして、この排ガスは接続部５６を介して充填塔３２に導入され、排ガスは鉄の酸化物又は合成ゼオライトを含む充填層３４に最初に接触する。次いで、排ガスは接続部３６を介して充填塔４０に導入される。排ガスはアニオン交換樹脂を含む充填層４４に接触し、次いで、出口４６を介して装置３０から排出される。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例により制限されるものではない。
［アニオン交換樹脂中の残留塩素量とハロゲン化ガス処理量］
アニオン交換樹脂（スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するジメチルアミノ基を有する）を塩素濃度が異なる洗浄水で洗浄した後、１００℃で６時間乾燥して水分量５ｗ／ｗ％以下で塩素含有量が異なる７種の試料を調製した。
［アニオン交換樹脂中の残留塩素量とハロゲン化ガス処理量］
アニオン交換樹脂（スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するジメチルアミノ基を有する）を塩素濃度が異なる洗浄水で洗浄した後、１００℃で６時間乾燥して水分量５ｗ／ｗ％以下で塩素含有量が異なる７種の試料を調製した。
各試料１００ｍｌをそれぞれ円筒中空のミニカラム（４０ｍｍφ×２５０ｍｍｈ）に充填し、Ｃｌ２ガス（１ｖ／ｖ％濃度）を５００ｍｌ／ｍｉｎで通ガスし、出口でＣｌ２が許容濃度（０．５ｐｐｍ ａｓ Ｃｌ２）で検出されるまでの通ガス量から、イオン交換樹脂１Ｌ当たりのＣｌ２処理量（Ｌ／Ｌ）を求めた。
また、試料Ｎｏ．１（塩素含有量５．０ｍｇ／ｇ）、試料Ｎｏ．３（塩素含有量１３ｍｇ／ｇ）及び試料Ｎｏ．７（塩素含有量８５ｍｇ／ｇ）各１００ｍｌをそれぞれ円筒中空のミニカラム（４０ｍｍφ×２５０ｍｍｈ）に充填し、Ｂｒ２ガス（０．５０％濃度）を３００ｍｌ／ｍｉｎで通ガスし、出口でＢｒ２が許容濃度（０．１ｐｐｍ ａｓ Ｂｒ２）で検出されるまでの通ガス量から、イオン交換樹脂１Ｌ当たりのＢｒ２処理量（Ｌ／Ｌ）を求めた。
水分含有量は、各試料２ｇを１０５±２℃で２．５時間乾燥させた後の重量減少率から求めた。
塩素含有量の測定は、各試料１ｇを０．５％ＮａＯＨ溶液１００ｍｌに浸漬させ、一晩静置してＣｌ−イオンを溶出させ、液中のＣｌ−イオンをイオンクロマトグラフで定量することにより行った。
塩素含有量の測定は、各試料１ｇを０．５％ＮａＯＨ溶液１００ｍｌに浸漬させ、一晩静置してＣｌ−イオンを溶出させ、液中のＣｌ−イオンをイオンクロマトグラフで定量することにより行った。
塩素含有量の異なる７種のアニオン交換樹脂を用いたＣｌ２処理量及びＢｒ２処理量の測定結果を表１に示し、アニオン交換樹脂中の残留塩素量とＣｌ２処理量との関係を図３に示す。
塩素含有量が７．９ｍｇ／ｇ以下ではＣｌ２処理量に差がなく、１０ｍｇ／ｇを超えると、塩素含有量に反比例して、Ｃｌ２処理量が減少したことが確認できた。Ｂｒ２処理量についても同様の傾向が認められた。
［無機ハロゲン化ガス含有排ガスの処理］
試料Ｎｏ．１を図１に示す処理装置に充填して、無機ハロゲン化ガス含有排ガスの処理
を行った。充填塔１２として、直径４０ｍｍφのポリテトラフルオロエチレン（テフロン、登録商標）製の円筒容器を用いた。１段目の充填層２３として、層高７２ｍｍｈになるようにＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトを充填した。さらに、２段目の充填層２５として、層高７２ｍｍｈのアニオン交換樹脂（試料Ｎｏ．１）をそれぞれ充てんした。Ｆｅ２Ｏ３は７〜１６ｍｅｓｈの粒状、合成ゼオライトは１４〜２０ｍｅｓｈの粒状の市販品を用いた。
試料Ｎｏ．１を図１に示す処理装置に充填して、無機ハロゲン化ガス含有排ガスの処理
を行った。充填塔１２として、直径４０ｍｍφのポリテトラフルオロエチレン（テフロン、登録商標）製の円筒容器を用いた。１段目の充填層２３として、層高７２ｍｍｈになるようにＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトを充填した。さらに、２段目の充填層２５として、層高７２ｍｍｈのアニオン交換樹脂（試料Ｎｏ．１）をそれぞれ充てんした。Ｆｅ２Ｏ３は７〜１６ｍｅｓｈの粒状、合成ゼオライトは１４〜２０ｍｅｓｈの粒状の市販品を用いた。
Ｎ２で希釈したＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＳｉＦ４の混合ガスを、ガス流量１．３リットル／ｍｉｎ、線速度ＬＶ １０４ｃｍ／ｍｉｎで、まず１段目のＦｅ２Ｏ３（実施例１）又は合成ゼオライト（実施例２）、次に２段目のアニオン交換樹脂の順で室温で流した。ＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＳｉＦ４の入口ガス濃度はそれぞれ０．２１％，０．３８％、０．２５％とした。
２段目のアニオン交換樹脂の出口で、ＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＳｉＦ４のいずれかが許容濃度を超えてリークするまで通ガスした。また、比較例として、２段目充填層のアニオン交換樹脂を試料Ｎｏ．６とした以外は、実施例１及び２と同じ条件で処理試験を行い、それぞれ比較例１及び比較例２とした。結果を表２に示す。
実施例１及び２共に、塩素ガス（Cl2）が最初に許容濃度を超えてリークした。塩素含有量が１０ｍｇ／ｇを越えるアニオン交換樹脂を用いた場合には、塩素ガスが最初に許容濃度を超えてリークするまでの処理時間が短く、実運転には適切でないことが確認できた。
［再生アニオン交換樹脂の残留塩素量］
ハロゲン化ガスを吸着した後のアニオン交換樹脂（スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するジメチルアミノ基を有する）に、０．５〜５％ＮａＯＨ水溶液（１．２〜３．７５ｍｏｌ／Ｌ）及び塩素濃度の異なる洗浄水を空間速度ＳＶ２０〜５０ｈ−１で流して４５分間洗浄した後、１００℃で６時間乾燥して水分量５ｗ／ｗ％以下の試料を調製した。
ハロゲン化ガスを吸着した後のアニオン交換樹脂（スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するジメチルアミノ基を有する）に、０．５〜５％ＮａＯＨ水溶液（１．２〜３．７５ｍｏｌ／Ｌ）及び塩素濃度の異なる洗浄水を空間速度ＳＶ２０〜５０ｈ−１で流して４５分間洗浄した後、１００℃で６時間乾燥して水分量５ｗ／ｗ％以下の試料を調製した。
塩素濃度の異なる洗浄水によるアニオン交換樹脂中の残留塩素量の測定結果を表３及び図４に示す。図４から、塩素濃度が２０ｍｇ／Ｌ以下の洗浄水を用いて洗浄することにより、再生したアニオン交換樹脂中の残留塩素量が１０ｍｇ／ｇ以下となることがわかる。
Claims (7)
- 排ガス発生源からの無機ハロゲン化ガスを含有する排ガスを最初にＦｅ２Ｏ３又は合成ゼオライトと接触させた後、水分量５ｗ／ｗ％以下で且つハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下のアニオン交換樹脂に接触させることを特徴とする排ガスの処理方法。
- 前記無機ハロゲン化ガスは、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、四ハロゲン化ケイ素（ＳｉＸ４）、三ハロゲン化ホウ素（ＢＸ３）、三ハロゲン化リン（ＰＸ３）、ハロゲン化水素（ＨＸ）又はハロゲンガス（Ｘ２）（ここで、Ｘはハロゲン原子である）である、請求項１に記載の処理方法。
- 前記アニオン交換樹脂は、弱塩基性アニオン交換樹脂である、請求項１に記載の処理方法。
- 無機ハロゲン化ガスを吸着したアニオン交換樹脂を、アルカリ水溶液及び残留塩素量２０ｍｇ／Ｌ以下の洗浄水を用いて再生した後に再使用する、請求項１に記載の処理方法。
- 水分量５ｗ／ｗ％以下で且つハロゲン含有量が１０ｍｇ／ｇ以下のアニオン交換樹脂。
- スチレン−ジビニルベンゼンの共重合物からなる骨格と、スチレン部分及びジビニルベンゼン部分のベンゼン環に結合するアニオン交換基を有する、請求項５に記載のアニオン交換樹脂。
- 前記アニオン交換基は、下記式に示されるアミノ基：
［化１］
−Ｎ（Ｒ１）（Ｒ２）
（式中、Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、又は、アミノ基若しくは水酸基で置換されていてもよいＣ１〜Ｃ６アルキル基である。）
である、請求項６に記載のアニオン交換樹脂。
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