JP4174396B2

JP4174396B2 - 排ガス導入構造および該構造を用いた排ガス処理装置

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Publication number: JP4174396B2
Application number: JP2003328182A
Authority: JP
Inventors: 啓志今村
Original assignee: Kanken Techno Co Ltd
Current assignee: Kanken Techno Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: JP2005087958A

Description

本発明は、半導体，液晶等の電子回路素子の製造工程などにおいて派生する排ガスの処理装置に関するものであり、特に湿式のスクラバおける排ガス導入配管の詰りを防止する排ガス導入構造と該構造を用いた排ガス処理装置に関する。

半導体製造プロセス、特にＣＶＤ（化学的気相成長法）プロセスでは、ＳｉＨ₄のようなデポジットガスによるデポジット終了後、ＣＶＤチャンバをクリーニングするため、Ｃ₂Ｆ₆，ＣＦ₄およびＣＨＦ₃のようなパーフルオロカーボン（以下、「ＰＦＣ」という。）、ＮＦ₃のような炭素を含まないフッ素化合物などのクリーニングガスが使用されている。これらのクリーニングガスは人体や地球環境に対して悪影響を及ぼすことが知られており、ＣＶＤチャンバのクリーニングに使用したこれらクリーニングガスの排ガスは、熱酸化分解など様々な処理方式によって除害された後、大気中へと排出されている。

このような排ガス処理装置として、図３に示すように、湿式の入口スクラバ(1)で排ガスに含まれる粉塵などを除去した後、電熱ヒータ(2)などの排ガス分解手段を備えた排ガス処理塔(3)内で当該排ガスを分解し、分解したガスを湿式の出口スクラバ(4)で気液接触によって除害する排ガス処理装置(5)が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この排ガス処理装置(5)を用いれば、高濃度の有害成分を含む大風量の排ガスを確実に除害できるが、以下述べるように、定期的に装置を停止してメンテナンスしなければならないという問題があった。

すなわち、半導体製造装置から排出される排ガスには腐蝕性のガス(例えばＨＦ等)や水と接触することによって固体生成物を生じるガス(例えばＳｉＨ₂Ｃｌ₂等)、更には常温になると固体へと変化する昇華性物質(例えばＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＮＨ₃との反応によりＳｉ₃Ｎ₄膜を成膜する際に生じるＮＨ₄Ｃｌ等)などが含まれている。このため、従来の排ガス処理装置(5)の入口スクラバ(1)には、図４に示すように、排ガス導入配管(6)と入口スクラバ(1)との接続部近傍に、循環水をオーバーフローさせることによって入口スクラバ(1)の内壁(1a)に水膜を流下させ、腐食性のガスから当該内壁(1a)を保護する内壁保護手段(7)や、排ガス導入配管(6)の開口部が水分と接触しないように、排ガス導入配管(6)と内壁保護手段(7)にて生成された水膜との間に乾燥窒素ガスを流してエアカーテンを形成する窒素ガス供給手段(8)が設けられていた。

しかしながら、従来の入口スクラバ(1)では、内壁保護手段(7)から流下する水膜と乾燥窒素ガスとの界面において乾燥窒素ガスへ向けた急速な水分の移動が起こると共に、乾燥窒素ガスによって排ガス導入配管(6)の開口部が冷却され、当該部分の露点が低下していた。このため、排ガス導入配管(6)に半導体製造装置から排出される高温の排ガスを通流させると、排ガス導入配管(6)の開口部に結露が生じ、この結露の水分と排ガス中の所定成分とが接触・反応して排ガス導入配管(6)の開口部表面に固体生成物からなる粒状物(S)が付着・堆積するとともに、排ガスが冷却されることによって、排ガス中の昇華性物質が昇華して固体へと変化し、昇華性物質からなる粒状物(S)が当該開口部表面に付着・堆積していた。

また、スプレーノズル(1b)から噴射される循環水と排ガスとの気液接触の効率を上げるため、スプレーノズル(1b)の下流に充填物(9)を配設した場合には、この充填物(9)に衝突した水のミストが跳ね返り、排ガス導入配管(6)の開口部へと達し、このミストと排ガス中の所定成分とが接触・反応して当該開口部表面に固体生成物からなる粒状物(S)が付着・堆積していた。

このため、排ガス処理装置(5)を長時間運転し続けると、昇華性物質や固体生成物などからなる粒状物(S)によって排ガス導入配管(6)の開口部が閉塞され、最悪の場合には排ガス処理装置(5)のみならず半導体製造装置をもストップしなければならなくなるという問題があった。

したがって、定期的に排ガス処理装置(5)の運転を停止して排ガス導入配管(6)の開口部の詰りを除去しなければならず、排ガス処理装置(5)の稼働率を上げることができなかった。
特開２００２−１８８８１０号公報（第３−６頁、第１図）

それゆえ、本発明の主たる課題は、湿式のスクラバにおける排ガス導入配管の詰りを完全に防止でき、定期的メンテナンスによる稼働率の低下を引き起こさない排ガス導入構造と該構造を用いた排ガス処理装置を提供することである。

請求項１記載の発明は、「スクラバ本体(26)の内部に薬液を噴射するスプレーノズル(28)が設けられたスクラバ(12)に排ガスを導入するための排ガス導入構造(A)であって、一端がスクラバ本体(26)の上部に挿入され、スクラバ本体(26)内に排ガス(F)を導入する排ガス導入配管(30)と、スクラバ本体(26)の内壁(26a)に設けられ、スクラバ本体(26)の内壁(26a)全周に水膜(W)を流下させる内壁保護手段(32)と、スクラバ本体(26)の内壁保護手段(32)より上側の位置に設けられ、スクラバ本体(26)内に乾燥した不活性ガスを供給することによって、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)と水膜(W)との間の空間を当該不活性ガスで遮断する不活性ガス供給手段(34)と、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)に取付けられ、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍が乾燥状態となるように加熱する加熱手段(36)とで構成された」ことを特徴とするものである。

本発明の排ガス導入構造(A)では、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)が常に乾燥状態となるように加熱手段(36)で加熱しているので、排ガス導入配管(30)の近傍に水分が存在しても排ガス導入配管(30)上に結露が生じることはなく、また、たとえ排ガス導入配管(30)の開口部(30a)に水滴が接触しても当該水滴は瞬時に蒸発する。このため、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)由来の水分やスプレーノズル(28)から噴射されたミストが排ガス導入配管(30)の開口部(30a)に達しても、これらの水分はすべて蒸発した状態でスクラバ本体(26)の内部空間を漂うことになる。つまり、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に水滴が形成されない。したがって、排ガス(F)中の粉塵が開口部(30a)表面に付着することはなく、また、排ガス(F)中に水との接触によって固体生成物を生じるガスが含まれる場合であっても、固体生成物が排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを防止することができる。さらに、当該加熱により、排ガス中に昇華性物質が含まれていたとしても、当該昇華性物質が昇華して固体となり排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを防止することができる。このように、本発明の排ガス導入構造(A)では排ガス導入配管(30)の開口部(30a)の詰りを完全に防止することができる。

また、スクラバ本体(26)の内壁(26a)は、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)で保護されているので、排ガス(F)中に腐蝕性のガスが含まれていたとしても、この腐蝕性のガスとスクラバ本体(26)の内壁(26a)とが直接接触することはなく、スクラバ本体(26)の内壁(26a)を腐蝕性のガスによる腐蝕から保護することができる。さらに、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)は常に下方へ向けて流下しているので、排ガス(F)中の粉塵がスクラバ本体(26)の内壁(26a)に付着・堆積するのを防止できるとともに、排ガス(F)中に水との接触によって固体生成物を生じるガスが含まれていたとしても、水膜(W)の水分と当該ガスとの接触により生じた固体生成物は常時下方へ向けて洗い流されることとなり、スクラバ本体(26)の内壁(26a)に固体生成物が付着するのを防止することができる。

そして、不活性ガス供給手段(34)から供給される不活性ガスによって、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)と内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)との間の空間が遮断されているので、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の排ガス導入構造(A)において、「排ガス導入配管(30)は、その内径が開口端に向けて漸次縮径している」ことを特徴とするもので、これにより、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)とスクラバ本体(26)の内壁(26a)を流下する水膜(W)との間の距離を開けることができる。このため、水膜(W)から排ガス導入配管(30)の開口部(30a)へ向けた水分の移動距離が大きくなり、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができ、固体生成物が排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを更に防止することができる。

請求項３記載の発明は、「請求項１または２に記載の排ガス導入構造(A)を有するスクラバ(12)と、スクラバ(12)で処理された排ガス(F)を分解して無害化する排ガス処理塔(14)とを具備する」ことを特徴とする排ガス処理装置(10)である。

請求項１又は２に記載の排ガス導入構造(A)を用いる本発明の排ガス処理装置(10)では、スクラバ(12)に排ガスを導入する排ガス導入配管(30)が詰まることはなく、定期的に排ガス処理装置(10)を止めてメンテナンスする必要がないため、装置の稼働率を向上させることができる。

請求項１に記載の発明によれば、排ガス導入配管の開口部が常に乾燥状態となるように加熱しているので、排ガス導入配管の開口部の詰りを完全に防止することができる。また、スクラバ本体の内壁は、内壁保護手段によって形成された水膜を流下させることによって保護されているので、スクラバ本体の内壁を腐蝕性のガスによる腐蝕から保護できるとともに、粉塵や固体生成物が付着するのを防止することもできる。そして、不活性ガス供給手段から供給される不活性ガスによって排ガス導入配管の開口部と内壁保護手段によって形成された水膜との間の空間が遮断されているので、排ガス導入配管の開口部近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができ、排ガス導入配管の開口部表面への固体生成物の付着をより確実に防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、排ガス導入配管の開口部とスクラバの内壁を流下する水膜との間の距離を開けることができ、水膜から排ガス導入配管の開口部へ向けた水分の移動距離を大きくすることができるので、排ガス導入配管の開口部近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができ、固体生成物が排ガス導入配管の開口部表面に付着・堆積するのを更に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、スクラバに排ガスを導入する排ガス導入配管が詰まることはなく、定期的に排ガス処理装置を止めてメンテナンスする必要がないため、稼働率を向上させることができ、経済的に排ガス処理装置を運転することができる。

したがって、湿式のスクラバにおける排ガス導入配管の詰りを完全に防止でき、定期的メンテナンスによる稼働率の低下を引き起こさない排ガス導入構造と該構造を用いた排ガス処理装置を提供することができる。

以下、本発明を図示実施例に従って説明する。本発明における一実施例の排ガス処理装置(10)は、半導体製造装置(図示せず)から排出される排ガス(F)に含まれる有害成分を熱酸化分解法によって除害するものであり、図１に示すように、大略、入口スクラバ(12)，排ガス処理塔(14)，出口スクラバ(16)，配管系(18)(20)，排気ファン(22)および水槽(24)などで構成されている。

入口スクラバ(12)は、排ガス処理塔(14)に導入する排ガス(F)に含まれる粉塵などを除去するためのものであり、直管型のスクラバ本体(26)と、スクラバ本体(26)内部の頂部近傍に設置され、アルカリ液、酸性液或いは水などの薬液を霧状にして噴射するスプレーノズル(28)とで構成されている。

この入口スクラバ(12)の頂部には、図２に示すように、排ガス導入配管(30)の一端が挿入されるとともに、内壁保護手段(32)，不活性ガス供給手段(34)および加熱手段(36)などが設けられた排ガス導入構造(A)が形成されている。

排ガス導入配管(30)は、図示しない半導体製造装置の排ガスダクトに連結され、入口スクラバ(12)内に排ガス(F)を導入するための配管である。入口スクラバ(12)の頂部に挿入されたこの排ガス導入配管(30)の開口部(30a)は、内管(38a)とこの内管(38a)から所定の間隔を置いて設けられた外管(38b)とを有する２重管(38)で構成されている。また、この開口部(30a)には、その内径が開口端に向けてテーパー状に縮径したテーパー部(30b)が形成されてもよい。

内壁保護手段(32)は、排ガス導入配管(30)の開口端に近接するスクラバ本体(26)の内壁(26a)全周に設けられ且つ上面に開口が形成された内周溝(32a)と、スクラバ本体(26)の側面に穿設され、この内周溝(32a)内に水を供給する給水口(32b)とで構成されており、内周溝(32a)上面の開口(32c)から水をオーバーフローさせることによってスクラバ本体(26)の内壁(26a)全周に亘って形成した水膜(W)を流下させるためのものである。なお、この内壁保護手段(32)は、排ガス導入配管(30)から流下する排ガス(F)中の腐食性成分からスクラバ本体(26)の内壁(26a)を保護するものであることから、排ガス導入配管(30)の開口端よりも上側の位置に設けるのが好ましい。

不活性ガス供給手段(34)は、内壁保護手段(32)の周溝(32a)より上側のスクラバ本体(26)の側面に穿設された１又は複数の不活性ガス導入口(34a)と、これにアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス配管(34b)とで構成されており、図示しない不活性ガスボンベに貯蔵されている乾燥した不活性ガスをスクラバ本体(26)内に供給することによって、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)と水膜(W)との間の空間全周に亘って不活性ガスを流下させ、これらの空間を当該不活性ガスで遮断するためのものである。

加熱手段(36)は、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)を構成する２重管(38)の内管(38a)と外管(38b)との間に形成される空間に巻着された電熱ヒータ(40)と、一端が前記空間内にて内管(38a)に固着された熱電対(42)とで構成されている。この加熱手段(36)は、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍が常に乾燥状態となるように加熱するためのものであり、具体的には、熱電対で計測される内管(38a)の表面温度が１００〜２００℃の所定の温度となるように電熱ヒータで加熱を行なうことによって、開口部(30a)の雰囲気温度を１００〜２００℃の所定温度に保持するものである。

また、以上述べたような排ガス導入構造(A)が形成された入口スクラバ(12)において、スプレーノズル(28)の下流側には、無数の開口を有する穿孔プレート(44)を取付け、この穿孔プレート(44)の上面に、スプレーノズル(28)から噴射される薬液と排ガス(F)との気液接触の効率を上げるため、球形の充填物(46)を載置するようにしてもよい。

なお、この入口スクラバ(12)は、薬液を貯留する水槽(24)上に立設されており或いは水槽(24)と別個に配設され両者が配管で接続され、スプレーノズル(28)から噴射された薬液や内壁保護手段(32)から流下した薬液が水槽(24)に送り込まれるようになっている。

そして、スプレーノズル(14b)と水槽(24)との間および内壁保護手段(32)の給水口(32b)と水槽(24)との間には循環水ポンプ(48)が設置されており、水槽(24)内の貯留薬液をスプレーノズル(14b)と内壁保護手段(32)とに揚上するようになっている。

排ガス処理塔(14)は、排ガス(F)を熱酸化分解法によって分解する装置であり、排ガス処理塔本体(50)、ガス供給パイプ(52)および電熱ヒータ(54)などで構成されている。

排ガス処理塔本体(50)は、スチール製で円筒状の外皮ジャケット(50a)と、耐火材で構成された内張部材(50b)とで構成されており、内張部材(50b)の内部に排ガス分解処理室(56)が形成されている。内張部材(50b)は外皮ジャケット(50a)の内周全面を覆っており、内張部材(50b)が排気ガス(F)に直接接触するようになっている。

また、排ガス処理塔本体(50)の下部には、ガス排出部(58)が開設されるとともに、排ガス分解処理室(56)にて分解処理された排ガス(F)を後述する出口スクラバ(16)へと送給する分解ガス送給配管(20)が接続されている。

そして、排ガス処理塔本体(50)の底部には、耐熱性・耐腐食性に優れた金属パイプで構成されたガス供給パイプ(52)が立設されており、その周囲を電熱ヒータ(54)が取り巻くように配設されている。ここで、ガス供給パイプ(52)の高さは、前記電熱ヒータ(54)とほぼ同じかそれより高く形成されている。排ガス分解処理室(56)に挿入されたガス供給パイプ(52)には、入口スクラバ(12)の下端から導出されて、入口スクラバ(12)にて洗浄された排ガス(F)をガス供給パイプ(52)へと送り込む洗浄ガス送給配管(18)が接続されている。

電熱ヒータ(54)は、排ガス分解処理室(36)内を加熱して半導体排ガス(F)を熱酸化分解させるものであり、炭化珪素の中実あるいは中空の棒状体で形成されている。

出口スクラバ(16)は、排ガス処理塔(14)で熱酸化分解された排ガス(F)中の有害成分を最終的に除外するためのものであり、その下端に分解ガス送給配管(20)が接続された直管型のスクラバ本体(60)と、排ガス(F)通流方向に対向するように上方から薬液を噴射する下向きのスプレーノズル(62)とで構成されている。この出口スクラバ(16)は、薬液を貯留する水槽(24)上に立設されており或いは水槽(24)と別個に配設され両者が配管で接続され、スプレーノズル(62)から噴射された薬液が水槽(24)に送り込まれるようになっている。なお、スプレーノズル(62)には、水槽(24)内の循環薬液ではなく、新水などの新しい薬液が供給されている。そして、出口スクラバ(16)の頂部出口は処理済みの排ガス(F)を大気中へ放出する排気ファン(22)に接続されている。

水槽(24)は、入口スクラバ(12)する薬液を貯留し、また、入口スクラバ(12)および出口スクラバ(16)から排出される薬液を回収するタンクである。この水槽(24)には、出口スクラバ(16)のスプレーノズル(62)にて噴射された新しい薬液が常に供給されているので、所定量以上の薬液が貯留しないように余剰薬液をオーバーフローさせて排水処理装置(図示せず)へ送るようにしている。

なお、本実施例の半導体排ガス処理装置(10)における排ガス処理塔(14)を除く他の部分には、排ガス(F)に含まれる或いは当該排ガス(F)の分解によって生じるフッ酸などの腐食性成分による腐蝕から各部を守るため、塩化ビニル，ポリエチレン，不飽和ポリエステル樹脂およびフッ素樹脂などによる耐蝕性のライニングやコーティングが施されている。

次に、本実施例の半導体排ガス処理装置(10)の作用について説明する。

半導体製造装置から排出された排ガス(F)は、まず、排ガス導入配管(30)を介して入口スクラバ(12)内に導入される。

ここで、入口スクラバ(12)に挿入された排ガス導入配管(30)の開口部(30a)およびその近傍は、常時乾燥状態となるように(具体的には１００〜２００℃の範囲の所定温度となるように)加熱手段(36)で加熱しているので、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)由来の水分やスプレーノズル(28)から噴射されたミストが排ガス導入配管(30)の開口部(30a)に達しても、これらの水分はすべて蒸発した状態でスクラバ本体(26)の内部空間を漂うことになる。つまり、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に水滴が形成されない。したがって、排ガス(F)中の粉塵が開口部(30a)表面に付着することはなく、また、排ガス(F)中に水との接触によって固体生成物を生じるガスが含まれる場合であっても、固体生成物が排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを防止することができる。さらに、当該加熱により、排ガス中に昇華性物質が含まれていたとしても、当該昇華性物質が昇華して固体となり排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを防止することができる。

また、スクラバ本体(26)の内壁(26a)は、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)で保護されているので、排ガス(F)中に腐蝕性のガスが含まれていたとしても、この腐蝕性のガスとスクラバ本体(26)の内壁(26a)とが直接接触することはなく、スクラバ本体(26)の内壁(26a)を腐蝕性のガスによる腐蝕から保護することができる。なお、内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)は常に下方へ向けて流下しているので、排ガス(F)中の粉塵がスクラバ本体(26)の内壁(26a)に付着・堆積するのを防止でき、また、排ガス(F)中に水との接触によって固体生成物を生じるガスが含まれている場合、水膜(W)の水分と当該ガスとの接触により生じた固体生成物は常時下方へ向けて洗い流されることとなり、スクラバ本体(26)の内壁(26a)に固体生成物が付着するのを防止することができる。

さらに、不活性ガス供給手段(34)から供給される不活性ガスによって、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)と内壁保護手段(32)によって形成された水膜(W)との間の空間が遮断されているので、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができる。

そして、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)にはテーパー部(30b)が設けられているので、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)とスクラバ本体(26)の内壁(26a)を流下する水膜(W)との間の距離を開けることができる。このため、水膜(W)から排ガス導入配管(30)の開口部(30a)へ向けた水分の移動距離が大きくなり、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)近傍の乾燥状態をより一層保ちやすくすることができ、固体生成物が排ガス導入配管(30)の開口部(30a)表面に付着・堆積するのを更に防止することができる。

続いて、入口スクラバ(12)に導入された排ガス(F)は、スプレーノズル(28)から噴射された霧状の薬液(アルカリ液、酸性液又は水)と接触することによって、排ガス(F)中の粉塵が微細液滴に接触して捕捉され水槽(24)へと送り込まれる。また、これと同時に排ガス(F)中の水溶性成分も薬液中に吸収除去される。

続いて、入口スクラバ(12)にて洗浄された低温湿潤の排ガス(F)は、洗浄ガス送給配管(18)を介してガス供給パイプ(52)へと送り込まれ、ガス供給パイプ(52)を上昇する際に周囲温度によって加熱され、十分予熱された時点でガス供給パイプ(52)の先端から排ガス分解処理室(56)内に放出される。十分予熱された後、ガス供給パイプ(52)の先端から排ガス処理塔本体(50)内に放出された排ガス(F)は、十分な高温を保っている天井付近の高温雰囲気および電熱ヒータ(54)に接触して直ちに熱酸化分解される。このようにして熱分解された排ガス(F)は、ガス排出部(58)から分解ガス送給配管(20)を経由して出口スクラバ(16)に導入される。

そして、出口スクラバ(16)に導入された排ガス(F)は、出口スクラバ(20)内を下側から上側に向けて通流する際、スプレーノズル(62)から噴射された霧状のアルカリ液、酸性液或いは水のような薬液による十分な薬液洗浄と温度低下がなされ、排気ファン(22)によって大気中へと放出される。

このように、本実施例の排ガス処理装置(10)では、入口スクラバ(12)に長時間排ガスを導入しても排ガス導入配管(30)が詰まるのを完全に防止することができるので、定期的に排ガス処理装置(10)を止めてメンテナンスする必要がなく、装置の稼働率を向上させることができる。

なお、上述の実施例では、入口スクラバ(12)の頂部に排ガス導入配管(30)の一端を挿入する例を示したが、排ガス導入配管(30)の一端をスクラバ本体(26)の上部側面から挿入するとともに、排ガス導入配管(30)の開口が下向きとなるよう開口部(30a)を略Ｌ字状に曲成するようにしてもよい。つまり、排ガス導入配管(30)が入口スクラバ(12)の上部に挿入され、入口スクラバ(12)内を排ガス(F)が流下できるのであれば、入口スクラバ(12)の上部における排ガス導入配管(30)の挿入位置や開口部(30a)の形状は如何なるものであってもよい。

また、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)を２重管(38)で構成するとともに、この２重管(38)の内部空間に電熱ヒータ(40)と熱電対(42)とからなる加熱手段(36)を配設する例を示したが、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)を単管で構成するとともに、この単管で構成された開口部(30a)の内周もしくは外周の少なくとも一方に加熱手段(36)を配設するようにしてもよい。つまり、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)ならびにその近傍が常に乾燥状態となるようにできるものであれば、開口部(30a)の形状や加熱手段(36)の設置位置は如何なるものであってもよい。

また、内壁保護手段(32)として、スクラバ本体(26)の内壁(26a)全周に設けられ且つ上面に開口が形成された内周溝(32a)と、この内周溝(32a)内に水を供給する給水口(32b)とで構成する例を示したが、この内壁保護手段(32)はスクラバ本体(26)の排ガス導入配管(30)の開口端に近接する位置から内壁(26a)全周に水膜(W)を流下することができるものであればその構成は如何なるものであってもよく、例えば、図示しないが、内周溝(32a)に換えて所定の間隔で孔を穿設した環状の管を取付けるようにしてもよい。

また、内壁保護手段(32)とスプレーノズル(28)との間におけるスクラバ本体(26)の内壁(26a)全周に亘って、その先端が水平或いは下向きに延ばされた邪魔板(図示せず)を配設するようにしてもよい。このような邪魔板を設けることによってスクラバ本体(26)の内壁(26a)を流下する水膜(W)と排ガス(F)との接触面積を増やすことができ、排ガス(F)中の粉塵を水膜(W)でより効果的に除去することができる。また、この邪魔板によってスクラバ本体(26)の内径が絞られるようになるので、スプレーノズル(28)から噴射された霧状の薬液のうち、充填物(46)に衝突して跳ね返り排ガス導入配管(30)の開口部(30a)へと向かう薬液の量を低減させることができる。

また、上述の実施例では、不活性ガス供給手段(34)をスクラバ本体(26)の側面に取付ける例を示したが、この不活性ガス供給手段(34)は、スクラバ本体(26)に取着した内壁保護手段(32)より上方に設けられ、スクラバ本体(26)内に乾燥した不活性ガスを供給することによって、排ガス導入配管(30)の開口部(30a)と水膜(W)との間の空間を当該不活性ガスで遮断できるのであれば、スクラバ本体(26)の天板に取付けるようにしてもよい。

さらに、排ガス処理塔(14)における排ガス(F)の分解方式として、電熱ヒータ(54)を用いる熱酸化分解方式のものを示したが、排ガス(F)の分解方式は触媒酸化燃焼や直接燃焼などであってもよい。つまり、入口スクラバ(12)にて洗浄された排ガス(F)を完全に分解できるものであれば、排ガス(F)の分解方式は如何なるものであってもよい。

そして、排ガス処理塔(14)の後に湿式の出口スクラバ(16)を設ける例を示したが、排ガス処理塔(14)の後に設ける除害装置は吸着剤を用いた乾式のものであってもよい。つまり、排ガス処理塔(14)で分解した排ガス(F)中の有害成分を完全に除害できるものであれば、排ガス処理塔(14)の後に設ける除害装置は如何なるものであってもよい。

本発明の一実施例の排ガス処理装置を示す概略図である。本発明の一実施例のスクラバにおける排ガス導入構造を示す断面図である。従来の排ガス処理装置を示す概略図である。従来のスクラバにおける排ガス導入構造を示す断面図である。

符号の説明

(10)・・・排ガス処理装置
(12)・・・スクラバ(入口スクラバ)
(14)・・・排ガス処理塔
(16)・・・出口スクラバ
(18)・・・洗浄ガス送給配管
(20)・・・分解ガス送給配管
(22)・・・排気ファン
(24)・・・水槽
(26)・・・スクラバ本体
(26a)・・・内壁
(28)・・・スプレーノズル
(30)・・・排ガス導入配管
(30a)・・・開口部
(30b)・・・テーパー部
(32)・・・内壁保護手段
(32a)・・・内周溝
(32b)・・・給水口
(32c)・・・開口
(34)・・・不活性ガス供給手段
(34a)・・・不活性ガス導入口
(34b)・・・ガス配管
(36)・・・加熱手段
(38)・・・２重管
(40)・・・電熱ヒータ
(42)・・・熱電対
(A)・・・排ガス導入構造
(F)・・・排ガス
(W)・・・水膜

Claims

スクラバ本体の内部に薬液を噴射するスプレーノズルが設けられたスクラバに排ガスを導入するための排ガス導入構造であって、
一端が前記スクラバ本体の上部に挿入され、前記スクラバ本体内に排ガスを導入する排ガス導入配管と、
前記スクラバ本体の内壁に設けられ、前記スクラバ本体の内壁全周に水膜を流下させる内壁保護手段と、
前記スクラバ本体の前記内壁保護手段より上側の位置に設けられ、前記スクラバ本体内に乾燥した不活性ガスを供給することによって、前記排ガス導入配管の開口部と前記水膜との間の空間を当該不活性ガスで遮断する不活性ガス供給手段と、
前記排ガス導入配管の開口部に取付けられ、前記排ガス導入配管の開口部近傍が乾燥状態となるように加熱する加熱手段とで構成されたことを特徴とする排ガス導入構造。
前記排ガス導入配管は、その内径が開口端に向けて漸次縮径していることを特徴とする請求項１に記載の排ガス導入構造
請求項１または２に記載の排ガス導入構造を有するスクラバと、前記スクラバで処理された排ガスを分解して無害化する排ガス処理塔とを具備することを特徴とする排ガス処理装置。