JP3166549B2 - Method and apparatus for wet removal of hydrogen phosphide - Google Patents

Method and apparatus for wet removal of hydrogen phosphide

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JP3166549B2
JP3166549B2 JP08960895A JP8960895A JP3166549B2 JP 3166549 B2 JP3166549 B2 JP 3166549B2 JP 08960895 A JP08960895 A JP 08960895A JP 8960895 A JP8960895 A JP 8960895A JP 3166549 B2 JP3166549 B2 JP 3166549B2
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明雄 田中
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輝之 堤
哲朗 新山
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日立プラント建設株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はリン化水素の湿式除去方
法及び装置に係り、特に、リン化水素を含むガス(以
下、リン化水素含有ガスという)を燻蒸に使用した場
合、燻蒸倉庫から排出される高濃度・大風量のリン化水
素含有ガスからリン化水素を除去するリン化水素の湿式
除去方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for wet removal of hydrogen phosphide, and more particularly to a method for removing hydrogen phosphide from a fumigation warehouse when a gas containing hydrogen phosphide (hereinafter referred to as hydrogen phosphide containing gas) is used for fumigation. The present invention relates to a method and an apparatus for wet removal of hydrogen phosphide for removing hydrogen phosphide from a high-concentration and large-volume hydrogen phosphide-containing gas discharged.

【0002】[0002]

【従来の技術】リン化水素は半導体製造における薬剤、
或いは穀類等を燻蒸する燻蒸ガスとして使用されてい
る。このリン化水素は有毒なため、リン化水素含有ガス
を大気中に排出する場合には、リン化水素含有ガス中の
リン化水素を除去してから排出する必要がある。特に、
リン化水素含有ガスを燻蒸ガスとして使用する場合、燻
蒸後に燻蒸倉庫内での作業を速やかに行うためには燻蒸
倉庫内の高濃度なリン化水素含有ガスを短時間で燻蒸倉
庫内から排出する必要があり、高濃度・大風量のリン化
水素含有ガスからリン化水素を確実に除去することが重
要となる。
2. Description of the Related Art Hydrogen phosphide is an agent in semiconductor manufacturing,
Alternatively, it is used as a fumigation gas for fumigating cereals and the like. Since this hydrogen phosphide is toxic, it is necessary to remove hydrogen phosphide from the hydrogen phosphide-containing gas before discharging the gas containing hydrogen phosphide into the atmosphere. In particular,
When using hydrogen phosphide-containing gas as a fumigation gas, in order to quickly work in the fumigation warehouse after fumigation, discharge the highly concentrated hydrogen phosphide-containing gas in the fumigation warehouse from the fumigation warehouse in a short time. It is necessary, and it is important to reliably remove hydrogen phosphide from hydrogen phosphide-containing gas with high concentration and large air flow.

【0003】従来、リン化水素含有ガスの除去方法とし
ては、過マンガン酸カリウム等の酸化剤を主剤とした吸
着剤にリン化水素含有ガス中のリン化水素を吸着させて
除去する固相吸着法が主として採用されている。また、
触媒接触酸化法や直接燃焼法でもリン化水素を除去する
ことは可能である。しかし、固相吸着法は、低濃度・小
風量のリン化水素含有ガスからリン化水素を除去する方
法としては、簡便で且つ確実な方法であるが、燻蒸のよ
うに高濃度・大風量のリン化水素含有ガスからリン化水
素を短時間で除去するためには膨大な吸着剤を必要と
し、経済的でないという欠点がある。また、触媒接触酸
化法や直接燃焼法は、高濃度・大風量のリン化水素含有
ガスを処理できる反面、リン化水素含有ガスが高濃度・
大風量になるにつれて爆発の危険性が増大することから
実用的でないという欠点がある。
Conventionally, a method for removing a hydrogen phosphide-containing gas has been a solid phase adsorption method in which hydrogen phosphide in a hydrogen phosphide-containing gas is adsorbed and removed by an adsorbent mainly containing an oxidizing agent such as potassium permanganate. The law is mainly adopted. Also,
It is also possible to remove hydrogen phosphide by a catalytic catalytic oxidation method or a direct combustion method. However, the solid-phase adsorption method is a simple and reliable method for removing hydrogen phosphide from a hydrogen phosphide-containing gas having a low concentration and a small amount of air, but it is a method of removing hydrogen phosphide from a gas having a high concentration and a large amount of air such as fumigation. In order to remove hydrogen phosphide from a hydrogen phosphide-containing gas in a short time, an enormous amount of adsorbent is required, which is disadvantageous in that it is not economical. In addition, the catalytic catalytic oxidation method and the direct combustion method can process high-concentration, large-air-volume hydrogen phosphide-containing gas.
There is a disadvantage that it is not practical because the risk of explosion increases as the wind volume increases.

【0004】このような背景から、爆発の危険性がな
く、しかも高濃度・大風量のリン化水素含有ガスを短時
間で処理できる湿式吸収法が注目されている。この方法
はスクラバー装置等を用いてリン化水素含有ガスを薬液
に接触・吸収させることによりリン化水素を除去する方
法である。
[0004] From such a background, attention has been paid to a wet absorption method capable of treating a hydrogen phosphide-containing gas having a high concentration and a large air flow in a short time without danger of explosion. This method is a method of removing hydrogen phosphide by contacting and absorbing a hydrogen phosphide-containing gas with a chemical solution using a scrubber device or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式吸
収法は、使用する薬液やその薬液の最適な使用条件等の
技術が確立されておらず、リン化水素含有ガス中のリン
化水素を高除去率で安定的に除去できないという欠点が
ある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、高濃度・大風量のリン化水素含有ガス中のリン化水
素を高除去率で安定的に除去することのできるリン化水
素の湿式除去方法及び装置を提供することを目的とす
る。
However, in the wet absorption method, the technology such as the chemical solution to be used and the optimum use conditions of the chemical solution have not been established, and the hydrogen phosphide contained in the hydrogen phosphide-containing gas is highly removed. There is a disadvantage that it cannot be removed stably at a high rate. The present invention has been made in view of such circumstances, and a wet removal of hydrogen phosphide capable of stably removing hydrogen phosphide in a high-concentration, large-volume hydrogen phosphide-containing gas at a high removal rate. It is an object to provide a method and an apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、リン化水素を含有するガスを薬液に接触さ
せることにより前記ガス中のリン化水素を除去するリン
化水素の湿式除去方法に於いて、前記薬液として次亜塩
素酸ソーダ溶液を用いると共に、前記次亜塩素酸ソーダ
溶液の酸化還元電位を1030〜1120mVに維持し
且つ前記次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値を8〜9に維持
した状態で前記ガスを接触させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a wet removal of hydrogen phosphide in which a gas containing hydrogen phosphide is brought into contact with a chemical solution to remove the hydrogen phosphide in the gas. In the method, a sodium hypochlorite solution is used as the chemical solution, the redox potential of the sodium hypochlorite solution is maintained at 1030 to 1120 mV, and the pH value of the sodium hypochlorite solution is 8 to The method is characterized in that the gas is brought into contact with the gas while maintaining the gas pressure at 9.

【0007】また、本発明は前記目的を達成するため
に、リン化水素を含有するガスを薬液に接触させること
により前記ガス中のリン化水素を前記薬液に吸収させて
除去するリン化水素の湿式除去装置に於いて、前記リン
化水素含有ガスを次亜塩素酸ソーダ溶液に接触させる接
触装置と、前記次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還元電位
御するORP制御系と、前記次亜塩素酸ソーダ溶液の
pH値を制御するpH制御系と、を備え、前記酸化還元
電位を1030〜1120mVに制御し且つ前記pH値
を8〜9に制御することを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing hydrogen phosphide, which comprises contacting a gas containing hydrogen phosphide with a chemical solution so that the hydrogen phosphide in the gas is absorbed by the chemical solution and removed. in the wet removal device, a contact device for contacting the hydrogen phosphide-containing gases in the sodium hypochlorite solution, the redox potential of the sodium hypochlorite solution
Control and ORP control system to control said and a pH control system for controlling the pH value of the sodium hypochlorite solution, the redox potential controlled by controlling and the pH value 1030~1120mV to 8-9 It is characterized by doing.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、リン化水素含有ガスを次亜塩
素酸ソーダ溶液に接触させることによりリン化水素含有
ガス中のリン化水素は酸化されてリン酸になり次亜塩素
酸ソーダ溶液に吸収される。この酸化・吸収において、
次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化力を示す酸化還元電位を1
030〜1120mVに維持した状態でリン化水素含有
ガスを接触させるようにしたので、リン化水素含有ガス
中のリン化水素を高除去率で安定的に除去することがで
きる。
According to the present invention, the hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas is oxidized to phosphoric acid by contacting the hydrogen phosphide-containing gas with the sodium hypochlorite solution. Is absorbed by In this oxidation and absorption,
The oxidation-reduction potential indicating the oxidizing power of the sodium hypochlorite solution is 1
Since the hydrogen phosphide-containing gas is brought into contact with the gas while maintaining the pressure at 030 to 1120 mV, the hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate.

【0009】また、本発明の別の態様によれば、次亜塩
素酸ソーダ溶液の酸化還元電位を1030〜1120m
Vに維持し、且つpH調整剤を添加して該次亜塩素酸ソ
ーダ溶液のpH値を8〜9に調整するようにした。これ
により、リン化水素含有ガス中のリン化水素を高除去率
で安定的に除去することができると共に、前記酸化反応
で次亜塩素酸ソーダ溶液中にリン酸が蓄積されてpH値
が低下してくることにともなう塩素ガスの生成を極力抑
制することができる。しかも、pH値を前記範囲に調整
することにより次亜塩素酸ソーダ溶液にリン化水素含有
ガスを接触させ始める初期通気段階から次亜塩素酸ソー
ダ溶液のORP値を速やかに立ち上げることができる。
According to another aspect of the present invention, the redox potential of the sodium hypochlorite solution is from 1030 to 1120 m
V, and the pH value of the sodium hypochlorite solution was adjusted to 8 to 9 by adding a pH adjuster. As a result, hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate, and the pH value decreases due to the accumulation of phosphoric acid in the sodium hypochlorite solution by the oxidation reaction. As a result, the generation of chlorine gas due to the generation can be suppressed as much as possible. In addition, by adjusting the pH value to the above range, the ORP value of the sodium hypochlorite solution can be quickly raised from the initial aeration stage when the hydrogen phosphide-containing gas is brought into contact with the sodium hypochlorite solution.

【0010】[0010]

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るリン化水
素の湿式除去方法及び装置の好ましい実施例について詳
説する。本発明のリン化水素の湿式除去方法及び装置を
説明する前に、本発明を理解し易くするために、本発明
の理論的根拠を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the method and apparatus for wet removal of hydrogen phosphide according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Before describing the method and apparatus for wet removal of hydrogen phosphide of the present invention, the theoretical basis of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention.

【0011】リン化水素(PH3 )を含有するリン化水
素含有ガスを次亜塩素酸ソーダ溶液(NaClO)に接
触させると、(1)式に示すようにリン化水素含有ガス
中のリン化水素は酸化されて、無害なリン酸(H3 PO
4 )の形になり次亜塩素酸ソーダ溶液に吸収される。一
方、次亜塩素酸ソーダは塩化ナトリウム(NaCl)に
なり無害化する。
When a hydrogen phosphide-containing gas containing hydrogen phosphide (PH 3 ) is brought into contact with a sodium hypochlorite solution (NaClO), the phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas is expressed as shown in equation (1). Hydrogen is oxidized to harmless phosphoric acid (H 3 PO
4 ) It is absorbed in sodium hypochlorite solution. On the other hand, sodium hypochlorite becomes sodium chloride (NaCl) and is rendered harmless.

【0012】 PH3 +4NaClO→H3 PO4 +4NaCl …(1) (1)式の反応を確実に進行させるためには次亜塩素酸
ソーダ溶液が充分な酸化力を有していることが必須であ
り、酸化力の指標としては通常、有効塩素濃度を用い
る。そして、(1)式の反応によりリン化水素が次亜塩
素酸ソーダ溶液に酸化・吸収されるにともなって次亜塩
素酸ソーダ溶液中の有効塩素が消費され、これによりリ
ン化水素の除去率が徐々に低下してくるものと一般的に
考えられている。
PH 3 + 4NaClO → H 3 PO 4 + 4NaCl (1) In order for the reaction of the formula (1) to proceed reliably, it is essential that the sodium hypochlorite solution has a sufficient oxidizing power. Yes, the effective chlorine concentration is usually used as an index of the oxidizing power. Then, as the hydrogen phosphide is oxidized and absorbed by the sodium hypochlorite solution by the reaction of the formula (1), the available chlorine in the sodium hypochlorite solution is consumed, thereby removing the hydrogen phosphide. Is generally thought to gradually decrease.

【0013】しかし、発明者等が実施した回分実験によ
れば、有効塩素濃度1.5%の次亜塩素酸ソーダ溶液
に、該次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還元電位(以下、O
RPという)も水素イオン濃度(以下pHという)も何
ら制御しない状態でリン化水素含有ガスを接触させてい
くと、図1に示すようにリン化水素の累積処理量とリン
化水素除去率、次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値及びp
H値との間には次の関係があることがわかった。即ち、
リン化水素含有ガスが次亜塩素酸ソーダ溶液に接触し始
める初期通気段階において、次亜塩素酸ソーダ溶液中の
有効塩素が殆ど消費されていないにもかかわらずORP
値が低く、リン化水素の除去率が低いことが分かった。
また、リン化水素の累積処理量が増加してくるにともな
って次亜塩素酸ソーダ溶液の有効塩素濃度が低下してく
るにもかかわらず次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値が高
くなりリン化水素を高除去率で安定的に除去できること
が分かった。この原因は、リン化水素の累積処理量の増
加にともなって次亜塩素酸ソーダ溶液中に蓄積されるリ
ン酸により次亜塩素酸ソーダ溶液pH値が低下すると次
亜塩素酸ソーダ溶液の酸化力が増大するためと考えられ
た。このことは図2に示した次亜塩素酸ソーダ溶液のp
H値とORP値の関係からも実証された。
However, according to a batch experiment carried out by the inventors, a sodium hypochlorite solution having an effective chlorine concentration of 1.5% was added to a redox potential (hereinafter referred to as O) of the sodium hypochlorite solution.
When the hydrogen phosphide-containing gas is brought into contact with the RP without any control of the hydrogen ion concentration (hereinafter referred to as pH), the cumulative treatment amount of hydrogen phosphide, the hydrogen phosphide removal rate, ORP value and p of sodium hypochlorite solution
It was found that there was the following relationship with the H value. That is,
In the initial aeration phase when the hydrogen phosphide-containing gas begins to come into contact with the sodium hypochlorite solution, the ORP is reduced even though the available chlorine in the sodium hypochlorite solution is almost consumed.
Values were low, indicating a low rate of hydrogen phosphide removal.
In addition, although the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution decreases as the cumulative amount of treated hydrogen phosphide increases, the ORP value of the sodium hypochlorite solution increases and phosphatization occurs. It was found that hydrogen could be stably removed at a high removal rate. This is because the sodium hypochlorite solution pH decreases due to the phosphoric acid accumulated in the sodium hypochlorite solution as the cumulative amount of hydrogen phosphide increases, and the oxidizing power of the sodium hypochlorite solution decreases. Was thought to increase. This means that the sodium hypochlorite solution shown in FIG.
This was also demonstrated from the relationship between the H value and the ORP value.

【0014】即ち、次亜塩素酸ソーダは水中で(2)式
及び(3)式に示す反応を行い、次亜塩素酸(HCl
O)及び次亜塩素酸イオン(ClO- )を生成し、酸化
力の指標となる有効塩素として評価される。 NaClO+H2 O=HClO+4NaOH …(2) HClO=ClO- +H+ …(3) しかし、次亜塩素酸(HClO)及び次亜塩素酸イオン
(ClO- )はいずれも同じ有効塩素として測定される
が、酸化力には大差があり、次亜塩素酸の方が酸化力が
強い。そして、(3)式の平衡関係を左側、即ち次亜塩
素酸が多く生成されるためには次亜塩素酸ソーダ溶液中
の水素イオン(H+ )濃度を高くすればよい。このこと
から、次亜塩素酸ソーダ溶液に塩酸等のpH調整剤を添
加して次亜塩素酸ソーダ溶液のpHを下げ、且つ次亜塩
素酸ソーダ溶液の酸化還元電位を高く維持することによ
り、初期通気段階からリン化水素含有ガス中のリン化水
素を高除去率で安定的に除去できる。
That is, sodium hypochlorite undergoes the reactions shown in the formulas (2) and (3) in water to give hypochlorous acid (HCl).
O) and hypochlorite ion (ClO ) are produced and evaluated as available chlorine which is an index of oxidizing power. NaClO + H 2 O = HClO + 4NaOH (2) HClO = ClO + H + (3) However, both hypochlorous acid (HClO) and hypochlorite ion (ClO ) are measured as the same available chlorine. There is a great difference in oxidizing power, and hypochlorous acid has stronger oxidizing power. Then, the equilibrium relationship of the equation (3) is left, that is, in order to generate a lot of hypochlorous acid, the hydrogen ion (H + ) concentration in the sodium hypochlorite solution may be increased. From this, by adding a pH adjuster such as hydrochloric acid to the sodium hypochlorite solution to lower the pH of the sodium hypochlorite solution, and by maintaining the oxidation-reduction potential of the sodium hypochlorite solution high, Hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate from the initial aeration stage.

【0015】ところが、次亜塩素酸ソーダ溶液のORP
値を高く維持することによりリン化水素を高除去率で安
定的に除去することができる一方、図1に示したよう
に、リン化水素の累積処理量がある程度増加した時点か
ら塩素ガス(Cl2 )が発生し出し、その濃度も累積処
理量の増加にともなって大きくなり数十ppmの濃度に
なった。この理由は、(4)式及び(5)式で示すよう
に、前記酸化・吸収により次亜塩素酸ソーダ溶液中にリ
ン酸が蓄積されてpH値が低下してくるにともなって副
生成物として塩素ガスが発生されるものと考えられた。
However, the ORP of sodium hypochlorite solution
By maintaining the value at a high value, hydrogen phosphide can be stably removed at a high removal rate. On the other hand, as shown in FIG. 2 ) began to occur, and the concentration also increased with an increase in the accumulated processing amount, and reached a concentration of several tens of ppm. The reason for this is that, as shown by the equations (4) and (5), as the phosphoric acid is accumulated in the sodium hypochlorite solution due to the oxidation and absorption and the pH value decreases, the by-products are reduced. It was considered that chlorine gas was generated.

【0016】 2HClO+NaOH+H3 PO →NaH2 PO +2H2 O+1/2O2 +Cl2 …(4) 2HClO+NaOH+H3 PO →Na2 HPO +3H2 O+O2 +Cl2 …(5) そして、発生する塩素ガスはリン化水素と同様に有害で
あり、リン化水素を高除去率で安定的に除去できても塩
素ガス濃度が増加したのでは問題がある。このことか
ら、発明者等は高いリン化水素除去率が得られ、且つ塩
素ガスの発生を抑制できる条件の検討を行った。
2HClO + NaOH + H 3 PO → NaH 2 PO + 2H 2 O + 1 / 2O 2 + Cl 2 (4) 2HClO + NaOH + H 3 PO → Na 2 HPO + 3H 2 O + O 2 + Cl 2 (5) Similarly, even if hydrogen phosphide can be stably removed at a high removal rate, there is a problem if the chlorine gas concentration is increased. From these facts, the inventors have studied conditions under which a high hydrogen phosphide removal rate can be obtained and the generation of chlorine gas can be suppressed.

【0017】図3は、次亜塩素酸ソーダ溶液の有効塩素
濃度を一定に維持して次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値を
7、8、8.5、9、10と変化させた場合、及び次亜
塩素酸ソーダ溶液のpH値を一定に維持して次亜塩素酸
ソーダ溶液の有効塩素濃度を実用的な範囲である0.5
%、1.0%、1.5%、2.0%の4水準で行った場
合についてリン化水素の入口濃度が1000ppmのリ
ン化水素含有ガスを処理した時のリン化水素除去率、O
RP値、及び塩素ガスの発生状況の結果をまとめたもの
である。図3の見方において、リン化水素除去率と塩素
ガス発生状況を各測定ポイントごとに○、△、×で示
し、リン化水素除去率を図の左側、塩素発生量を図の右
側に示した。そして、リン化水素除去率は○が99%以
上、△が98%以上99%未満、×が98%未満を示
し、塩素ガス発生量は出口濃度において、○が1ppm
未満、△が1ppm以上5ppm未満、×が5ppm以
上を示す。
FIG. 3 shows that when the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution is kept constant and the pH value of the sodium hypochlorite solution is changed to 7, 8, 8.5, 9, 10, And maintaining the pH value of the sodium hypochlorite solution constant so that the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution is within a practical range of 0.5.
%, 1.0%, 1.5%, and 2.0%, the hydrogen phosphide removal rate when treating a hydrogen phosphide-containing gas having a hydrogen phosphide inlet concentration of 1000 ppm, O
It summarizes the results of the RP value and the generation status of chlorine gas. In the view of FIG. 3, the hydrogen phosphide removal rate and the chlorine gas generation status are indicated by ○, Δ, and × for each measurement point, the hydrogen phosphide removal rate is shown on the left side of the figure, and the chlorine generation amount is shown on the right side of the figure. . As for the hydrogen phosphide removal rate, ○ indicates 99% or more, Δ indicates 98% or more and less than 99%, and X indicates less than 98%.
, Δ indicates 1 ppm or more and less than 5 ppm, and X indicates 5 ppm or more.

【0018】そして、本発明者等は、図3の結果から次
の知見を得た。 次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値が8未満では、次亜塩
素酸ソーダ溶液の有効塩素濃度に関係なく常に塩素ガス
が発生し易い。 次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値が9を越えると、次亜
塩素酸ソーダ溶液の有効塩素が充分にあるにもかかわら
ず次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還元電位が高くならな
い。 次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値が1030mV未満
では、リン化水素の除去率が低下する。 次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値が1120mVを越
えると、次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値が8以上でも有
効塩素濃度が高い場合は塩素ガスが発生し易い。
The present inventors have obtained the following findings from the results shown in FIG. If the pH value of the sodium hypochlorite solution is less than 8, chlorine gas is likely to be constantly generated regardless of the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution. If the pH value of the sodium hypochlorite solution exceeds 9, the redox potential of the sodium hypochlorite solution does not increase even though the available chlorine of the sodium hypochlorite solution is sufficient. If the ORP value of the sodium hypochlorite solution is less than 1030 mV, the removal rate of hydrogen phosphide is reduced. If the ORP value of the sodium hypochlorite solution exceeds 1120 mV, chlorine gas is likely to be generated when the effective chlorine concentration is high even if the pH value of the sodium hypochlorite solution is 8 or more.

【0019】上記〜の知見をまとめると、次亜塩素
酸ソーダ溶液のORP値1030〜1120mVに維持
し、且つ該次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値を8〜9に維
持することにより、リン化水素含有ガス中のリン化水素
を高除去率で安定的に除去できると共に、塩素ガスの発
生を極力抑制することができる。この場合、好ましく
は、ORP値を低めに設定した時にはpH値を高めに設
定し、ORP値を高めに設定した時にはpH値を低めに
設定するとより効果的である。
To summarize the above findings, the phosphatization is achieved by maintaining the ORP value of the sodium hypochlorite solution at 1030 to 1120 mV and maintaining the pH value of the sodium hypochlorite solution at 8 to 9. Hydrogen phosphide in the hydrogen-containing gas can be stably removed at a high removal rate, and generation of chlorine gas can be suppressed as much as possible. In this case, it is more effective to set the pH value higher when the ORP value is set lower, and to set the pH value lower when the ORP value is set higher.

【0020】図4は以上の〜の知見に基づいて構成
した本発明のリン化水素の湿式除去装置の一例を示した
全体構成図である。以下に装置構成を説明しながら、本
発明のリン化水素の湿式除去方法を説明する。図4に示
すように、燻蒸倉庫等から排出されたリン化水素含有ガ
スは第1洗浄塔10に送気される。第1洗浄塔10内に
送気されたリン化水素含有ガスは、ラヒリング等の充填
材が充填された充填材層12を通って上昇する。この上
昇中に、充填材層12上方のノズル14から吸収液であ
る次亜塩素酸ソーダ溶液が噴出され、リン化水素含有ガ
スと次亜塩素酸ソーダ溶液が接触する。第1洗浄塔10
内の底部には次亜塩素酸ソーダ溶液を溜める吸収液溜め
16が設けられると共に、吸収液溜め16の次亜塩素酸
ソーダ溶液はポンプ18により前記ノズル14に循環さ
れる。
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an example of the wet hydrogen phosphide removal apparatus of the present invention constructed based on the above findings (1) to (4). Hereinafter, the method for wet removal of hydrogen phosphide of the present invention will be described while describing the apparatus configuration. As shown in FIG. 4, the hydrogen phosphide-containing gas discharged from the fumigation warehouse or the like is sent to the first washing tower 10. The hydrogen phosphide-containing gas sent into the first washing tower 10 rises through the filler layer 12 filled with a filler such as a Racheling. During this ascent, a sodium hypochlorite solution as an absorbing liquid is ejected from a nozzle 14 above the filler layer 12, and the hydrogen phosphide-containing gas and the sodium hypochlorite solution come into contact. First washing tower 10
An absorption liquid reservoir 16 for storing sodium hypochlorite solution is provided at the bottom of the inside, and the sodium hypochlorite solution in the absorption liquid reservoir 16 is circulated to the nozzle 14 by a pump 18.

【0021】この第1洗浄塔10でリン化水素含有ガス
と接触する次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値及びpH値
は、ORP測定計20とpH測定計22により測定され
る。そして、測定されたORP値は信号ケーブル24を
介して吸収液タンク26の薬液ポンプ28に送信され、
測定されたpH値は信号ケーブル30を介して水酸化ナ
トリウム液タンク32及び塩酸タンク34のそれぞれの
薬液ポンプ36、38に送信される。そして、吸収液溜
め16の次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値が1030〜
1120mVの範囲に維持され、且つpH値が8〜9の
範囲に維持されるように各タンク26、32、34から
吸収液溜め16に供給される薬液の供給量が制御され
る。
The ORP value and the pH value of the sodium hypochlorite solution that comes into contact with the hydrogen phosphide-containing gas in the first washing tower 10 are measured by the ORP meter 20 and the pH meter 22. Then, the measured ORP value is transmitted to the chemical liquid pump 28 of the absorbing liquid tank 26 via the signal cable 24,
The measured pH value is transmitted to the chemical liquid pumps 36 and 38 of the sodium hydroxide liquid tank 32 and the hydrochloric acid tank 34 via the signal cable 30. Then, the ORP value of the sodium hypochlorite solution in the absorption liquid reservoir 16 is 1030 to
The supply amount of the chemical supplied from each of the tanks 26, 32, and 34 to the absorption liquid reservoir 16 is controlled so that the pH is maintained in the range of 1120 mV and the pH value is maintained in the range of 8 to 9.

【0022】これにより、次亜塩素酸ソーダ溶液にリン
化水素含有ガスを接触し始める初期通気段階からリン化
水素含有ガス中のリン化水素を高除去率で安定的に除去
することができ、且つ、リン酸が次亜塩素酸ソーダ溶液
に蓄積されて次亜塩素酸ソーダ溶液のpHが下がりすぎ
ることによる塩素ガスの発生を極力抑制することができ
る。
[0022] Thereby, the hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate from the initial aeration stage in which the hydrogen phosphide-containing gas is brought into contact with the sodium hypochlorite solution, In addition, generation of chlorine gas due to the phosphoric acid being accumulated in the sodium hypochlorite solution and the pH of the sodium hypochlorite solution being too low can be suppressed as much as possible.

【0023】次に、リン化水素含有ガスが次亜塩素酸ソ
ーダ溶液と接触してリン化水素が除去された処理ガス
は、第1洗浄塔10内の上部に配設されたミストセパレ
ータ40で湿気が除去された後、第2洗浄塔42に送気
される。この第2洗浄塔42は第1洗浄塔10で発生す
る可能性のある極微量な塩素ガスを完全に除去したり、
第1洗浄塔10での運転条件等のトラブルで塩素ガスが
発生した場合に塩素ガスを除去するものである。即ち、
第2洗浄塔42内に送気されたリン化水素含有ガスは、
充填材層44を通って上昇する際に、充填材層44上方
のノズル46から噴出される水酸化ナトリウム液と接触
する。噴出される水酸化ナトリウムは第2洗浄塔42の
底部に形成されたアルカリ溜め48とノズル46との間
でポンプ53により循環されると共に、第2洗浄塔42
外に配設された水酸化ナトリウム液タンク50からアル
カリ溜め48に水酸化ナトリウムが薬液ポンプ52によ
り補充される。また、アルカリ溜め48のpHは第2洗
浄塔42用のpH測定計54により測定され測定値は信
号ケーブル56を介して薬液ポンプ52に送信される。
そして、第2洗浄塔42で処理された最終処理ガスはミ
ストセパレータ58で除湿されて第2洗浄塔42の頂部
から大気に放出される。
Next, the processing gas from which the hydrogen phosphide-containing gas has been contacted with the sodium hypochlorite solution to remove the hydrogen phosphide is passed through a mist separator 40 provided in the upper part of the first washing tower 10. After the moisture is removed, the gas is sent to the second washing tower 42. The second cleaning tower 42 completely removes a trace amount of chlorine gas that may be generated in the first cleaning tower 10,
When chlorine gas is generated due to troubles such as operating conditions in the first washing tower 10, the chlorine gas is removed. That is,
The hydrogen phosphide-containing gas sent into the second washing tower 42 is
As it rises through the filler layer 44, it comes into contact with the sodium hydroxide solution ejected from the nozzle 46 above the filler layer 44. The ejected sodium hydroxide is circulated by a pump 53 between an alkali reservoir 48 formed at the bottom of the second washing tower 42 and a nozzle 46, and the second washing tower 42
Sodium hydroxide is replenished from the sodium hydroxide solution tank 50 provided outside to the alkali reservoir 48 by the chemical solution pump 52. The pH of the alkali reservoir 48 is measured by a pH meter 54 for the second washing tower 42, and the measured value is transmitted to the chemical pump 52 via a signal cable 56.
Then, the final processing gas processed in the second cleaning tower 42 is dehumidified by the mist separator 58 and discharged to the atmosphere from the top of the second cleaning tower 42.

【0024】ところで、上記した実施例では、第1洗浄
塔10の運転中、吸収液溜め16に次亜塩素酸ソーダ溶
液、pH調整剤を補充して次亜塩素酸ソーダ溶液のOR
P値及びpH値を所定範囲に制御するようにしたが、燻
蒸倉庫からリン化水素含有ガスを排出する場合は第1洗
浄塔10の運転を次のようにしてもよい。即ち、燻蒸倉
庫から排出されるリン化水素含有ガスのリン化水素濃度
は排気初期は高いがエアパージにより急激に低減し、そ
の後は徐々に低減するカーブを描く。そこで、リン化水
素濃度がある程度低減した時点で吸収液溜め16に供給
していた次亜塩素酸ソーダ溶液、pH調整剤を停止し、
その後はORP測定計20とpH測定計22により次亜
塩素酸ソーダ溶液のORP値が1030〜1120mV
の範囲に、且つpH値が8〜9の範囲に入っていること
を監視する。この供給停止により、次亜塩素酸ソーダ溶
液の有効塩素濃度は消費されて低減してくるが、次亜塩
素酸ソーダ溶液中のpH値はリン酸の蓄積により低下し
てORP値を高くする方向に作用する。これにより、次
亜塩素酸ソーダ溶液の有効塩素濃度が極端に低くならな
いかぎり次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値とpH値を前
記所定範囲内に一定時間維持することができる。この運
転方法を継続すると、図1で説明したpH値と塩素ガス
発生量の関係からわかるように、pH値が低下して酸性
側に移行するにともなって塩素ガス発生量が増加してく
る。この場合は、アルカリ側へのpH調整剤である水酸
化ナトリウムを少し添加してpH値を少し上げてやる。
これにより、次亜塩素酸ソーダ溶液、pH調整剤の使用
量を削減できるので、ランニングコストを低減すること
ができると共に、第1洗浄塔10の運転終了時の次亜塩
素酸ソーダ溶液の有効塩素濃度が低くなるので、次亜塩
素酸ソーダ溶液の廃液を処理し易くなる。
In the above-described embodiment, during the operation of the first washing tower 10, the sodium hypochlorite solution and the pH adjusting agent are replenished to the absorbing solution reservoir 16, and the OR of the sodium hypochlorite solution is performed.
Although the P value and the pH value are controlled within the predetermined ranges, the operation of the first washing tower 10 may be performed as follows when discharging the hydrogen phosphide-containing gas from the fumigation warehouse. In other words, the hydrogen phosphide concentration of the hydrogen phosphide-containing gas discharged from the fumigation warehouse has a high curve at the beginning of evacuation, but sharply decreases by the air purge, and thereafter gradually decreases. Therefore, when the hydrogen phosphide concentration has decreased to some extent, the sodium hypochlorite solution and the pH adjuster supplied to the absorption liquid reservoir 16 are stopped,
After that, the ORP value of the sodium hypochlorite solution is 1030 to 1120 mV by the ORP meter 20 and the pH meter 22.
And that the pH value is in the range of 8-9. By stopping the supply, the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution is consumed and decreases, but the pH value in the sodium hypochlorite solution decreases due to the accumulation of phosphoric acid, and the ORP value increases. Act on. As a result, the ORP value and the pH value of the sodium hypochlorite solution can be maintained within the above-mentioned predetermined range for a certain period of time unless the effective chlorine concentration of the sodium hypochlorite solution becomes extremely low. When this operation method is continued, as can be seen from the relationship between the pH value and the amount of chlorine gas generation described with reference to FIG. 1, the amount of chlorine gas increases as the pH value decreases and shifts to the acidic side. In this case, the pH value is slightly increased by slightly adding sodium hydroxide as a pH adjuster to the alkali side.
As a result, the amount of the sodium hypochlorite solution and the pH adjuster used can be reduced, so that the running cost can be reduced, and the available chlorine in the sodium hypochlorite solution at the end of the operation of the first washing tower 10 can be reduced. Since the concentration becomes low, it becomes easy to treat the waste liquid of the sodium hypochlorite solution.

【0025】また、本施例では、pH調整剤として水酸
化ナトリウムと塩酸を用いたが、これに限定されるもの
ではなく、水酸化カリウム、水酸化カルシウムや硫酸、
硝酸等の一般的なアルカリや酸を用いてもよい。また、
第2洗浄塔では、塩素を水酸化ナトリウムに吸収させて
次亜塩素酸ナトリウムや塩化ナトリウムとなっているこ
とから、第2洗浄塔の吸収液の第1洗浄塔のpH調整剤
として使用してもよく、これにより、ランニングコスト
を更に低減できる。
In the present embodiment, sodium hydroxide and hydrochloric acid were used as pH adjusters, but the present invention is not limited to this. Potassium hydroxide, calcium hydroxide, sulfuric acid,
A common alkali or acid such as nitric acid may be used. Also,
In the second washing tower, chlorine is absorbed into sodium hydroxide to form sodium hypochlorite or sodium chloride. Therefore, it is used as a pH adjuster for the first washing tower of the absorbing solution of the second washing tower. As a result, the running cost can be further reduced.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリン化水
素の湿式除去方法及び装置によれば、薬液として次亜塩
素酸ソーダ溶液を用い、次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還
元電位を1030〜1120mV以上に維持するように
したので、リン化水素含有ガス中のリン化水素を高除去
率で安定的に除去できる。
As described above, according to the method and apparatus for wet removal of hydrogen phosphide of the present invention, a sodium hypochlorite solution is used as a chemical solution, and the oxidation-reduction potential of the sodium hypochlorite solution is 1030. Since the pressure is maintained at 11120 mV or more, hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate.

【0027】また、本発明によれば、前記次亜塩素酸ソ
ーダ溶液の酸化還元電位を1030〜1120mVに維
持し、且つ該次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値を8〜9に
維持するようにしたので、次亜塩素酸ソーダ溶液にリン
化水素含有ガスを接触し始める初期通気段階からリン化
水素含有ガス中のリン化水素を高除去率で安定的に除去
することができ、且つ、塩素ガスの発生を極力抑制する
ことができる。
According to the present invention, the redox potential of the sodium hypochlorite solution is maintained at 1030 to 1120 mV, and the pH value of the sodium hypochlorite solution is maintained at 8 to 9. Therefore, hydrogen phosphide in the hydrogen phosphide-containing gas can be stably removed at a high removal rate from the initial aeration stage where the hydrogen phosphide-containing gas is brought into contact with the sodium hypochlorite solution, and chlorine is removed. Generation of gas can be suppressed as much as possible.

【0028】従って、燻蒸倉庫等から高濃度・大風量の
リン化水素含有ガスを大気に放出する場合のリン化水素
除去装置として極めて有用である。
Therefore, the present invention is extremely useful as a hydrogen phosphide removing device in the case where a high-concentration, large-volume hydrogen phosphide-containing gas is discharged into the atmosphere from a fumigation warehouse or the like.

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

【図1】リン化水素の累積処理量と、リン化水素除去
率、次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値とpH値、塩素ガ
ス濃度の関係図
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the accumulated amount of hydrogen phosphide, the hydrogen phosphide removal rate, the ORP value and the pH value of sodium hypochlorite solution, and the concentration of chlorine gas.

【図2】次亜塩素酸ソーダ溶液のORP値とpH値の関
係図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an ORP value and a pH value of a sodium hypochlorite solution.

【図3】高いリン化水素除去率が得られ、且つ塩素ガス
の発生を抑制できる条件の検討を行った実験結果図
FIG. 3 is an experimental result diagram in which a condition under which a high hydrogen phosphide removal rate is obtained and the generation of chlorine gas is suppressed is examined.

【図4】本発明のリン化水素の湿式除去装置の一例を示
した全体構成図
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an example of a hydrogen phosphide wet removal apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…第1洗浄塔 12、44…充填材層 14、46…ノズル 16…吸収液溜め 20…ORP測定計 22、54…pH測定計 26…吸収液タンク 32、50…水酸化ナトリウム液タンク 34…塩酸タンク 40、58…ミストセパレータ 42…第2洗浄塔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st washing tower 12, 44 ... Filler layer 14, 46 ... Nozzle 16 ... Absorbing liquid reservoir 20 ... ORP measuring instrument 22, 54 ... pH measuring instrument 26 ... Absorbing liquid tank 32, 50 ... Sodium hydroxide liquid tank 34 ... Hydrochloric acid tank 40,58 ... Mist separator 42 ... Second washing tower

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堤 輝之 東京都港区西新橋1丁目6番21号 帝人 化成株式会社内 (72)発明者 新山 哲朗 東京都港区西新橋1丁目6番21号 帝人 化成株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−95104(JP,A) 特開 平1−262930(JP,A) 特開 平5−220345(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 - 53/96 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Teruyuki Tsutsumi 1-6-21 Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Teijin Chemicals Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuro Niiyama 1-6-1-21, Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Teijin Chemicals Co., Ltd. (56) References JP-A-50-95104 (JP, A) JP-A-1-262930 (JP, A) JP-A-5-220345 (JP, A) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. 7 , DB name) B01D 53/34-53/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】リン化水素を含有するガスを薬液に接触さ
せることにより前記ガス中のリン化水素を除去するリン
化水素の湿式除去方法に於いて、 前記薬液として次亜塩素酸ソーダ溶液を用いると共に、
前記次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還元電位を1030〜
1120mVに維持し且つ前記次亜塩素酸ソーダ溶液の
pH値を8〜9に維持した状態で前記ガスを接触させる
ことを特徴とするリン化水素の湿式除去方法。
1. A method for removing hydrogen phosphide in a gas by bringing a gas containing hydrogen phosphide into contact with a chemical solution, the method comprising the steps of: removing sodium phosphite solution as the chemical solution; Use and
The redox potential of the sodium hypochlorite solution was 1030
1120 mV and the sodium hypochlorite solution
A method for wet removal of hydrogen phosphide , wherein the gas is contacted while maintaining the pH value at 8 to 9 .
【請求項2】リン化水素を含有するガスを薬液に接触さ
せることにより前記ガス中のリン化水素を前記薬液に吸
収させて除去するリン化水素の湿式除去装置に於いて、 前記リン化水素含有ガスを次亜塩素酸ソーダ溶液に接触
させる接触装置と、 前記次亜塩素酸ソーダ溶液の酸化還元電位を制御するO
RP制御系と、 前記次亜塩素酸ソーダ溶液のpH値を制御するpH制御
系と、を備え、 前記酸化還元電位を1030〜1120mVに制御し且
つ前記pH値を8〜9に制御する ことを特徴とするリン
化水素の湿式除去装置。
2. A hydrogen phosphide wet-removing apparatus, wherein a gas containing hydrogen phosphide is brought into contact with a chemical solution to absorb the hydrogen phosphide in the gas with the chemical solution and remove the hydrogen phosphide. a contact device for contacting the gas containing the sodium hypochlorite solution, O for the oxidation-reduction potential control of the sodium hypochlorite solution
And RP control system, it said and a pH control system for the pH value control of sodium hypochlorite solution, and controlling the oxidation reduction potential 1030~1120mV且
Wherein the pH value is controlled to 8 to 9 ;
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