JP3557539B2 - 有害ガスの除害方法及び除害剤 - Google Patents
有害ガスの除害方法及び除害剤 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有害成分を含む排ガスの除害方法及び除害剤に関し、詳しくは、半導体製造工程等から排出される揮発性無機水素化物，揮発性無機ハロゲン化物，有機金属化合物等の有害成分を含む排ガスを除害する方法及び除害剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程等では、シラン，アルシン，ホスフィン等の揮発性無機水素化物や、クロロシラン，フッ化ホウ素等の揮発性無機ハロゲン化物、そして最近では、アルキル化合物やアルコキシド等の有機金属化合物等が原料ガスとして使われている。これらのガスは、そのほとんどが有害であるため、半導体製造工程等から排出されるこれら有害成分を含む排ガスは、大気に放出する前に無害化する必要がある。
【０００３】
主として揮発性無機水素化物等を含む排ガスに対しては、従来から、酸化銅等の金属酸化物を主体とした除害剤に排ガスを接触させて除害処理することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記酸化銅等の金属酸化物を主成分とした除害剤では、シラン系の有害成分に対する除害能力が小さいため、他の有害成分よりも破過時間が短い。そのため、細粒化処理を行うとともに、アルミナ等の担体に担持させて比表面積を大きくする必要があり、除害剤自体の製造も面倒であった。
【０００５】
さらに、最近の半導体製造技術では、ＣＶＤ法（化学気相成長法）による化合物半導体製造等に有機金属化合物を使用することが増えてきているが、これらも有害であるため、除害する必要がある。このため、シラン等に対する除害能力が大きく、有機金属化合物等も除害できる除害剤の出現が望まれていた。
【０００６】
このような状況に鑑み、本発明者らは、シラン系の有害成分にも充分な除害能力を有する除害剤の開発を目的として研究を重ねた結果、水酸化銅が、シラン系の有害成分に対して従来の酸化銅に比べて約４倍の除害能力があり、さらに、シラン以外の揮発性無機水素化物にも、さらに有機金属化合物に対しても、優れた除害能力を有していることを見出した。
【０００７】
しかし、さらに詳細に検討した結果、シラン等の有害成分を含む排ガスの除害処理に水酸化銅を単独で用いると、除害剤が破過する前に、処理後の排ガス中の有害成分の濃度が高くなることがしばしば起きた。これは、水酸化銅の除害反応の速度が小さいためと考えられる。
【０００８】
そこで、水酸化銅の有害成分に対する除害能力が高いという特性を活かしつつ、除害反応の速度を促進し、破過前の有害成分の排出濃度を低下させることができる有害ガスの除害方法及び除害剤の開発を目的として鋭意研究を重ねた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
その結果、水酸化銅に、特定の添加物を添加することにより、上記課題を解決できることを知見した。本発明は、この知見に基づいて成されたものであって、本発明の有害ガスの除害方法は、有害成分を含む排ガスを、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加した除害剤に接触させることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の有害ガスの除害剤は、有害成分を含む排ガスの除害処理を行う除害剤であって、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加したことを特徴とするもので、特に、前記塩基性化合物が、金属水酸化物（水酸化銅を除く），金属炭酸塩，金属アルミン酸塩又はアミン系化合物であること、前記酸化剤が、金属硫酸塩，金属塩化物，金属酸化物，金属酢酸塩，過マンガン酸塩，クロム酸塩，硝酸塩，過酸化物，酸素酸塩又はペルオキソ酸塩であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の除害対象となる主な有害成分は、前述の半導体製造工程等で原料ガスとして使われている揮発性無機水素化物，揮発性無機ハロゲン化物，有機金属化合物等である。前記揮発性無機水素化物としては、ジボラン，シラン，ジシラン，ゲルマン，アンモニア，ホスフィン，アルシン，硫化水素，セレン化水素等を挙げることができ、また、揮発性無機ハロゲン化物としては、三フッ化ホウ素，三塩化ホウ素，四フッ化ケイ素，ジクロルシラン，トリクロルシラン，四塩化ケイ素，トリクロルアルシン，六フッ化タングステン，フッ素，塩素，フッ化水素，塩化水素，臭化水素等、ハロゲンガスも含む各種ガスを挙げることができる。
【００１２】
さらに、有機金属化合物としては、アルキル基を含むものとして、ジメチル亜鉛，ジエチル亜鉛，トリメチルアルミニウム，トリエチルアルミニウム，トリメチルガリウム，トリエチルガリウム，トリメチルインジウム，トリエチルインジウム，テトラメチル錫，テトラエチル錫，ターシャリーブチルホスフィン，トリメチルアルシン，トリエチルアルシン，ターシャリーブチルアルシン等を、アルコキシド基を含むものとして、ジメトキシ亜鉛，トリブトキシガリウム，トリメトキシボロン，トリエトキシボロン，テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラン，テトラメトキシゲルマン，テトラエトキシゲルマン，テトラターシャリーブトキシ錫，トリメトキシホスフィン，トリエトキシホスフィン，トリメトキシアルシン，トリエトキシアルシン，テトラエトキシセレン，テトラメトキシチタン，テトラエトキシチタン，テトライソプロポキシチタン，テトライソプロポキシジルコニウム，テトラターシャリーブトキシジルコニウム，ペンタメトキシタンタル，ペンタエトキシタンタル等をそれぞれ挙げることができる。
【００１３】
また、主成分となる水酸化銅は、主に水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）２ ）を意味するが、水酸化第一銅を含んでいてもよい。また、水酸化銅としては、結晶性のものと非晶質のものの両方が使用できるが、結晶性のものの方が非晶質のものより温度に対する安定性が高いので、有害成分の濃度が高く、反応熱が高い場合に、より安定的に使用できる。なお、本発明における反応は発熱反応であるが、発熱量は従来の除去剤である前記酸化銅とほぼ同等である。さらに、水酸化銅は、上記除去対象ガスと接触して反応すると、青色から黒色に鮮明に変色するので、除去筒に充填して使用する場合、上流側から破過前線が進行して行くので、検知剤を使用する必要がないばかりでなく、必要に応じて、該除去対象ガスの検知剤としても使うことができる。
【００１４】
一方、水酸化銅は、単独でも上記有害ガスの除去剤として用いることができるが、従来の酸化銅と本発明の水酸化銅とにおける同一条件でのシランに対する除害能力を比較すると、図１に示すように、処理後のガス中のシラン濃度が急激に上昇する破過現象を起こすまでの時間は、酸化銅に対して水酸化銅は長く、除害能力が約４倍になることが判った。しかし、水酸化銅は、破過する前の、処理後のガス中のシラン濃度が高いレベルとなることがあるという欠点のあることも判った。
【００１５】
その原因については、水酸化銅の方が酸化銅よりも除害反応に寄与する成分の割合が高いためであろうと考えられる。例えば、酸化銅の場合、微小な粉末にして担体に担持させて比表面積を大きくしても、個々の直径は、最小でも数ミクロン程度であり、反応は表面の数オングストローム程度（直径に対して大きくても１０００分の１程度の厚み）で行われ、物質の表面だけが反応に寄与し、内部の酸化銅は未反応のまま残るのに対し、水酸化銅の場合は、反応が物質の内部まで進むためであろうと推察される。実際に、水酸化銅の場合は、比表面積が小さくても大量のシランを除害処理することができる。しかし他方では、反応が水酸化銅の内部に進行すると、見掛けの反応速度が小さくなるために処理後の有害成分のレベルが高くなるものと考えられる。
【００１６】
そこで本発明者らは、水酸化銅の除害挙動を調べ、その反応速度増進を目的とした実験を種々試みた。その結果、水酸化銅に水酸化ナトリウムやアルミン酸ナトリウム等の塩基性化合物を添加すると、有害成分の除害能力がやや向上するのみならず、剤が破過する前の、処理後の有害成分の濃度が著しく低下する現象を知見した。さらに研究を進めた結果、水酸化ナトリウムやアルミン酸ナトリウムに限らず、塩基性化合物に共通の効果のあることが判った。また、塩基性化合物に代えて、酸化力のある物質を添加しても、同様の効果のあることも判った。さらにまた、塩基性化合物と酸化性の物質とを適宜混合添加しても効果が損なわれることがないことも判明した。
【００１７】
すなわち、水酸化銅に、塩基性化合物や酸化剤を添加すると、何らかの理由によって水酸化銅の内部での除害反応の速度が増進され、処理後の有害成分ガス濃度のレベルが低下し、実用的な除害剤となることが明らかとなった。
【００１８】
水酸化銅に添加する塩基性化合物あるいは酸化剤は、それぞれ単独に添加してもよいし、それらの複数種を混合添加してもよく、これらの添加量は、水酸化銅１００重量部に対して、０．００１〜５０．０重量部、好ましくは、０．０１〜２０．０重量部が効果的である。添加量が０．００１重量部未満では殆ど効果がなく、０．０１重量部未満では充分な効果を発現しない。また、添加量が２０重量部を超えても添加効果は小さく、５０重量部を超えると除害能力がむしろ低下する。
【００１９】
ここで、本発明で添加剤として用いる塩基性化合物としては、金属水酸化物，金属炭酸塩，金属アルミン酸塩や、種々のアミン化合物を、また、酸化剤としては、金属硫酸塩，金属塩化物，金属酸化物，金属酢酸塩，過マンガン酸塩，クロム酸塩，硝酸塩，過酸化物，酸素酸塩，種々のペルオキソ酸塩等を挙げることができ、これらの１種又は複数種を添加することができる。
【００２０】
具体的に、金属水酸化物としては、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ），水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ），水酸化カリウム（ＫＯＨ），水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２ ），水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２ ），水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）２ ），水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２ ），水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２ ）等を挙げることができ、金属炭酸塩としては、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣＯ３ ），炭酸カリウム（Ｋ２ ＣＯ３ ），炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３ ），炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３ ）等を挙げることができる。また、金属アルミン酸塩としては、アルミン酸リチウム（Ｌｉ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸ナトリウム（Ｎａ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸カリウム（Ｋ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸マグネシウム（Ｍｇ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸カルシウム（Ｃａ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸バリウム（Ｂａ（ＡｌＯ２ ）２ ）等が挙げられ、さらに、アミン化合物としては、１級アミン（ＲＮＨ２ ），２級アミン（Ｒ２ ＮＨ），３級アミン（Ｒ３ Ｎ），４級アミン（Ｒ４ ＮＸ）を挙げることができる。なお、アミン化合物において、Ｒはアルキル基であり、Ｘは陰イオン、例えば塩素イオン等のハロゲンイオンを表す。
【００２１】
また、酸化剤としては、硫酸銅（ＣｕＳＯ４ ）の他、種々の金属硫酸塩、塩化鉄（ＦｅＣｌ３ ）の他、種々の金属塩化物、二酸化マンガン（ＭｎＯ２ ），酸化銅（ＣｕＯ），五酸化二ヒ素（Ａｓ２ Ｏ５ ），二酸化セレン（ＳｅＯ２ ），酸化ルテニウム（ＲｕＯ２ ），酸化銀（Ａｇ２ Ｏ），酸化セリウム（ＣｅＯ２ ），酸化オスミウム（ＯｓＯ４ ），酸化水銀（ＨｇＯ），二酸化鉛（ＰｂＯ２ ），酸化ビスマス（Ｂｉ２ Ｏ３ ）等の金属酸化物、酢酸銅（Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ），酢酸水銀（Ｈｇ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ），酢酸鉛（Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）４ ），酢酸ビスマス（Ｂｉ（ＣＨ３ ＣＯＯ）３ ）等の金属酢酸塩、過マンガン酸（ＨＭｎＯ４ ），過マンガン酸ナトリウム（ＮａＭｎＯ４ ），過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４ ）等の過マンガン酸塩、無水クロム酸（ＣｒＯ３ ），二塩化二酸化クロム（ＣｒＯ２ Ｃｌ２ ），クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣｒＯ４ ），重クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ Ｃｒ２ Ｏ７ ），塩化クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣｒＯ３ Ｃｌ）等のクロム酸塩、硝酸アンモニウム（ＮＨ４ ＮＯ３ ），硝酸カリウム（ＫＮＯ３ ），硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３ ）２ ）等の硝酸塩、過酸化水素（Ｈ２ Ｏ２ ），過酸化ナトリウム（Ｎａ２ Ｏ２ ），過酸化バリウム（ＢａＯ２ ），無水安息香酸（（Ｃ６ Ｈ５ ＣＯ）２ Ｏ）等の過酸化物、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ），次亜臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ），次亜ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ），塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３ ），過ヨウ素酸（ＨＩＯ４ ），過ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ４ ），過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４ ），ヨウ素酸水素ナトリウム（Ｎａ３ Ｈ２ ＩＯ６ ）等の酸素酸塩、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ２ Ｓ２ Ｏ８ ），ペルオキソ二硫酸カリウム（Ｋ２ Ｓ２ Ｏ８ ），ペルオキソ一硫酸ナトリウム（Ｎａ２ ＳＯ５ ），ペルオキソ蟻酸（ＨＣＯＯＯＨ），ペルオキソ酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＯＨ），ペルオキソ安息香酸（Ｃ６ Ｈ５ ＣＯＯＯＨ），ペルオキソフタル酸（Ｃ６ Ｈ４ （ＣＯＯＨ）ＣＯＯＯＨ），ペルオキソトリフルオロ酢酸（ＣＦ３ ＣＯＯＯＨ）等のペルオキソ酸塩、さらには、ニトロベンゼン（Ｃ６ Ｈ５ ＮＯ２ ）やヨードソベンゼン（Ｃ６ Ｈ５ ＩＯ）等を挙げることができる。
【００２２】
上記のような添加剤を水酸化銅に添加することにより、前記有害成分を効率よく除害処理することができる。本発明方法においては、上記添加剤を含む除害剤を適宜なカラムに充填し、該カラムに排ガスを流通させて排ガスを除害剤に接触させるだけでよく、容易に行うことができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。
実施例１及び比較例１
除害剤として下記除害剤Ａ〜Ｄを作成した。
Ａ（比較例）：市販の粉末状酸化銅を打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。また、周知の手法により、酸化銅をアルミナ担体に担持させたもの。
Ｂ（比較例）：市販の粉末状水酸化銅をＡと同様のペレットに成型したもの。
Ｃ（実施例）：Ｂと同じ水酸化銅１００重量部に、市販の水酸化ナトリウムを０．１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、打錠してＡと同様のペレットに成型したもの。
Ｄ（実施例）：Ｃにおいて、水酸化ナトリウムをアルミン酸ナトリウムに代え、同様にペレットに成型したもの。
【００２４】
上記各剤を、内径４０ｍｍの充填筒にそれぞれ２５０ｇずつ充填し（充填高さ約２００ｍｍ）、ここに、シランを１％含む水素ガスを、空筒速度１ｃｍ／ｓｅｃで流した。充填筒出口のシラン濃度をモニター（日本酸素製ＡＤー１０）で測定し、５ｐｐｍを破過点（許容濃度）として終了までの時間から各剤のシランの動的吸収量を計測するとともに、破過前の濃度を測定した。
【００２５】
その結果を下記に示す。
注１）ＮＤは、検出限界（１．０ｐｐｍ）以下
注２）酸化銅をアルミナ担体に担持した場合
【００２６】
この結果から、酸化銅（Ａ剤）の動的吸収量は、単独では剤１Ｋｇあたり３リットルであり、アルミナ担体に担持しても剤１Ｋｇあたり２５〜３０リットル程度である。これに対し、水酸化銅（Ｂ剤）では、単独で剤１Ｋｇあたり１２５リットルとなり、酸化銅をアルミナ担体に担持した場合よりも４倍以上の動的吸収量を示す。ただし、破過前の濃度については、Ｂ剤が破過濃度（５ｐｐｍ）には達してはいないが、２．５ｐｐｍとやや高い濃度を示していた。
次に、水酸化銅に水酸化ナトリウムを添加したＣ剤及び水酸化銅にアルミン酸ナトリウムを添加したＤ剤では、Ｂ剤に比べて動的吸収量がやや大きくなり、破過前の濃度がＮＤに低下していることが判る。
【００２７】
実施例２
塩基性化合物である各種金属水酸化物を水酸化銅に添加して下記除害剤Ｅ〜Ｈを作成した。なお、以下の各添加剤の重量部は、水酸化銅１００重量部に対するものである。
Ｅ：実施例１のＢと同じ水酸化銅に、市販の水酸化カリウムを０．１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、同様に打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｆ：添加剤として市販の水酸化マグネシウムを１０重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｇ：添加剤として市販の水酸化カルシウムを１重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｈ：添加剤として、市販の水酸化ニッケルを５重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
【００２８】
上記のＥ〜Ｈ剤を用いて実施例１と同様の除害試験を行った結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｅ １５０ ＮＤ
Ｆ １４９ ＮＤ
Ｇ １４９ ＮＤ
Ｈ １４７ ＮＤ
この結果から、各水酸化物は、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、水酸化ナトリウムと同程度の添加効果であることが判る。
【００２９】
実施例３
塩基性化合物である各種金属炭酸塩を添加して下記除害剤Ｉ，Ｊをそれぞれ作成した。
Ｉ：市販の水酸化銅に、市販の炭酸ナトリウムを１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、前記同様に打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｊ：市販の水酸化銅に、市販の炭酸カリウムを０．１％重量部添加し、Ｉと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３０】
上記除害剤Ｉ，Ｊを用いて実施例１と同様の除害試験を行った結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｉ １４８ ＮＤ
Ｊ １４８ ＮＤ
この結果から、塩基性化合物として金属炭酸塩を使用しても、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、金属水酸化物と同程度の添加効果であることが判る。
【００３１】
実施例４
水酸化銅に添加する塩基性化合物として各種アルミン酸塩を使用し、下記除害剤Ｋ〜Ｍを作成し、実験例１と同様にして除害効果を調べた。
Ｋ：実施例３の除害剤Ｉにおいて、炭酸ナトリウムに代えて市販のアルミン酸カリウム１重量部を添加剤として添加した以外は、Ｉと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｌ：アルミン酸カリウムに代えて市販のアルミン酸カルシウムを添加剤として使用した以外は、Ｋと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｍ：アルミン酸カリウムに代えて市販のアルミン酸バリウムを添加剤として使用した以外は、Ｋと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３２】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｋ １４７ ＮＤ
Ｌ １４６ ＮＤ
Ｍ １４７ ＮＤ
この結果から、塩基性化合物としてアルミン酸塩を使用しても、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、金属水酸化物と同程度の添加効果であることが判る。
【００３３】
実施例５
実施例４の塩基性化合物に代えて、トリフェニルアミン（Ｎ（Ｃ６ Ｈ５ ）３ ）を１重量部添加し、同様にして除害剤Ｎのペレットを作成し、動的吸収量及び破過前の濃度を調べた。
【００３４】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｎ １４８ ＮＤ
この結果から、アミン化合物についても、その添加効果が判る。
【００３５】
実施例６
水酸化銅に、各種酸化剤を添加して下記の除害剤Ｏ〜Ｓを作成し、実施例１と同様にしてその有害成分に対する除害能力を調べた。
Ｏ：市販の水酸化銅に、市販の過マンガン酸ナトリウムを０．１重量部添加し、実施例１と同様のペレットに成型したもの。
Ｐ：過マンガン酸ナトリウムに代えて過塩素酸カリウムを０．５重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｑ：過マンガン酸ナトリウムに代えて硫酸銅を１重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｒ：過マンガン酸ナトリウムに代えて塩化鉄を０．２重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｓ：過マンガン酸ナトリウムに代えて二酸化マンガンを５重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３６】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｏ １５０ ＮＤ
Ｐ １５０ ＮＤ
Ｑ １４８ ＮＤ
Ｒ １４５ ＮＤ
Ｓ １５０ ＮＤ
これらの結果から、添加剤として各種酸化剤を添加した場合も、同様の添加効果を示すことが判る。
【００３７】
実施例７
水酸化銅に、各種塩基性化合物及び各種酸化剤を混合添加して、下記除害剤Ｔ〜Ｖを作成し、その除害能力を調べた。
Ｔ：市販の水酸化銅に、水酸化マグネシウム１５重量部と過マンガン酸ナトリウム０．１重量部とを添加し、乳鉢で十分混合粉砕した後、打錠して前記同様の直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｕ：炭酸ナトリウム１重量部と過マンガン酸ナトリウム０．２重量部とを添加し、Ｔと同様のペレットに成型したもの。
Ｖ：アルミン酸カルシウム０．５重量部と過マンガン酸ナトリウム０．３重量部とを添加し、Ｔと同様のペレットに成型したもの。
【００３８】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｔ １５５ ＮＤ
Ｕ １５４ ＮＤ
Ｖ １５５ ＮＤ
このように、塩基性化合物と酸化剤とを混合して添加した場合でも、良好な添加効果が得られた。
【００３９】
実施例８及び比較例２
実施例７の除害剤Ｖ及び比較例１における除害剤Ａ，Ｂを使用し、有害成分をシランに代えてアルシンとした以外は同様に操作を行った。その結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ａ ７０ ＮＤ
Ｂ １２０ ０．０４
Ｖ １５０ ＮＤ
【００４０】
実施例９及び比較例３
実施例１及び比較例１の除害剤Ａ〜Ｄ及び実施例７の除害剤Ｔにおいて、有害成分を含むガスとして無機ハロゲン化物であるトリクロルシラン１％を含む窒素ガス（ガスＸ），金属アルキル化合物であるトリメチルアルミニウム１％を含む水素ガス（ガスＹ），金属アルコキシドであるテトラエトキシシラン１％を含む水素ガス（ガスＺ）の除害処理を、前記各実施例と同様にして行い、動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］を測定した。その結果を下記に示す。
【００４１】
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水酸化銅が有する有害成分の除害能力が向上するのみならず、剤が破過する前の処理後の有害成分の濃度が著しく低下し、効果的な除害処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水酸化銅と酸化銅の除害能力を示す説明図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、有害成分を含む排ガスの除害方法及び除害剤に関し、詳しくは、半導体製造工程等から排出される揮発性無機水素化物，揮発性無機ハロゲン化物，有機金属化合物等の有害成分を含む排ガスを除害する方法及び除害剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程等では、シラン，アルシン，ホスフィン等の揮発性無機水素化物や、クロロシラン，フッ化ホウ素等の揮発性無機ハロゲン化物、そして最近では、アルキル化合物やアルコキシド等の有機金属化合物等が原料ガスとして使われている。これらのガスは、そのほとんどが有害であるため、半導体製造工程等から排出されるこれら有害成分を含む排ガスは、大気に放出する前に無害化する必要がある。
【０００３】
主として揮発性無機水素化物等を含む排ガスに対しては、従来から、酸化銅等の金属酸化物を主体とした除害剤に排ガスを接触させて除害処理することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記酸化銅等の金属酸化物を主成分とした除害剤では、シラン系の有害成分に対する除害能力が小さいため、他の有害成分よりも破過時間が短い。そのため、細粒化処理を行うとともに、アルミナ等の担体に担持させて比表面積を大きくする必要があり、除害剤自体の製造も面倒であった。
【０００５】
さらに、最近の半導体製造技術では、ＣＶＤ法（化学気相成長法）による化合物半導体製造等に有機金属化合物を使用することが増えてきているが、これらも有害であるため、除害する必要がある。このため、シラン等に対する除害能力が大きく、有機金属化合物等も除害できる除害剤の出現が望まれていた。
【０００６】
このような状況に鑑み、本発明者らは、シラン系の有害成分にも充分な除害能力を有する除害剤の開発を目的として研究を重ねた結果、水酸化銅が、シラン系の有害成分に対して従来の酸化銅に比べて約４倍の除害能力があり、さらに、シラン以外の揮発性無機水素化物にも、さらに有機金属化合物に対しても、優れた除害能力を有していることを見出した。
【０００７】
しかし、さらに詳細に検討した結果、シラン等の有害成分を含む排ガスの除害処理に水酸化銅を単独で用いると、除害剤が破過する前に、処理後の排ガス中の有害成分の濃度が高くなることがしばしば起きた。これは、水酸化銅の除害反応の速度が小さいためと考えられる。
【０００８】
そこで、水酸化銅の有害成分に対する除害能力が高いという特性を活かしつつ、除害反応の速度を促進し、破過前の有害成分の排出濃度を低下させることができる有害ガスの除害方法及び除害剤の開発を目的として鋭意研究を重ねた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
その結果、水酸化銅に、特定の添加物を添加することにより、上記課題を解決できることを知見した。本発明は、この知見に基づいて成されたものであって、本発明の有害ガスの除害方法は、有害成分を含む排ガスを、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加した除害剤に接触させることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の有害ガスの除害剤は、有害成分を含む排ガスの除害処理を行う除害剤であって、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加したことを特徴とするもので、特に、前記塩基性化合物が、金属水酸化物（水酸化銅を除く），金属炭酸塩，金属アルミン酸塩又はアミン系化合物であること、前記酸化剤が、金属硫酸塩，金属塩化物，金属酸化物，金属酢酸塩，過マンガン酸塩，クロム酸塩，硝酸塩，過酸化物，酸素酸塩又はペルオキソ酸塩であることを特徴としている。
【００１１】
本発明の除害対象となる主な有害成分は、前述の半導体製造工程等で原料ガスとして使われている揮発性無機水素化物，揮発性無機ハロゲン化物，有機金属化合物等である。前記揮発性無機水素化物としては、ジボラン，シラン，ジシラン，ゲルマン，アンモニア，ホスフィン，アルシン，硫化水素，セレン化水素等を挙げることができ、また、揮発性無機ハロゲン化物としては、三フッ化ホウ素，三塩化ホウ素，四フッ化ケイ素，ジクロルシラン，トリクロルシラン，四塩化ケイ素，トリクロルアルシン，六フッ化タングステン，フッ素，塩素，フッ化水素，塩化水素，臭化水素等、ハロゲンガスも含む各種ガスを挙げることができる。
【００１２】
さらに、有機金属化合物としては、アルキル基を含むものとして、ジメチル亜鉛，ジエチル亜鉛，トリメチルアルミニウム，トリエチルアルミニウム，トリメチルガリウム，トリエチルガリウム，トリメチルインジウム，トリエチルインジウム，テトラメチル錫，テトラエチル錫，ターシャリーブチルホスフィン，トリメチルアルシン，トリエチルアルシン，ターシャリーブチルアルシン等を、アルコキシド基を含むものとして、ジメトキシ亜鉛，トリブトキシガリウム，トリメトキシボロン，トリエトキシボロン，テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラン，テトラメトキシゲルマン，テトラエトキシゲルマン，テトラターシャリーブトキシ錫，トリメトキシホスフィン，トリエトキシホスフィン，トリメトキシアルシン，トリエトキシアルシン，テトラエトキシセレン，テトラメトキシチタン，テトラエトキシチタン，テトライソプロポキシチタン，テトライソプロポキシジルコニウム，テトラターシャリーブトキシジルコニウム，ペンタメトキシタンタル，ペンタエトキシタンタル等をそれぞれ挙げることができる。
【００１３】
また、主成分となる水酸化銅は、主に水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）２ ）を意味するが、水酸化第一銅を含んでいてもよい。また、水酸化銅としては、結晶性のものと非晶質のものの両方が使用できるが、結晶性のものの方が非晶質のものより温度に対する安定性が高いので、有害成分の濃度が高く、反応熱が高い場合に、より安定的に使用できる。なお、本発明における反応は発熱反応であるが、発熱量は従来の除去剤である前記酸化銅とほぼ同等である。さらに、水酸化銅は、上記除去対象ガスと接触して反応すると、青色から黒色に鮮明に変色するので、除去筒に充填して使用する場合、上流側から破過前線が進行して行くので、検知剤を使用する必要がないばかりでなく、必要に応じて、該除去対象ガスの検知剤としても使うことができる。
【００１４】
一方、水酸化銅は、単独でも上記有害ガスの除去剤として用いることができるが、従来の酸化銅と本発明の水酸化銅とにおける同一条件でのシランに対する除害能力を比較すると、図１に示すように、処理後のガス中のシラン濃度が急激に上昇する破過現象を起こすまでの時間は、酸化銅に対して水酸化銅は長く、除害能力が約４倍になることが判った。しかし、水酸化銅は、破過する前の、処理後のガス中のシラン濃度が高いレベルとなることがあるという欠点のあることも判った。
【００１５】
その原因については、水酸化銅の方が酸化銅よりも除害反応に寄与する成分の割合が高いためであろうと考えられる。例えば、酸化銅の場合、微小な粉末にして担体に担持させて比表面積を大きくしても、個々の直径は、最小でも数ミクロン程度であり、反応は表面の数オングストローム程度（直径に対して大きくても１０００分の１程度の厚み）で行われ、物質の表面だけが反応に寄与し、内部の酸化銅は未反応のまま残るのに対し、水酸化銅の場合は、反応が物質の内部まで進むためであろうと推察される。実際に、水酸化銅の場合は、比表面積が小さくても大量のシランを除害処理することができる。しかし他方では、反応が水酸化銅の内部に進行すると、見掛けの反応速度が小さくなるために処理後の有害成分のレベルが高くなるものと考えられる。
【００１６】
そこで本発明者らは、水酸化銅の除害挙動を調べ、その反応速度増進を目的とした実験を種々試みた。その結果、水酸化銅に水酸化ナトリウムやアルミン酸ナトリウム等の塩基性化合物を添加すると、有害成分の除害能力がやや向上するのみならず、剤が破過する前の、処理後の有害成分の濃度が著しく低下する現象を知見した。さらに研究を進めた結果、水酸化ナトリウムやアルミン酸ナトリウムに限らず、塩基性化合物に共通の効果のあることが判った。また、塩基性化合物に代えて、酸化力のある物質を添加しても、同様の効果のあることも判った。さらにまた、塩基性化合物と酸化性の物質とを適宜混合添加しても効果が損なわれることがないことも判明した。
【００１７】
すなわち、水酸化銅に、塩基性化合物や酸化剤を添加すると、何らかの理由によって水酸化銅の内部での除害反応の速度が増進され、処理後の有害成分ガス濃度のレベルが低下し、実用的な除害剤となることが明らかとなった。
【００１８】
水酸化銅に添加する塩基性化合物あるいは酸化剤は、それぞれ単独に添加してもよいし、それらの複数種を混合添加してもよく、これらの添加量は、水酸化銅１００重量部に対して、０．００１〜５０．０重量部、好ましくは、０．０１〜２０．０重量部が効果的である。添加量が０．００１重量部未満では殆ど効果がなく、０．０１重量部未満では充分な効果を発現しない。また、添加量が２０重量部を超えても添加効果は小さく、５０重量部を超えると除害能力がむしろ低下する。
【００１９】
ここで、本発明で添加剤として用いる塩基性化合物としては、金属水酸化物，金属炭酸塩，金属アルミン酸塩や、種々のアミン化合物を、また、酸化剤としては、金属硫酸塩，金属塩化物，金属酸化物，金属酢酸塩，過マンガン酸塩，クロム酸塩，硝酸塩，過酸化物，酸素酸塩，種々のペルオキソ酸塩等を挙げることができ、これらの１種又は複数種を添加することができる。
【００２０】
具体的に、金属水酸化物としては、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ），水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ），水酸化カリウム（ＫＯＨ），水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２ ），水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２ ），水酸化ストロンチウム（Ｓｒ（ＯＨ）２ ），水酸化バリウム（Ｂａ（ＯＨ）２ ），水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２ ）等を挙げることができ、金属炭酸塩としては、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣＯ３ ），炭酸カリウム（Ｋ２ ＣＯ３ ），炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３ ），炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ３ ）等を挙げることができる。また、金属アルミン酸塩としては、アルミン酸リチウム（Ｌｉ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸ナトリウム（Ｎａ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸カリウム（Ｋ（ＡｌＯ２ ）），アルミン酸マグネシウム（Ｍｇ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸カルシウム（Ｃａ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸ストロンチウム（Ｓｒ（ＡｌＯ２ ）２ ），アルミン酸バリウム（Ｂａ（ＡｌＯ２ ）２ ）等が挙げられ、さらに、アミン化合物としては、１級アミン（ＲＮＨ２ ），２級アミン（Ｒ２ ＮＨ），３級アミン（Ｒ３ Ｎ），４級アミン（Ｒ４ ＮＸ）を挙げることができる。なお、アミン化合物において、Ｒはアルキル基であり、Ｘは陰イオン、例えば塩素イオン等のハロゲンイオンを表す。
【００２１】
また、酸化剤としては、硫酸銅（ＣｕＳＯ４ ）の他、種々の金属硫酸塩、塩化鉄（ＦｅＣｌ３ ）の他、種々の金属塩化物、二酸化マンガン（ＭｎＯ２ ），酸化銅（ＣｕＯ），五酸化二ヒ素（Ａｓ２ Ｏ５ ），二酸化セレン（ＳｅＯ２ ），酸化ルテニウム（ＲｕＯ２ ），酸化銀（Ａｇ２ Ｏ），酸化セリウム（ＣｅＯ２ ），酸化オスミウム（ＯｓＯ４ ），酸化水銀（ＨｇＯ），二酸化鉛（ＰｂＯ２ ），酸化ビスマス（Ｂｉ２ Ｏ３ ）等の金属酸化物、酢酸銅（Ｃｕ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ），酢酸水銀（Ｈｇ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ），酢酸鉛（Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）４ ），酢酸ビスマス（Ｂｉ（ＣＨ３ ＣＯＯ）３ ）等の金属酢酸塩、過マンガン酸（ＨＭｎＯ４ ），過マンガン酸ナトリウム（ＮａＭｎＯ４ ），過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４ ）等の過マンガン酸塩、無水クロム酸（ＣｒＯ３ ），二塩化二酸化クロム（ＣｒＯ２ Ｃｌ２ ），クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣｒＯ４ ），重クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ Ｃｒ２ Ｏ７ ），塩化クロム酸ナトリウム（Ｎａ２ ＣｒＯ３ Ｃｌ）等のクロム酸塩、硝酸アンモニウム（ＮＨ４ ＮＯ３ ），硝酸カリウム（ＫＮＯ３ ），硝酸銅（Ｃｕ（ＮＯ３ ）２ ）等の硝酸塩、過酸化水素（Ｈ２ Ｏ２ ），過酸化ナトリウム（Ｎａ２ Ｏ２ ），過酸化バリウム（ＢａＯ２ ），無水安息香酸（（Ｃ６ Ｈ５ ＣＯ）２ Ｏ）等の過酸化物、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ），次亜臭素酸ナトリウム（ＮａＢｒＯ），次亜ヨウ素酸ナトリウム（ＮａＩＯ），塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３ ），過ヨウ素酸（ＨＩＯ４ ），過ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ４ ），過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４ ），ヨウ素酸水素ナトリウム（Ｎａ３ Ｈ２ ＩＯ６ ）等の酸素酸塩、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ２ Ｓ２ Ｏ８ ），ペルオキソ二硫酸カリウム（Ｋ２ Ｓ２ Ｏ８ ），ペルオキソ一硫酸ナトリウム（Ｎａ２ ＳＯ５ ），ペルオキソ蟻酸（ＨＣＯＯＯＨ），ペルオキソ酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＯＨ），ペルオキソ安息香酸（Ｃ６ Ｈ５ ＣＯＯＯＨ），ペルオキソフタル酸（Ｃ６ Ｈ４ （ＣＯＯＨ）ＣＯＯＯＨ），ペルオキソトリフルオロ酢酸（ＣＦ３ ＣＯＯＯＨ）等のペルオキソ酸塩、さらには、ニトロベンゼン（Ｃ６ Ｈ５ ＮＯ２ ）やヨードソベンゼン（Ｃ６ Ｈ５ ＩＯ）等を挙げることができる。
【００２２】
上記のような添加剤を水酸化銅に添加することにより、前記有害成分を効率よく除害処理することができる。本発明方法においては、上記添加剤を含む除害剤を適宜なカラムに充填し、該カラムに排ガスを流通させて排ガスを除害剤に接触させるだけでよく、容易に行うことができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。
実施例１及び比較例１
除害剤として下記除害剤Ａ〜Ｄを作成した。
Ａ（比較例）：市販の粉末状酸化銅を打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。また、周知の手法により、酸化銅をアルミナ担体に担持させたもの。
Ｂ（比較例）：市販の粉末状水酸化銅をＡと同様のペレットに成型したもの。
Ｃ（実施例）：Ｂと同じ水酸化銅１００重量部に、市販の水酸化ナトリウムを０．１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、打錠してＡと同様のペレットに成型したもの。
Ｄ（実施例）：Ｃにおいて、水酸化ナトリウムをアルミン酸ナトリウムに代え、同様にペレットに成型したもの。
【００２４】
上記各剤を、内径４０ｍｍの充填筒にそれぞれ２５０ｇずつ充填し（充填高さ約２００ｍｍ）、ここに、シランを１％含む水素ガスを、空筒速度１ｃｍ／ｓｅｃで流した。充填筒出口のシラン濃度をモニター（日本酸素製ＡＤー１０）で測定し、５ｐｐｍを破過点（許容濃度）として終了までの時間から各剤のシランの動的吸収量を計測するとともに、破過前の濃度を測定した。
【００２５】
その結果を下記に示す。
注２）酸化銅をアルミナ担体に担持した場合
【００２６】
この結果から、酸化銅（Ａ剤）の動的吸収量は、単独では剤１Ｋｇあたり３リットルであり、アルミナ担体に担持しても剤１Ｋｇあたり２５〜３０リットル程度である。これに対し、水酸化銅（Ｂ剤）では、単独で剤１Ｋｇあたり１２５リットルとなり、酸化銅をアルミナ担体に担持した場合よりも４倍以上の動的吸収量を示す。ただし、破過前の濃度については、Ｂ剤が破過濃度（５ｐｐｍ）には達してはいないが、２．５ｐｐｍとやや高い濃度を示していた。
次に、水酸化銅に水酸化ナトリウムを添加したＣ剤及び水酸化銅にアルミン酸ナトリウムを添加したＤ剤では、Ｂ剤に比べて動的吸収量がやや大きくなり、破過前の濃度がＮＤに低下していることが判る。
【００２７】
実施例２
塩基性化合物である各種金属水酸化物を水酸化銅に添加して下記除害剤Ｅ〜Ｈを作成した。なお、以下の各添加剤の重量部は、水酸化銅１００重量部に対するものである。
Ｅ：実施例１のＢと同じ水酸化銅に、市販の水酸化カリウムを０．１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、同様に打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｆ：添加剤として市販の水酸化マグネシウムを１０重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｇ：添加剤として市販の水酸化カルシウムを１重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｈ：添加剤として、市販の水酸化ニッケルを５重量部添加し、Ｅと同様にしてペレットに成型したもの。
【００２８】
上記のＥ〜Ｈ剤を用いて実施例１と同様の除害試験を行った結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｅ １５０ ＮＤ
Ｆ １４９ ＮＤ
Ｇ １４９ ＮＤ
Ｈ １４７ ＮＤ
この結果から、各水酸化物は、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、水酸化ナトリウムと同程度の添加効果であることが判る。
【００２９】
実施例３
塩基性化合物である各種金属炭酸塩を添加して下記除害剤Ｉ，Ｊをそれぞれ作成した。
Ｉ：市販の水酸化銅に、市販の炭酸ナトリウムを１重量部添加し、乳鉢で十分に混合粉砕した後、前記同様に打錠して直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｊ：市販の水酸化銅に、市販の炭酸カリウムを０．１％重量部添加し、Ｉと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３０】
上記除害剤Ｉ，Ｊを用いて実施例１と同様の除害試験を行った結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｉ １４８ ＮＤ
Ｊ １４８ ＮＤ
この結果から、塩基性化合物として金属炭酸塩を使用しても、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、金属水酸化物と同程度の添加効果であることが判る。
【００３１】
実施例４
水酸化銅に添加する塩基性化合物として各種アルミン酸塩を使用し、下記除害剤Ｋ〜Ｍを作成し、実験例１と同様にして除害効果を調べた。
Ｋ：実施例３の除害剤Ｉにおいて、炭酸ナトリウムに代えて市販のアルミン酸カリウム１重量部を添加剤として添加した以外は、Ｉと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｌ：アルミン酸カリウムに代えて市販のアルミン酸カルシウムを添加剤として使用した以外は、Ｋと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｍ：アルミン酸カリウムに代えて市販のアルミン酸バリウムを添加剤として使用した以外は、Ｋと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３２】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｋ １４７ ＮＤ
Ｌ １４６ ＮＤ
Ｍ １４７ ＮＤ
この結果から、塩基性化合物としてアルミン酸塩を使用しても、動的吸収量及び破過前の濃度ともに、金属水酸化物と同程度の添加効果であることが判る。
【００３３】
実施例５
実施例４の塩基性化合物に代えて、トリフェニルアミン（Ｎ（Ｃ６ Ｈ５ ）３ ）を１重量部添加し、同様にして除害剤Ｎのペレットを作成し、動的吸収量及び破過前の濃度を調べた。
【００３４】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｎ １４８ ＮＤ
この結果から、アミン化合物についても、その添加効果が判る。
【００３５】
実施例６
水酸化銅に、各種酸化剤を添加して下記の除害剤Ｏ〜Ｓを作成し、実施例１と同様にしてその有害成分に対する除害能力を調べた。
Ｏ：市販の水酸化銅に、市販の過マンガン酸ナトリウムを０．１重量部添加し、実施例１と同様のペレットに成型したもの。
Ｐ：過マンガン酸ナトリウムに代えて過塩素酸カリウムを０．５重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｑ：過マンガン酸ナトリウムに代えて硫酸銅を１重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｒ：過マンガン酸ナトリウムに代えて塩化鉄を０．２重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
Ｓ：過マンガン酸ナトリウムに代えて二酸化マンガンを５重量部添加し、Ｏと同様にしてペレットに成型したもの。
【００３６】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｏ １５０ ＮＤ
Ｐ １５０ ＮＤ
Ｑ １４８ ＮＤ
Ｒ １４５ ＮＤ
Ｓ １５０ ＮＤ
これらの結果から、添加剤として各種酸化剤を添加した場合も、同様の添加効果を示すことが判る。
【００３７】
実施例７
水酸化銅に、各種塩基性化合物及び各種酸化剤を混合添加して、下記除害剤Ｔ〜Ｖを作成し、その除害能力を調べた。
Ｔ：市販の水酸化銅に、水酸化マグネシウム１５重量部と過マンガン酸ナトリウム０．１重量部とを添加し、乳鉢で十分混合粉砕した後、打錠して前記同様の直径３ｍｍ，長さ３ｍｍのペレットに成型したもの。
Ｕ：炭酸ナトリウム１重量部と過マンガン酸ナトリウム０．２重量部とを添加し、Ｔと同様のペレットに成型したもの。
Ｖ：アルミン酸カルシウム０．５重量部と過マンガン酸ナトリウム０．３重量部とを添加し、Ｔと同様のペレットに成型したもの。
【００３８】
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ｔ １５５ ＮＤ
Ｕ １５４ ＮＤ
Ｖ １５５ ＮＤ
このように、塩基性化合物と酸化剤とを混合して添加した場合でも、良好な添加効果が得られた。
【００３９】
実施例８及び比較例２
実施例７の除害剤Ｖ及び比較例１における除害剤Ａ，Ｂを使用し、有害成分をシランに代えてアルシンとした以外は同様に操作を行った。その結果を下記に示す。
剤 動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］ 破過前の濃度［ｐｐｍ］
Ａ ７０ ＮＤ
Ｂ １２０ ０．０４
Ｖ １５０ ＮＤ
【００４０】
実施例９及び比較例３
実施例１及び比較例１の除害剤Ａ〜Ｄ及び実施例７の除害剤Ｔにおいて、有害成分を含むガスとして無機ハロゲン化物であるトリクロルシラン１％を含む窒素ガス（ガスＸ），金属アルキル化合物であるトリメチルアルミニウム１％を含む水素ガス（ガスＹ），金属アルコキシドであるテトラエトキシシラン１％を含む水素ガス（ガスＺ）の除害処理を、前記各実施例と同様にして行い、動的吸収量［ｌ／Ｋｇ］を測定した。その結果を下記に示す。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水酸化銅が有する有害成分の除害能力が向上するのみならず、剤が破過する前の処理後の有害成分の濃度が著しく低下し、効果的な除害処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水酸化銅と酸化銅の除害能力を示す説明図である。
Claims (4)
- 有害成分を含む排ガスを、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加した除害剤に接触させることを特徴とする有害ガスの除害方法。
- 有害成分を含む排ガスの除害処理を行う除害剤であって、水酸化銅を主成分とし、塩基性化合物及び／又は酸化剤を添加したことを特徴とする有害ガスの除害剤。
- 前記塩基性化合物は、金属水酸化物（水酸化銅を除く），金属炭酸塩，金属アルミン酸塩又はアミン系化合物であることを特徴とする請求項２記載の有害成分の除害剤。
- 前記酸化剤は、金属硫酸塩，金属塩化物，金属酸化物，金属酢酸塩，過マンガン酸塩，クロム酸塩，硝酸塩，過酸化物，酸素酸塩又はペルオキソ酸塩であることを特徴とする請求項２記載の有害成分の除害剤。
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