JP2971116B2 - Noble gas purification method - Google Patents

Noble gas purification method

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JP2971116B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、希ガスの精製方法に関し、さらに詳細には
不純物として特にハロゲン系のガスを含有するヘリウ
ム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの零
族元素、すなわち、希ガス中の不純物を、ゲッター金属
を用いて効率よく除去し、精製するための希ガスの精製
方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for purifying a rare gas, and more particularly to a method for purifying a rare gas such as helium, neon, argon, krypton, xenon, etc. containing a halogen-based gas as an impurity. The present invention relates to a method for purifying a rare gas for efficiently removing and purifying a zero-group element, that is, impurities in a rare gas using a getter metal.

希ガス類は、その化学的性質が似通っているため、い
ずれの希ガスもゲッターを用いて精製することが常法と
なっている。
Since noble gases have similar chemical properties, it is customary to purify any noble gas using a getter.

希ガス中でヘリウムやアルゴンは近年目覚しく発展し
つつある半導体製造工業で盛んに用いられており、その
純度向上への要求は益々強くなっている。また、ネオ
ン、クリプトン、キセノンは特殊なランプなどを製造す
るために不可欠のガスであり、これらのガスは特に高価
なこともあって、一度使用したガスを循環して使うこと
が多い。この場合には循環ガス中の不純物を除去して高
純度に精製することも必要である。
Helium and argon are rarely used in the semiconductor manufacturing industry, which has been developing remarkably in recent years, and there is an increasing demand for improving their purity. Further, neon, krypton, and xenon are indispensable gases for producing special lamps and the like, and these gases are particularly expensive, and thus often used gas is circulated and used. In this case, it is also necessary to remove impurities in the circulating gas to purify the circulating gas to high purity.

希ガス中に一般的に含有されている不純物として窒
素、炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水素お
よび水蒸気などがあり、これらをppbオーダーまで除去
して高純度に精製することが望まれている。
There are nitrogen, hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, hydrogen and water vapor as impurities generally contained in rare gases, and it is desirable to remove them to the order of ppb and purify them to high purity. It is rare.

一方、最近に至り、これらの不純物と同時に希ガス中
に含有されるハロゲン系の不純物の除去に対する要望も
半導体製造工業を中心に拡大しつつあり、特に、エキシ
マレーザー用のガスや半導体製造の各工程に使用される
希ガスおよび特殊なランプの製造時に使用される高価な
希ガスの循環システムなどにおいて高純度精製に対する
要望が強い。
On the other hand, recently, a demand for removing halogen-based impurities contained in a rare gas simultaneously with these impurities has been expanding mainly in the semiconductor manufacturing industry, and in particular, gases for excimer laser and semiconductor manufacturing. There is a strong demand for high-purity purification in a circulation system for rare gases used in the process and expensive rare gases used in the manufacture of special lamps.

[従来の技術] ゲッターとしては、バリウムなどを用いる蒸発型とチ
タン系およびジルコニウム系などの非蒸発型があるが、
希ガスの精製には通常は非蒸発型ゲッター剤が多く用い
られている。
[Prior art] There are two types of getters, evaporating type using barium and the like and non-evaporating type such as titanium type and zirconium type.
In general, non-evaporable getter agents are often used for purifying rare gases.

従来、非蒸発型のゲッター剤を用い、希ガス中の窒
素、炭化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水素お
よび水蒸気などの不純物を除去し、希ガスを精製する方
法として、ゲッター剤としてチタンおよびチタン系合金
を使用し、1000℃程度の高温で希ガスと接触させる方
法、ジルコニウムまたはジルコニウム系合金をゲッター
剤に使用し、300〜700℃程度の温度で希ガスと接触させ
る方法などが一般的に用いられている。これらのゲッタ
ー剤としては、例えば特開昭62−3008号公報によるZr−
V−Fe三元合金、特開平2−118045号公報のZr−Al−V
三元合金、英国特許1370208号のZr−Ti−Ni三元合金、
ジャーナルオブザレスコモンメタル誌、53巻(1977)第
117〜131頁に記載されたZr(COx,V1-xおよびZr(Fe
x,V1-xで示される三元合金を使用したもの、さらに
は、二元合金ゲッターとして、米国特許2,926,981号で
はZr−Ti合金などが知られている。
Conventionally, using a non-evaporable getter agent to remove impurities such as nitrogen, hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, hydrogen and water vapor in the rare gas, and purify the rare gas as a getter agent A method of using titanium and a titanium-based alloy and contacting it with a rare gas at a high temperature of about 1000 ° C., a method of using zirconium or a zirconium-based alloy as a getter agent and contacting the rare gas at a temperature of about 300 to 700 ° C. Commonly used. These getter agents include, for example, Zr-
V-Fe ternary alloy, Zr-Al-V disclosed in JP-A-2-18045
Ternary alloy, Zr-Ti-Ni ternary alloy of British Patent 1370208,
Journal of the Less Common Metal, Vol. 53 (1977)
Zr (CO x , V 1-x ) 2 and Zr (Fe
(x , V 1-x ) 2 , and a binary alloy getter such as a Zr—Ti alloy is known from US Pat. No. 2,926,981 as a binary alloy getter.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前記したように、これらのゲッターは
いずれも水素、水分、窒素、炭化水素、一酸化炭素、二
酸化炭素または酸素の除去を目的としたものであって、
ハロゲンまたはハロゲン系化合物などの不純物の除去を
対象とするものではない。
However, as mentioned above, all of these getters are intended to remove hydrogen, moisture, nitrogen, hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide or oxygen,
It is not intended to remove impurities such as halogens or halogen-based compounds.

仮に、これらのゲッターを用いてハロゲン化合物の除
去をおこなう場合には、900℃以上のような高温を必要
とするばかりでなく、反応によって生成するチタンまた
はジルコニウムのハロゲン化物は高い蒸気圧を有するた
め、ゲッターから蒸散、脱離して精製ガス中に混入した
り、配管など装置の低温部で凝縮してガスの流路を閉塞
する虞れが生ずるなどの欠点があるため使用できない。
If a halogen compound is removed using these getters, not only a high temperature such as 900 ° C. or more is required, but also a titanium or zirconium halide generated by the reaction has a high vapor pressure. It cannot be used because of the drawbacks that it evaporates and desorbs from the getter and mixes into the purified gas, or condenses in a low-temperature portion of the apparatus such as a pipe to block the gas flow path.

このようにハロゲン系の不純物の除去を含めて希ガス
を効率良く精製する方法は未だに知られていない。
As described above, a method of efficiently purifying a rare gas including removal of halogen-based impurities has not yet been known.

[課題を解決するための手段、作用] 本発明者らはハロゲン系の不純物を含めて希ガス中の
不純物を効率よく除去し、高純度の精製希ガスを得るべ
く鋭意研究を続けた結果、ゲッター剤としてカルシウム
またはマグネシウムを用いること、および必要に応じ、
これに、チタン、ジルコニウム系のゲッター剤を併用す
ることにより目的を達成しうることを見い出し、本発明
に到達した。
Means and Solution for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to efficiently remove impurities in a rare gas including halogen-based impurities and obtain a highly purified purified rare gas. Using calcium or magnesium as a getter, and if necessary,
It has been found that the object can be achieved by using a titanium or zirconium-based getter agent in combination, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明は、(1)不純物として少なくとも、
ハロゲン、ハロゲン化水素、ハロゲン化炭素およびハロ
ゲン化炭化水素の一種または二種以上を含有する希ガス
を、カルシウムまたはマグネシウムと接触させて、該希
ガス中に含有される不純物を除去することを特徴とする
希ガスの精製方法、および(2)不純物として、ハロ
ゲン、ハロゲン化水素、ハロゲン化炭素およびハロゲン
化炭化水素の一種または二種以上ならびに窒素、炭化
水素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、水素および水蒸
気の一種または二種以上を含有する希ガスをカルシウム
またはマグネシウムと接触させた後、ジルコニウム、ジ
ルコニウム系合金、チタンまたはチタン系合金と接触さ
せて、該希ガス中に含有される不純物を除去することを
特徴とする希ガスの精製方法である。
That is, the present invention provides (1) at least
A rare gas containing one or more of halogen, hydrogen halide, halogenated carbon and halogenated hydrocarbon is brought into contact with calcium or magnesium to remove impurities contained in the rare gas. And (2) one or more of halogen, hydrogen halide, carbon halide, and halogenated hydrocarbon, and nitrogen, hydrocarbon, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, After contacting a rare gas containing one or two or more of hydrogen and water vapor with calcium or magnesium, zirconium, a zirconium-based alloy, titanium or a titanium-based alloy is contacted to remove impurities contained in the rare gas. This is a method for purifying a rare gas, which is characterized in that it is removed.

本発明において、主に除去の対象となるハロゲン系の
不純物としては例えば、ふっ素、塩素、臭素などのハロ
ゲンガス、ふっ化水素、塩化水素、トリフロロメタン、
テトラフロロエタン、トリクロロメタン、テトラクロロ
エタンなど炭化水素中の水素の一部または全部がハロゲ
ンで置換された形の化合物などである。
In the present invention, the halogen-based impurities to be mainly removed include, for example, fluorine, chlorine, halogen gas such as bromine, hydrogen fluoride, hydrogen chloride, trifluoromethane,
Examples thereof include compounds in which part or all of hydrogen in a hydrocarbon is replaced with halogen, such as tetrafluoroethane, trichloromethane, and tetrachloroethane.

これらの、ハロゲン系物質を含む不純物を除去するた
めのゲッター剤(以下ゲッター剤Aと記す)として使用
されるカルシウム、マグネシウムとしては、金属カルシ
ウムまたは金属マグネシウムなどであり、通常は市販品
でよく、容易に入手することができる。これらの金属は
通常は、粒状として、または、100メッシュ程度の微細
粒としたものをペレット状に成型した形態でゲッター剤
Aとして使用される。
Calcium and magnesium used as a getter agent for removing impurities including a halogen-based substance (hereinafter referred to as getter agent A) include metal calcium and metal magnesium, and may be commercially available products. It can be easily obtained. These metals are usually used as the getter agent A in the form of granules or in the form of pellets formed of fine particles of about 100 mesh.

ゲッター剤Aはそのまま使用することもできるが、希
ガスの精製に先立って、あらかじめ真空中または希ガス
中において、例えば400〜700℃程度で10〜200分間活性
化処理を施すことが好ましい。
The getter agent A can be used as it is, but it is preferable to carry out an activation treatment in advance in a vacuum or a rare gas at, for example, about 400 to 700 ° C. for 10 to 200 minutes before the purification of the rare gas.

ゲッター剤Aは希ガスの精製筒に充填され、通常は40
0℃以上、好ましくは550℃以上に加熱した状態で使用さ
れ、精製筒内に原料希ガスを流すことにより、希ガス中
のハロゲン、ハロゲン化水素、ハロゲン化炭素、ハロゲ
ン化炭化水素などの不純物は、その他の不純物とともに
反応によってゲッター剤Aに捕捉され、希ガス中から除
去され、希ガスは連続的に高純度に精製される。
The getter agent A is filled in a rare gas purifying cylinder,
Used at a temperature of 0 ° C. or higher, preferably 550 ° C. or higher, and by flowing a raw material rare gas into a purification cylinder, impurities such as halogen, hydrogen halide, halogenated carbon, and halogenated hydrocarbon in the rare gas are used. Is captured by the getter agent A by a reaction with other impurities, and is removed from the rare gas, and the rare gas is continuously purified to a high purity.

本発明において、ゲッター剤Aにより、希ガス中のハ
ロゲン、ハロゲン化合物などと同時に水素、水分、窒
素、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素、などの不純物も除
去されるが、これらの不純物の濃度が高い場合や精製に
さらに完全を期すためには、ゲッター剤Aの下流側にチ
タンまたはジルコニウム系のゲッター剤(以下ゲッター
剤Bと記す)を設け、希ガスをゲッター剤Aと接触させ
てハロゲン系の不純物を除去した後、引続き、ゲッター
剤Bと接触させることにより、ゲッター剤Aで充分に除
去し切れなかった窒素、炭化水素、一酸化炭素、二酸化
炭素、酸素、水素および水蒸気などの不純物を完全に除
去することができる。
In the present invention, impurities such as hydrogen, moisture, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, and oxygen are removed by the getter agent A at the same time as halogens and halogen compounds in the rare gas, but the concentration of these impurities is reduced. In the case of high purity and further complete purification, a titanium or zirconium-based getter agent (hereinafter referred to as a getter agent B) is provided downstream of the getter agent A, and a rare gas is brought into contact with the getter agent A to obtain a halogen-based getter agent. After removing the impurities of the getter agent B, the impurities such as nitrogen, hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide, oxygen, hydrogen and water vapor that could not be sufficiently removed by the getter agent A are successively removed. It can be completely removed.

ゲッター剤Bとしては、ジルコニウム、ジルコニウム
含有合金、チタンおよびチタン含有合金などであり、例
えば、単体ではジルコニウムスポンジ、チタンスポン
ジ、合金ではZr−Fe、Zr−Ti、Zi−Ni二元合金およびZr
−V−Fe、Zr−Al−V多元合金など従来公知のゲッター
剤の他、本発明者らによるZr−V二元合金、Zr−V−Cr
およびZr−V−Niなどの多元合金(特願平02−242586
号)が好適である。
Examples of the getter agent B include zirconium, a zirconium-containing alloy, titanium, and a titanium-containing alloy.For example, zirconium sponge, titanium sponge, and Zr-Fe, Zr-Ti, Zi-Ni binary alloys and Zr
-V-Fe, Zr-Al-V multi-component alloys and other conventionally known getter agents, Zr-V binary alloys by the present inventors, Zr-V-Cr
And multi-element alloys such as Zr-V-Ni (Japanese Patent Application No. 02-242586)
No.) is preferred.

次に本発明を図面により例示して、具体的に説明す
る。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図は本発明に使用される希ガスの精製装置のフロ
ーシートである。
FIG. 1 is a flow sheet of a rare gas purifying apparatus used in the present invention.

第1図において、ガスの入口1および出口2を有し、
内部にゲッター剤3が充填され、かつ、加熱用ヒーター
4が配設された精製筒5の入口1には原料希ガス供給管
6が接続され、出口2には冷却管7が接続されている。
また、冷却管7の下流には精製ガス抜出し管8が接続さ
れている。
In FIG. 1, a gas inlet 1 and an outlet 2 are provided,
A source rare gas supply pipe 6 is connected to an inlet 1 of a purification cylinder 5 in which a getter agent 3 is filled and a heating heater 4 is disposed, and a cooling pipe 7 is connected to an outlet 2. .
Further, a purified gas extraction pipe 8 is connected downstream of the cooling pipe 7.

ゲッター剤3としてはゲッター剤A単独または条件に
よってゲッター剤AとBの両者が充填される。ゲッター
剤AとBとを同時に使用する場合にはゲッター剤Aが精
製筒のガスの入口側、ゲッター剤Bがガスの出口側に充
填される。
As the getter agent 3, the getter agent A alone or both getter agents A and B are filled depending on conditions. When the getter agents A and B are used at the same time, the getter agent A is charged into the gas inlet side of the purifying cylinder and the getter agent B is charged into the gas outlet side.

また、本発明に使用する装置として、ゲッターAとB
とを同時に使用する場合に、これらを第1図のように1
つの精製筒に充填してもよいが、ゲッター剤AとBとを
それぞれ別の筒に充填し、ゲッター剤Aの筒がガスの上
流側、ゲッター剤Bの筒が下流側となるように両者を接
続した2筒形の精製装置としてもよい。
Also, getters A and B are used in the present invention.
Are used at the same time, as shown in FIG.
Although two purifying cylinders may be filled, getter agents A and B may be filled in separate cylinders, and both getter agents A may be on the upstream side of the gas and the getter agent B may be on the downstream side of the gas. May be connected as a two-cylinder purifier.

希ガスの精製に際しては、加熱用ヒーター4で精製筒
5を所定の温度に加熱した状態で、原料希ガスが供給管
6から入口1を経て精製筒5内に供給される。精製筒5
に入った希ガスはゲッター剤3と接触することにより、
不純物はゲッター剤3と反応して除去される。不純物が
除去されたガスは、出口2を経て冷却管7に入り、ここ
で所定の温度にまで冷却されたのち精製ガスの抜き出し
管8を経由して使用に供される。
When purifying the rare gas, the raw material rare gas is supplied from the supply pipe 6 into the purification cylinder 5 via the inlet 1 while the purification heater 5 is heated to a predetermined temperature by the heater 4 for heating. Purification cylinder 5
The rare gas that has entered comes into contact with the getter agent 3,
The impurities react with the getter agent 3 and are removed. The gas from which the impurities have been removed enters the cooling pipe 7 via the outlet 2, where it is cooled to a predetermined temperature and then used through the purified gas extraction pipe 8.

[発明の効果] 本発明により、従来の方法では除去することが困難で
あった希ガス中のハロゲン、ハロゲン化水素、ハロゲン
化炭素、ハロゲン化炭化水素などの不純物を効率良く除
去することが可能となった。
[Effects of the Invention] According to the present invention, impurities such as halogens, hydrogen halides, halogenated carbons, and halogenated hydrocarbons in a rare gas, which are difficult to remove by a conventional method, can be efficiently removed. It became.

また、チタンまたはジルコニウム系のゲッター剤を併
用することにより、その他の不純物も完全に除去され、
極めて高純度な精製希ガスを得ることができる。
In addition, by using a titanium or zirconium-based getter agent together, other impurities are completely removed,
An extremely high purity purified rare gas can be obtained.

さらに、精製中にゲッター剤のハロゲン化物などが蒸
散、凝縮して配管など低温部でガス流路を閉塞するよう
なこともなく、安全であり、しかも、精製装置は比較的
小型であり、半導体製造工場のクリーンルーム内など費
用負担の大きな場所への設置も容易である。
In addition, during purification, the getter agent halide does not evaporate or condense and block the gas flow path in low-temperature parts such as pipes, and the purification equipment is relatively small. It can be easily installed in a place where the cost is large, such as in a clean room of a manufacturing factory.

[実施例] 実施例1 第1図に示したと同様の構成の装置で、外径17.3mm、
内径14mmのステンレス管製の精製筒に、市販の粒状カル
シウム(純度99%)を振るい分けて得た4〜10メッシュ
としたゲッター剤Aを600mm充填した後、ヘリウム気流
中720℃で3時間活性化処理をおこなった。
Example 1 Example 1 An apparatus having the same configuration as that shown in FIG.
A getter agent A having a mesh size of 4 to 10 obtained by sifting commercially available granular calcium (purity: 99%) is filled into a purification tube made of a stainless steel tube having an inner diameter of 14 mm and sifted by 600 mm, and then activated at 720 ° C. for 3 hours in a helium stream. Treatment was performed.

引続き、精製筒の温度を600℃に調節しながらマスフ
ローコントローラーを用いて不純物として、四ふっ化炭
素が10ppm、四塩化炭素が10ppm、塩化水素が10ppm、と
なるように添加したヘリウムガスを0.89/min、圧力4k
gf/cm2で供給して連続的に精製をおこない、精製筒の出
口ガスをTCDガスクロマトグラフにより分析した。
Then, while adjusting the temperature of the purification cylinder to 600 ° C., using a mass flow controller as an impurity, helium gas added so that it becomes 10 ppm of carbon tetrafluoride, 10 ppm of carbon tetrachloride, and 10 ppm of hydrogen chloride, 0.89 / min, pressure 4k
Purification was performed continuously by supplying at gf / cm 2 , and the outlet gas of the purification cylinder was analyzed by TCD gas chromatography.

その結果、ガスを流し始めてから1300時間経過後に四
ふっ化炭素の破過が認められた。この間には、その他の
不純物の破過は認められず、また、精製筒出口ガスの配
管の閉塞なども発生しなかった。
As a result, breakthrough of carbon tetrafluoride was observed after a lapse of 1300 hours from the start of gas flow. During this time, no breakthrough of other impurities was observed, and no clogging of the pipe of the gas at the outlet of the purifying cylinder occurred.

実施例2 市販の削り状マグネシウム(純度97%以上)をゲッタ
ー剤Aとし、実施例1で使用したと同じ精製筒に充填
し、活性化温度を600℃で3時間、精製温度を500℃とし
た他は実施例1と同様にして精製をおこない、精製筒出
口ガスの分析をおこなった。
Example 2 A commercially available shaved magnesium (purity: 97% or more) was used as a getter agent A and charged in the same purification cylinder as used in Example 1, and the activation temperature was 600 ° C. for 3 hours and the purification temperature was 500 ° C. Purification was performed in the same manner as in Example 1 except for the above, and the gas at the outlet of the purification cylinder was analyzed.

その結果、ガスを流し始めてから1000時間後に四ふっ
素炭素の破過が認められた。この間、その他の不純物の
破過は認められず、また、精製筒出口ガスによる配管の
閉塞なども見られなかった。
As a result, breakthrough of tetrafluorocarbon was recognized 1000 hours after the start of gas flow. During this time, no breakthrough of other impurities was observed, and no clogging of the pipe due to the gas at the outlet of the purification cylinder was observed.

実施例3 第1図に示したと同様の構成での装置で、外径25mm、
内径19mmの石英製の精製筒に市販の粒状カルシウム(純
度99%)を振るい分けて得た4〜10メッシュとしたゲッ
ター剤Aを600mm充填し、さらにその下流側にZr80重量
%、Fe20重量%からなる合金で6〜14メッシュのゲッタ
ー剤Bを200mm充填した後、ヘリウム気流中720℃で3時
間活性化処理をおこなった。
Example 3 An apparatus having a configuration similar to that shown in FIG.
A commercially available 4-10 mesh getter agent A obtained by sifting commercially available granular calcium (purity: 99%) into a quartz purification cylinder having an inner diameter of 19 mm is filled with 600 mm, and further downstream, Zr 80% by weight and Fe 20% by weight are filled. After the getter agent B having a mesh size of 6 to 14 mesh was filled with 200 mm of the alloy consisting of, an activation treatment was performed at 720 ° C. for 3 hours in a helium stream.

引続き、精製筒の温度を600℃に調節しながらマスフ
ローコントローラーを用いて不純物濃度を、四ふっ化炭
素10ppm、四塩化炭素10ppm、塩化水素10ppm、酸素1pp
m、窒素5ppm、メタン1ppm、水素1ppm、一酸化炭素1pp
m、二酸化炭素1ppm、水分5ppmに調節したヘリウムガス
を1.64/min、圧力4kgf/cm2で供給して連続的に精製を
おこない、精製筒の出口ガスの分析をおこなった。ガス
中の各不純物は、FIDガスクロマトグラフによりメタ
ン、一酸化炭素および二酸化炭素を、TCDガスクロマト
グラフにより四ふっ化炭素、四塩化炭素、塩化水素およ
び窒素を、また、RGA3型還元性ガス分析計により水素
を、ハーシェppb酸素分析計により酸素を、さらにパナ
メトリック露点計により水蒸気を、それぞれ分析した。
Then, while adjusting the temperature of the purification cylinder to 600 ° C, use a mass flow controller to adjust the impurity concentration to 10 ppm of carbon tetrafluoride, 10 ppm of carbon tetrachloride, 10 ppm of hydrogen chloride, and 1 pp of oxygen.
m, nitrogen 5ppm, methane 1ppm, hydrogen 1ppm, carbon monoxide 1pp
Helium gas adjusted to m, carbon dioxide 1 ppm and moisture 5 ppm was supplied at 1.64 / min at a pressure of 4 kgf / cm 2 to continuously purify, and the outlet gas of the purifying cylinder was analyzed. For each impurity in the gas, methane, carbon monoxide and carbon dioxide were measured by FID gas chromatography, carbon tetrafluoride, carbon tetrachloride, hydrogen chloride and nitrogen by TCD gas chromatography, and RGA3 reducing gas analyzer. Hydrogen was analyzed for oxygen by a Hirsch ppb oxygen analyzer, and water vapor was further analyzed by a panametric dew point meter.

その結果、ガスを流し始めてから1100時間経過後に窒
素の破過が最初に認められた。この間、その他の不純物
の破過は認められず、また、精製筒出口ガスの配管の閉
塞などは発生しなかった。
As a result, nitrogen breakthrough was first observed after 1100 hours from the start of gas flow. During this time, no breakthrough of other impurities was observed, and no clogging of the pipe for the gas at the outlet of the purifying cylinder occurred.

比較例1 実施例1に用いたと同じ構成の精製筒に、ゲッター剤
としてFe20重量%、Zr80重量%からなる合金で、6〜14
メッシュのゲッター剤Bを600mm充填した他は、実施例
1と同様にしてヘリウムガスの精製をおこない、精製筒
出口ガスの分析をおこなった。
Comparative Example 1 An alloy consisting of 20% by weight of Fe and 80% by weight of Zr was used as a getter agent in a purifying cylinder having the same structure as used in Example 1,
Helium gas was purified in the same manner as in Example 1 except that the mesh getter agent B was filled with 600 mm, and the gas at the outlet of the purification cylinder was analyzed.

その結果、ガスを流し始めた直後から四ふっ化炭素が
検出された。
As a result, carbon tetrafluoride was detected immediately after starting to flow the gas.

比較例2 実施例3と同じ構成の装置で、ゲッター剤として6〜
14mmメッシュのスポンジチタン(ゲッター剤B)を600m
m充填した他は実施例1と同様の操作をおこなって精製
筒出口ガスの分析をおこなった。
Comparative Example 2 An apparatus having the same configuration as that of Example 3 and 6 to 6
14mm mesh sponge titanium (getter agent B) 600m
The same operation as in Example 1 was performed except that m was charged, and the gas at the outlet of the purification cylinder was analyzed.

その結果、ガスを流し始めた直後から四ふっ化炭素が
検出された。引続き、精製筒の温度を600℃から徐々に
上げていったところ、950℃に達した時点から出口精製
ガス中には四ふっ化炭素が検出されなくなった。しかし
ながら、そのままの状態で精製を続けたところ、2時間
後に分析用配管の閉塞が発生した。
As a result, carbon tetrafluoride was detected immediately after starting to flow the gas. Subsequently, when the temperature of the purification cylinder was gradually increased from 600 ° C., when the temperature reached 950 ° C., no carbon tetrafluoride was detected in the outlet purified gas. However, when the purification was continued as it was, clogging of the analysis pipe occurred 2 hours later.

比較例3 実施例3と同じ構成の精製装置を用い、ゲッター剤と
して6〜14メッシュのスポンジジルコニウム(ゲッター
剤B)を600mm充填した他は、実施例3と同様の操作を
おこなって精製筒出口ガスの分析をおこなった。
Comparative Example 3 The same operation as in Example 3 was performed, except that a purifying apparatus having the same configuration as in Example 3 was used and a sponge zirconium (getter agent B) of 6 to 14 mesh was filled as a getter agent with a thickness of 600 mm. Gas analysis was performed.

その結果、ガスを流し始めた直後から四ふっ化炭素が
検出された。引続き、精製筒の温度を600℃から徐々に
上げていったところ、900℃に達した時点から出口精製
ガス中には四ふっ化炭素が検出されなくなった。しかし
ながら、そのままの状態で精製を続けたところ、3時間
後に分析用配管の閉塞が発生した。
As a result, carbon tetrafluoride was detected immediately after starting to flow the gas. Subsequently, when the temperature of the purifying cylinder was gradually increased from 600 ° C., when the temperature reached 900 ° C., carbon tetrafluoride was not detected in the outlet purified gas. However, when purification was continued as it was, blockage of the analysis pipe occurred after 3 hours.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は希ガスの精製装置のフローシートである。 図面の各番号は以下の通りである。 1……入口、2……出口、3……ゲッター剤 4……加熱用ヒーター、5……精製筒 6……原料希ガス供給管、7……冷却管 8……精製ガス抜出し管 FIG. 1 is a flow sheet of a rare gas purifying apparatus. The respective numbers in the drawings are as follows. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inlet 2 ... Outlet 3 ... Getter agent 4 ... Heater for heating 5 ... Purification cylinder 6 ... Raw material rare gas supply pipe, 7 ... Cooling pipe 8 ... Purified gas extraction pipe

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−78404(JP,A) 特開 昭57−156314(JP,A) 特開 昭61−101231(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C01B 23/00 B01D 53/14 Continuation of front page (56) References JP-A-56-78404 (JP, A) JP-A-57-156314 (JP, A) JP-A-61-101231 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 6 , DB name) C01B 23/00 B01D 53/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】不純物として少なくとも、ハロゲン、ハロ
ゲン化水素、ハロゲン化炭素およびハロゲン化炭化水素
の一種または二種以上を含有する希ガスを、カルシウム
またはマグネシウムと接触させて、該希ガス中に含有さ
れる不純物を除去することを特徴とする希ガスの精製方
法。
A rare gas containing at least one or more of halogen, hydrogen halide, carbon halide and halogenated hydrocarbon as an impurity is brought into contact with calcium or magnesium and contained in the rare gas. A method for purifying a rare gas, comprising removing impurities to be removed.
【請求項2】不純物として、ハロゲン、ハロゲン化水
素、ハロゲン化炭素およびハロゲン化炭化水素の一種ま
たは二種以上、および窒素、炭化水素、一酸化炭素、
二酸化炭素、酸素、水素および水蒸気の一種または二種
以上を含有する希ガスをカルシウムまたはマグネシウム
と接触させた後、ジルコニウム、ジルコニウム系合金、
チタンまたはチタン系合金と接触させて、該希ガス中に
含有される不純物を除去することを特徴とする希ガスの
精製方法。
2. As the impurities, one or more of halogen, hydrogen halide, carbon halide and halogenated hydrocarbon, and nitrogen, hydrocarbon, carbon monoxide,
After contacting a rare gas containing one or more of carbon dioxide, oxygen, hydrogen and water vapor with calcium or magnesium, zirconium, a zirconium-based alloy,
A method for purifying a rare gas, comprising contacting titanium or a titanium-based alloy to remove impurities contained in the rare gas.
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