JP4156312B2 - フルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法 - Google Patents

フルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法に関する。さらに詳細には半導体製造工程等から排出される排ガスに含まれるCF等のフルオロカーボンを、1000℃以下の比較的低い温度で長時間効率よく分解処理することが可能な分解処理剤及び分解処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造工業においては、ドライエッチング装置のエッチングガスやCVD装置のチャンバークリーニングガス等として、CF、C、C、C等のフルオロカーボンが使用されている。これらのフルオロカーボンは非常に安定な化合物であり地球温暖化に対する影響が大きいため、大気に放出した場合の環境への悪影響が懸念されている。従って、半導体製造工程から排出される排ガスに含まれるこれらのフルオロカーボンは、回収するかあるいは分解して大気に放出することが好ましい。
【0003】
従来から使用されているCF、C、C、C等のフルオロカーボンを、エッチングガスやチャンバークリーニングガス等として用いた後の排ガスは、通常は、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスをベースガスとし、前記フルオロカーボンの他、HF、F、SiF等の酸性ガスが含まれることが多い。また、排ガスに含まれるこれらのフルオロカーボンの濃度は、通常10〜50000ppm程度である。このように排ガスに含まれるフルオロカーボンの濃度が比較的低いため、これらの処理には、ランニングコストがより安い分解が多く試みられてきた。
【0004】
従来からフルオロカーボンを分解処理する方法としては、例えばフルオロカーボンを含む排ガスを、水素、メタン、プロパン等を用いた焼却炉の火炎中に導入して燃焼させる方法、あるいはフルオロカーボンを含む排ガスに、空気または酸素、あるいは空気または酸素とともに水分を含む混合ガスを添加して加熱酸化する方法によりフルオロカーボンの分解が行なわれていた。また、フルオロカーボン等のフッ素化合物を、アルミナ存在下で、分子状酸素と接触させる方法(特開平10−286434号公報)、アルミナに6A族、8族、3B族の金属及び硫酸、燐酸、ほう酸等の無機酸を担持させた分解処理触媒と接触させる方法(特開平11−165071号公報)、酸素及び水共存下において、300〜1000℃に加熱された、アルミナ系触媒と含シリカ混合材とを混合して成る触媒層を通過させる方法(特開2000−15060号公報)等が開発されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃焼法による分解処理方法は、フルオロカーボンを分解処理していない待機時にも燃焼状態を維持しなければならないためエネルギーコストが高い、二酸化炭素を大量に放出するという不都合があった。空気または酸素を添加して加熱酸化する分解処理方法は、1000℃以上の加熱が必要であり、CFの分解の場合はさらに高い温度が必要であるため、耐熱性とともに耐腐食性の点で分解処理装置の実用化が困難であった。
【0006】
アルミナを分解触媒として用いたフルオロカーボンの分解処理方法は、比較的低い温度でフルオロカーボンを分解できるという長所がある。しかし、この分解処理方法においては、フルオロカーボンとの反応によりアルミナの表面にフッ化アルミニウムが生成し、短時間で分解触媒が失活するという不都合があった。また、アルミナに金属、無機酸、あるいはシリカを添加した分解処理触媒は、分解触媒の活性を比較的長時間維持させることを目的に開発されたものであるが、分解対象のフルオロカーボンがCFの場合は、1000℃以下の温度で100%近い分解率を維持して長時間連続で分解処理することは困難であった。
【0007】
さらに、水の共存下でフルオロカーボンの分解処理を行なった場合は、分解率を向上させることができるが、分解処理後にフッ化水素が生成するため、排ガスを大気に放出するに先立って湿式浄化装置等によりこれを除去する必要があるほか、分解処理装置から排出される排ガスは、高温かつ腐食性であるため熱交換器を使用することができないという不都合があった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、半導体製造工程等から排出される排ガスに含まれるCF等のフルオロカーボンを、短時間で分解処理剤が失活することなく、またフッ化水素等の腐食性ガスを排出させることなく、1000℃以下の比較的低い温度で99.9%以上の分解率で分解可能な分解処理剤及び分解処理方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物を有効成分として含む分解処理剤、あるいは酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物に、さらにアルカリ土類金属化合物を有効成分として含ませた分解処理剤が、前記課題を解決し得る分解処理剤であることを見い出し本発明のフルオロカーボンの分解処理剤に到達した。
【0009】
また、本発明者らは、フルオロカーボンを、加熱下で、酸化アルミニウム及び酸化ランタンを有効成分として含む分解処理剤、あるいはこの分解処理剤にさらにアルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含ませた分解処理剤と接触させることにより、前記課題を解決できることを見い出し本発明のフルオロカーボンの分解処理方法に到達した。
【0010】
すなわち本発明は、酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物を有効成分として含み、アルミニウムの原子数とランタンの原子数の比が1:1〜10であり、該有効成分の含有率が70wt%以上であることを特徴とするフルオロカーボンの分解処理剤である。
また、本発明は、酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物と、アルカリ土類金属化合物を有効成分として含み、アルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が1:1〜10であり、ランタンの原子数とアルカリ土類金属の原子数の比が2:1以下であり、該有効成分の含有率が70wt%以上であることを特徴とするフルオロカーボンの分解処理剤である。
【0011】
また、本発明は、フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及びアルカリ土類金属化合物の酸化物を有効成分として混合して含み、アルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が1:1〜10であり、ランタンの原子数とアルカリ土類金属の原子数の比が2:1以下である分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解することを特徴とするフルオロカーボンの分解処理方法である。
【0012】
また、本発明は、フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及びアルカリ土類金属化合物の酸化物を有効成分として混合して含み、アルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が1:1〜10であり、ランタンの原子数とアルカリ土類金属の原子数の比が2:1以下である分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解することを特徴とするフルオロカーボンの分解処理方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明のフルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法は、窒素、アルゴン、ヘリウム等のガス中に含まれる、炭化水素の全てがフッ素に置換されたパーフルオロカーボン、一部がフッ素に置換されたヒドロフルオロカーボンの分解処理に適用されるが、これらのフルオロカーボンの中でも化学的に安定なCFの分解処理において、短時間で分解処理剤が失活することなく、フッ化水素等の腐食性ガスを排出させることなく、1000℃以下の分解温度で99.9%以上の分解率で分解可能な点で特に効果を発揮する。
【0014】
本発明のフルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法において、分解処理の対象となるフルオロカーボンとしては、例えば、CF、C、C、C10、C12、C、C、C等のパーフルオロカーボン及びCHF、CH、CHF、C、C等のヒドロフルオロカーボンが挙げられる。
【0015】
以下、本発明のフルオロカーボンの分解処理剤について詳細に説明する。
【0016】
本発明の分解処理剤は、酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物を有効成分として含む分解処理剤、または、酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物と、アルカリ土類金属化合物を有効成分として含む分解処理剤である。
【0017】
ただし、アルカリ土類金属化合物が、酸化物以外である場合は、フルオロカーボンを分解処理する温度またはその近辺の温度で分解されて、アルカリ土類金属の酸化物となる化合物を用いることが好ましい。
【0018】
酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物(以下、「ランタン化合物」と記す)は単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
【0019】
アルカリ土類金属の酸化物としては、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムを挙げることができるが、酸化ベリリウムは昇華開始温度が800℃であり、酸化バリウムは有毒性が懸念されるため、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、または酸化ストロンチウムを用いることが好ましい。
【0020】
また、前記以外のアルカリ土類金属化合物としては、アルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、有機酸塩等を挙げることができるが、容易に酸化物に転換できる点で水酸化物、炭酸塩、または硝酸塩が好ましく、この中でも有害ガスを排出しない点で水酸化物または炭酸塩を用いることが好ましい。また、前記と同様な理由により、マグネシウム、カルシウム、またはストロンチウムの化合物を用いることが好ましい。
尚、これらのアルカリ土類金属化合物は単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
【0021】
また、本発明に用いられる酸化アルミニウムとしては、アルミニウム平均細孔直径が50〜200Åの細孔を有するものが好ましく、その中でもγアルミナが好ましい。平均細孔直径が50Å未満の細孔を有する酸化アルミニウムまたは平均細孔直径が200Åを越える細孔を有する酸化アルミニウムを用いた場合は、フルオロカーボンの分解率が低下する虞を生じる。また、比表面積が100m/g以上の酸化アルミニウムが好ましい。酸化アルミニウムの純度は99%以上であることが好ましく、さらに99.9%以上であることがより好ましい。
【0022】
本発明の酸化アルミニウム、ランタン化合物を含む分解処理剤は、通常は前記の酸化アルミニウムとランタン化合物を、混合し造粒することにより調製されるか、あるいは酸化アルミニウムを造粒するとともにランタン化合物を造粒した後、これらを混合することにより調製される。
また、本発明の酸化アルミニウム、ランタン化合物、アルカリ土類金属化合物を含む分解処理剤は、通常は前記の酸化アルミニウム、ランタン化合物、及びアルカリ土類金属化合物を、混合し造粒することにより調製されるか、酸化アルミニウム、ランタン化合物、及びアルカリ土類金属化合物を別々に造粒した後、これらを混合することにより調製されるか、あるいは酸化アルミニウムの造粒物と、ランタン化合物及びアルカリ土類金属化合物を混合して造粒したものを混合して調製される。そのほか、酸化アルミニウムと残りの1有効成分を混合して造粒物したものと、残りの他の有効成分の造粒物を混合して調製することもできる。
【0023】
いずれの分解処理剤の調製方法においても、分解処理剤に含まれるアルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が、1:〜10となるように、好ましくは1:〜5.0となるように調製される。また、分解処理剤に含まれるランタンの原子数と、アルカリ土類金属の原子数については、ランタンの原子数が多いほど分解処理能力(分解処理剤単位量当たりに対するフルオロカーボンの分解処理量)が向上し、その比(ランタンの原子数:アルカリ土類金属化合物の原子数)は、2:1以下となるように調製される。さらに、前述のいずれの調製方法においても、通常は直径が0.1〜20mm程度、好ましくは直径が1〜10mm程度の球状、これに類似する形状、またはこれに相当する大きさ及び形状となるように造粒して調製される。
【0024】
また、本発明のフルオロカーボンの分解処理剤は、造粒の際の成型性や成型強度を高めるために、有効成分のほかにバインダーを加えてもよい。このようなバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどの有機系バインダー、シリカ、珪藻土、珪酸ナトリウム、硫酸水素ナトリウムなどの無機系バインダーを挙げることができる。これらのバインダーを加える場合は、浄化剤を調製する際に有効成分に添加、混練される。バインダーの添加量は、成型条件などによって異なり一概には特定できないが、少なすぎる場合はバインダーとしての効果が得られず、多すぎる場合は分解処理能力が低下することから、通常は分解処理剤全重量に対して0.1〜10wt%であり、好ましくは0.5〜5wt%である。
【0025】
また、分解処理剤中にはフルオロカーボンの分解に悪影響を及ぼさない不純物、不活性物質等を含んでいてもよい。さらに、使用前の分解処理剤は水分を含んでいてもよいが含まない方が好ましく、通常は分解処理剤中の水分が2wt%以下となるように調製される。従って、有効成分を造粒する際は、打錠成型により造粒することが好ましい。尚、これらのバインダー、不純物、不活性物質、水分などを含んだ場合においても、分解処理剤中の有効成分の含有量は、通常は70wt%以上、好ましくは90wt%以上である。
【0026】
次に、本発明のフルオロカーボンの分解処理方法を、図1乃至図6に基づいて詳細に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
本発明のフルオロカーボンの分解処理方法における第1の形態は、フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム及び酸化ランタンを有効成分として含む分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する方法であり、図1はそのための分解処理装置の例を示す断面図である。
本発明のフルオロカーボンの分解処理方法における第2の形態は、フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及びアルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含む分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する方法であり、図2はそのための分解処理装置の例を示す断面図である。
【0027】
フルオロカーボンの分解を、第1の形態または第2の形態により実施する場合は、通常は前述の本発明の分解処理剤が使用される。尚、アルカリ土類金属化合物として、酸化物以外のものを用いる場合は、フルオロカーボンを分解処理する温度またはその近辺の温度で分解されて、容易にアルカリ土類金属の酸化物となる化合物を用いることが好ましい。
【0028】
フルオロカーボンの分解処理を、第1の形態により実施する場合は、分解処理を行なう前、分解処理装置に、例えば、図1(A)に示すように、酸化アルミニウム及びランタン化合物を混合し造粒した造粒物4から成る分解処理剤が充填されるか、図1(B)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1及びランタン化合物の造粒物2を混合して成る分解処理剤が充填される。
【0029】
フルオロカーボンの分解処理を、第2の形態により実施する場合は、分解処理を行なう前、分解処理装置に、例えば、図2(A)に示すように、酸化アルミニウム、ランタン化合物、及びアルカリ土類金属化合物を混合し造粒した造粒物5から成る分解処理剤が充填されるか、図2(B)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1、ランタン化合物の造粒物2、及びアルカリ土類金属化合物の造粒物3を混合して成る分解処理剤が充填されるか、あるいは、図2(C)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1と、ランタン化合物及びアルカリ土類金属化合物の混合造粒物6を混合して成る分解処理剤が充填される。
【0030】
また、フルオロカーボンの分解を、第1の形態または第2の形態により実施する場合は、図1、図2に示す分解処理装置のように分解処理剤を固定床として用いるほか、移動床、流動床として用いることができる。例えば、失活した分解処理剤を分解処理装置の下部に設けた分解処理剤排出口から排出するとともに、分解処理装置の上部に設けた分解処理剤供給口から新規分解処理剤を反応系に供給する構成とすることにより、さらに長時間にわたり連続してフルオロカーボンの分解処理を実施することができる。
【0031】
本発明のフルオロカーボンの分解処理方法における第3の形態は、フルオロカーボンを含有するガスを、酸素及び/または水蒸気の共存下、加熱下で、酸化アルミニウムを有効成分として含む処理剤と接触させた後、酸化ランタンを有効成分として含む処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する方法であり、図3はそのための分解処理装置の例を示す断面図である。
【0032】
フルオロカーボンの分解を、第3の形態により実施する場合は、通常は酸化アルミニウムの造粒物及びランタン化合物の造粒物が使用される。例えば、分解処理を行なう前、分解処理装置に、図3に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1から成る処理剤及び酸化ランタンの造粒物2から成る処理剤が積層される。尚、本発明においては、これらの2処理剤層を1単位層として、単数または複数の単位層を積層させて分解処理を行なうことが可能である。図3は3単位層を積層させた構成のものである。
【0033】
本発明のフルオロカーボンの分解処理方法における第4の形態は、フルオロカーボンを含有するガスを、酸素及び/または水蒸気の共存下、加熱下で、酸化アルミニウムを有効成分として含む処理剤と接触させた後、酸化ランタンを有効成分として含む処理剤及びアルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含む処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する方法であり、図4はそのための分解処理装置の例を示す断面図である。尚、本発明においては、処理対象ガスを、酸化ランタンを有効成分として含む処理剤、アルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含む処理剤に接触させる順について特に制限されることがない。
【0034】
フルオロカーボンの分解を、第4の形態により実施する場合は、通常は酸化アルミニウムの造粒物、ランタン化合物の造粒物、及びアルカリ土類金属化合物の造粒物が使用される。例えば、分解処理を行なう前、分解処理装置に、図4(A)または図4(B)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1から成る処理剤、ランタン化合物の造粒物2から成る処理剤、及びアルカリ土類金属化合物の造粒物3から成る処理剤が積層される。尚、本発明においては、これらの3処理剤層を1単位層として、単数または複数の単位層を積層させて分解処理を行なうことが可能である。
【0035】
本発明のフルオロカーボンの分解処理方法における第5の形態は、フルオロカーボンを含有するガスを、酸素及び/または水蒸気の共存下、加熱下で、酸化アルミニウムを有効成分として含む処理剤と接触させた後、酸化ランタン及びアルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含む処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する方法であり、図5はそのための分解処理装置の例を示す断面図である。
【0036】
フルオロカーボンの分解を、第5の形態により実施する場合は、通常は酸化アルミニウムを有効成分として含む処理剤の源として酸化アルミニウムの造粒物が、酸化ランタンとアルカリ土類金属の酸化物を有効成分として含む処理剤の源として、ランタン化合物及びアルカリ土類金属化合物を混合し造粒したもの、あるいはランタン化合物の造粒物及びアルカリ土類金属化合物の造粒物を混合したものが使用される。例えば、分解処理を行なう前、分解処理装置に、図5(A)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1から成る処理剤、ランタン化合物及びアルカリ土類金属化合物の混合造粒物6から成る処理剤が積層されるか、図5(B)に示すように、酸化アルミニウムの造粒物1から成る処理剤、ランタン化合物の造粒物2及びアルカリ土類金属化合物の造粒物3から成る処理剤が積層される。尚、本発明においては、これらの2処理剤層を1単位層として、単数または複数の単位層を積層させて分解処理を行なうことが可能である。
【0037】
尚、第3の形態、第4の形態、第5の形態においても、第1の形態、第2の形態の場合と同様に、アルカリ土類金属化合物として、酸化物以外のものを用いる場合は、フルオロカーボンを分解処理する温度またはその近辺の温度で分解されて、容易にアルカリ土類金属の酸化物となる化合物を用いることが好ましい。このアルカリ土類金属化合物は、前述の本発明の分解処理剤におけるアルカリ土類金属化合物と同様のものである。また、各々の造粒物の大きさ、形状、調製方法、有効成分の含有量、不純物等も前述の本発明の分解処理剤と同様である。
【0038】
本発明において、分解処理装置の形状は通常は円筒状であり、大きさは通常は内径10〜500mm、長さは20〜2000mm程度である。分解処理装置に充填される分解処理剤の充填長は、通常は10〜1000mm程度、好ましくは50〜500mm程度である。分解処理剤の充填長が10mm以下の場合はフルオロカーボンの分解が不充分となり、1000mm以上の場合は圧力損失が大きくなる。また、処理剤の各層の厚さは、通常は2〜200mmである。分解処理装置を加熱するための手段としては、通常は図1乃至図5のように分解処理装置の外側にヒーターが設置され、外部の制御装置により温度がコントロールされる。
【0039】
本発明の第1の形態または第2の形態によるフルオロカーボンの分解処理においては、フルオロカーボンがCFの場合は、分解処理を行なう際に、空気等の酸素を含有するガス、水、水蒸気またはこれらの混合物を添加してもよいが、これらを添加しなくてもCOを排出することなくCFを分解できる。また、フルオロカーボンがCF以外の場合は、何も添加することなく、または水、水蒸気のみ添加して分解処理を行なうと、フルオロカーボンを分解することができるが、COを排出する虞があるので、分解処理を行なう際に、酸素を含有するガス、水、水蒸気またはこれらの混合物を添加することが好ましい。
また、本発明の第3の形態、第4の形態、または第5の形態によるフルオロカーボンの分解処理においては、分解処理を行なう際に、フルオロカーボンを含有するガスに、酸素を含有するガス、水、水蒸気、またはこれらの混合物が添加される。
【0040】
本発明によりCFを、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及び酸化カルシウムからなる分解処理剤により、酸素及び水蒸気を共存させることなく分解処理する場合は、次の(式1)〜(式3)の反応が起こると推測される。また、CF以外のフルオロカーボン、例えばCを、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及び酸化カルシウムからなる分解処理剤により、酸素の共存下で分解する場合は、次の(式4)〜(式6)の反応が起こると推測される。また、Cを酸化アルミニウム、酸化ランタン、及び酸化カルシウムからなる分解処理剤により、水蒸気の共存下で分解する場合は、(式7)〜(式12)の反応が起こると推測される。
【0041】
【化1】
Figure 0004156312
【0042】
【化2】
Figure 0004156312
【0043】
【化3】
Figure 0004156312
【0044】
すなわち、本発明によりフルオロカーボンの分解を行なう際には、酸化アルミニウムの表面にはフルオロカーボンとの反応によりフッ化アルミニウムが生成するが、フッ化アルミニウムは直ちに酸化ランタン、アルカリ土類金属の酸化物と反応して酸化アルミニウムが再生されるので、長時間連続でフルオロカーボンを分解処理することができる。尚、前記反応式から明らかなように、分解処理剤には、アルカリ土類金属化合物よりランタン化合物を多く含ませた方が、分解処理能力(分解処理剤単位量当たりに対するフルオロカーボンの分解処理量)が向上する。
【0045】
また、本発明の分解処理方法において、酸素が共存する場合は、COの排出を防止することができる。酸素を共存させずにCF以外のフルオロカーボンの分解を行なった場合は、COを排出する虞があるが、後段に乾式浄化装置を備えることにより容易に浄化することができる。また、水蒸気が共存する場合は、水蒸気がフッ化アルミニウムと反応するので、さらに長時間の分解処理が可能である。この際は腐食性ガスであるフッ化水素が発生するが、直ちに酸化ランタン、アルカリ土類金属の酸化物と反応して消失するので、分解処理装置からこの腐食性ガスが排出されることはない。尚、本発明の第3の形態、第4の形態、第5の形態によるフルオロカーボンの分解処理において水蒸気を共存させた場合は、HFによる下層部の酸化アルミニウムの失活を防ぐことができる。
【0046】
フルオロカーボンと分解処理剤の接触温度は、フルオロカーボンの種類、濃度、流量等により異なり一概に限定することはできないが、CF以外のフルオロカーボンの分解処理の場合は、通常は300〜1000℃であり、CFの分解処理の場合は、通常は700〜1000℃である。前記下限温度以下ではフルオロカーボンの分解率が低く、一方1000℃以上では分解処理装置に耐熱性の高い材料が要求される不都合がある。また、フルオロカーボンを分解処理する際の圧力は通常は常圧で行われるが、1KPaのような減圧あるいは0.2MPa(絶対圧力)のような加圧下で行なうこともできる。
【0047】
本発明においてフルオロカーボンを含むガスの流速に特に制限はないが、一般的にガス中に含有されるフルオロカーボンの濃度が高いほど流速を小さくすることが好ましい。このため分解処理装置はフルオロカーボンの種類、濃度等などに応じて設計されるが、通常は空筒基準線速度(LV)が50cm/sec以下の範囲となるようにされる。
【0048】
図6は、本発明のフルオロカーボンの分解処理方法を実施するための分解処理システムの一例を示す構成図である。
図6のフルオロカーボンの分解処理システムにおいて、フルオロカーボンを含有するガス、酸素及び/または水蒸気は、各々フルオロカーボン導入ライン9、酸素及び/または水蒸気導入ライン10からフルオロカーボンの分解処理装置12に導入され、フルオロカーボンが分解処理された後、分解ガスの排出ライン14により排出される。尚、本発明の第1の形態、第2の形態によりフルオロカーボンの分解処理を行なう場合は、酸素及び/または水蒸気導入ライン10を使用することなく分解処理を行なうこともできる。
本発明においては、腐食性ガスが排出しないので、図6に示すように分解処理前のフルオロカーボンを含有するガスと分解処理後のガスを熱交換器により熱交換させることが可能である。また、フッ化水素等の腐食性ガスを浄化するための装置が不要である。
【0049】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。
【0050】
実施例1
(分解処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%)及び酸化ランタン(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、原子数の比(Al/La)が、0.5となるように混合した。混合物を内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキを用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型して得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを分解処理剤とした。
【0051】
(分解処理試験)
前記の分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0052】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表1に示す。
【0053】
実施例2,3
実施例1の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例1と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0054】
実施例4,5
実施例1の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例1と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0055】
実施例6〜8
実施例1の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例1と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0056】
実施例9,10
実施例1の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例1と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0057】
実施例11
実施例1と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0058】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表1に示す。
【0059】
実施例12,13
実施例1の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例11と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例11と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0060】
実施例14,15
実施例11の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例11と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0061】
実施例16〜18
実施例11の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例11と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0062】
実施例19,20
実施例1の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例11と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0063】
実施例21
実施例1と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量1000ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0064】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表1に示す。
【0065】
実施例22,23
実施例1の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例21と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0066】
実施例24,25
実施例21の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例21と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0067】
実施例26〜28
実施例21の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例21と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0068】
実施例29,30
実施例1の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例21と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0069】
実施例31
(分解処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキ用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型し、得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを酸化ランタンの造粒物とした。これらを原子数の比(Al/La)が0.5となるように混合して分解処理剤を得た。
【0070】
(分解処理試験)
前記の分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0071】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表2に示す。
【0072】
実施例32,33
実施例31の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例31と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0073】
実施例34,35
実施例31の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例31と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0074】
実施例36〜38
実施例31の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例31と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0075】
実施例39,40
実施例31の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例31と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0076】
実施例41
実施例31と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0077】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表2に示す。
【0078】
実施例42,43
実施例31の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例41と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0079】
実施例44,45
実施例41の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例41と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0080】
実施例46〜48
実施例41の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例41と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0081】
実施例49,50
実施例31の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例41と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0082】
実施例51
実施例31と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図1(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量1000ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0083】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表2に示す。
【0084】
実施例52,53
実施例31の分解処理剤の調製における酸化アルミニウムと酸化ランタンの混合比を、原子数の比(Al/La)が各々0.25、1.0となるように混合したほかは、実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例51と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0085】
実施例54,55
実施例51の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例51と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0086】
実施例56〜58
実施例51の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例51と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0087】
実施例59,60
実施例31の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例51と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表2に示す。
【0088】
実施例61
(処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物から成る処理剤とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキ用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型し、得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを酸化ランタンの造粒物から成る処理剤とした。
【0089】
(分解処理試験)
前記の処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図3のような構成で原子数の比(Al/La)が0.5となるように交互に4層ずつ充填した(全充填長600mm)。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0090】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表3に示す。
【0091】
実施例62,63
実施例61の分解処理試験における酸化アルミニウムの原子数と酸化ランタンの原子数の比(Al/La)が、各々0.25、1.0となるように処理剤を積層したほかは、実施例61と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表3に示す。
【0092】
実施例64,65
実施例61の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例61と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表3に示す。
【0093】
実施例66〜68
実施例61の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例61と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表3に示す。
【0094】
実施例69,70
実施例61の処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例61と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例61と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表3に示す。
【0095】
実施例71〜73
実施例1の分解処理剤の調製における平均細孔直径130Åの細孔を有するアルミナ触媒を、各々平均細孔直径30Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径80Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径230Åの細孔を有するアルミナ触媒に替えたほかは実施例1と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例1と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表4に示す。
【0096】
実施例74〜76
実施例31の分解処理剤の調製における平均細孔直径130Åの細孔を有するアルミナ触媒を、各々平均細孔直径30Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径80Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径230Åの細孔を有するアルミナ触媒に替えたほかは実施例31と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例31と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表5に示す。
【0097】
実施例77〜79
実施例61の処理剤の調製における平均細孔直径130Åの細孔を有するアルミナ触媒を、各々平均細孔直径30Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径80Åの細孔を有するアルミナ触媒、平均細孔直径230Åの細孔を有するアルミナ触媒に替えたほかは実施例61と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例61と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表6に示す。
【0098】
実施例80
(分解処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%)、酸化ランタン(純度99%)、及び酸化カルシウム(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように混合した。混合物を内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキを用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型して得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを分解処理剤とした。
【0099】
(分解処理試験)
前記の分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0100】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表7に示す。
【0101】
実施例81,82
実施例80の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例80と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0102】
実施例83,84
実施例80の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例80と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0103】
実施例85〜87
実施例80の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例80と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0104】
実施例88,89
実施例80の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例80と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0105】
実施例90
実施例80と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0106】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表7に示す。
【0107】
実施例91,92
実施例80の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例90と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0108】
実施例93,94
実施例90の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例90と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0109】
実施例95〜97
実施例90の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例90と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0110】
実施例98,99
実施例80の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例90と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0111】
実施例100
実施例80と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(A)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量1000ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0112】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表7に示す。
【0113】
実施例101,102
実施例80の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例100と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0114】
実施例103,104
実施例100の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例100と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0115】
実施例105〜107
実施例100の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例100と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0116】
実施例108,109
実施例80の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例100と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表7に示す。
【0117】
実施例110
(分解処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキ用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型し、得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを酸化ランタンの造粒物とした。さらに、市販の酸化カルシウム(純度99%)を前記と同様に成型し篩分けしたものを酸化カルシウムの造粒物とした。これらを原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように混合して分解処理剤を得た。
【0118】
(分解処理試験)
前記の分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0119】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表8に示す。
【0120】
実施例111,112
実施例110の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例110と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0121】
実施例113,114
実施例110の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例110と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0122】
実施例115〜117
実施例110の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例110と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0123】
実施例118,119
実施例110の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例110と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0124】
実施例120
実施例110と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0125】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表8に示す。
【0126】
実施例121,122
実施例110の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例120と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0127】
実施例123,124
実施例120の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例120と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0128】
実施例125〜127
実施例120の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例120と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0129】
実施例128,129
実施例110の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例120と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0130】
実施例130
実施例110と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(B)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量1000ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0131】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表8に示す。
【0132】
実施例131,132
実施例110の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例130と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0133】
実施例133,134
実施例130の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例130と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0134】
実施例135〜137
実施例130の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例130と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0135】
実施例138,139
実施例110の分解処理剤の調製における酸化カルシウムを、各々酸化マグネシウム、酸化ストロンチウムに替えたほかは実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例130と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表8に示す。
【0136】
実施例140
(分解処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)、及び酸化カルシウム(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、原子数の比(La:Ca)が9:1となるように混合した。混合物を内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキを用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型して得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを混合造粒物とした。さらに、酸化アルミニウムの造粒物と、酸化ランタン及び酸化カルシウムの混合造粒物を、原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように混合して分解処理剤を得た。
【0137】
(分解処理試験)
前記の分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(C)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0138】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表9に示す。
【0139】
実施例141,142
実施例140の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例140と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0140】
実施例143,144
実施例140の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例140と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0141】
実施例145〜147
実施例140の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例140と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0142】
実施例148,149
実施例140の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例140と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0143】
実施例150
実施例140と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(C)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0144】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表9に示す。
【0145】
実施例151,152
実施例140の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例150と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0146】
実施例153,154
実施例150の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例150と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0147】
実施例155〜157
実施例150の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例150と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0148】
実施例158,159
実施例140の分解処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例150と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0149】
実施例160
実施例140と同様にして調製した分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図2(C)のような構成で充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量1000ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0150】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表9に示す。
【0151】
実施例161,162
実施例140の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように混合したほかは、実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例160と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0152】
実施例163,164
実施例160の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例160と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0153】
実施例165〜167
実施例160の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例160と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0154】
実施例168,169
実施例140の分解処理剤の調製における酸化カルシウムを、各々水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムに替えたほかは実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。これらの分解処理剤を用いて、実施例160と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表9に示す。
【0155】
実施例170
(処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物から成る処理剤とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキ用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型し、得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを酸化ランタンの造粒物から成る処理剤とした。さらに、市販の酸化カルシウム(純度99%)を前記と同様に成型し篩分けしたものを酸化カルシウムの造粒物から成る処理剤とした。
【0156】
(分解処理試験)
前記の処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図4(A)のような構成で原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように交互に2層ずつ充填した(全充填長600mm)。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0157】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表10に示す。
【0158】
実施例171,172
実施例170の分解処理試験における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように処理剤を積層したほかは、実施例170と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表10に示す。
【0159】
実施例173,174
実施例170の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例170と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表10に示す。
【0160】
実施例175〜177
実施例170の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例170と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表10に示す。
【0161】
実施例178,179
実施例170の処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例170と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例170と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表10に示す。
【0162】
実施例180
実施例170と同様にして調製した処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図4(B)のような構成で原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように交互に2層ずつ充填した(全充填長600mm)。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量927ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0163】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表11に示す。
【0164】
実施例181,182
実施例180の分解処理試験における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように処理剤を積層したほかは、実施例180と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表11に示す。
【0165】
実施例183,184
実施例180の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例180と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表11に示す。
【0166】
実施例185〜187
実施例180の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例180と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表11に示す。
【0167】
実施例188,189
実施例170の処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例170と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例180と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表11に示す。
【0168】
実施例190
(処理剤の調製)
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物から成る処理剤とした。また、市販の酸化ランタン(純度99%)、及び酸化カルシウム(純度99%)を100μm以下になるまで粉砕し、原子数の比(La:Ca)が9:1となるように混合した。混合物を内径20mm、高さ5mmの型に詰めた後、油圧ジャッキを用いて150〜160kg/cmの圧力で30秒間加圧することにより成型して得られた剤を破砕して、さらに篩により3.36mmの目の開きを通過し2.00mmの目の開きを通過しないものを混合造粒物から成る処理剤とした。
【0169】
(分解処理試験)
前記の処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図5(A)のような構成で原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように交互に3層ずつ充填した(全充填長600mm)。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0170】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表12に示す。
【0171】
実施例191,192
実施例190の分解処理試験における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように処理剤を積層したほかは、実施例190と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表12に示す。
【0172】
実施例193,194
実施例190の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例190と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表12に示す。
【0173】
実施例195〜197
実施例190の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例190と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表12に示す。
【0174】
実施例198,199
実施例190の処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例190と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例190と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表12に示す。
【0175】
実施例200
実施例170と同様にして調製した酸化アルミニウムの造粒物から成る処理剤、及び、実施例170と同様にして調製した酸化ランタンの造粒物と酸化カルシウムの造粒物を混合した処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、図5(B)のような構成で原子数の比(Al:La:Ca)が5:9:1となるように交互に3層ずつ充填した(全充填長600mm)。分解処理装置の処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量927ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0176】
この間、30分毎に分解処理装置の排出口から排出される分解ガスの一部を採取し、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)及びGC−TCD(熱伝導度検出器)によってCFの分析を行ないCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表13に示す。
【0177】
実施例201,202
実施例200の分解処理試験における原子数の比(Al:La:Ca)を各々5:18:2、あるいは10:9:1となるように処理剤を積層したほかは、実施例200と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表13に示す。
【0178】
実施例203,204
実施例200の分解処理試験におけるCFの濃度を各々0.2%、2.0%に変えたほかは実施例200と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表13に示す。
【0179】
実施例205〜207
実施例200の分解処理試験におけるフルオロカーボンを、各々C、C、CHFに替えたほかは実施例200と同様にしてフルオロカーボンの分解処理試験を行なった。その結果を表13に示す。
【0180】
実施例208,209
実施例200の処理剤の調製における酸化ランタンを、各々水酸化ランタン、炭酸ランタンに替えたほかは実施例200と同様にして処理剤を調製した。これらの処理剤を用いて、実施例200と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表13に示す。
【0181】
実施例210
実施例80の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を(5:7:3)となるように混合したほかは、実施例80と同様にして分解処理剤を調製した。この分解処理剤を用いて、実施例80と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表14に示す。
【0182】
実施例211
実施例110の分解処理剤の調製における原子数の比(Al:La:Ca)を(5:7:3)となるように混合したほかは、実施例110と同様にして分解処理剤を調製した。この分解処理剤を用いて、実施例110と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表15に示す。
【0183】
実施例212
実施例140の分解処理試験における原子数の比(Al:La:Ca)を(5:7:3)となるように混合したほかは、実施例140と同様にして分解処理剤を調製した。この分解処理剤を用いて、実施例140と同様にしてCFの分解処理試験を行なった。その結果を表16に示す。
【0184】
比較例1
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物から成る分解処理剤とした。
この分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の分解処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量950ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0185】
この間、実施例1と同様にCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表17に示す。
【0186】
比較例2
市販のアルミナ触媒(平均細孔直径130Å、純度99.9%、粒径2〜3mm)を酸化アルミニウムの造粒物から成る分解処理剤とした。
この分解処理剤を、内径42mm、長さ1000mmのSUS316L製の分解処理装置の内部に、充填長が300mmとなるように充填した。分解処理装置の分解処理剤の温度を860℃に加熱した後、CF(流量10ml/min)を含有する窒素(合計流量877ml/min)を分解処理装置に導入するとともに、水蒸気(流量73ml/min)及び酸素(流量50ml/min)を分解処理装置に導入してCFを分解した。
【0187】
この間、実施例1と同様にCFの分解率が99.9%以下になるまでの時間を測定して分解処理剤1L(リットル)当たりに対するCFの分解処理量(L)(分解処理能力)を求めるとともに、HFの排出の有無を検知管((株)ガステック製)により調査した。その結果を表17に示す。
【0188】
【表1】
Figure 0004156312
【0189】
【表2】
Figure 0004156312
【0190】
【表3】
Figure 0004156312
【0191】
【表4】
Figure 0004156312
【0192】
【表5】
Figure 0004156312
【0193】
【表6】
Figure 0004156312
【0194】
【表7】
Figure 0004156312
【0195】
【表8】
Figure 0004156312
【0196】
【表9】
Figure 0004156312
【0197】
【表10】
Figure 0004156312
【0198】
【表11】
Figure 0004156312
【0199】
【表12】
Figure 0004156312
【0200】
【表13】
Figure 0004156312
【0201】
【表14】
Figure 0004156312
【0202】
【表15】
Figure 0004156312
【0203】
【表16】
Figure 0004156312
【0204】
【表17】
Figure 0004156312
【0205】
【発明の効果】
本発明のフルオロカーボンの分解処理剤及び分解処理方法により、半導体製造工程等から排出される排ガスに含まれるCF等のフルオロカーボンを、短時間で分解処理剤が失活することなく、フッ化水素等の腐食性ガスを排出させることなく、1000℃以下の比較的低い温度で、99.9%以上の分解率で分解することが可能になった。また、分解処理装置から排出する分解ガスにフッ化水素等の腐食性ガスが含まれないため、これを浄化するための浄化装置が不要となるほか、分解処理前のフルオロカーボンを含有するガスと分解処理後のガスを熱交換器により熱交換させることが可能となり熱エネルギーの損失を抑制することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法(第1の形態)を実施するための分解処理装置の例を示す断面図
【図2】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法(第2の形態)を実施するための分解処理装置の例を示す断面図
【図3】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法(第3の形態)を実施するための分解処理装置の例を示す断面図
【図4】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法(第4の形態)を実施するための分解処理装置の例を示す断面図
【図5】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法(第5の形態)を実施するための分解処理装置の例を示す断面図
【図6】本発明のフルオロカーボンの分解処理方法を実施するための分解処理システムの例を示す構成図
【符号の説明】
酸化アルミニウムの造粒物
ランタン化合物の造粒物
3 アルカリ土類金属化合物の造粒物
酸化アルミニウム及びランタン化合物を混合し造粒して成る造粒物
酸化アルミニウム、ランタン化合物、及びアルカリ土類金属化合物を混合し造粒して成る造粒物
ランタン化合物及びアルカリ土類金属化合物を混合し造粒して成る造粒物
7 ヒーター
8 温度センサー
9 フルオロカーボン導入ライン
10 酸素及び/または水蒸気導入ライン
11 熱交換器
12 フルオロカーボンの分解処理装置
13 温度制御器
14 分解ガスの排出ライン
15 冷却器
16 ブロワー

Claims (11)

  1. 酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物を有効成分として含み、アルミニウムの原子数とランタンの原子数の比が1:1〜10であり、該有効成分の含有率が70wt%以上であることを特徴とするフルオロカーボンの分解処理剤。
  2. 酸化アルミニウムと、酸化ランタン、水酸化ランタン、及び炭酸ランタンから選ばれる化合物と、アルカリ土類金属化合物を有効成分として含み、アルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が1:1〜10であり、ランタンの原子数とアルカリ土類金属の原子数の比が2:1以下であり、該有効成分の含有率が70wt%以上であることを特徴とするフルオロカーボンの分解処理剤。
  3. 酸化アルミニウムが、平均細孔直径50〜200Åの細孔を有する酸化アルミニウムである請求項1または請求項2に記載のフルオロカーボンの分解処理剤。
  4. フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム及び酸化ランタンを有効成分として混合して含み、アルミニウムの原子数とランタンの原子数の比が1:1〜10である分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解することを特徴とするフルオロカーボンの分解処理方法。
  5. フルオロカーボンを含有するガスを、加熱下で、酸化アルミニウム、酸化ランタン、及びアルカリ土類金属化合物の酸化物を有効成分として混合して含み、アルミニウムの原子数と、ランタンの原子数及びアルカリ土類金属の原子数を合せた原子数の比が1:1〜10であり、ランタンの原子数とアルカリ土類金属の原子数の比が2:1以下である分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解することを特徴とするフルオロカーボンの分解処理方法。
  6. フルオロカーボンを含有するガスを、酸素及び/または水蒸気の共存下、分解処理剤と接触させてフルオロカーボンを分解する請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
  7. フルオロカーボンを含有するガスと分解処理剤の接触温度が、300〜1000℃である請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
  8. 失活した分解処理剤を順次反応系から排出するとともに、新規分解処理剤を反応系に供給する請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
  9. 分解処理前のフルオロカーボンを含有するガスと分解処理後のガスを熱交換させる請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
  10. フルオロカーボンがパーフルオロカーボンである請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
  11. フルオロカーボンがCFである請求項4または請求項5に記載のフルオロカーボンの分解処理方法。
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