JP3889932B2

JP3889932B2 - フッ素含有化合物及びｃｏを含むガスの処理方法及び装置

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Publication number: JP3889932B2
Application number: JP2001026750A
Authority: JP
Inventors: 洋一森
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: US20020150517A1; US6764666B2; KR100808618B1; JP2002224535A; TW567088B; US20040219086A1; DE60236902D1; EP1228800A1; KR20020064669A; EP1228800B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスの処理方法に関し、特に、半導体工業で、半導体製造装置の内面等をドライクリーニングする工程や、酸化膜等の各種成膜をエッチングする工程などで排出されるフッ素含有化合物及びＣＯを含む排ガスを効率よく処理する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体工業においては、半導体製造工程中に多種類の有害ガスが使用されており、環境中への排気による環境汚染が懸念される。特に、半導体工業におけるエッチング工程やＣＶＤ工程などにおいては、ＣＨＦ₃などのフッ化炭化水素や、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈、Ｃ₅Ｆ₈、ＳＦ₆、ＮＦ₃などのパーフルオロ化合物（以下、「ＰＦＣ」と略す）などのフッ素含有化合物が用いられており、これらのプロセスからの排ガス中に含まれるフッ素含有化合物は、地球温暖化ガスとしてその除去システムの確立が急務とされている。また、これらのプロセスからの排ガスには、プロセスガスとして使用されるＣＯが含まれている場合があり、或いは、ＰＦＣとＯ₂との混合ガスをチャンバー内でプラズマに曝露することによって発生するＣＯも含まれることが多い。
【０００３】
ガス中のＰＦＣの除去方法としては、アルミナに種々の金属を含有させてなるアルミナ系触媒を用いたガス処理方法；金属としてのＮａ量が0.1重量％以下であるアルミナを用いたガス処理方法；アルミナの存在下で分子状酸素とガスとを接触させるガス処理方法；水蒸気の存在下で200〜800℃の温度でアルミニウムを含む触媒を用いたガス処理方法；分子状酸素と水との存在下で各種金属触媒を用いるガス処理方法；などが提案されている。さらに、本発明者らの特願2000−110668号明細書に記載されているように、特定の結晶構造（Ｘ線回折装置で測定した回折角２θのうち、33゜±1゜、37゜±1゜、40゜±1゜、46゜±1゜、67゜±1゜の５つの角度で強度１００以上の回折線が出現する結晶構造）を有するγ−アルミナを触媒として用いるガス処理方法が提案されている。
【０００４】
一方、ガス中のＣＯの除去方法としては、ホプカライト酸化触媒（ＣｕやＭｎの複合酸化物、Ｎｉ酸化物など）及びＯ₂によりＣＯをＣＯ₂に酸化して除去する方法がある。しかし、フッ素含有化合物とＣＯとを同時に処理する技術は未だ報告されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来技術に従えば、ガス中のフッ素含有化合物及びＣＯの両方を処理するためには、ＣＯ酸化触媒を前段に配置し、γ−アルミナを後段に配置した２段階の触媒反応槽を形成し、これにガスを通して、前段でＣＯを酸化し、後段でフッ素含有化合物を分解するという方法を採ることが必要であるが、この場合、前段の反応槽において、ガスに含まれるフッ素含有化合物中のフッ素がＣＯ酸化触媒に対する触媒毒となって、ＣＯの酸化力を著しく低下させてしまい、短時間でＣＯがＴＬＶ−ＴＷＡ値（Threshold Limit Value-Time Weighted Average Concentration：時間荷重平均許容濃度）の25ppm以下に処理できなくなる、という問題がある。
【０００６】
更に、従来技術に従ってフッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理するためには、各々別個の触媒で処理しなければならず、個別の触媒を充填する加熱容器を必要とし、加熱容器ごとに処理温度を制御しなければならず、装置を設置するための広いスペースが必要となり、温度制御が煩雑になる、という問題がある。また、触媒ごとに寿命が異なるため、触媒の交換周期も異なり、触媒管理が煩雑になる、という問題もある。さらに、触媒の定期的な交換に要する費用などのランニングコストが高くなる、という問題もある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述のような従来技術の問題点を解消し、フッ素含有化合物及びＣＯを同時に且つ効率的に処理することができ、ランニングコストが廉価で、簡便な管理が可能なフッ素含有化合物及びＣＯを含むガスの処理方法及び処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理する際に、ＣＯ処理用の触媒を用いず、ガスをまず、所定温度以上でＯ₂及びＨ₂Ｏと反応させることによってＣＯをＣＯ₂に酸化し、次いで、γ−アルミナを触媒として接触させてフッ素含有化合物を分解することで、上記目的を達成し得ることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明によれば、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理する方法であって、上記ガスを、850℃以上の温度で、Ｏ₂及びＨ₂Ｏと接触させて、ＣＯをＣＯ₂に酸化させ、次いで、上記ガスを、600〜900℃に加熱されたγ−アルミナと接触させてフッ素含有化合物を分解する、各工程を含むことを特徴とするガス処理方法が提供される。
【００１０】
本発明により処理することのできるフッ素含有化合物及びＣＯを含むガスとしては、半導体工業で半導体製造装置の内面等をドライクリーニングする工程や各種成膜をエッチングする工程で排出される排ガスなどを挙げることができる。また、上記フッ素含有化合物としては、ＣＨＦ₃などのフッ化炭化水素や、ＣＦ₄、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈、Ｃ₅Ｆ₈、ＳＦ₆、ＮＦ₃などのパーフルオロ化合物等を挙げることができる。
【００１１】
本発明において、上記ガスをＯ₂及びＨ₂Ｏと接触させる際の温度は、850℃以上、好ましくは870℃以上である。この温度が850℃よりも低いと、ガス中のＣＯが充分に酸化されずに残存するので好ましくない。
【００１２】
本発明において、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガス（以下、簡便化のために「ＰＦＣ排ガス」という）を、まず上記の温度でＯ₂及びＨ₂Ｏと接触させることにより、気相中で下記式のような反応が起こって、ＣＯがＣＯ₂に酸化する。
【００１３】
【化１】

【００１４】
次いで、ガスをγ−アルミナ触媒と600〜900℃の温度で接触させる。これによって、ガス中のフッ素含有化合物が分解される。例えば、ＰＦＣとしてＣＦ₄を含む場合には、下記式のような反応によって、ＣＦ₄がＣＯ₂とＨＦとに分解する。
【００１５】
【化２】

【００１６】
本発明において、ＰＦＣ排ガスと接触させるＯ₂及びＨ₂Ｏの量は、処理しようとするＰＦＣ排ガス中のＣＯ及びフッ素含有化合物をすべてＣＯ₂及びＨＦなどに分解することができるのに十分な量であることが望ましい。好ましい実施形態においては、ＰＦＣ排ガスに加えるＯ₂の量は、ＰＦＣ排ガスに含まれるフッ素含有化合物中のＣ原子とＣＯのＣ原子がＣＯ₂になるのに必要なモル数（最小モル数）以上とするのが好ましく、より好ましくは最小モル数に１モルを加えたモル数以上の量である。また、ＰＦＣ排ガスに加えるＨ₂Ｏの量は、フッ素含有化合物中のＦ原子がＨＦになるのに必要なモル数（最小モル数）以上とすることが好ましく、より好ましくはフッ素含有化合物１モルに対して６倍〜２０倍のモル数に相当する量である。このとき、Ｈ₂Ｏは、気体状態で導入することが好ましく、例えば、Ｈ₂Ｏタンクから気化器にポンプで送り、100℃以上に加熱して全量を水蒸気化させて、さらにＮ₂などの不活性ガスで圧送するなどして導入することが好ましい。
【００１７】
本発明において、ＰＦＣ排ガスと接触させるγ−アルミナは、フッ素含有化合物を分解するための触媒として作用する。本発明においては、ＰＦＣ排ガスとγ−アルミナとの接触は、600〜900℃、好ましくは650〜850℃、より好ましくは750℃の温度で行うことが好ましい。ＰＦＣ排ガスとγ−アルミナとの接触温度が600℃未満であると、触媒としての活性が低くなり、ＰＦＣの分解率が低いので好ましくなく、逆に900℃を超えると結晶転移が起ってガラス化してしまうおそれがあるので好ましくない。好適には、γ−アルミナ触媒を加熱手段によって上記の温度に加熱する。
【００１８】
本発明に用いるγ−アルミナとしては、特願2000-110668で提案されているようなＸ線回折装置で測定した回折角２θのうち、33゜±1゜、37゜±1゜、40゜±1゜、46゜±1゜、67゜±1゜の５つの角度で強度１００以上の回折線が出現する結晶構造を有するγ−アルミナを好ましく用いることができ、フッ素含有化合物の分解性能を考慮するとＮａ₂Ｏの含有量がγ−アルミナ全体量中0.02wt%以下であることが好ましい。このような結晶構造を有するγ−アルミナは、例えば、アルミナゾルを、球状アルミナヒドロゲル（Ａｌ(ＯＨ)_y・ｎＨ₂Ｏ）として焼成することにより得ることができる。本発明で使用されるγ−アルミナは、上記結晶構造を持つものであればその形状は特に限定されないが、取り扱い上、球状であることが好ましい。また、γ−アルミナの粒度は、処理すべきガスの通気時に、通気抵抗が上昇しない範囲であればよいが、処理すべきガス成分との接触面積を大きくするために細かい方が好ましく、0.8mm〜2.6mmの範囲が好ましい。
【００１９】
また、本発明によれば、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理するための装置が提供される。かかる装置は、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理する装置であって、上記ガスを通気可能とする中空内部、上記中空内部のガスの温度を850℃以上に加熱可能な加熱手段、ガス導入口、Ｏ₂導入口及びＨ₂Ｏ導入口を備える加熱酸化槽と、上記加熱酸化槽と流体連通状態に配置されていて、γ−アルミナが充填されている触媒反応槽と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明のＰＦＣ排ガス処理装置においては、加熱酸化槽と触媒反応槽とは流体連通状態に配置されていればよく、これらは一体に形成されていてもあるいは別体として形成されていてもよい。また、加熱酸化槽及び触媒反応槽の材質は、特に限定されるものではないが、高温雰囲気下で安定で、処理すべきガス成分と不活性で且つ熱伝導性に優れた材料から形成されていることが好ましく、特にステンレススチール製であることが好ましい。
【００２１】
本発明のＰＦＣガス処理装置において、加熱酸化槽の加熱手段としては、加熱酸化槽中空内部に形成される気相部を850℃以上、好ましくは870℃以上に加熱できるものであれば特に限定されるものではないが、例えばセラミック電気管状炉などのセラミックヒーターを加熱酸化槽の外部に配置することが好ましい。
【００２２】
本発明のＰＦＣ排ガス処理装置の加熱酸化槽には、少なくともＰＦＣ排ガス導入口、Ｏ₂導入口及びＨ₂Ｏ導入口が設けられている。これら導入口は、加熱酸化槽頂部に設けられていることが好ましく、それぞれ、半導体製造装置からの排ガス系等のＰＦＣ排ガス発生源、Ｏ₂供給源及びＨ₂Ｏ供給源に、配管を介して連結されている。Ｈ₂Ｏは気体状態で導入されることが好ましく、このため、好ましい実施形態においては、Ｈ₂Ｏ導入口に接続されるＨ₂Ｏ供給系は、Ｈ₂Ｏ供給源であるＨ₂Ｏ（液体）タンクと、Ｈ₂Ｏタンクから供給される液体Ｈ₂Ｏを気化させる気化器と、タンク及び気化器を連結する配管及び該配管に設けられた揚水ポンプと、気化されたＨ₂Ｏを加熱酸化槽のＨ₂Ｏ導入口まで圧送するＮ₂などの不活性ガス供給源とから構成され、Ｈ₂Ｏ導入口に連結されている配管にはバンドヒーター等の加熱手段が付設されている。
【００２３】
また、加熱酸化槽内部には、ガス中のＣＯとＯ₂及びＨ₂Ｏとの接触効率を高めるための接触補助手段が設けられていることが好ましい。接触補助手段としては、加熱酸化槽中空内部に形成される気相部に乱流を生じさせることができるものであれば特に制限されず、例えば複数の板やフィンなどを加熱酸化槽内壁にらせん状又は半径方向に対向するように交互に配置した迂流板、圧損の小さい充填剤、などを好ましく挙げることができる。接触補助手段として迂流板を用いる場合には、ガス中のＣＯの酸化を促進するために、迂流板の表面をＮｉ等の金属でコーティングしてもよい。
【００２４】
本発明のＰＦＣ排ガス処理装置の触媒反応槽には、γ−アルミナが充填されている。触媒反応槽の容積は、γ−アルミナを充填できる容積であれば特に制限されない。触媒反応槽に充填されるγ−アルミナとしては、上述の所定結晶構造を有するγ−アルミナを好ましく用いることができる。
【００２５】
また好ましい態様においては、触媒反応槽には、γ−アルミナを600〜900℃、好ましくは650〜850℃、より好ましくは750℃に加熱するための加熱手段が設けられている。この加熱手段としては、特に制限されるものではないが、加熱酸化槽に設けられている加熱手段と同じ加熱手段を用いることができ、加熱酸化槽に関して上述した加熱手段を好ましく挙げることができる。
【００２６】
さらに、本発明のＰＦＣ排ガス処理装置には、必要に応じて、ガス中に含まれているかもしれない固形物を分離するための水スプレイ塔などの固形物分離装置や、本発明のＰＦＣ排ガス処理後に得られるＨＦなどの酸性ガスを除去するための水スプレイ塔などの酸性ガス除去装置などを組み合わせてもよい。
【００２７】
【好ましい実施形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明のＰＦＣ排ガス処理装置をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下においては、説明を簡略にするために、フッ素含有化合物をＣＦ₄などのパーフルオロ化合物と想定して、単に「ＰＦＣ」と略記して説明する。
【００２８】
図１は、本発明のＰＦＣ排ガス処理装置の好ましい一実施形態を示す概略図である。本発明のＰＦＣ排ガス処理装置10は、ＰＦＣ排ガスを850℃以上の温度でＯ₂及びＨ₂Ｏと接触させてガス中のＣＯを酸化処理する加熱酸化槽20と、酸化処理後のガスを600〜900℃の温度でγ−アルミナと接触させてガス中のＰＦＣを分解する触媒反応槽30とを備える。加熱酸化槽20及び触媒反応槽30は、加熱酸化槽20から触媒反応槽30にＰＦＣ排ガスが流下する流体連通状態になるように、上段に加熱酸化槽20が配置され、下段に触媒反応槽30が配置されている。本実施形態においては、加熱酸化槽20及び触媒反応槽30として、同一寸法の円筒状ステンレス製ミニカラムを用いている。
【００２９】
加熱酸化槽20の頂部20aには、ガス導入口21、Ｏ₂導入口22及びＨ₂Ｏ導入口23が設けられている。ガス導入口21は、配管を介して半導体製造装置の排ガス系などのＰＦＣ排ガス供給源（図示せず）に連結されている。Ｏ₂導入口22は、配管を介してＯ₂供給源（図示せず）に連結されている。Ｈ₂Ｏ導入口23は、バンドヒーターが巻回されている配管24を介して気化器25に連結され、気化器25は、揚水ポンプ27が配設されている配管を介してＨ₂Ｏ（液体）タンク26に連結されている。気化器25は、さらに、配管を介して不活性ガス（Ｎ₂）供給源に連結されている。
【００３０】
加熱酸化槽20は内部が中空とされていて、該中空内部には、ＰＦＣ排ガス、Ｏ₂及びＨ₂Ｏが導入されてＣＯの酸化反応が進行する酸化反応領域20bが設けられている。酸化反応領域20bには、ＰＦＣ排ガス中のＣＯとＯ₂及びＨ₂Ｏとの接触効率を高めるための接触補助手段として、複数の迂流板29が設けられている。迂流板29は、加熱酸化槽20の内部半径よりもわずかに長い寸法の板またはフィンであり、加熱酸化槽20内壁にらせん状に配置されているか又は半径方向に対向するように交互に配置されている。加熱酸化槽20の外周には、酸化反応領域20bの温度を850℃以上に加熱可能な加熱手段として、セラミック電気管状炉28が設けられている。なお、酸化反応領域の温度を測定するために、加熱酸化槽中空内部中心部に熱電対（図示せず）が設けられている。
【００３１】
加熱酸化槽20の下流側には、触媒反応槽30が、加熱酸化槽20と流体連通状態に設けられている。触媒反応槽30の内部には、γ−アルミナが充填されている。γ−アルミナとしては、上述の特定の結晶構造を有するγ−アルミナを好ましく用いることができる。
【００３２】
さらに、触媒反応槽30の外周には、γ−アルミナを600〜900℃に加熱可能な加熱手段として、セラミック電気管状炉32が設けることが好ましい。このセラミック電気管状炉32は、加熱酸化槽20に設けられているセラミック電気管状炉28と一体であっても別体であってもよい。なお、触媒反応槽30内部の温度を測定するために、触媒反応槽30内部に熱電対（図示せず）が設けられている。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
無触媒でのガス中のＣＯの処理特性として、加熱酸化槽の気相部の温度とＣＯ除去率との関係を観察した。
【００３４】
加熱酸化槽として、セラミック電気管状炉に装着した内径27mm、高さ500mmのステンレス製ミニカラムを用いた。加熱酸化槽中空内部の気相部の温度を測定するため、加熱酸化槽中空内部のほぼ中心部に設置した熱電対で気相部の温度をモニターしながら500℃〜900℃まで段階的に温度を変化させた。
【００３５】
疑似排ガスとしてＮ₂で希釈したＣＯを用い、Ｏ₂及びＨ₂Ｏが等モル以上になるようにして、総ガス流量を410sccmとして加熱酸化槽中空内部に導入した。このとき、ＣＯの流入濃度を1.22〜1.33％、Ｏ₂の流入濃度を3.7〜3.9％とし、Ｈ₂Ｏを0.079mL/minの流速とした。処理時間は、30分間とした。
【００３６】
加熱酸化槽での処理性能を観察するため、カラム出口ガス中のＣＯ、ＣＯ₂、Ｏ₂及びＨ₂を質量検出器付ガスクロマトグラフ装置（アネルバ製AGS-7000U）を用いて分析した。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
表１からわかるように、加熱酸化槽の気相部の温度が850℃でＣＯは許容濃度（25ppm）未満の12ppmまで減少し（除去率99.9％）、870℃では検出限界（2ppm）以下まで減少した。このとき、出口ガス中のＣＯ₂（11000ppm）は、ＣＯの流入濃度とほぼ同じであり、Ｈ₂は不検出であったことから、ＣＯはすべてＣＯ₂に酸化したと判断される。
【００３９】
比較例１Ａ
実施例１の装置を用いて、総ガス流量410sccm、ＣＯの流入濃度を1.33％とし、Ｈ₂Ｏを0.079mL/minの流速で加熱酸化槽内部に導入し、Ｏ₂を添加せずに、加熱酸化槽気相部の温度を870℃、処理時間30分として、実施例１と同様に実験を行った。測定結果を表２に示す。
【００４０】
表２からわかるように、気相部の温度が870℃であっても、Ｈ₂Ｏのみの添加では、ＣＯの除去率は38％に過ぎず、ＣＯの処理性能は低い。
比較例１Ｂ
実施例１の装置を用いて、総ガス流量410sccm、ＣＯの流入濃度を1.24％とし、Ｏ₂の流入濃度を3.8％として、Ｈ₂Ｏを添加せずに、加熱酸化槽気相部の温度を870℃、処理時間30分として、実施例１と同様に実験を行った。測定結果を表２に示す。
【００４１】
表２からわかるように、気相部の温度が870℃であっても、Ｏ₂のみの添加では、ＣＯは完全には除去されず、出口ガス中で許容濃度（25ppm）を大きく越える200ppmが検出された。
【００４２】
【表２】

【００４３】
実施例２
本発明に係るＰＦＣ排ガス処理装置の処理性能を観察した。ＰＦＣ排ガス処理装置としては、図１に示す構造の装置10を用い、加熱酸化槽20及び触媒反応槽30として、内径27mm、高さ500mmのステンレス製ミニカラムを用いた。触媒反応槽30には、γ−アルミナとして、回折角２θのうち、33゜±1゜、37゜±1゜、40゜±1゜、46゜±1゜、67゜±1゜の５つの角度で強度１００以上の回折線が出現する結晶構造を有する粒径0.8mmの「ネオビードGB-08」（水澤化学製、Na₂O含有量0.01wt%以下）を高さ100mm（充填量57mL）となるように充填した。加熱酸化槽20及び触媒反応槽30の加熱手段として、セラミック電気管状炉28、32を用いて、該炉内に加熱酸化槽20及び触媒反応槽30を設置した。加熱酸化槽20の酸化反応領域20ｂ及び触媒反応槽30内部の温度は、中心部に設置した熱電対（図示せず）で測定した。
【００４４】
加熱酸化槽20の酸化反応領域20ｂの温度を870℃、触媒反応槽30内のγ−アルミナの温度を750℃まで加熱し、加熱酸化槽20に、疑似ＰＦＣ排ガスとしてN₂で希釈したＣＯ及びＣＦ₄と、等モル以上のＣＯ₂及びＯ₂を総ガス流量410sccmで導入した。流入濃度は、ＣＯ：1.24％、ＣＦ₄：1.61％、Ｏ₂：5.6％とし、Ｈ₂Ｏの流速は0.079mL/minとした。
【００４５】
本装置の処理性能を確認するため、加熱酸化槽出口及び触媒反応槽出口でのガス中のＣＯ、ＣＦ₄、ＣＯ₂、Ｏ₂及びＨ₂を質量検出器付ガスクロマトグラフ装置（アネルバ製AGS-7000U）で分析した。結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】

【００４７】
表３から明らかなように、加熱酸化槽出口において、ＣＯは検出限界（2ppm）以下まで処理されたが、ＣＦ₄は除去されなかった。触媒反応槽出口において、ＣＦ₄及びＣＯはいずれも検出限界（ＣＦ₄は1ppm、ＣＯは2ppm）以下まで処理された。したがって、加熱酸化槽と触媒反応槽とを組み合わせた本装置によれば、ＣＯ及びＣＦ₄いずれも良好に処理できることが確認された。
【００４８】
比較例２
ＰＦＣ排ガスを加熱酸化槽に通過させなかった場合のＣＯの処理効果を観察するため、加熱酸化槽を除いて実施例２と同様の条件下で、疑似排ガス並びにＯ₂及びＨ₂Ｏを直接触媒反応槽に通過させて、比較実験を行った。結果を表４に示す。
【００４９】
【表４】

【００５０】
表４から明らかなように、触媒反応槽だけでもＣＦ₄の処理は可能であるが、ＣＯの除去率は70％と低く、許容濃度以下まで処理することはできなかった。
上述の実施例及び比較例から、加熱酸化槽とγ−アルミナを充填してなる触媒反応槽とを有する本発明に係るガス処理装置を用いて、本発明に係るガス処理方法を実施すれば、ＣＯ及びフッ素含有化合物を含むガスを効率よく処理することができることがわかった。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理して、ＣＯの酸化とフッ素含有化合物の分解とを同時に効率的に行うことができ、ランニングコストが廉価で、有効な処理が可能である。
【００５２】
本発明によれば、フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理するに際して、各々別個の触媒での処理、個別の触媒を充填する加熱容器、加熱容器ごとの処理温度の制御、及び装置を設置するための広いスペースの必要がなくなり、温度制御が容易になる。
【００５３】
また、寿命が異なる別個の触媒を使用する必要がないため、触媒管理が容易になる。さらに、ＣＯ用の特別の触媒を必要としないので、定期的な交換に要する費用などのランニングコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のフッ素含有化合物及びＣＯを含むガスの処理装置の好ましい一実施形態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１：ＰＦＣ排ガス処理装置
２０：加熱酸化槽
２０ｂ：酸化反応領域
２１：ＰＦＣ排ガス導入口
２２：Ｏ₂導入口
２３：Ｈ₂Ｏ導入口
２８：セラミックヒーター
２９：迂流板
３０：触媒反応槽
３１：γ−アルミナ
３２：セラミックヒーター

Claims

フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理する方法であって、
上記ガスを、850℃以上の温度で、Ｏ₂及びＨ₂Ｏと接触させて、ＣＯをＣＯ₂に酸化させ、
次いで、上記ガスを、600〜900℃の温度でγ−アルミナと接触させてフッ素含有化合物を分解する、
各工程を含むことを特徴とするガス処理方法。
前記γ−アルミナは、Ｘ線回折装置で測定した回折角２θのうち、33゜±1゜、37゜±1゜、40゜±1゜、46゜±1゜、67゜±1゜の５つの角度で強度１００以上の回折線が出現する結晶構造を有することを特徴とする請求項１に記載のガス処理方法。
フッ素含有化合物及びＣＯを含むガスを処理する装置であって、
上記ガスを通気可能とする中空内部、上記中空内部のガスの温度を850℃以上に加熱可能な加熱手段、ガス導入口、Ｏ₂導入口及びＨ₂Ｏ導入口を備える加熱酸化槽と、
上記加熱酸化槽と流体連通状態に配置されていて、γ−アルミナが充填されている触媒反応槽と、
を備えることを特徴とする処理装置。
前記触媒反応槽は、さらに、γ−アルミナを600〜900℃に加熱可能な加熱手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
前記γ−アルミナは、Ｘ線回折装置で測定した回折角２θのうち、33゜±1゜、37゜±1゜、40゜±1゜、46゜±1゜、67゜±1゜の５つの角度で強度１００以上の回折線が出現する結晶構造を有することを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
前記加熱酸化槽は、さらに、ガス中のＣＯとＯ₂及びＨ₂Ｏとの接触効率を高めるための接触補助手段を備えることを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の処理装置。