JP2641265B2 - 水素の精製方法 - Google Patents
水素の精製方法Info
- Publication number
- JP2641265B2 JP2641265B2 JP63218691A JP21869188A JP2641265B2 JP 2641265 B2 JP2641265 B2 JP 2641265B2 JP 63218691 A JP63218691 A JP 63218691A JP 21869188 A JP21869188 A JP 21869188A JP 2641265 B2 JP2641265 B2 JP 2641265B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- boron
- phosphorus
- activated carbon
- reactor
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
- C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
- C01B32/36—Reactivation or regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
- C01B33/021—Preparation
- C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
- C01B33/029—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition of monosilane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
- C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、水素の精製に関する。特に、水素からホウ
素およびリンを取り除く方法に関する。
素およびリンを取り除く方法に関する。
極低温での精製方法を使用して、水素を精製しうるこ
とは、よく知られている。その代表的方法は、米国特許
第3,628,340号、第3,839,847号、第4,242,875号に示さ
れている。種々の物質を精製するために、活性炭が広く
使用される。
とは、よく知られている。その代表的方法は、米国特許
第3,628,340号、第3,839,847号、第4,242,875号に示さ
れている。種々の物質を精製するために、活性炭が広く
使用される。
従来の方法では、ホウ素および／またはリンの望まし
くないレベルが、シリコンを半導体への使用に不適当な
ものにしていることが知られている。また、従来の方法
では、水素中のシランは、シリコンを熱分解することが
できることも知られている。また、電子機器に使用でき
る品質のシリコンへと変換する前に、ホウ素とリンの痕
跡が取り除かれなければならないことも、知られてい
る。
くないレベルが、シリコンを半導体への使用に不適当な
ものにしていることが知られている。また、従来の方法
では、水素中のシランは、シリコンを熱分解することが
できることも知られている。また、電子機器に使用でき
る品質のシリコンへと変換する前に、ホウ素とリンの痕
跡が取り除かれなければならないことも、知られてい
る。
米国特許第3,041,141号は、シラン中のホウ素のレベ
ルを減少させるためのアミンの使用について明らかにし
ている。
ルを減少させるためのアミンの使用について明らかにし
ている。
英国特許第851,962号は、シラン中のホウ素のレベル
を減少されるためのアルカリ土類金属の水素化物の使用
について明らかにしている。
を減少されるためのアルカリ土類金属の水素化物の使用
について明らかにしている。
活性炭の、ホウ素とリンを水素から取り除く能力につ
いては、従来の方法において紹介されたことはない。
いては、従来の方法において紹介されたことはない。
発明の概要 水素含有排気気体を、活性炭で処理し、ホウ素または
リンの不純物を取り除き、流動床反応器に再使用するこ
とが可能になる。本発明方法は、極低温で行われる。
リンの不純物を取り除き、流動床反応器に再使用するこ
とが可能になる。本発明方法は、極低温で行われる。
発明の詳細 活性炭が、水素中のリンおよびホウ素を含有する物質
を減少させること、更に、この方法がシランからポリシ
リコンを生成する方法と共に使用できることが、発見さ
れた。
を減少させること、更に、この方法がシランからポリシ
リコンを生成する方法と共に使用できることが、発見さ
れた。
本発明は、水素の精製のための方法に関する。また、
シランの熱分解によって生成されるポリシリコンの品質
を向上するための方法に関する。本発明方法は、水素
を、活性炭とともに処理し、ホウ素およびリン含有の不
純物を取り除くことによって構成される。理論によって
限定されるわけではないが、本発明の方法は、BH3やB2H
6などの水素化ホウ素、およびPH3などの水素化リンを、
水素から取り除くものであると考えられる。
シランの熱分解によって生成されるポリシリコンの品質
を向上するための方法に関する。本発明方法は、水素
を、活性炭とともに処理し、ホウ素およびリン含有の不
純物を取り除くことによって構成される。理論によって
限定されるわけではないが、本発明の方法は、BH3やB2H
6などの水素化ホウ素、およびPH3などの水素化リンを、
水素から取り除くものであると考えられる。
本発明方法は、活性炭の床を通して水素を流し、ホウ
素とリンを吸着することによって行われる。
素とリンを吸着することによって行われる。
本発明の方法を行うにあたっては、極低温が使用され
る。従って、−101℃〜−173℃の範囲の、室温よりもず
っと低い温度を使用することが望まれる。上記の範囲の
温度を、本明細書においは「極低温」と称する。一般
に、温度が低ければ低いほど、低いリンとホウ素のレベ
ルを達成することができる。
る。従って、−101℃〜−173℃の範囲の、室温よりもず
っと低い温度を使用することが望まれる。上記の範囲の
温度を、本明細書においは「極低温」と称する。一般
に、温度が低ければ低いほど、低いリンとホウ素のレベ
ルを達成することができる。
本発明方法の圧力は、それほど重要ではない。大気
圧、大気圧以下、大気圧以上の圧力のいずれを使用して
もよい。従って、大気圧、および、多少上昇された圧
力、例えば6.9〜344.8kPaまたは、それ以上の圧力を使
用することができる。与えられた圧力において、吸着相
との均衡を保つように、吸着される成分の分圧は固定さ
れている。従って、総圧が高ければ高いほど、気体相の
成分の濃度は低くなる。その結果、上記の範囲内での高
い圧力およびそれ以上に高い圧力が有益となる。
圧、大気圧以下、大気圧以上の圧力のいずれを使用して
もよい。従って、大気圧、および、多少上昇された圧
力、例えば6.9〜344.8kPaまたは、それ以上の圧力を使
用することができる。与えられた圧力において、吸着相
との均衡を保つように、吸着される成分の分圧は固定さ
れている。従って、総圧が高ければ高いほど、気体相の
成分の濃度は低くなる。その結果、上記の範囲内での高
い圧力およびそれ以上に高い圧力が有益となる。
上述の如く、本発明の方法は、ポリシリコンの形成の
ための改良された方法に関するものである。本発明の好
ましい実施方法においては、ポリシリコンは、シランを
ポリシリコンへと分解する流動床プロセスで、生成され
る。
ための改良された方法に関するものである。本発明の好
ましい実施方法においては、ポリシリコンは、シランを
ポリシリコンへと分解する流動床プロセスで、生成され
る。
従来の方法でよく知られいるように、シランは、２つ
の別々のメカニズムによって分解する。これらのうち第
一は、不均一分解でこれによってポリシリコン生成物が
生成される。第二は、均一分解で、不必要なシリコンの
ダストや細かい粒を生成する。一般に、両方のメカニズ
ムは、同時に起こる。従って、流動床プロセスにおい
て、ポリシリコンは、種シリコン粒子の床の上での分解
によって生成されるが、同時に好ましくないシリコンの
ダストや細かい粒子も形成される。このような細かい粒
子やダストは、反応器からの排出気体と共に排出され得
る。
の別々のメカニズムによって分解する。これらのうち第
一は、不均一分解でこれによってポリシリコン生成物が
生成される。第二は、均一分解で、不必要なシリコンの
ダストや細かい粒を生成する。一般に、両方のメカニズ
ムは、同時に起こる。従って、流動床プロセスにおい
て、ポリシリコンは、種シリコン粒子の床の上での分解
によって生成されるが、同時に好ましくないシリコンの
ダストや細かい粒子も形成される。このような細かい粒
子やダストは、反応器からの排出気体と共に排出され得
る。
よく知られている通り、水素は、シランの熱分解に基
づくシリコンのプロセスにおける、キャリヤー・ガスと
して使用することができる。例えば、沈着気体中のシラ
ンの濃度は、１〜20モル％で、残りは、水素である。
づくシリコンのプロセスにおける、キャリヤー・ガスと
して使用することができる。例えば、沈着気体中のシラ
ンの濃度は、１〜20モル％で、残りは、水素である。
シランからポリシリコンを生成するための流動床プロ
セスのみによって、水素を生成することができる。シラ
ンが分解する際に、シリコン原子１個につき水素の分子
２個が生成される。このようにして生成された水素は、
再使用によって本発明方法の経済性を高めるので、キャ
リヤー・ガスとして使用するためにリサイクルすること
が望ましい。
セスのみによって、水素を生成することができる。シラ
ンが分解する際に、シリコン原子１個につき水素の分子
２個が生成される。このようにして生成された水素は、
再使用によって本発明方法の経済性を高めるので、キャ
リヤー・ガスとして使用するためにリサイクルすること
が望ましい。
本発明の方法が、ポリシリコンの製造のためのシラン
分解プロセスと共に使用される場合、初めに、シリコン
のダストや細かい粒子を取り除くために、流動床反応器
からの排出気体が処理される。一般的に、シリコン・ダ
ストや細かい粒子は、直径が10ミクロンほどのものから
ミクロン単位以下のものまで、そのサイズは、様々であ
る。これらの粒子は、気体中から上記のサイズの個体粒
子を取り除くための従来の方法によって、水素含有の排
出気体から取り除くことができる。
分解プロセスと共に使用される場合、初めに、シリコン
のダストや細かい粒子を取り除くために、流動床反応器
からの排出気体が処理される。一般的に、シリコン・ダ
ストや細かい粒子は、直径が10ミクロンほどのものから
ミクロン単位以下のものまで、そのサイズは、様々であ
る。これらの粒子は、気体中から上記のサイズの個体粒
子を取り除くための従来の方法によって、水素含有の排
出気体から取り除くことができる。
細かい粒子やダストを取り除いた後で、気体を、上述
の範囲内の温度にまで冷却する。そのように、冷却した
後、気体を活性炭と接触させる。よく知られているよう
に、活性炭は、表面積が、例えば300〜2500m2/gのよう
に、広いことに特徴づけられる。微小結晶質で非グラフ
アイト的形態の炭素である。本発明において使用する活
性炭の最も好ましい表面積は1000〜2000m2/gの範囲であ
る。このような炭素は、3nmかそれ以下の細孔を有す
る。これらは、本発明の方法に使用するために、粉末状
やペレット状に堅く結合させることができる。
の範囲内の温度にまで冷却する。そのように、冷却した
後、気体を活性炭と接触させる。よく知られているよう
に、活性炭は、表面積が、例えば300〜2500m2/gのよう
に、広いことに特徴づけられる。微小結晶質で非グラフ
アイト的形態の炭素である。本発明において使用する活
性炭の最も好ましい表面積は1000〜2000m2/gの範囲であ
る。このような炭素は、3nmかそれ以下の細孔を有す
る。これらは、本発明の方法に使用するために、粉末状
やペレット状に堅く結合させることができる。
本発明では、所望の分量のシランを取り除くのに適当
な活性炭を使用する。活性炭は、吸着ゾーン内の複数の
容器に入れてよい。言い替えれば、活性炭をひとつの容
器に入れておく必要はない。各々が気体取り込み口と排
出口を持ち、順番に配置した、３〜５個あるいはそれ以
上の複数の容器に入れることができる。別の方法として
は、活性炭は、ひとつ、ふたつ或は３つ以上の互いに平
行な容器と平行に配置することもできる。平行の配置を
使用する場合は、平行に配置してある吸着容器への水素
の流れを分布するために、適当なマニフオールドを使用
する。
な活性炭を使用する。活性炭は、吸着ゾーン内の複数の
容器に入れてよい。言い替えれば、活性炭をひとつの容
器に入れておく必要はない。各々が気体取り込み口と排
出口を持ち、順番に配置した、３〜５個あるいはそれ以
上の複数の容器に入れることができる。別の方法として
は、活性炭は、ひとつ、ふたつ或は３つ以上の互いに平
行な容器と平行に配置することもできる。平行の配置を
使用する場合は、平行に配置してある吸着容器への水素
の流れを分布するために、適当なマニフオールドを使用
する。
水素を平行の通路のいくつかに水素が交互に分布され
るためにマニフオールドを使用すると、連続操作を容易
にする。ひとつの通路が再準備されている間、別の通路
を使用することができる。ひとつの通路の再準備が完了
したのち、その通路をホウ素および／またはリン含有の
成分を吸着するために使用して、その間に別の平行シス
テムのメンテナンスを行うことができる。
るためにマニフオールドを使用すると、連続操作を容易
にする。ひとつの通路が再準備されている間、別の通路
を使用することができる。ひとつの通路の再準備が完了
したのち、その通路をホウ素および／またはリン含有の
成分を吸着するために使用して、その間に別の平行シス
テムのメンテナンスを行うことができる。
再準備は、ホウ素および／またはリン成分を充分に吸
着し、必要な速度でそれ以上ホウ素或はリン含有成分を
吸着できなくなつた状態の活性炭の賦活を含む。
着し、必要な速度でそれ以上ホウ素或はリン含有成分を
吸着できなくなつた状態の活性炭の賦活を含む。
賦活は、水素をパージ気体として使用し、高温度で、
活性炭をパージすることによつて行われる。賦活は、17
5℃以上の温度で行われる。好ましくは、175〜200℃の
範囲内の温度、更に好ましくは、175〜185℃の範囲内の
温度を使用するのがよい。パージは、吸着に使用される
流れと反対方向の流れを使用して行うことができる。
活性炭をパージすることによつて行われる。賦活は、17
5℃以上の温度で行われる。好ましくは、175〜200℃の
範囲内の温度、更に好ましくは、175〜185℃の範囲内の
温度を使用するのがよい。パージは、吸着に使用される
流れと反対方向の流れを使用して行うことができる。
活性された炭素の吸着体と接触させられたのち、リン
やホウ素の含有レベルが減少された水素は、本発明方法
に使用される極低温よりも高い温度にまで暖めるか、熱
せられる。
やホウ素の含有レベルが減少された水素は、本発明方法
に使用される極低温よりも高い温度にまで暖めるか、熱
せられる。
エネルギーを節約するために、流入する水素蒸気から
取り除かれた熱を、吸着ゾーンから流れる精製された水
素に使用できるように、熱交換器を使用して、加熱を行
うことができる。
取り除かれた熱を、吸着ゾーンから流れる精製された水
素に使用できるように、熱交換器を使用して、加熱を行
うことができる。
本発明を、流動床でのポリシリコン用のシラン分解方
法とともに使用することによつて、好ましくは少量のホ
ウ素とリンを含むポリシリコン生成物を形成することが
できることが発見された。また、反対に、本発明の方法
を流動床の方法とともに使用しないと、ポリシリコン生
成物は、好ましくない多量のホウ素／リンを含有するこ
とが明らかになつた。
法とともに使用することによつて、好ましくは少量のホ
ウ素とリンを含むポリシリコン生成物を形成することが
できることが発見された。また、反対に、本発明の方法
を流動床の方法とともに使用しないと、ポリシリコン生
成物は、好ましくない多量のホウ素／リンを含有するこ
とが明らかになつた。
例えば、直径20.3cmの流動床反応器で、水素中に11.1
モル％のシランを含む沈着気体を使用した。水素の供給
速度は0.25標準m3／分、シラン供給速度は0.03標準m3／
分、即ち、2.8kg/hrであつた。シリコン生成物は、約2k
g/hrの速度で生成された。
モル％のシランを含む沈着気体を使用した。水素の供給
速度は0.25標準m3／分、シラン供給速度は0.03標準m3／
分、即ち、2.8kg/hrであつた。シリコン生成物は、約2k
g/hrの速度で生成された。
吸着体を含有する活性炭45.4kgを、流動床にリサイク
ルするために水素含有排出気体を精製するシステムの中
に導入する前に、以下に示すポリシリコンの不純物の範
囲が、数回の試験において認められた。
ルするために水素含有排出気体を精製するシステムの中
に導入する前に、以下に示すポリシリコンの不純物の範
囲が、数回の試験において認められた。
リン（Ｐ） 1.5〜2.3ppba ホウ素（Ｂ） 0.3〜0.8ppba 炭素（Ｃ） 0.5典型的ppma 吸着体の使用（約−170℃の温度で）の後、以下に示
す純度レベルの範囲が、数回の試験において認められ
た。
す純度レベルの範囲が、数回の試験において認められ
た。
リン 0.2〜0.3ppba ホウ素 0.05〜0.45ppba 炭素 0.5典型的ppma 結果は、炭素のレベルに殆ど変化がないことを示して
いる。他の汚染物質のレベルは減少され、特にリンの減
少度において目ざましい変化をみせた。
いる。他の汚染物質のレベルは減少され、特にリンの減
少度において目ざましい変化をみせた。
活性炭の吸着体45.4kgを、100から500ppmのシランを
含む水素0.28〜0.34標準m3／分の流れで操作したが、30
0時間の後も、ブレークスルーは得られなかつた。
含む水素0.28〜0.34標準m3／分の流れで操作したが、30
0時間の後も、ブレークスルーは得られなかつた。
直径45.7cmの流動床反応器で、それぞれが362.9kgの
活性炭を含有する、直列の２個の吸着器によつて構成さ
れる吸着装置を使用した。通常、0.5〜1.0モル％のシラ
ンを含む水素3.5〜3.9標準m3／分を、吸着容器に加え
た。従つて、例えば以下のようになる。
活性炭を含有する、直列の２個の吸着器によつて構成さ
れる吸着装置を使用した。通常、0.5〜1.0モル％のシラ
ンを含む水素3.5〜3.9標準m3／分を、吸着容器に加え
た。従つて、例えば以下のようになる。
（ａ）1.9標準m3／分のH2を、床へ浮遊するように、反
応器に加えた。
応器に加えた。
（ｂ）1.4標準m3／分のH2を、気体と装置の温度を冷却
するために、反応器の流動床の上の空間であるフリーボ
ードに、加えた。
するために、反応器の流動床の上の空間であるフリーボ
ードに、加えた。
（ｃ）シリコンを生成するための反応器内でのシラン分
解から得られた約0.6標準m3／分のH2。
解から得られた約0.6標準m3／分のH2。
（ｄ）吸着容器への約3.9標準m3／分の全H2。
吸着容器は、約−170℃で操作され、約60時間の後、
シランのブレークスルーに基づき、（上述の方法で）加
熱することによつて再生した。
シランのブレークスルーに基づき、（上述の方法で）加
熱することによつて再生した。
流動床に、0.3標準m3／分のシラン、および約1.9標準
m3／分の水素（12.5モル％シラン）を加えた。沈着した
シランの収率は、１時間につき約16kg（76％収率）であ
つた。
m3／分の水素（12.5モル％シラン）を加えた。沈着した
シランの収率は、１時間につき約16kg（76％収率）であ
つた。
生成物を分析したところ、以下の汚染物のレベルを示
した。
した。
ホウ素:0.15＋0.07ppba リ ン:0.18＋0.07ppba 炭 素:0.2−0.3ppma 吸着体使用の概念は直径20.3cmの反応器で示されたの
で、吸着容器を使用しない場合の結果は入手しなかつ
た。
で、吸着容器を使用しない場合の結果は入手しなかつ
た。
水素から吸着体は、メタンのppmレベルを有してい
た。メタンは、吸着体から完全に取り除かれたようであ
つた。
た。メタンは、吸着体から完全に取り除かれたようであ
つた。
本発明の方法は、水素中のホウ素および／またはリン
の分量を減少させることが必要な場合には、如何なる方
法にも使用することができる。取り除くホウ素とリンの
不純物は、原料として使用された化学製品から生成され
たものでなくてもよい。例えば、ホウ素とリンは、工場
で使用される装置や建物の材料から生成される場合であ
つてもよい。従つて、水素がリサイクルされ、プロセス
の装置によつて望ましくないレベルのホウ素とリンが水
素気体に含まれるような、シランからポリシリコンを生
成するための流動床および非流動床プロセスと共に、本
発明の方法を使用することができる。
の分量を減少させることが必要な場合には、如何なる方
法にも使用することができる。取り除くホウ素とリンの
不純物は、原料として使用された化学製品から生成され
たものでなくてもよい。例えば、ホウ素とリンは、工場
で使用される装置や建物の材料から生成される場合であ
つてもよい。従つて、水素がリサイクルされ、プロセス
の装置によつて望ましくないレベルのホウ素とリンが水
素気体に含まれるような、シランからポリシリコンを生
成するための流動床および非流動床プロセスと共に、本
発明の方法を使用することができる。
以下本発明の特徴と実施態様を説明する。
（１）汚染物質を含む水素の流れの中のホウ素および／
またはリン含有汚染物質の分量を減少させる方法におい
て、上記の流れを活性炭と極低温で接触させて、上記の
流れから、ホウ素および／またはリン含有汚染物質を取
り除くことを特徴とする方法。
またはリン含有汚染物質の分量を減少させる方法におい
て、上記の流れを活性炭と極低温で接触させて、上記の
流れから、ホウ素および／またはリン含有汚染物質を取
り除くことを特徴とする方法。
（２）上記の温度が、−101℃〜−173℃の範囲にあるこ
とを特徴とする、第１項記載の方法。
とを特徴とする、第１項記載の方法。
（３）ポリシリコンを生成するのに使用される流動床反
応器へ循環するために水素を精製する方法において、上
記反応器から排出された水素を、極低温で活性炭と接触
させることによって、ホウ素および／またはリン含有汚
染物質を上記排出水素から取り除き、かくして精製され
た水素を上記反応器へ循環することを特徴とする方法。
応器へ循環するために水素を精製する方法において、上
記反応器から排出された水素を、極低温で活性炭と接触
させることによって、ホウ素および／またはリン含有汚
染物質を上記排出水素から取り除き、かくして精製され
た水素を上記反応器へ循環することを特徴とする方法。
（４）シランからシリコンへの化学的気相沈着によって
ポリシリコンを生成する流動床反応器からの排出された
気体状水素の純度を向上させる方法において、上記排出
水素を極低温で活性炭と接触させて、上記排出水素中の
ホウ素および／またはリン含有汚染物質の分量を減少さ
せ、それにより、精製された水素生成物を形成し、上記
のホウ素および／またはリン含有量が減少され精製され
た水素生成物を上記反応器へ循環することを特徴とする
方法。
ポリシリコンを生成する流動床反応器からの排出された
気体状水素の純度を向上させる方法において、上記排出
水素を極低温で活性炭と接触させて、上記排出水素中の
ホウ素および／またはリン含有汚染物質の分量を減少さ
せ、それにより、精製された水素生成物を形成し、上記
のホウ素および／またはリン含有量が減少され精製され
た水素生成物を上記反応器へ循環することを特徴とする
方法。
（５）上記温度が、−101℃〜約−173℃の範囲にあるこ
とを特徴とする第４項記載の方法。
とを特徴とする第４項記載の方法。
（６）6.9〜344.8kPaの圧力で行われることを特徴とす
る、第４項の記載の方法。
る、第４項の記載の方法。
（７）上記排出水素を活性炭と接触される前に、シリコ
ンのダストや細かい粒子を取り除くように排出水素を処
理することを特徴とする、第４項記載の方法。
ンのダストや細かい粒子を取り除くように排出水素を処
理することを特徴とする、第４項記載の方法。
（８）上記活性炭が、300〜2500m2/gの表面積を持つこ
とを特徴とする、第４項記載の方法。
とを特徴とする、第４項記載の方法。
（９）ホウ素および／またはリン含有成分を吸着する能
力が減少された後で、上記活性炭を賦活されることを特
徴とする、第４項記載の方法。
力が減少された後で、上記活性炭を賦活されることを特
徴とする、第４項記載の方法。
（10）上記賦活が、パージ気体として水素を使用して、
175〜200℃の範囲の温度で、活性炭素をパージすること
によって行われることを特徴とする、第９項記載の方
法。
175〜200℃の範囲の温度で、活性炭素をパージすること
によって行われることを特徴とする、第９項記載の方
法。
Claims (3)
- 【請求項１】汚染物質を含む水素の流れの中のホウ素お
よび／またはリン含有汚染物質の分量を減少させる方法
において、上記の流れを活性炭と極低温で接触させて、
上記の流れから、ホウ素および／またはリン含有汚染物
質を取り除くことを特徴とする方法。 - 【請求項２】ポリシリコンを生成するのに使用される流
動床反応器へ循環するために水素を精製する方法におい
て、上記反応器から排出された水素を、極低温で活性炭
と接触させることによって、ホウ素および／またはリン
含有汚染物質を上記排出水素から取り除き、かくして精
製された水素を上記反応器へ循環することを特徴とする
方法。 - 【請求項３】シランからシリコンへの化学的気相沈着に
よってポリシリコンを生成する流動床反応器からの排出
された気体状水素の純度を向上させる方法において、上
記排出水素を極低温で活性炭と接触させて、上記排出水
素中のホウ素および／またはリン含有汚染物質の分量を
減少させ、それにより、精製された水素生成物を形成
し、上記のホウ素および／またはリン含有量が減少され
精製された水素生成物を上記反応器へ循環することを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92638 | 1987-09-03 | ||
| US07/092,638 US4871524A (en) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | Hydrogen purification process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103901A JPH01103901A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2641265B2 true JP2641265B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=22234284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63218691A Expired - Lifetime JP2641265B2 (ja) | 1987-09-03 | 1988-09-02 | 水素の精製方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4871524A (ja) |
| EP (1) | EP0305867B1 (ja) |
| JP (1) | JP2641265B2 (ja) |
| KR (1) | KR960014903B1 (ja) |
| CA (1) | CA1289454C (ja) |
| DE (1) | DE3863411D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5672683A (en) * | 1989-09-07 | 1997-09-30 | Alkermes, Inc. | Transferrin neuropharmaceutical agent fusion protein |
| JP3839932B2 (ja) | 1996-09-26 | 2006-11-01 | キヤノン株式会社 | プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置及び電子写真感光体ドラム及びカップリング |
| US20050061147A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-24 | Marganski Paul J. | Chemisorbent system for abatement of effluent species |
| US20060105105A1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | High purity granular silicon and method of manufacturing the same |
| DE102011078676A1 (de) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Wacker Chemie Ag | Verfahren zur Produktion von Polysilicium |
| DE102014221928A1 (de) | 2014-10-28 | 2016-04-28 | Wacker Chemie Ag | Wirbelschichtreaktor und Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Siliciumgranulat |
Family Cites Families (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA644300A (en) * | 1962-07-03 | Schink Norbert | Pyrolytic production of hyperpure semiconductor material | |
| GB262455A (en) * | 1925-12-04 | 1927-06-09 | Ig Farbenindustrie Ag | Improvements in the purification of hydrogen obtained by the interaction of phosphorus and steam |
| US2634286A (en) * | 1949-11-07 | 1953-04-07 | Martin A Elliott | Production of hydrocarbon synthesis gas from coal |
| US2671722A (en) * | 1950-03-23 | 1954-03-09 | Standard Oil Dev Co | Synthesis gas desulfurization |
| GB831216A (en) * | 1957-03-12 | 1960-03-23 | Standard Telephones Cables Ltd | Manufacture of pure silicon |
| US3130013A (en) * | 1953-09-25 | 1964-04-21 | Int Standard Electric Corp | Methods of producing silicon of high purity |
| US3041141A (en) * | 1955-09-06 | 1962-06-26 | Baker Chem Co J T | Process of purifying silane |
| GB851962A (en) * | 1958-06-09 | 1960-10-19 | Allied Chem | Production of pure silane |
| NL246431A (ja) * | 1958-12-16 | 1900-01-01 | ||
| US3012861A (en) * | 1960-01-15 | 1961-12-12 | Du Pont | Production of silicon |
| FR1283407A (fr) * | 1960-02-06 | 1962-02-02 | Procédé de fabrication de silicium ou germanium en feuilles ou bandes | |
| US3126264A (en) * | 1960-10-26 | 1964-03-24 | Apparatus for the semi-isothermal adsorption | |
| US3377138A (en) * | 1966-01-07 | 1968-04-09 | Catalysts & Chem Inc | Hydrocarbon reforming |
| US3628340A (en) * | 1969-11-13 | 1971-12-21 | Hydrocarbon Research Inc | Process for cryogenic purification of hydrogen |
| JPS5227628B2 (ja) * | 1972-04-25 | 1977-07-21 | ||
| US3839847A (en) * | 1972-07-05 | 1974-10-08 | Hydrocarbon Research Inc | Cryogenic hydrogen adsorption system |
| US3864465A (en) * | 1972-12-15 | 1975-02-04 | Hydrocarbon Research Inc | Production Of High Purity Hydrogen |
| US3963838A (en) * | 1974-05-24 | 1976-06-15 | Texas Instruments Incorporated | Method of operating a quartz fluidized bed reactor for the production of silicon |
| US4154870A (en) * | 1974-11-01 | 1979-05-15 | Texas Instruments Incorporated | Silicon production and processing employing a fluidized bed |
| DE2460515B2 (de) * | 1974-12-20 | 1976-10-28 | ^i/vtaimvti ·«* fvnYtMumg -zur IaU- | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von gasfoermigen verunreinigungen aus wasserstoff |
| US3992167A (en) * | 1975-04-02 | 1976-11-16 | Union Carbide Corporation | Low temperature refrigeration process for helium or hydrogen mixtures using mixed refrigerant |
| US4242875A (en) * | 1978-05-10 | 1981-01-06 | C F Braun & Co. | Hydrogen cryogenic purification system |
| GB2028289B (en) * | 1978-08-18 | 1982-09-02 | Schumacher Co J C | Producing silicon |
| US4292344A (en) * | 1979-02-23 | 1981-09-29 | Union Carbide Corporation | Fluidized bed heating process and apparatus |
| US4444811A (en) * | 1980-03-03 | 1984-04-24 | California Institute Of Technology | Fluidized bed silicon deposition from silane |
| JPS58185426A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-29 | Hitachi Ltd | 高純度シリコンの製造方法 |
| US4751067A (en) * | 1982-06-22 | 1988-06-14 | Harry Levin | Process for making silicon from halosilanes and halosilicons |
| JPS5945916A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 高純度シリコンの連続的製造方法 |
| US4684513A (en) * | 1982-11-05 | 1987-08-04 | Union Carbide Corporation | Zone heating for fluidized bed silane pyrolysis |
| JPS6077117A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコン粒の製造方法 |
| JPS6077116A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シリコン粒の製造方法 |
| JPS60169078A (ja) * | 1984-12-21 | 1985-09-02 | 株式会社日立製作所 | 低温精製器 |
| US4784840A (en) * | 1986-08-25 | 1988-11-15 | Ethyl Corporation | Polysilicon fluid bed process and product |
| SU1430020A2 (ru) * | 1987-01-17 | 1988-10-15 | Научно-Производственное Объединение Чайной Промышленности | Устройство дл резки ча |
-
1987
- 1987-09-03 US US07/092,638 patent/US4871524A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-08-11 CA CA000574472A patent/CA1289454C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-23 EP EP88113730A patent/EP0305867B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-23 DE DE8888113730T patent/DE3863411D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-02 JP JP63218691A patent/JP2641265B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-03 KR KR1019880011398A patent/KR960014903B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1289454C (en) | 1991-09-24 |
| KR890004761A (ko) | 1989-05-09 |
| EP0305867A3 (en) | 1989-08-02 |
| EP0305867B1 (en) | 1991-06-26 |
| KR960014903B1 (ko) | 1996-10-21 |
| DE3863411D1 (de) | 1991-08-01 |
| JPH01103901A (ja) | 1989-04-21 |
| US4871524A (en) | 1989-10-03 |
| EP0305867A2 (en) | 1989-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6838066B2 (en) | Process for recovery, purification, and recycle of argon | |
| US5051117A (en) | Process for removing gaseous contaminating compounds from carrier gases containing halosilane compounds | |
| US7862645B2 (en) | Removal of gaseous contaminants from argon | |
| JP3351815B2 (ja) | 不活性ガスの精製方法 | |
| JP2005536336A (ja) | 廃棄ガス流の利用 | |
| EP0501391B1 (en) | Argon purification system | |
| JPS62269728A (ja) | 不活性ガスを精製する１工程方法 | |
| JP6433867B2 (ja) | 水素ガス回収システムおよび水素ガスの分離回収方法 | |
| JP5232686B2 (ja) | ガスの精製方法および精製装置 | |
| JP3092101B2 (ja) | 純粋でないアルゴンの回収精製方法 | |
| JP6179246B2 (ja) | 多結晶シリコン製造方法及び製造装置 | |
| KR20070116258A (ko) | 트리플루오르화질소의 정제 | |
| JP3727470B2 (ja) | 炭素含有量の少ない多結晶シリコンの製造方法 | |
| JP2641265B2 (ja) | 水素の精製方法 | |
| JPH0624962B2 (ja) | 単結晶製造炉の排ガスより高純度アルゴンを回収する方法 | |
| JP2570409B2 (ja) | クロロポリシランの精製方法 | |
| WO2018070341A1 (ja) | 多結晶シリコンの製造方法 | |
| US5094830A (en) | Process for removal of water and silicon mu-oxides from chlorosilanes | |
| US20040187683A1 (en) | Gas recovery system to improve the efficiency of abatementand/or implement reuse/reclamation | |
| US5057242A (en) | Composition, process, and apparatus, for removal of water and silicon mu-oxides from chlorosilanes | |
| JP2507296B2 (ja) | メタノ−ル改質水素製造方法 | |
| JPS641405B2 (ja) | ||
| KR100230858B1 (ko) | 흡착 베드의 재생 방법 | |
| US5993760A (en) | Bulk nitrogen purification process that requires no hydrogen in the regeneration | |
| JP4314542B2 (ja) | 廃プラスチック処理方法 |