JP3051185B2 - 三弗化窒素ガスの精製方法 - Google Patents
三弗化窒素ガスの精製方法Info
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- JP3051185B2 JP3051185B2 JP3014239A JP1423991A JP3051185B2 JP 3051185 B2 JP3051185 B2 JP 3051185B2 JP 3014239 A JP3014239 A JP 3014239A JP 1423991 A JP1423991 A JP 1423991A JP 3051185 B2 JP3051185 B2 JP 3051185B2
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- gas
- natural zeolite
- temperature
- heat treatment
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- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三弗化窒素ガスの精製方
法に関する。更に詳しくは、三弗化窒素ガス(NF3) 中に
含まれる亜酸化窒素（N2O)及び二弗化二窒素(N2F2)の除
去方法に関する。
法に関する。更に詳しくは、三弗化窒素ガス(NF3) 中に
含まれる亜酸化窒素（N2O)及び二弗化二窒素(N2F2)の除
去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】NF3 ガ
スは、半導体のドライエッチング剤や CVD装置のクリー
ニングガスとして近年注目されているが、これらの用途
に使用されるNF3 ガスは、高純度のものが要求されてい
る。
スは、半導体のドライエッチング剤や CVD装置のクリー
ニングガスとして近年注目されているが、これらの用途
に使用されるNF3 ガスは、高純度のものが要求されてい
る。
【０００３】NF3 ガスは、種々の方法で製造されるが何
れの方法で得られたガスも殆どの場合、N2O 、CO2 及び
N2F2などの不純物を比較的多量に含んでいるので、上記
用途としての高純度のNF3 ガスを得るためには精製が必
要である。
れの方法で得られたガスも殆どの場合、N2O 、CO2 及び
N2F2などの不純物を比較的多量に含んでいるので、上記
用途としての高純度のNF3 ガスを得るためには精製が必
要である。
【０００４】NF3 ガス中のこれらの不純物を除去する精
製方法としては、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ等
の吸着剤を使用して、これらの不純物を吸着除去する方
法がよく知られている。特にゼオライトは、上記不純物
を効率よく吸着するので、この点では一応好ましい吸着
剤である。
製方法としては、ゼオライト、活性炭、活性アルミナ等
の吸着剤を使用して、これらの不純物を吸着除去する方
法がよく知られている。特にゼオライトは、上記不純物
を効率よく吸着するので、この点では一応好ましい吸着
剤である。
【０００５】NF3 ガス中のこれらの不純物を除去する吸
着剤は、予め脱水処理をしたものを使用する。不純物を
吸着した吸着剤は、加熱することにより再生される。再
生中、加熱条件によっては、ゼオライトの構造が破壊さ
れ、吸着能力を早く喪失する。さらに、吸着剤に吸着し
ている不純物の脱着時に、異常反応を起こし、使用不能
となる場合がある。また、通気条件を経済的運転とする
べく通常、常温付近で行なうため、通気中に不純物の吸
着熱による温度上昇が起こり、特に二酸化炭素の除去効
率が著しく落ちる。従って、吸着剤の更新または再生頻
度の増加は、それだけ人手を要すると共に、NF3 ガスの
精製能力を時間的に阻害する。
着剤は、予め脱水処理をしたものを使用する。不純物を
吸着した吸着剤は、加熱することにより再生される。再
生中、加熱条件によっては、ゼオライトの構造が破壊さ
れ、吸着能力を早く喪失する。さらに、吸着剤に吸着し
ている不純物の脱着時に、異常反応を起こし、使用不能
となる場合がある。また、通気条件を経済的運転とする
べく通常、常温付近で行なうため、通気中に不純物の吸
着熱による温度上昇が起こり、特に二酸化炭素の除去効
率が著しく落ちる。従って、吸着剤の更新または再生頻
度の増加は、それだけ人手を要すると共に、NF3 ガスの
精製能力を時間的に阻害する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる状況
に鑑み、NF3 ガス中に含まれているN2O 、CO2 及びN2F2
の除去方法について種々の吸着剤を用いて鋭意検討を重
ねた結果、予め特定の温度に加熱して脱水処理した天然
ゼオライト層へ特定の温度で NF3ガスを通気させる。そ
の後、段階的に再生加熱処理した天然ゼオライト層に、
再度CO2 を除去したNF3ガスを通気させれば、不純物及
び微量の NF3ガスが天然ゼオライトに吸着される。この
再生操作を繰り返すことにより破過時間を大幅に延ば
し、かつ、NF3ガス中のN2O 、N2F2の吸着能力を低下さ
せずに、繰り返し使用が可能で経済的にも効果のある方
法で除去できることを見出し、本発明を完成するに至っ
たものである。
に鑑み、NF3 ガス中に含まれているN2O 、CO2 及びN2F2
の除去方法について種々の吸着剤を用いて鋭意検討を重
ねた結果、予め特定の温度に加熱して脱水処理した天然
ゼオライト層へ特定の温度で NF3ガスを通気させる。そ
の後、段階的に再生加熱処理した天然ゼオライト層に、
再度CO2 を除去したNF3ガスを通気させれば、不純物及
び微量の NF3ガスが天然ゼオライトに吸着される。この
再生操作を繰り返すことにより破過時間を大幅に延ば
し、かつ、NF3ガス中のN2O 、N2F2の吸着能力を低下さ
せずに、繰り返し使用が可能で経済的にも効果のある方
法で除去できることを見出し、本発明を完成するに至っ
たものである。
【０００７】即ち、予め脱水処理した天然ゼオライト層
へ、三弗化窒素ガスを実質的に水分の混入しない状態で
通気し、通気後の該天然ゼオライトを再生するに際し、
該天然ゼオライトを、先ず50〜 200℃で加熱処理し、さ
らに、250 〜 700℃で加熱処理し、加熱処理された該天
然ゼオライト層へ、予め二酸化炭素を除去した三弗化窒
素ガスを−125 〜110℃の温度で通気することを特徴と
する三弗化窒素ガスの精製方法に関する。
へ、三弗化窒素ガスを実質的に水分の混入しない状態で
通気し、通気後の該天然ゼオライトを再生するに際し、
該天然ゼオライトを、先ず50〜 200℃で加熱処理し、さ
らに、250 〜 700℃で加熱処理し、加熱処理された該天
然ゼオライト層へ、予め二酸化炭素を除去した三弗化窒
素ガスを−125 〜110℃の温度で通気することを特徴と
する三弗化窒素ガスの精製方法に関する。
【０００８】以下本発明を詳細に説明する。天然ゼオラ
イトには鉱物学的に種々の種類のものがあるが、本発明
において使用する天然ゼオライトは特にその種類に限定
はない。しかしながら埋蔵量が豊富であることと採掘費
用が低廉であることから、ホウフッ石(analcine)、シャ
バサイト(chabazite) 、クリノプチロライト(clinoptil
ol-ite) 、エリオナイト(erionite)、モルデナイト(mor
denite) 等が好ましい。
イトには鉱物学的に種々の種類のものがあるが、本発明
において使用する天然ゼオライトは特にその種類に限定
はない。しかしながら埋蔵量が豊富であることと採掘費
用が低廉であることから、ホウフッ石(analcine)、シャ
バサイト(chabazite) 、クリノプチロライト(clinoptil
ol-ite) 、エリオナイト(erionite)、モルデナイト(mor
denite) 等が好ましい。
【０００９】更にまた、これらの中でもクリノプチロラ
イト〔Na6(AlO2)6(SiO2)30〕・24H2O及びモルデナイト
〔Na8(AlO2)8(SiO2)40〕・24H2OはNa型であり、吸着剤
単位体積当たりのNF3 ガス中の不純物の吸着量が大きい
ので特に好ましい。
イト〔Na6(AlO2)6(SiO2)30〕・24H2O及びモルデナイト
〔Na8(AlO2)8(SiO2)40〕・24H2OはNa型であり、吸着剤
単位体積当たりのNF3 ガス中の不純物の吸着量が大きい
ので特に好ましい。
【００１０】天然ゼオライトは堆石岩中に産出する鉱物
であるので、本発明において吸着剤として使用するため
には、岩石状として採取された天然ゼオライトを適当な
粒度、例えば４〜100 メッシュ、好ましくは８〜60メッ
シュ程度に粉砕する必要がある。粉砕された天然ゼオラ
イトは、次に加熱して脱水処理しなければならない。
であるので、本発明において吸着剤として使用するため
には、岩石状として採取された天然ゼオライトを適当な
粒度、例えば４〜100 メッシュ、好ましくは８〜60メッ
シュ程度に粉砕する必要がある。粉砕された天然ゼオラ
イトは、次に加熱して脱水処理しなければならない。
【００１１】天然ゼオライトは、付着水を除去する通常
の脱水処理で、一般的な吸着剤としては十分使用可能で
はある。しかしながら、十分脱水処理されない天然ゼオ
ライトは上記の通り結晶水を含有しているので、該天然
ゼオライトを本発明の吸着剤として使用した場合には、
上記結晶水（以下、水分と記す）が残存し、該天然ゼオ
ライト層へNF3 ガスを通気した際にN2O 及びN2F2の除去
能力が低下するので、本発明では天然ゼオライト中の水
分を実質的に完全に除去するための脱水処理が必要であ
る。又、再生して使用する場合には特定の条件を選択し
て処理をする必要がある。
の脱水処理で、一般的な吸着剤としては十分使用可能で
はある。しかしながら、十分脱水処理されない天然ゼオ
ライトは上記の通り結晶水を含有しているので、該天然
ゼオライトを本発明の吸着剤として使用した場合には、
上記結晶水（以下、水分と記す）が残存し、該天然ゼオ
ライト層へNF3 ガスを通気した際にN2O 及びN2F2の除去
能力が低下するので、本発明では天然ゼオライト中の水
分を実質的に完全に除去するための脱水処理が必要であ
る。又、再生して使用する場合には特定の条件を選択し
て処理をする必要がある。
【００１２】従って、本発明では天然ゼオライトのNF3
ガス通気前の最初の処理は、高温で加熱処理するが、NF
3 ガスを通気し、再生して使用する場合の加熱処理は、
低温で数時間加熱した後、さらに高温度で加熱処理する
ことが好ましい。
ガス通気前の最初の処理は、高温で加熱処理するが、NF
3 ガスを通気し、再生して使用する場合の加熱処理は、
低温で数時間加熱した後、さらに高温度で加熱処理する
ことが好ましい。
【００１３】かかる最初の加熱処理は、粉砕された天然
ゼオライトを250 〜 700℃、好ましくは250 〜 500℃の
温度に加熱することで実施される。加熱処理温度が 250
℃未満では天然ゼオライト中に水分が残存し、該天然ゼ
オライト層へ NF3ガスを通気した際に、N2O 及びN2F2の
除去能力が大きく低下するので好ましくない。
ゼオライトを250 〜 700℃、好ましくは250 〜 500℃の
温度に加熱することで実施される。加熱処理温度が 250
℃未満では天然ゼオライト中に水分が残存し、該天然ゼ
オライト層へ NF3ガスを通気した際に、N2O 及びN2F2の
除去能力が大きく低下するので好ましくない。
【００１４】即ち、天然ゼオライト単位体積当たりの N
F3ガス中のN2O 及びN2F2の吸着量が低下すると共に、精
製された NF3ガス中のこれらの不純物の含有量が増加す
る。逆に700 ℃を越える温度で加熱処理すると、天然ゼ
オライトの結晶形状が非晶質化する可能性が生ずるので
好ましくない。
F3ガス中のN2O 及びN2F2の吸着量が低下すると共に、精
製された NF3ガス中のこれらの不純物の含有量が増加す
る。逆に700 ℃を越える温度で加熱処理すると、天然ゼ
オライトの結晶形状が非晶質化する可能性が生ずるので
好ましくない。
【００１５】天然ゼオライトの加熱処理による脱水処理
は空気中で行なってもよいが、該加熱処理は天然ゼオラ
イト中に含有する水分を気化逸散させるために行なうの
で、例えば窒素ガスのように水分を含有しない不活性ガ
スの気流中で行なうのがよく、またガスを吸引しながら
減圧下で行なうことも好ましい。
は空気中で行なってもよいが、該加熱処理は天然ゼオラ
イト中に含有する水分を気化逸散させるために行なうの
で、例えば窒素ガスのように水分を含有しない不活性ガ
スの気流中で行なうのがよく、またガスを吸引しながら
減圧下で行なうことも好ましい。
【００１６】加熱処理時間は、水分を実質的に含有しな
い窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガス気
流中で行うのが好ましく、上記加熱処理温度及びガス気
流雰囲気中で10分〜80時間、好ましくは１〜40時間、さ
らに好ましくは３〜10時間行われる。更に付言するなら
ば、天然ゼオライトの脱水処理においては特に加熱処理
温度が重要で、本発明で特定する温度未満の加熱処理で
は、たとえ長時間加熱処理を行なっても、天然ゼオライ
ト中の水分を実質的に完全に除去することは不可能で、
N2O 及びN2F2の除去能力が低下する。
い窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガス気
流中で行うのが好ましく、上記加熱処理温度及びガス気
流雰囲気中で10分〜80時間、好ましくは１〜40時間、さ
らに好ましくは３〜10時間行われる。更に付言するなら
ば、天然ゼオライトの脱水処理においては特に加熱処理
温度が重要で、本発明で特定する温度未満の加熱処理で
は、たとえ長時間加熱処理を行なっても、天然ゼオライ
ト中の水分を実質的に完全に除去することは不可能で、
N2O 及びN2F2の除去能力が低下する。
【００１７】次に、天然ゼオライトを再生する方法につ
いて述べる。再生する温度は、50〜200℃で行うのが好
ましい。さらに好ましくは、80〜 150℃が好適である。
再生温度が50℃未満では、吸着された不純物の除去に時
間がかかるという問題がある。また、 200℃を超える
と、吸着された不純物であるN2O 、N2F2或いはNF3 ガス
等の反応が起こり吸着能力を低下させるという問題があ
る。
いて述べる。再生する温度は、50〜200℃で行うのが好
ましい。さらに好ましくは、80〜 150℃が好適である。
再生温度が50℃未満では、吸着された不純物の除去に時
間がかかるという問題がある。また、 200℃を超える
と、吸着された不純物であるN2O 、N2F2或いはNF3 ガス
等の反応が起こり吸着能力を低下させるという問題があ
る。
【００１８】このように比較的低温で加熱処理を実施し
なければならない理由は定かではないが、次のようなこ
とが考えられる。即ち、一度天然ゼオライト層に不純物
を含むNF3 ガスを通気したものは、天然ゼオライト中に
NF3ガス中の不純物を吸着しているため、急激な高温で
の処理を行うと、不純物であるN2O 、N2F2さらにNF3 ガ
スが天然ゼオライトと反応して異常温度となり場合によ
っては爆発を引き起こす結果となり、使用不能となる場
合がある。爆発を引き起こさないまでも、吸着能力が低
下し、しかも寿命を著しく縮めることとなる。かかる異
常現象をさけるため吸着したN2O 、N2F2、さらに吸着し
た NF3ガスを徐々に除去するため、加熱温度を出来るだ
け低温にして行うことが好ましい。
なければならない理由は定かではないが、次のようなこ
とが考えられる。即ち、一度天然ゼオライト層に不純物
を含むNF3 ガスを通気したものは、天然ゼオライト中に
NF3ガス中の不純物を吸着しているため、急激な高温で
の処理を行うと、不純物であるN2O 、N2F2さらにNF3 ガ
スが天然ゼオライトと反応して異常温度となり場合によ
っては爆発を引き起こす結果となり、使用不能となる場
合がある。爆発を引き起こさないまでも、吸着能力が低
下し、しかも寿命を著しく縮めることとなる。かかる異
常現象をさけるため吸着したN2O 、N2F2、さらに吸着し
た NF3ガスを徐々に除去するため、加熱温度を出来るだ
け低温にして行うことが好ましい。
【００１９】再生処理時間は、処理温度にもよるが１〜
20時間、好ましくは２〜10時間行われる。このように比
較的低温で加熱処理された後、前記の方法で 250〜 700
℃の加熱処理を行う。
20時間、好ましくは２〜10時間行われる。このように比
較的低温で加熱処理された後、前記の方法で 250〜 700
℃の加熱処理を行う。
【００２０】次に NF3ガスの精製は、処理された天然ゼ
オライトを放冷または強制冷却によって−125 〜 110℃
の温度に冷却されるが、この場合には水分の混入を回避
しなければならない。従って、その方法として上記天然
ゼオライトの加熱処理を、例えばカラム等に天然ゼオラ
イトを充填した状態で行ない、脱水処理後これを冷却
し、しかるのち引続き該天然ゼオライト層へCO2 を除去
したNF3 ガスを通気する方法が好ましい。
オライトを放冷または強制冷却によって−125 〜 110℃
の温度に冷却されるが、この場合には水分の混入を回避
しなければならない。従って、その方法として上記天然
ゼオライトの加熱処理を、例えばカラム等に天然ゼオラ
イトを充填した状態で行ない、脱水処理後これを冷却
し、しかるのち引続き該天然ゼオライト層へCO2 を除去
したNF3 ガスを通気する方法が好ましい。
【００２１】NF3 ガスの精製は、上記の通りカラム等に
充填された天然ゼオライト層に通気する方法で実施され
るが、この際の通気温度は重要で110℃以下の温度でな
ければならず、低温ほど好ましい。しかし、 NF3ガスの
沸点は−129 ℃であるので、この温度以下では操作が事
実上困難である。従って NF3ガスの通気温度は本発明で
は、−125 〜 110℃の範囲で実施される。
充填された天然ゼオライト層に通気する方法で実施され
るが、この際の通気温度は重要で110℃以下の温度でな
ければならず、低温ほど好ましい。しかし、 NF3ガスの
沸点は−129 ℃であるので、この温度以下では操作が事
実上困難である。従って NF3ガスの通気温度は本発明で
は、−125 〜 110℃の範囲で実施される。
【００２２】通気温度が110℃を越える温度では、通気
後の NF3ガス中のN2O 、N2F2の含有量が十分低下せず、
かつ、天然ゼオライト単位体積当たりのNF3 ガス中のN2
O 、N2F2の吸着量が低下するので不都合である。通気時
のNF3 ガスの圧力は特に限定はないが、例えば０〜５kg
/cm2-G程度の圧力が操作しやすいので好ましい。
後の NF3ガス中のN2O 、N2F2の含有量が十分低下せず、
かつ、天然ゼオライト単位体積当たりのNF3 ガス中のN2
O 、N2F2の吸着量が低下するので不都合である。通気時
のNF3 ガスの圧力は特に限定はないが、例えば０〜５kg
/cm2-G程度の圧力が操作しやすいので好ましい。
【００２３】本発明では、NF3 ガス中に含有するCO2を
予め除去する必要がある。CO2 の除去方法としては、吸
着剤を使用して吸着除去することは可能であるが、これ
は、本発明の目的からすると不適当である。従って、一
般的な方法としてアルカリ水溶液による吸収方法が有効
である。アルカリとしては、水酸化ナトリウム或は水酸
化カリウム等の水溶液のアルカリ金属塩もしくはアルカ
リ土類金属塩が適当である。この中では、水酸化ナトリ
ウム水溶液が安価であり好適である。CO2 の除去は、該
水溶液を循環する洗浄塔に、CO2 の含有するNF3 ガスを
通気することで行なわれる。10％程度の水溶液でCO2
は、十分に除去できる。上記に必要な設備は、容易にか
つ安価に増設可能であり、また洗浄液は、循環使用する
ため製造コストの増加も殆ど生じない。尚、上記のCO2
除去方法は、本発明の実施方法を制約するものではな
い。
予め除去する必要がある。CO2 の除去方法としては、吸
着剤を使用して吸着除去することは可能であるが、これ
は、本発明の目的からすると不適当である。従って、一
般的な方法としてアルカリ水溶液による吸収方法が有効
である。アルカリとしては、水酸化ナトリウム或は水酸
化カリウム等の水溶液のアルカリ金属塩もしくはアルカ
リ土類金属塩が適当である。この中では、水酸化ナトリ
ウム水溶液が安価であり好適である。CO2 の除去は、該
水溶液を循環する洗浄塔に、CO2 の含有するNF3 ガスを
通気することで行なわれる。10％程度の水溶液でCO2
は、十分に除去できる。上記に必要な設備は、容易にか
つ安価に増設可能であり、また洗浄液は、循環使用する
ため製造コストの増加も殆ど生じない。尚、上記のCO2
除去方法は、本発明の実施方法を制約するものではな
い。
【００２４】本発明の対象となるNF3 ガス中の不純物ガ
ス量は、上記方法でCO2 が除去された後ではN2O 0.1 〜
2.0％、N2F20.1 〜 0.6％程度である。
ス量は、上記方法でCO2 が除去された後ではN2O 0.1 〜
2.0％、N2F20.1 〜 0.6％程度である。
【００２５】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。尚、以下において％及びppmは特記しない限り
容量基準を表わす。また、実施例及び比較例において、
破過時間とは下記することを意味する。即ち、不純物を
含有するガスを吸着剤層に通気して不純物を吸着除去す
る場合、ガスの通気開始直後は得られるガス中の不純物
含有量は少なく、かつ一定含有量かまたは僅かに漸増す
る状態で推移するが、吸着剤が吸着能力を喪失する頃に
なると、不純物含有量が急激に増加し始める。この急激
に増加し始めるまでの通気時間を破過時間というが、本
発明では、通気後の NF3ガス中のN2O 、N2F2の何れかが
20ppm を越える時間までの通気時間を破過時間とした。
明する。尚、以下において％及びppmは特記しない限り
容量基準を表わす。また、実施例及び比較例において、
破過時間とは下記することを意味する。即ち、不純物を
含有するガスを吸着剤層に通気して不純物を吸着除去す
る場合、ガスの通気開始直後は得られるガス中の不純物
含有量は少なく、かつ一定含有量かまたは僅かに漸増す
る状態で推移するが、吸着剤が吸着能力を喪失する頃に
なると、不純物含有量が急激に増加し始める。この急激
に増加し始めるまでの通気時間を破過時間というが、本
発明では、通気後の NF3ガス中のN2O 、N2F2の何れかが
20ppm を越える時間までの通気時間を破過時間とした。
【００２６】実施例１ 内径10mmのステンレス製カラムに粒度が24〜48メッシュ
の粒状のモルデナイトを充填（充填高さ200mm)した後、
300℃で４時間、N2ガス雰囲気中で加熱による脱水処理
を行い、しかる後、天然ゼオライト層を冷却し、通気温
度０℃、 NF3ガス流量を25NmI /minで通気し、破過時間
まで通気した。その結果、452minで N2Oが 20ppmを超え
たので破過時間とし、NF3 ガスの通気を中止した。
の粒状のモルデナイトを充填（充填高さ200mm)した後、
300℃で４時間、N2ガス雰囲気中で加熱による脱水処理
を行い、しかる後、天然ゼオライト層を冷却し、通気温
度０℃、 NF3ガス流量を25NmI /minで通気し、破過時間
まで通気した。その結果、452minで N2Oが 20ppmを超え
たので破過時間とし、NF3 ガスの通気を中止した。
【００２７】次に、該天然ゼオライト層の再生を行っ
た。再生は、N2ガス雰囲気中で加熱処理温度80℃、再生
時間５時間行ない、さらに昇温し、上記操作と同様に、
300℃で４時間、N2ガス雰囲気中で加熱による脱水処理
を行い、しかる後、該天然ゼオライト層を冷却し、通気
温度０℃、 NF3ガス流量を25NmI /minで通気し、破過時
間まで通気した。その結果、450minで N2Oが 20ppmを超
えたので破過時間とし、 NF3ガスの通気を中止した。
た。再生は、N2ガス雰囲気中で加熱処理温度80℃、再生
時間５時間行ない、さらに昇温し、上記操作と同様に、
300℃で４時間、N2ガス雰囲気中で加熱による脱水処理
を行い、しかる後、該天然ゼオライト層を冷却し、通気
温度０℃、 NF3ガス流量を25NmI /minで通気し、破過時
間まで通気した。その結果、450minで N2Oが 20ppmを超
えたので破過時間とし、 NF3ガスの通気を中止した。
【００２８】天然ゼオライト層の再生後の通気ガスは、
CO2 を予め除去されたNF3 ガスを使用した。CO2 の除去
方法は、10重量％水酸化ナトリウム水溶液を洗浄液とし
て、洗浄塔を用いてCO2 を除去したものである。NF3ガ
ス等の分析はガスクロマトグラフィーにて行った。
CO2 を予め除去されたNF3 ガスを使用した。CO2 の除去
方法は、10重量％水酸化ナトリウム水溶液を洗浄液とし
て、洗浄塔を用いてCO2 を除去したものである。NF3ガ
ス等の分析はガスクロマトグラフィーにて行った。
【００２９】実施例２〜７ 実施例１と同様に、表１に示す天然ゼオライトを用い、
先ず、表１に示す脱水加熱処理条件で脱水処理を行い、
NF3 ガスを通気後、破過時間まで通気した。その後、表
１に示す再生加熱処理条件で加熱処理し、さらに、表１
に示す脱水加熱処理条件で加熱処理を行った。しかる
後、表１に示す通気条件で通気した。その結果、破過時
間は表１に示す通りであった。
先ず、表１に示す脱水加熱処理条件で脱水処理を行い、
NF3 ガスを通気後、破過時間まで通気した。その後、表
１に示す再生加熱処理条件で加熱処理し、さらに、表１
に示す脱水加熱処理条件で加熱処理を行った。しかる
後、表１に示す通気条件で通気した。その結果、破過時
間は表１に示す通りであった。
【００３０】比較例１〜７ 実施例１と同様の装置を用いて、表２に示す種類の天然
ゼオライトを使用して、NF3 ガスを通気し破過時間まで
通気した。その後表２に示す再生加熱処理条件で加熱処
理を行い、さらに表２に示す脱水加熱処理条件で加熱処
理を行った。
ゼオライトを使用して、NF3 ガスを通気し破過時間まで
通気した。その後表２に示す再生加熱処理条件で加熱処
理を行い、さらに表２に示す脱水加熱処理条件で加熱処
理を行った。
【００３１】しかる後、表２に示す比較例１、２、３、
５、６はCO2 を含有しないNF3 ガスを、比較例４、７
は、CO2 を含有するNF3 ガスの通気を表２に示す条件で
破過時間まで行った。結果は、表２に示す通りであり、
再生加熱処理条件、脱水加熱処理条件及び通気条件のい
ずれかが範囲外であれば、破過時間が短くなるので好ま
しくない。
５、６はCO2 を含有しないNF3 ガスを、比較例４、７
は、CO2 を含有するNF3 ガスの通気を表２に示す条件で
破過時間まで行った。結果は、表２に示す通りであり、
再生加熱処理条件、脱水加熱処理条件及び通気条件のい
ずれかが範囲外であれば、破過時間が短くなるので好ま
しくない。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明は、
ＮＦ3 ガス中のＮ2Ｏ 、Ｎ2Ｆ2を吸着剤を使用して除
去する方法であって、吸着剤として安価な天然ゼオライ
トを予め特定の温度に加熱して脱水処理し、該天然ゼオ
ライト層に、ＮＦ3 ガスを通気後、本発明の再生条件
で加熱処理した後、さらに該天然ゼオライト層に、予め
ＣＯ2 を除去したＮＦ3 ガスを通気するという方法で
ある。
ＮＦ3 ガス中のＮ2Ｏ 、Ｎ2Ｆ2を吸着剤を使用して除
去する方法であって、吸着剤として安価な天然ゼオライ
トを予め特定の温度に加熱して脱水処理し、該天然ゼオ
ライト層に、ＮＦ3 ガスを通気後、本発明の再生条件
で加熱処理した後、さらに該天然ゼオライト層に、予め
ＣＯ2 を除去したＮＦ3 ガスを通気するという方法で
ある。
【００３５】即ち、再生加熱処理条件、脱水加熱処理条
件及び通気条件のいずれかが範囲外である比較例は、天
然ゼオライトの吸着能力が小さく、したがって、破過時
間が短く天然ゼオライトの劣化による交換頻度を多く必
要とする。さらに、ＮＦ3ガス中にＣＯ2 が存在する比
較例はＣＯ2が存在しないものに比べて、さらに破過時
間が短くなる。これに対し、再生処理条件が本発明の範
囲内である実施例は、天然ゼオライトの吸着能力が大幅
に向上し、しかも、破過時間がほぼ一定となり吸着能力
の低下する時間が明確となり、通気中に精製ガス側に不
純物が含まれることもなくなった。
件及び通気条件のいずれかが範囲外である比較例は、天
然ゼオライトの吸着能力が小さく、したがって、破過時
間が短く天然ゼオライトの劣化による交換頻度を多く必
要とする。さらに、ＮＦ3ガス中にＣＯ2 が存在する比
較例はＣＯ2が存在しないものに比べて、さらに破過時
間が短くなる。これに対し、再生処理条件が本発明の範
囲内である実施例は、天然ゼオライトの吸着能力が大幅
に向上し、しかも、破過時間がほぼ一定となり吸着能力
の低下する時間が明確となり、通気中に精製ガス側に不
純物が含まれることもなくなった。
【００３６】本発明は、再生処理温度を特定すること
で、吸着剤の異常反応による熱劣化を防ぎ、さらに、通
気ガス中のＣＯ2 を予め除去することで吸着剤の寿命
を延ばし、吸着剤の取り替える頻度を延長し、使用する
ことができる。
で、吸着剤の異常反応による熱劣化を防ぎ、さらに、通
気ガス中のＣＯ2 を予め除去することで吸着剤の寿命
を延ばし、吸着剤の取り替える頻度を延長し、使用する
ことができる。
【００３７】以上のように本発明の方法は、安価な天然
ゼオライトを使用して予めＣＯ2を除去したＮＦ3 ガス
中のＮ2Ｏ 、Ｎ2Ｆ2を効率よく、かつ経済的に除去す
ることができ、しかも安定した操業が可能となった。
ゼオライトを使用して予めＣＯ2を除去したＮＦ3 ガス
中のＮ2Ｏ 、Ｎ2Ｆ2を効率よく、かつ経済的に除去す
ることができ、しかも安定した操業が可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−30609（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−188414（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−144905（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175211（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01B 21/083
Claims (1)
- 【請求項１】 予め脱水処理した天然ゼオライト層
へ、三弗化窒素ガスを実質的に水分の混入しない状態で
通気し、通気後の該天然ゼオライトを再生するに際し、
該天然ゼオライトを、先ず50〜 200℃で加熱処理し、さ
らに、250 〜700℃で加熱処理し、加熱処理された該天
然ゼオライト層へ、予め二酸化炭素を除去した三弗化窒
素ガスを−125 〜 110℃の温度で通気することを特徴と
する三弗化窒素ガスの精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014239A JP3051185B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014239A JP3051185B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254404A JPH04254404A (ja) | 1992-09-09 |
| JP3051185B2 true JP3051185B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=11855535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014239A Expired - Lifetime JP3051185B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 三弗化窒素ガスの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051185B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3014239A patent/JP3051185B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254404A (ja) | 1992-09-09 |
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