JP4430351B2 - Fluorine compound gas separation and purification equipment - Google Patents

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本発明は、パーフルオロカーボン等のフッ素化合物ガスの分離精製装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas such as perfluorocarbon.

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、SF等のパーフルオロカーボンが使用されている。これらのパー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パー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。 In the semiconductor manufacturing industry, perfluorocarbons such as CF 4 , C 2 F 6 , and SF 6 are used as an etching gas for a dry etching apparatus and a chamber cleaning gas for a CVD apparatus. Since these perfluorocarbons are very stable compounds and have a great influence on global warming, there is a concern about adverse environmental effects when released into the atmosphere. Therefore, these perfluorocarbons contained in the exhaust gas discharged from the semiconductor manufacturing process are preferably recovered or decomposed and released to the atmosphere.

ところが、パーフルオロカーボンは、加熱燃焼やプラズマ処理等によって分解させると、HFやSO等の有害物質を生じるため、大気放出するためにはそれを除害する必要があり、低コストでの除害も困難である。また、半導体製造工程等において実際に消費されるパーフルオロカーボンは、全体の30〜50%程度であることから、残りのパーフルオロカーボンを多量に含む排ガスを分解処理したのでは、まだ使用できるガスを分解してしまうのであり、エネルギー効率および資源効率が極めて悪い。そこで、このようなパーフルオロカーボンを多量に含む排ガスを分解処理するのではなく、効率的に回収する方法の開発に対する期待が高くなっている。 However, perfluorocarbons, when decomposed by heating the combustion or plasma treatment or the like, to produce the harmful substances such as HF and SO X, to atmospheric discharge must detoxify it, abatement at low cost It is also difficult. In addition, the perfluorocarbon actually consumed in the semiconductor manufacturing process etc. is about 30 to 50% of the total, so if exhaust gas containing a large amount of the remaining perfluorocarbon is decomposed, the gas that can still be used is decomposed. Energy efficiency and resource efficiency are extremely poor. Therefore, there is a high expectation for developing a method for efficiently recovering such an exhaust gas containing a large amount of perfluorocarbon instead of decomposing it.

ここで、上記のようなパーフルオロカーボンを回収する方法について、出願人が把握している先行技術文献として、下記のものがある。   Here, regarding the method for recovering the perfluorocarbon as described above, there are the following as prior art documents known to the applicant.

特開平3−135410号JP-A-3-135410 特開平8−240382号JP-A-8-240382

上記特許文献1に記載された方法は、2つの吸着塔を並列させて配置し、圧力スイング方式によりフッ素化合物ガスを吸着して回収するものである。このような吸着塔による吸着回収は、ガス状のフッ素化合物を吸着剤に吸着し、吸着能力が低下してきたらガス状で放出されたフッ素化合物ガスを回収する。このように、吸着剤による吸着でフッ素化合物を回収するため、吸着剤の吸着能力の低下が比較的はやく、比較的短期間ごとのメンテナンスが必要で、メンテナンスコストがかかるという問題がある。また、吸着ガスを脱着させた脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しやすく、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要が生じている。さらに、フッ素化合物をガス状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とする。このため、回収ガスを液状にして貯蔵すべく、多くの場合は冷凍機を別途併設する必要が生じている。このように、吸着方式による回収方法は、設備に要するコスト効率がよくないという問題が生じている。   In the method described in Patent Document 1, two adsorption towers are arranged in parallel, and a fluorine compound gas is adsorbed and recovered by a pressure swing method. In the adsorption recovery by such an adsorption tower, the gaseous fluorine compound is adsorbed on the adsorbent, and the fluorine compound gas released in the gaseous state is recovered when the adsorption capacity is lowered. As described above, since the fluorine compound is recovered by adsorption by the adsorbent, there is a problem that the adsorption capacity of the adsorbent is relatively low, maintenance is required for a relatively short period of time, and maintenance costs are required. In addition, an impurity gas such as a carrier gas is likely to be mixed into the desorption gas from which the adsorbed gas is desorbed, and a desorption gas purification device needs to be additionally provided. Furthermore, since the fluorine compound is recovered in a gaseous state, a large-capacity storage tank is required to store the recovered gas. For this reason, in order to store the recovered gas in a liquid state, in many cases, it is necessary to separately install a refrigerator. As described above, the recovery method using the adsorption method has a problem that the cost efficiency required for the equipment is not good.

一方、上記特許文献2に記載された方法は、沸点の異なる複数のガスが混じった混合ガスを複数の精留塔を直列配置することにより分離回収するものである。このように、精留塔による深冷分離による回収では、沸点の差を利用し、冷却によって液化した液体と残留気体とを分離することによりフッ素化合物を分離回収することが行なわれる。このため、深冷分離の際に十分液化しなかった微量のガスが残留気体に不純物として混入することがあり、比較的回収効率が悪いという問題がある。複数の精留塔を直列配置して沸点の異なる複数のガスを深冷分離する場合、精留塔による回収効率が悪いと、次の精留塔に高沸点のフッ素化合物ガスが混入して固化し、トラブルの原因となるおそれがある。また、分離回収処理しようとする排ガスの供給量に大きな変動があると、精留塔の運転条件にも変動をきたし、回収効率の低下を起こすことがあり、安定的な回収効率の実現という点にも課題が残されていた。   On the other hand, the method described in Patent Document 2 separates and recovers a mixed gas containing a plurality of gases having different boiling points by arranging a plurality of rectifying columns in series. As described above, in the recovery by the cryogenic separation using the rectification tower, the fluorine compound is separated and recovered by separating the liquid liquefied by cooling and the residual gas by utilizing the difference in boiling points. For this reason, there is a problem that a very small amount of gas that has not been sufficiently liquefied during the cryogenic separation may be mixed as impurities into the residual gas, resulting in relatively poor recovery efficiency. When multiple rectifying columns are arranged in series and multiple gases with different boiling points are cryogenically separated, if the recovery efficiency of the rectifying column is poor, a high boiling point fluorine compound gas is mixed into the next rectifying column and solidified. This may cause trouble. In addition, if there is a large fluctuation in the amount of exhaust gas supplied to be separated and recovered, the operating conditions of the rectification column may also change, leading to a decrease in recovery efficiency. There was still a problem.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高いフッ素化合物ガスの分離精製装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable high recovery rate, and has high equipment efficiency. The purpose of the present invention is to provide a fluorine compound gas separation and purification device with a long maintenance cycle and high cost performance.

上記目的を達成するため、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、沸点が異なる複数種類のフッ素化合物ガスを含む供給ガスからフッ素化合物ガスを分離精製する装置であって、
上記供給ガスに含まれるフッ素化合物ガスのうち、比較的高沸点の高沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第1精留塔と、
上記第1精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から、残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔と、
上記吸着塔から導出された気体から、上記高沸点フッ素化合物ガスよりも低沸点の低沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第2精留塔と
上記第1精留塔に導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔とを備え、
上記第2精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっていることを要旨とする。
In order to achieve the above object, the first fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention is an apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas from a supply gas containing a plurality of types of fluorine compound gases having different boiling points,
A first rectification column that separates a relatively high boiling high-boiling fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation, among the fluorine compound gases contained in the supply gas;
An adsorption tower for adsorbing and separating the remaining high-boiling fluorine compound gas from the top gas derived from the top of the first rectification tower;
A second rectifying column that separates a low-boiling point fluorine compound gas having a lower boiling point than the high-boiling point fluorine compound gas from the gas derived from the adsorption tower as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation ;
A pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the first rectification tower,
The gist is that the liquefied gas supplied as a cold source to the second rectification column is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower .

また、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、沸点が異なる複数種類のフッ素化合物ガスを含む供給ガスからフッ素化合物ガスを分離精製する装置であって、
上記複数種類のフッ素ガス化合物のうちいずれか所定のフッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する精留塔と、
上記精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から残留した上記所定のフッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔とを含んで分離精製手段が構成され、
上記分離精製手段が上記複数種類のフッ素化合物ガスのそれぞれに対応して複数組設けられ
上記分離精製手段は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものから順に、低沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものが直列状に配され、
最も高沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、
最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっていることを要旨とする。
The second fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention is an apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas from a supply gas containing a plurality of types of fluorine compound gases having different boiling points,
A rectifying column that separates any predetermined fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation of the plurality of types of fluorine gas compounds;
A separation and purification means comprising an adsorption tower that adsorbs and separates the predetermined fluorine compound gas remaining from the top gas derived from the top of the rectification tower,
A plurality of sets of the separation and purification means are provided corresponding to each of the plurality of types of fluorine compound gas ,
In the separation and purification means, in order from the one for separating and purifying the relatively high boiling point fluorine compound gas, the one for separating and purifying the low boiling point fluorine compound gas is arranged in series,
It further comprises a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the rectifying tower that cryogenically separates the highest boiling point fluorine compound gas,
The gist is that the liquefied gas supplied as a cold source to the rectification column for cryogenic separation of the fluorine compound gas having the lowest boiling point is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower .

すなわち、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、まず、フッ素化合物ガスを第1精留塔および第2精留塔で深冷分離により塔底部の液体として分離し、上記第1精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から、残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離する。このように、深冷分離で残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべて高沸点フッ素化合物ガスの回収効率が格段に向上する。特に、高沸点フッ素化合物ガスの深冷分離は、低沸点フッ素化合物ガスに比べて分離精度が低くなるため、吸着塔による残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、高沸点フッ素化合物ガスが完全に分離除去されたガスが第2精留塔に導入され、ここで低沸点化合物ガスの深冷分離が行なわれるため、第2精留塔の塔底部の液体として分離される低沸点フッ素化合物ガスに高沸点フッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される低沸点フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。また、吸着塔によって残留した高沸点フッ素化合物ガスを完全に除去するため、第2精留塔や配管内に高沸点フッ素ガスが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって精留塔の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離し、フッ素化合物ガスを液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。また、吸着塔は、深冷分離による残留フッ素化合物ガスを吸着するため、従来の吸着塔だけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。
また、上記第1精留塔に導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、上記第2精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっているため、ガスの利用効率に優れる。例えば、上記第2精留塔の寒冷源として液化した窒素ガスを使用することにより、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を第2精留塔の寒冷源とすることにより、十分な低温でフッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
That is , the first fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention first separates the fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation in the first rectification column and the second rectification column. The residual high-boiling fluorine compound gas is adsorbed and separated from the top gas derived from the top of the rectification column by an adsorption tower. Thus, since the high-boiling point fluorine compound gas remaining in the cryogenic separation is adsorbed and separated by the adsorption tower, the recovery efficiency of the high-boiling point fluorine compound gas is remarkably improved as compared with the recovery by the cryogenic separation alone. Particularly, the cryogenic separation of the high-boiling fluorine compound gas has a lower separation accuracy than the low-boiling fluorine compound gas, so that the recovery efficiency is drastically increased by the adsorption separation of the residual portion by the adsorption tower. Then, the gas from which the high-boiling point fluorine compound gas has been completely separated and removed is introduced into the second rectifying column, where the low-boiling point compound gas is subjected to cryogenic separation, so that the liquid at the bottom of the second rectifying column is liquid. As a result, the high-boiling point fluorine compound gas is hardly mixed in the low-boiling point fluorine compound gas, and the purity of the recovered low-boiling point fluorine compound gas is greatly improved. Further, since the high-boiling fluorine compound gas remaining by the adsorption tower is completely removed, it is possible to prevent troubles caused by the high-boiling fluorine gas mixed into the second rectifying tower and the piping and solidifying. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the rectification column vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since the fluorine compound gas is separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and the fluorine compound gas is recovered in a liquid state, a large-capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it. In addition, because the adsorption tower adsorbs residual fluorine compound gas by cryogenic separation, the desorption cycle can be greatly extended and the life of the adsorbent can be extended compared to the conventional collection using only the adsorption tower, greatly increasing the maintenance cost. You can save. In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.
The liquefaction is further provided with a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the supply gas introduced into the first rectification tower, and is supplied as a cold source to the second rectification tower. Since the gas is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower, the gas utilization efficiency is excellent. For example, by using liquefied nitrogen gas as a cooling source for the second rectification tower, it does not contain moisture or carbon dioxide, so it can be used as a desorption gas without pretreatment. large. In addition, by using liquefied nitrogen as a cooling source for the second rectification column, the fluorine compound gas can be cryogenically separated at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

上記第1のフッ素化合物ガスの分離精製装置において、上記吸着塔に吸着された高沸点フッ素化合物ガスを脱着した脱着ガスを上記第1精留塔に対して供給するようになっている場合には、脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しても、吸着分離された高沸点フッ素化合物ガスが改めて第1精留塔に供給されて深冷分離されるため、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要がなくなる。また、フッ素化合物ガスが第1精留塔の塔底部から必ず液状で回収されるため、製品ガスの回収ラインを重複して設ける必要がなく、回収ガス貯蔵用の大容量タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。
In the first fluorine compound gas separation and purification apparatus, when a desorption gas desorbed from the high boiling point fluorine compound gas adsorbed on the adsorption tower is supplied to the first rectification tower. Even if an impure gas such as a carrier gas is mixed in the desorption gas, the high-boiling fluorine compound gas separated by adsorption is supplied again to the first rectification column and is subjected to cryogenic separation. Eliminates the need for a new location. In addition, since the fluorine compound gas is always recovered in liquid form from the bottom of the first rectification column, there is no need to provide duplicate product gas recovery lines, no large capacity tank for storing recovered gas, There is no need to install a refrigerator.

上記第1のフッ素化合物ガスの分離精製装置において、上記供給ガスがフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを含み、上記第2精留塔に対して寒冷源としてフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを液化して供給するようになっている場合には、装置の系内にフッ素化合物ガス利用設備に使用されるガスとフッ素化合物ガス以外のガスが侵入しないため、系内雰囲気の維持管理がしやすくなる。また、この場合において、上記フッ素化合物ガス利用設備に使用されるガスが窒素ガスである場合には、液化窒素が第2精留塔の寒冷源となり、十分な低温で低沸点フッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
In the first fluorine compound gas separation and purification apparatus, the supply gas contains a carrier gas used in the fluorine compound gas utilization facility, and serves as a cold source for the second rectification tower. When the carrier gas to be used is liquefied and supplied, the gas used in the fluorine compound gas utilization equipment and the gas other than the fluorine compound gas do not enter the system of the apparatus, so the atmosphere in the system It becomes easy to maintain. In this case, when the gas used in the fluorine compound gas utilization facility is nitrogen gas, the liquefied nitrogen serves as a cooling source for the second rectification column, and the low boiling point fluorine compound gas is deepened at a sufficiently low temperature. Cold separation is possible, and sufficient recovery efficiency can be secured.

また、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、まず、フッ素化合物ガスを精留塔で深冷分離により塔底部の液体として分離し、上記精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から、残留したフッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離する。このように、深冷分離で残留したフッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべてフッ素化合物ガスの回収効率が格段に向上する。特に、高沸点フッ素化合物ガスの深冷分離は、低沸点フッ素化合物ガスに比べて分離精度が低くなるため、吸着塔による残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、高沸点フッ素化合物ガスが完全に分離除去されたガスが次の精留塔に導入され、ここで低沸点化合物ガスの深冷分離が行なわれるため、次の精留塔の塔底部の液体として分離される低沸点フッ素化合物ガスに高沸点フッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される低沸点フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。また、吸着塔によって残留した高沸点フッ素化合物ガスを完全に除去するため、次の精留塔や配管内に高沸点フッ素ガスが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって精留塔の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離し、フッ素化合物ガスを液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。また、吸着塔は、深冷分離による残留フッ素化合物ガスを吸着するため、従来の吸着塔だけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。
また、上記分離精製手段は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものから順に、低沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものが直列状に配されているため、高沸点のフッ素化合物ガスから順次低沸点のフッ素化合物ガスを効率よく分離回収することができる。また、各精留塔での深冷分離において、1つ前の精留塔で深冷分離されずに残留したフッ素化合物ガスが吸着塔で吸着分離されるため、1つ前の高沸点側のフッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される各フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。
さらに、最も高沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっているため、ガスの利用効率に優れる。例えば、上記寒冷源として液化した窒素ガスを使用することにより、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔の寒冷源とすることにより、十分な低温でフッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
In the second fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention, the fluorine compound gas is first separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation in the rectification column, and is derived from the top of the rectification column. The remaining fluorine compound gas is adsorbed and separated from the top gas by an adsorption tower. Thus, since the fluorine compound gas remaining in the cryogenic separation is adsorbed and separated by the adsorption tower, the recovery efficiency of the fluorine compound gas is remarkably improved as compared with the recovery by only the cryogenic separation. Particularly, the cryogenic separation of the high-boiling fluorine compound gas has a lower separation accuracy than the low-boiling fluorine compound gas, so that the recovery efficiency is drastically increased by the adsorption separation of the residual portion by the adsorption tower. Then, the gas from which the high-boiling fluorine compound gas has been completely separated and removed is introduced into the next rectification column, where the low-boiling compound gas is subjected to cryogenic separation, so that the liquid at the bottom of the next rectification column As a result, the high-boiling point fluorine compound gas is hardly mixed in the low-boiling point fluorine compound gas, and the purity of the recovered low-boiling point fluorine compound gas is greatly improved. Further, since the high-boiling fluorine compound gas remaining by the adsorption tower is completely removed, it is possible to prevent the occurrence of troubles due to the high-boiling fluorine gas mixed into the next rectification tower or piping and solidifying. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the rectification column vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since the fluorine compound gas is separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and the fluorine compound gas is recovered in a liquid state, a large-capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it. In addition, because the adsorption tower adsorbs residual fluorine compound gas by cryogenic separation, the desorption cycle can be greatly extended and the life of the adsorbent can be extended compared to the conventional collection using only the adsorption tower, greatly increasing the maintenance cost. You can save. In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.
In addition, since the separation and purification means are arranged in series in order to separate and purify the low-boiling fluorine compound gas in order from the separation and purification of the relatively high-boiling fluorine compound gas, the high-boiling fluorine compound The low boiling point fluorine compound gas can be efficiently separated and recovered from the gas. Further, in the cryogenic separation in each rectifying column, the fluorine compound gas remaining without being subjected to the cryogenic separation in the previous rectifying column is adsorbed and separated in the adsorption tower. The fluorine compound gas is hardly mixed, and the purity of each recovered fluorine compound gas is greatly improved.
Furthermore, the apparatus further comprises a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the rectification tower that performs cryogenic separation of the fluorine compound gas having the highest boiling point. Since the liquefied gas supplied as a cold source to the rectifying column for cryogenic separation of the fluorine compound gas is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower, the gas utilization efficiency is excellent. For example, by using liquefied nitrogen gas as the cold source, since it originally does not contain moisture, carbon dioxide, etc., it can be used as a desorption gas without pretreatment, and there is a great facility merit. In addition, by using liquefied nitrogen as a cold source for a rectification tower that deeply separates the fluorine compound gas having the lowest boiling point, the fluorine compound gas can be deeply cooled at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

上記第のフッ素化合物ガスの分離精製装置において、上記吸着塔に吸着されたフッ素化合物ガスを脱着した脱着ガスを、直前の精留塔に対して供給するようになっている場合には、脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しても、吸着分離された高沸点フッ素化合物ガスが改めて直前の精留塔に供給されて深冷分離されるため、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要がなくなる。また、フッ素化合物ガスが必ず直前の精留塔の塔底部から液状で回収されるため、製品ガスの回収ラインを重複して設ける必要がなく、回収ガス貯蔵用の大容量タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。
In the second apparatus for separating and purifying fluorine compound gas, when the desorption gas obtained by desorbing the fluorine compound gas adsorbed on the adsorption tower is supplied to the immediately preceding rectification tower, the desorption is performed. Even if an impurity gas such as carrier gas is mixed in the gas, the high-boiling fluorine compound gas separated by adsorption is supplied again to the rectifying tower immediately before it is cryogenically separated, so a desorption gas purification device is additionally provided. There is no need. In addition, since the fluorine compound gas is always recovered in liquid form from the bottom of the rectifying column immediately before, it is not necessary to provide duplicate product gas recovery lines, and no large capacity tank for storing recovered gas is required. There is no need to install a refrigerator.

上記第のフッ素化合物ガスの分離精製装置において、上記供給ガスがフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを含み、上記各分離精製手段の精留塔のうち、最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源としてフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを液化して供給するようになっている場合には、装置の系内にフッ素化合物ガス利用設備に使用されるガスとフッ素化合物ガス以外のガスが侵入しないため、系内雰囲気の維持管理がしやすくなる。また、この場合において、上記フッ素化合物ガス利用設備に使用されるが窒素ガスである場合には、液化窒素が最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔の寒冷源となり、十分な低温で低沸点フッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
In the second fluorine compound gas separation and purification apparatus, the supply gas contains a carrier gas used in a fluorine compound gas utilization facility, and the fluorine compound gas having the lowest boiling point among the rectification columns of the separation and purification means. If the carrier gas used in the fluorine compound gas utilization facility is liquefied and supplied to the rectification column that performs cryogenic separation , the fluorine compound gas is used in the system. Since gases other than the gas used for the facility and the fluorine compound gas do not enter, maintenance and management of the system atmosphere is facilitated. Further, in this case, when nitrogen gas is used, the liquefied nitrogen serves as a cold source for a rectifying column that deeply separates the fluorine compound gas having the lowest boiling point, and is sufficient. The low boiling point fluorine compound gas can be cryogenic separated at a low temperature, and sufficient recovery efficiency can be secured.

つぎに、本発明のフッ素化合物ガスの分離精製装置を実施するための最良の形態を説明する。   Next, the best mode for carrying out the fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention will be described.

図1は、本発明の一実施例のフッ素化合物ガスの分離精製装置を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas according to an embodiment of the present invention.

この装置は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスであるSF(沸点:−30〜40℃)と、比較的低沸点のフッ素化合物ガスであるCF(沸点:−150〜160℃)およびNを含む混合ガスを供給ガスとし、この混合ガスからSFおよびCFを分離精製するものである。 This apparatus includes SF 6 (boiling point: −30 to 40 ° C.) which is a fluorine compound gas having a relatively high boiling point, CF 4 (boiling point: −150 to 160 ° C.) which is a fluorine compound gas having a relatively low boiling point, and N A mixed gas containing 2 is used as a supply gas, and SF 6 and CF 4 are separated and purified from this mixed gas.

この装置は、上記供給ガスに含まれるフッ素化合物ガスのうち、比較的高沸点のSFを深冷分離により塔底部の液体として分離する第1精留塔1と、上記第1精留塔1の塔頂部から導出された頂部気体から残留したSFを吸着分離する吸着塔3a,3bと、上記吸着塔3a,3bから導出されたガスから、上記SFよりも低沸点のCFを深冷分離により塔底部の液体として分離する第2精留塔2とを備えている。 This apparatus includes a first rectifying column 1 that separates SF 6 having a relatively high boiling point from a fluorine compound gas contained in the supply gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation, and the first rectifying column 1. From the adsorption towers 3a and 3b for adsorbing and separating the remaining SF 6 from the top gas derived from the top of the column, and from the gas derived from the adsorption towers 3a and 3b, CF 4 having a boiling point lower than that of the SF 6 is deepened. And a second rectifying column 2 that separates as a liquid at the bottom of the column by cold separation.

図において、4は緩衝タンクであり、供給ガスが導入されて一時的に保留され、半導体製造装置等から排出される供給ガスの圧力変動を緩衝する。5は圧縮機であり、上記緩衝タンク4から導出された供給ガスを所定の圧力まで昇圧させる。6は冷却器であり、圧縮機5で昇圧されて昇温された供給ガスを常温付近まで水冷する。   In the figure, reference numeral 4 denotes a buffer tank, which temporarily holds a supply gas introduced therein and buffers pressure fluctuations of the supply gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus or the like. Reference numeral 5 denotes a compressor which raises the supply gas derived from the buffer tank 4 to a predetermined pressure. Reference numeral 6 denotes a cooler that cools the supply gas that has been pressurized by the compressor 5 and raised in temperature to near room temperature.

7a,7bは前処理塔であり、常温付近まで冷却された供給ガスから、後の深冷分離で固化する成分であるHOおよびCOを吸着除去する。この前処理塔7a,7bには、吸着剤として、例えば、COの吸着能力に優れた合成ゼオライト等を用いることができるが、これに限定するものではない。 7a and 7b are pretreatment towers that adsorb and remove H 2 O and CO 2 which are components to be solidified in the subsequent cryogenic separation from the supply gas cooled to near room temperature. In the pretreatment towers 7a and 7b, as an adsorbent, for example, synthetic zeolite or the like excellent in CO 2 adsorption ability can be used, but the present invention is not limited to this.

上記前処理塔7a,7bは、この例では2塔一組で構成され、一方が常温の供給ガスが流通されて水分等の吸着を行なっている間、他方は高温の脱着ガスが流通されて吸着された水分等の脱着が行なわれるサーマルスイング式の吸着塔である。図において、9は供給ガスを各前処理塔7a,7bに流通させる供給ガス路であり、10a,10bは脱着ガスを各前処理塔7a,7bに流通させる脱着ガス路である。上記供給ガス路9および脱着ガス路10a,10bには、2塔の前処理塔7a,7bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the pretreatment towers 7a and 7b are composed of a set of two towers, one of which is supplying a desorption gas of high temperature while the other is receiving a supply gas at normal temperature and adsorbing moisture and the like. It is a thermal swing type adsorption tower in which desorption of adsorbed moisture and the like is performed. In the figure, reference numeral 9 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to the pretreatment towers 7a and 7b, and reference numerals 10a and 10b denote desorption gas passages for supplying the desorption gas to the pretreatment towers 7a and 7b. The supply gas passage 9 and the desorption gas passages 10a and 10b are provided with valves (not shown) that are controlled to be opened and closed alternately in the two pretreatment towers 7a and 7b.

脱着ガス路10aは、前処理塔7a,7bに脱着ガスを導入するものであり、第2精留塔2の塔頂に接続された塔頂ガス排出路13が接続され、第2精留塔2の塔頂から導出された窒素ガスを再生ヒータ11で加熱して脱着ガスとして導入する。上記塔頂ガス排出路13には、再生ヒータ11をバイパスするバイパス路14が設けられており、脱着後の塔内の冷却の際には、バイパス路14を介して加熱しない窒素ガスを導入するようになっている。また、脱着ガス路10bは、上記脱着ガス路10aから導入されて塔内を流通した脱着ガスを放出する放出路12が接続されている。   The desorption gas path 10a introduces desorption gas into the pretreatment towers 7a and 7b, and is connected to the tower top gas discharge path 13 connected to the tower top of the second rectification tower 2 so that the second rectification tower The nitrogen gas derived from the top of the second column is heated by the regenerative heater 11 and introduced as a desorption gas. The tower top gas discharge passage 13 is provided with a bypass passage 14 that bypasses the regenerative heater 11, and nitrogen gas that is not heated is introduced through the bypass passage 14 when the tower is cooled after desorption. It is like that. The desorption gas path 10b is connected to a discharge path 12 through which the desorption gas introduced from the desorption gas path 10a and circulated in the tower is discharged.

8は第1熱交換器であり、上記前処理塔7a,7bでHOおよびCOが吸着除去された供給ガスを第1精留塔1に導入する際に冷却する。この第1熱交換器8により、供給ガスはSFの沸点である−30〜40℃近傍まで冷却される。 Reference numeral 8 denotes a first heat exchanger, which is cooled when the feed gas from which H 2 O and CO 2 have been adsorbed and removed by the pretreatment towers 7 a and 7 b is introduced into the first fractionator 1. By this first heat exchanger 8, the supply gas is cooled to around −30 to 40 ° C., which is the boiling point of SF 6 .

上記第1精留塔1は、塔頂付近に設けられた凝縮器15と、塔中腹部の精留部16と、塔底部のヒータ17とを備えて構成されている。上記凝縮器15は、冷凍機ユニット18の寒冷源により、塔頂部の供給ガスをSFの沸点以下である−30〜40℃まで冷却し、供給ガス中高沸点のSFを液化する。上記精留部16は、上記凝縮器15で液化された液状のSFが塔内を流下する際に供給ガスと気液接触してガス状のSFを液化させて深冷分離し、流下させる。上記ヒータ17は、塔内を流下して塔底部に混入しようとする低沸点成分を加熱して気化させ、塔底部の高沸点成分の純度を向上する。 The first rectifying column 1 includes a condenser 15 provided near the top of the column, a rectifying unit 16 in the middle of the column, and a heater 17 at the bottom of the column. The condenser 15 cools the supply gas at the top of the tower to −30 to 40 ° C., which is not higher than the boiling point of SF 6 , by the cold source of the refrigerator unit 18, and liquefies the high boiling SF 6 in the supply gas. When the liquid SF 6 liquefied by the condenser 15 flows down in the tower, the rectifying unit 16 makes gas-liquid contact with the supply gas to liquefy the gaseous SF 6 and perform deep cooling separation. Let The heater 17 heats and vaporizes the low boiling point component that flows down the tower and mixes into the bottom of the tower, thereby improving the purity of the high boiling point component at the bottom of the tower.

上記第1精留塔1の底部には、深冷分離されて塔底部に溜まった液状のSFを製品SFとして回収する回収路19が接続されている。一方、上記第1精留塔1の頂部には、SFが深冷分離されて残った供給ガスが導出される導出路20が接続されている。上記導出路20は、第1熱交換器8を経由して、ここで第1精留塔1に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。また、上記導出路20の下流端は、吸着塔3a,3bに接続されている。 Connected to the bottom of the first rectifying column 1 is a recovery path 19 for recovering the liquid SF 6 that has been deeply cooled and collected at the bottom of the column as a product SF 6 . On the other hand, a lead-out path 20 through which the supply gas remaining after the SF 6 is cryogenically separated is led to the top of the first rectifying column 1. The lead-out path 20 exchanges heat with the supply gas introduced into the first fractionator 1 via the first heat exchanger 8. Further, the downstream end of the lead-out path 20 is connected to the adsorption towers 3a and 3b.

上記吸着塔3a,3bは、第1精留塔1の塔頂部から導出された供給ガスから、第1精留塔1による深冷分離で完全に分離されずに残存したSFを吸着除去する。この吸着塔3a,3bには、吸着剤として、例えば、SFの吸着能力に優れたモレキュラーシーブや活性炭等の吸着剤を好適に用いることができるが、これに限定するものではなく、各種の吸着剤を用いることが可能である。 The adsorption towers 3a and 3b adsorb and remove SF 6 remaining without being completely separated by the cryogenic separation by the first rectification tower 1 from the supply gas derived from the top of the first rectification tower 1. . In the adsorption towers 3a and 3b, as the adsorbent, for example, an adsorbent such as molecular sieve or activated carbon excellent in the adsorption ability of SF 6 can be suitably used. It is possible to use an adsorbent.

上記吸着塔3a,3bは、この例では2塔一組で構成され、一方が高圧の供給ガスが流通されて吸着を行なっている間、他方は真空ポンプ21で常圧から減圧状態に維持されて吸着物質の脱着が行なわれる圧力スイング式の吸着塔である。図において、22は供給ガスを各吸着塔3a,3bに流通させる供給ガス路であり、23は真空ポンプ21に接続されて脱着ガスを排出する脱着ガス路である。上記供給ガス路22および脱着ガス路23には、2塔の吸着塔3a,3bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the adsorption towers 3a and 3b are composed of a set of two towers. While one of the adsorption towers 3a and 3b is adsorbed by circulating a high-pressure supply gas, the other is maintained by the vacuum pump 21 from the normal pressure to the reduced pressure state. This is a pressure swing type adsorption tower in which desorption of adsorbed material is performed. In the figure, reference numeral 22 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to the adsorption towers 3a and 3b, and reference numeral 23 denotes a desorption gas passage which is connected to the vacuum pump 21 and discharges the desorption gas. The supply gas passage 22 and the desorption gas passage 23 are provided with valves (not shown) that are controlled to be opened and closed alternately in the two adsorption towers 3a and 3b.

脱着ガス路23には、真空ポンプ21が設けられた回収路24が接続されている。上記回収路24の下流端は緩衝タンク4に接続され、上記吸着塔3a,3bに吸着されたSFが脱着された脱着ガスを上記第1精留塔1に対して再び供給するようになっている。 A recovery path 24 provided with a vacuum pump 21 is connected to the desorption gas path 23. The downstream end of the recovery path 24 is connected to the buffer tank 4, and the desorption gas from which the SF 6 adsorbed by the adsorption towers 3a and 3b is desorbed is supplied again to the first rectification tower 1. ing.

このようにすることにより、脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しても、吸着分離されたSFが改めて第1精留塔1に供給されて深冷分離されるため、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要がなくなる。また、SFが、必ず第1精留塔1の塔底部から液状で回収されるため、製品ガスの回収ラインを重複して設ける必要がなく、回収ガス貯蔵用の大容量タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。 By doing so, even if an impurity gas such as a carrier gas is mixed in the desorption gas, the adsorbed and separated SF 6 is supplied again to the first rectifying column 1 and is subjected to cryogenic separation. There is no need to install a separate purification device. Further, since SF 6 is always recovered in liquid form from the bottom of the first rectifying column 1, there is no need to provide duplicate product gas recovery lines, and no large capacity tank for storing recovered gas is required. There is no need to install a refrigerator.

上記回収路24には、真空ポンプ21をバイパスするバイパス路25が設けられている。   The recovery path 24 is provided with a bypass path 25 that bypasses the vacuum pump 21.

26は第2熱交換器であり、上記吸着塔3a,3bでSFが吸着除去された供給ガスを第2精留塔2に導入する際に冷却する。この第2熱交換器26により、供給ガスはCFの沸点である−150〜160℃近傍まで冷却される。 Reference numeral 26 denotes a second heat exchanger, which is cooled when the supply gas from which SF 6 has been adsorbed and removed by the adsorption towers 3 a and 3 b is introduced into the second rectification tower 2. By this second heat exchanger 26, the supply gas is cooled to around −150 to 160 ° C., which is the boiling point of CF 4 .

上記第2精留塔2は、塔頂付近に設けられた凝縮器27と、塔中腹部の精留部28と、塔底部のヒータ29とを備えて構成されている。上記凝縮器27は、液化したキャリアガスである液体窒素の供給路30が接続され、上記液体窒素の寒冷源により、塔頂部の供給ガスをCFの沸点以下である−150〜160℃まで冷却し、供給ガス中低沸点のCFを液化する。上記精留部28は、上記凝縮器27で液化された液状のCFが塔内を流下する際に供給ガスと気液接触してガス状のCFを液化させて深冷分離し、流下させる。上記ヒータ29は、塔内を流下して塔底部に混入しようとする低沸点成分を加熱して気化させ、塔底部の高沸点成分の純度を向上する。 The second rectifying tower 2 includes a condenser 27 provided near the top of the tower, a rectifying section 28 in the middle of the tower, and a heater 29 at the bottom of the tower. The condenser 27 is connected to a supply path 30 of liquid nitrogen which is a liquefied carrier gas, and the supply gas at the top of the tower is cooled to −150 to 160 ° C. which is lower than the boiling point of CF 4 by the cold source of liquid nitrogen. Then, CF 4 having a low boiling point in the supply gas is liquefied. When the liquid CF 4 liquefied by the condenser 27 flows down in the tower, the rectifying unit 28 is in gas-liquid contact with the supply gas to liquefy the gaseous CF 4 and perform cryogenic separation. Let The heater 29 heats and vaporizes the low boiling point component that flows down in the tower and enters the bottom of the tower, thereby improving the purity of the high boiling point component at the bottom of the tower.

上記第2精留塔2の底部には、深冷分離されて塔底部に溜まった液状のCFを製品CFとして回収する回収路71が接続されている。一方、上記第2精留塔2の頂部には、CFが深冷分離されて残ったキャリアガスである窒素ガスが気化された窒素ガスとが導出される塔頂ガス排出路13が接続されている。 Connected to the bottom of the second rectifying column 2 is a recovery path 71 for recovering the liquid CF 4 that has been cryogenically separated and collected at the bottom of the column as a product CF 4 . On the other hand, a top gas discharge passage 13 is connected to the top of the second rectifying column 2 through which nitrogen gas obtained by evaporating nitrogen gas, which is a carrier gas remaining after cryogenic separation of CF 4 , is derived. ing.

上記塔頂ガス排出路13は、第2熱交換器26を経由して、ここで第2精留塔2に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。一方、上記凝縮器27に導入された液体窒素は凝縮により冷熱を奪われて気化し、排出路70から排出される。この排出路70は、第2熱交換器26を経由して、ここで第2精留塔2に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。また、上記排出路70の下流端は、第2精留塔2の塔頂部からキャリアガスが排出される塔頂ガス排出路13に接続され、これらの窒素ガスがここで合流する。また、上記塔頂ガス排出路13の下流端は、上述したように、前処理塔7a,7bの脱着ガス路10aに接続されている。   The tower top gas discharge passage 13 exchanges heat with the supply gas introduced into the second fractionator 2 via the second heat exchanger 26. On the other hand, the liquid nitrogen introduced into the condenser 27 is vaporized by being deprived of cold by condensation, and is discharged from the discharge passage 70. This discharge path 70 is subjected to heat exchange with the supply gas introduced into the second fractionator 2 through the second heat exchanger 26. Further, the downstream end of the discharge passage 70 is connected to a tower top gas discharge passage 13 through which the carrier gas is discharged from the top of the second rectifying tower 2, and these nitrogen gases merge here. The downstream end of the tower top gas discharge passage 13 is connected to the desorption gas passage 10a of the pretreatment towers 7a and 7b as described above.

このように、上記第2精留塔2に対して寒冷源として液化したキャリアガスである液体窒素を供給するようになっているため、装置の系内にキャリアガスとフッ素化合物ガス以外のガスが侵入しないため、系内雰囲気の維持管理がしやすくなる。そして、第2精留塔2の塔頂ガスであるキャリアガスも、凝縮器27に寒冷源として供給された液化窒素も、前処理塔7a,7bの脱着ガスとして利用でき、ガスの利用効率に優れる。この窒素ガスは、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を第2精留塔2の寒冷源とすることにより、十分な低温でCFを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。 As described above, liquid nitrogen, which is a carrier gas liquefied as a cold source, is supplied to the second rectifying column 2, so that a gas other than the carrier gas and the fluorine compound gas is present in the system of the apparatus. Since it does not invade, it becomes easier to maintain and manage the atmosphere in the system. The carrier gas that is the top gas of the second fractionator 2 and the liquefied nitrogen supplied as a cold source to the condenser 27 can be used as the desorption gas of the pretreatment towers 7a and 7b. Excellent. Since this nitrogen gas originally does not contain moisture, carbon dioxide and the like, it can be used as a desorption gas without pretreatment, and has a great merit in terms of equipment. In addition, by using liquefied nitrogen as a cold source for the second rectification column 2, CF 4 can be subjected to deep cold separation at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

以上のように、上記フッ素化合物ガスの分離精製装置によれば、深冷分離で残留したSFを吸着塔3a,3bで吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべてSFの回収効率が格段に向上する。特に、SFの深冷分離は、より低沸点のCF等に比べて分離精度が低くなるため、吸着塔3a,3bによる残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、SFが完全に分離除去されたガスが第2精留塔2に導入され、ここでCFの深冷分離が行なわれるため、第2精留塔2の塔底部の液体として分離されるCFに高沸点のSFが混入することがほとんどなくなり、回収されるCFの純度が大幅に向上する。 As described above, according to the apparatus for separating and purifying the fluorine compound gas, for adsorbing separating SF 6 remaining in the cryogenic separation adsorption tower 3a, at 3b, the recovery of SF 6 as compared with the recovery by only the cryogenic separation Efficiency is greatly improved. Particularly, since the cryogenic separation of SF 6 has a lower separation accuracy than CF 4 or the like having a lower boiling point, the recovery efficiency is remarkably increased by the adsorption separation of the residual components by the adsorption towers 3a and 3b. Then, the gas from which SF 6 has been completely separated and removed is introduced into the second rectification column 2, where CF 4 is subjected to cryogenic separation, so that it is separated as a liquid at the bottom of the second rectification column 2. that CF 4 SF 6 in a high boiling point almost no be mixed in, the purity of the CF 4 being recovered is significantly improved.

また、吸着塔3a,3bによって残留したSFを完全に除去するため、第2精留塔2や配管内にSFが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって第1および第2精留塔1,2の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、SFおよびCFを深冷分離によりいずれも塔底部の液体として分離して液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。また、吸着塔3a,3bは、深冷分離による残留SFを吸着するため、従来の吸着塔3a,3bだけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。 In addition, since the SF 6 remaining by the adsorption towers 3a and 3b is completely removed, it is possible to prevent troubles caused by the SF 6 being mixed into the second rectifying tower 2 and the piping and solidifying. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the first and second rectification columns 1 and 2 vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since SF 6 and CF 4 are both separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and recovered in liquid form, a large capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it. Further, since the adsorption towers 3a and 3b adsorb the residual SF 6 by the cryogenic separation, the desorption cycle can be greatly extended and the life of the adsorbent can be extended as compared with the recovery by the conventional adsorption towers 3a and 3b alone. Maintenance costs can be greatly reduced.

このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。   In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.

図2は、本発明の第2の実施例のフッ素化合物ガスの分離精製装置を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing an apparatus for separating and purifying fluorine compound gas according to a second embodiment of the present invention.

この装置は、沸点が異なる3種類のフッ素化合物ガスおよびキャリアガスを含む混合ガスを供給ガスとし、この混合ガスから各フッ素化合物ガスを分離精製するものである。   This apparatus uses a mixed gas containing three types of fluorine compound gases and carrier gases having different boiling points as a supply gas, and separates and purifies each fluorine compound gas from this mixed gas.

この例の供給ガスは、上記フッ素化合物ガスとして、最も高沸点のSF(沸点:−30〜40℃)、次に沸点の高いC(沸点:−80〜90℃)、最も低沸点のCF(沸点:−150〜160℃)を含み、キャリアガスとしてNが含まれている。 The supply gas in this example is SF 6 having the highest boiling point (boiling point: −30 to 40 ° C.), C 2 F 6 having the next highest boiling point (boiling point: −80 to 90 ° C.), and the lowest as the fluorine compound gas. It contains CF 4 having a boiling point (boiling point: −150 to 160 ° C.) and N 2 as a carrier gas.

上記分離精製装置は、上記3種類のフッ素ガス化合物のうちいずれか所定のフッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する精留塔(図示の符号34,35,36)と、上記精留塔の塔頂部からそれぞれ導出された頂部気体から残留した上記所定のフッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔(図示の符号37a,37b,38a,38b,39a,39b)とを含んで分離精製手段が構成されている(図示の符号31,32,33)。そして、上記分離精製手段が、上記3種類のフッ素化合物ガスのそれぞれに対応して3組設けられている。   The separation and purification apparatus includes a rectifying column (denoted by reference numerals 34, 35, and 36 in the drawing) that separates a predetermined fluorine compound gas from the three types of fluorine gas compounds as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation, Separation and purification including adsorption towers (denoted by reference numerals 37a, 37b, 38a, 38b, 39a, and 39b) that adsorb and separate the predetermined fluorine compound gas remaining from the top gas respectively derived from the top of the rectification tower Means are configured (reference numerals 31, 32, 33 shown in the figure). Three sets of the separation and purification means are provided corresponding to each of the three types of fluorine compound gases.

上記第1分離精製手段31は第1精留塔34と第1吸着塔37a,37bを含んで構成され、第2分離精製手段32は第2精留塔35と第2吸着塔38a,38bを含んで構成され、第3分離精製手段33は第3精留塔36と第3吸着塔39a,39bを含んで構成されている。上記第1〜第3分離精製手段31,32,33は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものから順に、低沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものが直列状に配されている。   The first separation and purification means 31 includes a first rectification column 34 and first adsorption towers 37a and 37b, and the second separation and purification means 32 includes a second rectification column 35 and second adsorption towers 38a and 38b. The third separation and purification means 33 includes a third rectifying column 36 and third adsorption columns 39a and 39b. In the first to third separation / purification means 31, 32, 33, in order from the one that separates and purifies a relatively high boiling point fluorine compound gas, the one that separates and purifies the low boiling point fluorine compound gas is arranged in series. Yes.

上記第1分離精製手段31でSFを分離精製し、第2分離精製手段32でC分離精製し、第3分離精製手段33でCF分離精製するよう配置され、この順で分離精製処理が行なわれるようになっている。 The SF 6 is separated and purified by the first separation and purification means 31, the C 2 F 6 is separated and purified by the second separation and purification means 32, and the CF 4 is separated and purified by the third separation and purification means 33, and separated in this order. A purification process is performed.

このようにすることにより、高沸点のフッ素化合物ガスから順次低沸点のフッ素化合物ガスを効率よく分離回収することができる。また、各分離精製手段31,32,33での深冷分離において、1つ前の精留塔で深冷分離されずに残留したフッ素化合物ガスは吸着塔で吸着分離されるため、1つ前の高沸点側のフッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される各フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。   By doing in this way, the low boiling point fluorine compound gas can be efficiently separated and recovered sequentially from the high boiling point fluorine compound gas. Further, in the cryogenic separation in each separation and purification means 31, 32, 33, the fluorine compound gas remaining without being subjected to the cryogenic separation in the previous rectification tower is adsorbed and separated in the adsorption tower. The fluorine compound gas on the higher boiling point side is hardly mixed, and the purity of each recovered fluorine compound gas is greatly improved.

図において、40aは緩衝タンクであり、供給ガスが導入されて一時的に保留され、半導体製造装置等から排出される供給ガスの圧力変動を緩衝する。5は圧縮機であり、上記緩衝タンク40aから導出された供給ガスを所定の圧力まで昇圧させる。6は冷却器であり、圧縮機5で昇圧されて昇温された供給ガスを常温付近まで水冷する。   In the figure, reference numeral 40a denotes a buffer tank, which temporarily holds a supply gas introduced therein and buffers pressure fluctuations of the supply gas discharged from a semiconductor manufacturing apparatus or the like. Reference numeral 5 denotes a compressor that raises the supply gas derived from the buffer tank 40a to a predetermined pressure. Reference numeral 6 denotes a cooler that cools the supply gas that has been pressurized by the compressor 5 and raised in temperature to near room temperature.

7a,7bは前処理塔であり、常温付近まで冷却された供給ガスから、後の深冷分離で固化する成分であるHOおよびCOを吸着除去する。この前処理塔7a,7bには、吸着剤として、例えば、COの吸着能力に優れた合成ゼオライト等を用いることができるが、これに限定するものではない。 7a and 7b are pretreatment towers that adsorb and remove H 2 O and CO 2 which are components to be solidified in the subsequent cryogenic separation from the supply gas cooled to near room temperature. In the pretreatment towers 7a and 7b, as an adsorbent, for example, synthetic zeolite or the like excellent in CO 2 adsorption ability can be used, but the present invention is not limited to this.

上記前処理塔7a,7bは、この例では2塔一組で構成され、一方が常温の供給ガスが流通されて水分等の吸着を行なっている間、他方は高温の脱着ガスが流通されて吸着された水分等の脱着が行なわれるサーマルスイング式の吸着塔である。図において、9は供給ガスを各前処理塔7a,7bに流通させる供給ガス路であり、10a,10bは脱着ガスを各前処理塔7a,7bに流通させる脱着ガス路である。上記供給ガス路9および脱着ガス路10a,10bには、2塔の前処理塔7a,7bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the pretreatment towers 7a and 7b are composed of a set of two towers, one of which is supplying a desorption gas of high temperature while the other is receiving a supply gas at normal temperature and adsorbing moisture and the like. It is a thermal swing type adsorption tower in which desorption of adsorbed moisture and the like is performed. In the figure, reference numeral 9 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to the pretreatment towers 7a and 7b, and reference numerals 10a and 10b denote desorption gas passages for supplying the desorption gas to the pretreatment towers 7a and 7b. The supply gas passage 9 and the desorption gas passages 10a and 10b are provided with valves (not shown) that are controlled to be opened and closed alternately in the two pretreatment towers 7a and 7b.

脱着ガス路10aは、前処理塔7a,7bに脱着ガスを導入するものであり、第3吸着塔39a,39bの塔頂に接続された処理ガス排出路69が接続され、導出された窒素ガスを再生ヒータ11で加熱して脱着ガスとして導入する。上記処理ガス排出路69には、再生ヒータ11をバイパスするバイパス路14が設けられており、脱着後の塔内の冷却の際には、バイパス路14を介して加熱しない窒素ガスを導入するようになっている。また、脱着ガス路10bは、上記脱着ガス路10aから導入されて塔内を流通した脱着ガスを放出する放出路12が接続されている。   The desorption gas path 10a is for introducing the desorption gas into the pretreatment towers 7a and 7b, and the process gas discharge path 69 connected to the tops of the third adsorption towers 39a and 39b is connected to the nitrogen gas derived therefrom. Is heated by the regenerative heater 11 and introduced as a desorption gas. The processing gas discharge passage 69 is provided with a bypass passage 14 that bypasses the regenerative heater 11, and when the inside of the tower is cooled after desorption, unheated nitrogen gas is introduced through the bypass passage 14. It has become. The desorption gas path 10b is connected to a discharge path 12 through which the desorption gas introduced from the desorption gas path 10a and circulated in the tower is discharged.

40bは緩衝タンクであり、上記前処理塔7a,7bでHOおよびCOが吸着除去された供給ガスを第1精留塔34に導入する前に一時的に保留し、第1精留塔34に導入される供給ガスの圧力変動を緩衝する。 Reference numeral 40b denotes a buffer tank, which temporarily holds the supply gas from which H 2 O and CO 2 have been adsorbed and removed by the pretreatment towers 7a and 7b before introducing the first rectification tower 34 into the first rectification tower. The pressure fluctuation of the supply gas introduced into the column 34 is buffered.

このように、第1精留塔34に導入される供給ガスを前処理する前処理塔7a,7bを備え、上記前処理塔7a,7bに導入する前に緩衝タンク40aを設けるとともに、前処理塔7a,7bから導出された供給ガスを第1精留塔34に導入する前に緩衝タンク40bを設けている。前処理塔7a,7bに導入する供給ガスを緩衝タンク40aで緩衝することから、前処理塔7a,7bに導入される供給ガスの圧力が均一化し、吸着能力が安定する。また、前処理塔7a,7bから導出されて第1精留塔34に導入される供給ガスを緩衝タンク40bで緩衝することから、第1精留塔34に導入される供給ガスの圧力が安定し、第1精留塔34による深冷分離が安定して行なわれる。特に、サーマルスイング方式の弁操作により前処理塔7a,7bから導出されるガス圧が変動しやすいことから効果的である。さらに、このように緩衝タンク40a,40bを複数分散して配置することにより、それぞれの緩衝タンク40a,40bで圧力を維持できることから、圧縮機5の動力を節減し、ランニングコストや設備コストを抑えることが可能となる。   As described above, the pretreatment towers 7a and 7b for pretreating the supply gas introduced into the first rectifying column 34 are provided, and the buffer tank 40a is provided before introduction into the pretreatment towers 7a and 7b. A buffer tank 40b is provided before the supply gas derived from the columns 7a and 7b is introduced into the first rectification column 34. Since the supply gas introduced into the pretreatment towers 7a and 7b is buffered by the buffer tank 40a, the pressure of the supply gas introduced into the pretreatment towers 7a and 7b is made uniform, and the adsorption capacity is stabilized. Further, since the supply gas derived from the pretreatment towers 7a and 7b and introduced into the first rectification tower 34 is buffered by the buffer tank 40b, the pressure of the supply gas introduced into the first rectification tower 34 is stable. In addition, the cryogenic separation by the first rectifying column 34 is stably performed. This is particularly effective because the gas pressure derived from the pretreatment towers 7a and 7b is likely to fluctuate due to thermal swing valve operation. Furthermore, since a plurality of buffer tanks 40a and 40b are dispersed and arranged in this manner, the pressure can be maintained in each of the buffer tanks 40a and 40b, so that the power of the compressor 5 can be saved and the running cost and equipment cost can be reduced. It becomes possible.

8は第1熱交換器であり、上記前処理塔7a,7bでHOおよびCOが吸着除去された供給ガスを第1精留塔34に導入する際に冷却する。この第1熱交換器8により、供給ガスはSFの沸点である−30〜40℃近傍まで冷却される。 Reference numeral 8 denotes a first heat exchanger, which is cooled when the feed gas from which H 2 O and CO 2 have been adsorbed and removed by the pretreatment towers 7 a and 7 b is introduced into the first rectification tower 34. By this first heat exchanger 8, the supply gas is cooled to around −30 to 40 ° C., which is the boiling point of SF 6 .

上記第1精留塔34は、塔頂付近に設けられた凝縮器41と、塔中腹部の精留部42と、塔底部のヒータ43とを備えて構成されている。上記凝縮器41は、冷凍機ユニット18の寒冷源により、塔頂部の供給ガスをSFの沸点以下である−30〜40℃まで冷却し、供給ガス中高沸点のSFを液化する。上記精留部42は、上記凝縮器41で液化された液状のSFが塔内を流下する際に供給ガスと気液接触してガス状のSFを液化させて深冷分離し、流下させる。上記ヒータ43は、塔内を流下して塔底部に混入しようとする低沸点成分を加熱して気化させ、塔底部の高沸点成分の純度を向上する。 The first rectifying column 34 includes a condenser 41 provided near the top of the column, a rectifying unit 42 in the middle of the column, and a heater 43 at the bottom of the column. The condenser 41 cools the supply gas at the top of the tower to −30 to 40 ° C., which is not higher than the boiling point of SF 6 , by the cold source of the refrigerator unit 18, and liquefies the high boiling SF 6 in the supply gas. When the liquid SF 6 liquefied by the condenser 41 flows down in the tower, the rectifying section 42 is in gas-liquid contact with the supply gas to liquefy the gaseous SF 6 and perform deep cooling separation. Let The heater 43 heats and vaporizes the low boiling point component that flows down the column and mixes into the bottom of the column, thereby improving the purity of the high boiling point component at the bottom of the column.

上記第1精留塔34の底部には、深冷分離されて塔底部に溜まった液状のSFを製品SFとして回収する回収路19が接続されている。一方、上記第1精留塔34の頂部には、SFが深冷分離されて残った供給ガスが導出される導出路20が接続されている。上記導出路20は、第1熱交換器8を経由して、ここで第1精留塔34に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。また、上記導出路20の下流端は、緩衝タンク44aを経由して第1吸着塔37a,37bに接続されている。 Connected to the bottom of the first rectifying column 34 is a recovery path 19 for recovering the liquid SF 6 that has been cryogenically separated and collected at the bottom of the column as a product SF 6 . On the other hand, a lead-out path 20 through which the supply gas remaining after the SF 6 is cryogenically separated is led to the top of the first fractionator 34. The lead-out path 20 exchanges heat with the supply gas introduced into the first rectification column 34 through the first heat exchanger 8. The downstream end of the lead-out path 20 is connected to the first adsorption towers 37a and 37b via the buffer tank 44a.

ここで、第1吸着塔37a,37bに導入する供給ガスを緩衝タンク44aで緩衝することから、第1吸着塔37a,37bに導入される供給ガスの圧力が均一化し、吸着能力が安定する。   Here, since the supply gas introduced into the first adsorption towers 37a and 37b is buffered by the buffer tank 44a, the pressure of the supply gas introduced into the first adsorption towers 37a and 37b becomes uniform, and the adsorption capacity is stabilized.

上記第1吸着塔37a,37bは、第1精留塔34の塔頂部から導出された供給ガスから、第1精留塔34による深冷分離で完全に分離されずに残存したSFを吸着除去する。この第1吸着塔37a,37bには、吸着剤として、例えば、SFの吸着能力に優れたモレキュラーシーブや活性炭等の吸着剤を好適に用いることができるが、これに限定するものではなく、各種の吸着剤を用いることが可能である。 The first adsorption towers 37a and 37b adsorb SF 6 remaining without being completely separated by the cryogenic separation by the first rectification tower 34 from the supply gas derived from the top of the first rectification tower 34. Remove. In the first adsorption towers 37a and 37b, as the adsorbent, for example, an adsorbent such as a molecular sieve or activated carbon excellent in the adsorption ability of SF 6 can be suitably used, but the adsorbent is not limited thereto. Various adsorbents can be used.

上記第1吸着塔37a,37bは、この例では2塔一組で構成され、一方が高圧の供給ガスが流通されて吸着を行なっている間、他方は真空ポンプ21で常圧から減圧状態に維持されて吸着物質の脱着が行なわれる圧力スイング式の吸着塔である。図において、22は供給ガスを各第1吸着塔37a,37bに流通させる供給ガス路であり、23は真空ポンプ21に接続されて脱着ガスを排出する脱着ガス路である。上記供給ガス路22および脱着ガス路23には、2塔の吸着塔37a,37bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the first adsorption towers 37a and 37b are composed of a pair of two towers, and one of the first adsorption towers 37a and 37b is adsorbed by circulating a high-pressure supply gas, and the other is reduced from normal pressure to a reduced pressure state by the vacuum pump 21. It is a pressure swing type adsorption tower in which adsorbed substances are desorbed while being maintained. In the figure, reference numeral 22 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to the first adsorption towers 37a and 37b, and reference numeral 23 denotes a desorption gas passage which is connected to the vacuum pump 21 and discharges the desorption gas. The supply gas passage 22 and the desorption gas passage 23 are provided with valves (not shown) that are controlled to be opened and closed alternately in the two adsorption towers 37a and 37b.

脱着ガス路23には、真空ポンプ21が設けられた回収路24が接続されている。上記回収路24の下流端は緩衝タンク40aに接続され、上記第1吸着塔37a,37bに吸着されたSFを脱着した脱着ガスを、前処理塔7a,7bの前に配置された緩衝タンク40aに導入して第1精留塔34に再び供給するようになっている。また、上記回収路24には分岐路45が設けられており、この分岐路45の下流端が、圧縮機46を経由して前処理塔7a,7bの後すなわち第1精留塔34の前に配置された緩衝タンク40bに導入して第1精留塔34に再び供給するようになっている(図示のA−Aが繋がっている)。 A recovery path 24 provided with a vacuum pump 21 is connected to the desorption gas path 23. A downstream end of the recovery path 24 is connected to a buffer tank 40a, and a desorption gas desorbed from the SF 6 adsorbed by the first adsorption towers 37a and 37b is disposed in front of the pretreatment towers 7a and 7b. It is introduced into 40a and supplied again to the first rectification column 34. The recovery path 24 is provided with a branch path 45, and the downstream end of the branch path 45 passes through the compressor 46 after the pretreatment towers 7 a and 7 b, that is, before the first rectification tower 34. Is introduced into the buffer tank 40b, and is supplied again to the first rectification column 34 (A-A in the figure is connected).

このようにすることにより、脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しても、吸着分離されたSFが改めて第1精留塔34に供給されて深冷分離されるため、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要がなくなる。また、SFが、必ず第1精留塔34の塔底部から液状で回収されるため、製品ガスの回収ラインを重複して設ける必要がなく、回収ガス貯蔵用の大容量タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。 By doing so, even if an impurity gas such as a carrier gas is mixed in the desorption gas, the adsorbed and separated SF 6 is supplied again to the first rectification column 34 and is subjected to cryogenic separation. There is no need to install a separate purification device. In addition, since SF 6 is always recovered in liquid form from the bottom of the first rectifying column 34, it is not necessary to provide duplicate product gas recovery lines, and a large capacity tank for storing recovered gas is not required. There is no need to install a refrigerator.

また、第1吸着塔37a,37bの脱着ガスを、上記複数の緩衝タンク40a,40bに分散して戻すことから、第1精留塔34に導入される供給ガスの圧力変動をより緩慢にして第1精留塔34のより安定的な運転のために効果的である。さらに、第1吸着塔37a,37bから導出されて第2精留塔35に導入される供給ガスを緩衝タンク44bで緩衝することから、第2精留塔35に導入される供給ガスの圧力が安定し、第2精留塔35による深冷分離が安定して行なわれる。特に、スイング方式の弁操作により第1吸着塔37a,37bから導出されるガス圧が変動しやすいことから効果的である。さらに、このように緩衝タンク44a,44bを複数分散して配置することにより、それぞれの緩衝タンク44a,44bで圧力を維持できることから、圧縮機5等の動力を節減し、ランニングコストや設備コストを抑えることが可能となる。   Further, since the desorption gas of the first adsorption towers 37a and 37b is dispersed and returned to the plurality of buffer tanks 40a and 40b, the pressure fluctuation of the supply gas introduced into the first rectification tower 34 is made slower. This is effective for more stable operation of the first rectifying column 34. Furthermore, since the supply gas derived from the first adsorption towers 37a and 37b and introduced into the second rectification tower 35 is buffered by the buffer tank 44b, the pressure of the supply gas introduced into the second rectification tower 35 is reduced. Stable and deep cold separation by the second rectification column 35 is performed stably. This is particularly effective because the gas pressure derived from the first adsorption towers 37a and 37b is likely to fluctuate due to the swing-type valve operation. Further, by arranging a plurality of buffer tanks 44a and 44b in such a distributed manner, the pressure can be maintained in each of the buffer tanks 44a and 44b, so that the power of the compressor 5 and the like can be saved, and running costs and equipment costs can be reduced. It becomes possible to suppress.

上記回収路24には、真空ポンプ21をバイパスするバイパス路25が設けられている。   The recovery path 24 is provided with a bypass path 25 that bypasses the vacuum pump 21.

26は第2熱交換器であり、上記第1吸着塔37a,37bでSFが吸着除去された供給ガスを第2精留塔35に導入する際に冷却する。この第2熱交換器26により、供給ガスはCの沸点である−80〜90℃近傍まで冷却される。 Reference numeral 26 denotes a second heat exchanger, which is cooled when the supply gas from which SF 6 has been adsorbed and removed by the first adsorption towers 37 a and 37 b is introduced into the second rectification tower 35. By this second heat exchanger 26, the supply gas is cooled to around −80 to 90 ° C., which is the boiling point of C 2 F 6 .

上記第2精留塔35は、塔頂付近に設けられた凝縮器47と、塔中腹部の精留部48と、塔底部のヒータ49とを備えて構成されている。上記凝縮器47は、冷凍機ユニット50の寒冷源により、塔頂部の供給ガスをCの沸点以下である−80〜90℃まで冷却し、供給ガス中2番目に低沸点のCを液化する。上記精留部48は、上記凝縮器47で液化された液状のCが塔内を流下する際に供給ガスと気液接触してガス状のCを液化させて深冷分離し、流下させる。上記ヒータ49は、塔内を流下して塔底部に溜まった液状のCを加熱し、過冷却による固化等を防止する。 The second rectifying column 35 includes a condenser 47 provided near the top of the column, a rectifying unit 48 in the middle of the column, and a heater 49 at the bottom of the column. The condenser 47, refrigerator unit by cooling source 50 to cool the feed gas column top to -80~90 ° C. is below the boiling point C 2 F 6, C 2 of the low boiling point in the second in the feed gas to liquefy the F 6. The rectifying section 48 is cooled deeply by bringing the liquid C 2 F 6 liquefied by the condenser 47 into gas-liquid contact with the supply gas when it flows down in the tower to liquefy the gaseous C 2 F 6. Separate and let flow down. The heater 49 heats the liquid C 2 F 6 flowing down in the tower and accumulating at the bottom of the tower to prevent solidification due to overcooling.

上記第2精留塔35の底部には、深冷分離されて塔底部に溜まった液状のCを製品Cとして回収する回収路51が接続されている。一方、上記第2精留塔35の頂部には、Cが深冷分離された塔頂ガスが導出される塔頂ガス排出路52が接続されている。 Connected to the bottom of the second rectifying column 35 is a recovery path 51 for recovering the liquid C 2 F 6 that has been cryogenically separated and accumulated at the bottom of the column as a product C 2 F 6 . On the other hand, a top gas discharge passage 52 through which the top gas from which C 2 F 6 is cryogenically separated is led out is connected to the top of the second fractionator 35.

上記塔頂ガス排出路52は、第2熱交換器26を経由して、ここで第2精留塔35に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。この塔頂ガス排出路52の下流端は、緩衝タンク53aを経由して第2吸着塔38a,38bに接続されている。   The tower top gas discharge passage 52 performs heat exchange with the supply gas introduced into the second fractionator 35 through the second heat exchanger 26. The downstream end of the tower top gas discharge path 52 is connected to the second adsorption towers 38a and 38b via the buffer tank 53a.

ここで、第2吸着塔38a,38bに導入する供給ガスを緩衝タンク53aで緩衝することから、第2吸着塔38a,38bに導入される供給ガスの圧力が均一化し、吸着能力が安定する。   Here, since the supply gas introduced into the second adsorption towers 38a and 38b is buffered by the buffer tank 53a, the pressure of the supply gas introduced into the second adsorption towers 38a and 38b becomes uniform, and the adsorption capacity is stabilized.

上記第2吸着塔38a,38bは、第2精留塔35の塔頂部から導出された供給ガスから、第2精留塔35による深冷分離で完全に分離されずに残存したCを吸着除去する。この第2吸着塔38a,38bには、吸着剤として、例えば、Cの吸着能力に優れたモレキュラーシーブや活性炭等の吸着剤を好適に用いることができるが、これに限定するものではなく、各種の吸着剤を用いることが可能である。 The second adsorption towers 38a and 38b are C 2 F 6 remaining without being completely separated from the supply gas derived from the top of the second rectification tower 35 by the cryogenic separation by the second rectification tower 35. Is removed by adsorption. In the second adsorption towers 38a and 38b, as the adsorbent, for example, an adsorbent such as molecular sieve or activated carbon having excellent C 2 F 6 adsorption ability can be preferably used, but the adsorbent is not limited thereto. It is possible to use various adsorbents.

上記第2吸着塔38a,38bは、この例では2塔一組で構成され、一方が高圧の供給ガスが流通されて吸着を行なっている間、他方は真空ポンプ21で常圧から減圧状態に維持されて吸着物質の脱着が行なわれる圧力スイング式の吸着塔である。図において、54は供給ガスを各第2吸着塔38a,38bに流通させる供給ガス路であり、55は真空ポンプ21に接続されて脱着ガスを排出する脱着ガス路である。上記供給ガス路54および脱着ガス路55には、2塔の吸着塔38a,38bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the second adsorption towers 38a and 38b are composed of a pair of two towers, and one of the two adsorption towers 38a and 38b is adsorbed by circulating a high-pressure supply gas, while the other is reduced from normal pressure to a reduced pressure state by the vacuum pump 21. It is a pressure swing type adsorption tower in which adsorbed substances are desorbed while being maintained. In the figure, reference numeral 54 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to each of the second adsorption towers 38a and 38b, and reference numeral 55 denotes a desorption gas passage that is connected to the vacuum pump 21 and discharges the desorption gas. The supply gas passage 54 and the desorption gas passage 55 are provided with valves (not shown) that are controlled to open and close so as to alternately perform adsorption and desorption in the two adsorption towers 38a and 38b.

脱着ガス路55には、真空ポンプ21が設けられた回収路56が接続されている。上記回収路56の下流端は、圧縮機57を経由して緩衝タンク44aに接続され、上記第2吸着塔38a,38bに吸着されたCを脱着した脱着ガスを、第1吸着塔37a,37bの前に配置された緩衝タンク44aに導入して第2精留塔35に再び供給するようになっている。また、上記回収路56には分岐路58が設けられており、この分岐路58の下流端が第1吸着塔37a,37bの後すなわち第2精留塔35の前に配置された緩衝タンク44bに導入して第2精留塔35に再び供給するようになっている(図示のB−Bが繋がっている)。 A recovery path 56 provided with the vacuum pump 21 is connected to the desorption gas path 55. The downstream end of the recovery path 56 is connected to the buffer tank 44a via the compressor 57, and the desorption gas desorbed from the C 2 F 6 adsorbed by the second adsorption towers 38a and 38b is used as the first adsorption tower. It is introduced into a buffer tank 44a arranged in front of 37a, 37b and supplied again to the second rectifying column 35. The recovery path 56 is provided with a branch path 58, and a buffer tank 44b disposed at the downstream end of the branch path 58 after the first adsorption towers 37a and 37b, that is, before the second rectification tower 35. And is supplied again to the second rectification column 35 (BB shown in the figure is connected).

このようにすることにより、脱着ガスにキャリアガス等の不純ガスが混入しても、吸着分離されたCが改めて第2精留塔35に供給されて深冷分離されるため、脱着ガスの精製装置を別途併設する必要がなくなる。また、Cが、必ず第2精留塔35の塔底部から液状で回収されるため、製品ガスの回収ラインを重複して設ける必要がなく、回収ガス貯蔵用の大容量タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。 By doing so, even if an impurity gas such as a carrier gas is mixed in the desorption gas, the adsorbed and separated C 2 F 6 is supplied again to the second rectification column 35 and is subjected to cryogenic separation. There is no need for a separate gas purification device. Further, since C 2 F 6 is always recovered in liquid form from the bottom of the second rectification column 35, there is no need to provide duplicate product gas recovery lines, and a large capacity tank for storing recovered gas is required. There is no need to install a refrigerator.

また、第2吸着塔38a,38bの脱着ガスを、上記複数の緩衝タンク44a,44bに分散して戻すことから、第2精留塔35に導入される供給ガスの圧力変動をより緩慢にして第2精留塔35のより安定的な運転のために効果的である。さらに、第2吸着塔38a,38bから導出されて第3精留塔36に導入される供給ガスを緩衝タンク53bで緩衝することから、第3精留塔36に導入される供給ガスの圧力が安定し、第3精留塔36による深冷分離が安定して行なわれる。特に、スイング方式の弁操作により第2吸着塔38a,38bから導出されるガス圧が変動しやすいことから効果的である。さらに、このように緩衝タンク53a,53bを複数分散して配置することにより、それぞれの緩衝タンク53a,53bで圧力を維持できることから、圧縮機5の動力を節減し、ランニングコストや設備コストを抑えることが可能となる。   Further, since the desorption gas of the second adsorption towers 38a and 38b is dispersed and returned to the plurality of buffer tanks 44a and 44b, the pressure fluctuation of the supply gas introduced into the second rectification tower 35 is made slower. This is effective for more stable operation of the second rectification column 35. Furthermore, since the supply gas led out from the second adsorption towers 38a and 38b and introduced into the third rectification tower 36 is buffered by the buffer tank 53b, the pressure of the supply gas introduced into the third rectification tower 36 is reduced. Stable and deep cold separation by the third rectification column 36 is performed stably. This is particularly effective because the gas pressure derived from the second adsorption towers 38a and 38b is likely to fluctuate due to the swing type valve operation. In addition, by arranging a plurality of buffer tanks 53a and 53b in such a manner that the pressure can be maintained in each of the buffer tanks 53a and 53b, the power of the compressor 5 can be saved, and running costs and equipment costs can be reduced. It becomes possible.

上記回収路56には、真空ポンプ21をバイパスするバイパス路25が設けられている。   The recovery path 56 is provided with a bypass path 25 that bypasses the vacuum pump 21.

59は第3熱交換器であり、上記第2吸着塔38a,38bでCが吸着除去された供給ガスを第3精留塔36に導入する際に冷却する。この第3熱交換器59により、供給ガスはCFの沸点である−150〜160℃近傍まで冷却される。 A third heat exchanger 59 is cooled when the supply gas from which C 2 F 6 has been adsorbed and removed by the second adsorption towers 38 a and 38 b is introduced into the third rectification tower 36. By this third heat exchanger 59, the supply gas is cooled to around −150 to 160 ° C., which is the boiling point of CF 4 .

上記第3精留塔36は、塔頂付近に設けられた凝縮器60と、塔中腹部の精留部61と、塔底部のヒータ62とを備えて構成されている。上記凝縮器60は、液化したキャリアガスである液体窒素の供給路30が接続され、上記液体窒素の寒冷源により、塔頂部の供給ガスをCFの沸点以下である−150〜160℃まで冷却し、供給ガス中最も低沸点のCFを液化する。上記精留部61は、上記凝縮器60で液化された液状のCFが塔内を流下する際に供給ガスと気液接触してガス状のCFを液化させて深冷分離し、流下させる。上記ヒータ62は、塔内を流下して塔底部に混入しようとする低沸点成分を加熱して気化させ、塔底部の高沸点成分の純度を向上する。 The third rectifying tower 36 includes a condenser 60 provided near the top of the tower, a rectifying part 61 in the middle of the tower, and a heater 62 in the bottom of the tower. The condenser 60 is connected to a supply path 30 for liquid nitrogen which is a liquefied carrier gas, and the supply gas at the top of the tower is cooled to −150 to 160 ° C. which is lower than the boiling point of CF 4 by the cold source of liquid nitrogen. Then, CF 4 having the lowest boiling point in the supply gas is liquefied. When the liquid CF 4 liquefied by the condenser 60 flows down in the tower, the rectifying unit 61 is in gas-liquid contact with the supply gas to liquefy the gaseous CF 4 and cool it down. Let The heater 62 heats and vaporizes the low boiling point component that flows down the tower and mixes into the bottom of the column, thereby improving the purity of the high boiling point component at the bottom of the column.

上記第3精留塔36の底部には、深冷分離されて塔底部に溜まった液状のCFを製品CFとして回収する回収路71が接続されている。一方、上記第3精留塔36の頂部には、CFが深冷分離されて残ったキャリアガスである窒素ガスが気化された窒素ガスが導出される塔頂ガス排出路63が接続されている。 Connected to the bottom of the third rectifying column 36 is a recovery path 71 for recovering the liquid CF 4 that has been cryogenically separated and collected at the bottom of the column as a product CF 4 . On the other hand, the top of the third rectifying column 36 is connected to a column top gas discharge path 63 from which nitrogen gas obtained by evaporating nitrogen gas, which is a carrier gas remaining after the cryogenic separation of CF 4 , is led out. Yes.

上記塔頂ガス排出路63は、第3熱交換器59を経由して、ここで第3精留塔36に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。上記塔頂ガス排出路63の下流端は、第3吸着塔39a,39bに接続されている。   The tower top gas discharge path 63 exchanges heat with the supply gas introduced into the third rectifying tower 36 through the third heat exchanger 59. The downstream end of the tower top gas discharge path 63 is connected to the third adsorption towers 39a and 39b.

この第3吸着塔39a,39bは、第3精留塔36の塔頂部から導出された供給ガスから、第3精留塔36による深冷分離で完全に分離されずに残存したCFを吸着除去する。この第3吸着塔39a,39bには、吸着剤として、例えば、CFの吸着能力に優れたモレキュラーシーブや活性炭等の吸着剤を好適に用いることができるが、これに限定するものではなく、各種の吸着剤を用いることが可能である。 The third adsorption towers 39a and 39b adsorb CF 4 remaining from the supply gas derived from the top of the third rectification tower 36 without being completely separated by the cryogenic separation by the third rectification tower 36. Remove. In the third adsorption towers 39a and 39b, as the adsorbent, for example, an adsorbent such as molecular sieve or activated carbon excellent in the adsorption ability of CF 4 can be preferably used, but the adsorbent is not limited thereto. Various adsorbents can be used.

上記第3吸着塔39a,39bは、この例では2塔一組で構成され、一方が高圧の供給ガスが流通されて吸着を行なっている間、他方は真空ポンプ21で常圧から減圧状態に維持されて吸着物質の脱着が行なわれる圧力スイング式の吸着塔である。図において、64は供給ガスを各第2吸着塔38a,38bに流通させる供給ガス路であり、65は真空ポンプ21に接続されて脱着ガスを排出する脱着ガス路である。上記供給ガス路64および脱着ガス路65には、2塔の吸着塔39a,39bで交互に吸着と脱着を行うように開閉制御される弁(図示せず)が設けられている。   In this example, the third adsorption towers 39a and 39b are composed of a set of two towers, and one of the third adsorption towers 39a and 39b is adsorbed by circulating a high-pressure supply gas, while the other is reduced from normal pressure to a reduced pressure state by the vacuum pump 21. It is a pressure swing type adsorption tower in which adsorbed substances are desorbed while being maintained. In the figure, reference numeral 64 denotes a supply gas passage for supplying the supply gas to each of the second adsorption towers 38a and 38b, and 65 denotes a desorption gas passage that is connected to the vacuum pump 21 and discharges the desorption gas. The supply gas passage 64 and the desorption gas passage 65 are provided with valves (not shown) that are controlled to be opened and closed so as to alternately perform adsorption and desorption in the two adsorption towers 39a and 39b.

脱着ガス路65には、真空ポンプ21が設けられた回収路67が接続されている。上記回収路67の下流端は、圧縮機66を経由して緩衝タンク53aに接続され、上記第3吸着塔39a,39bに吸着されたCFを脱着した脱着ガスを、第2吸着塔38a,38bの前に配置された緩衝タンク53aに導入して第3精留塔36に再び供給するようになっている。また、上記回収路67には分岐路68が設けられており、この分岐路68の下流端が第2吸着塔38a,38bの後すなわち第3精留塔36の前に配置された緩衝タンク53bに導入して第3精留塔36に再び供給するようになっている(図示のC−Cが繋がっている)。 A recovery path 67 provided with the vacuum pump 21 is connected to the desorption gas path 65. The downstream end of the recovery path 67 is connected to the buffer tank 53a via the compressor 66, and the desorption gas desorbed from the CF 4 adsorbed by the third adsorption towers 39a and 39b is converted into the second adsorption tower 38a, It is introduced into a buffer tank 53a arranged in front of 38b and supplied again to the third fractionator 36. The recovery path 67 is provided with a branch path 68, and the downstream end of the branch path 68 is disposed after the second adsorption towers 38a and 38b, that is, before the third rectification tower 36. And is supplied again to the third rectification column 36 (CC shown in the figure is connected).

一方、上記第3吸着塔39a,39bでCFが吸着されて残ったキャリアガスである窒素ガスは、処理ガス排出路69により排出される。一方、上記凝縮器60に導入された液体窒素は凝縮により冷熱を奪われて気化し、排出路70から排出される。この排出路70は、第3熱交換器59を経由して、ここで第3精留塔36に導入される供給ガスと熱交換が行なわれる。また、上記排出路70の下流端は、第3吸着塔39a,39bからキャリアガスが排出される処理ガス排出路69に接続され、これらの窒素ガスがここで合流する。また、上記処理ガス排出路69の下流端は、上述したように、ヒータ11を経由して前処理塔7a,7bに接続されている。 On the other hand, nitrogen gas, which is a carrier gas remaining after CF 4 is adsorbed by the third adsorption towers 39 a and 39 b, is exhausted through the processing gas exhaust path 69. On the other hand, the liquid nitrogen introduced into the condenser 60 is vaporized by being deprived of cold by condensation, and is discharged from the discharge passage 70. This discharge path 70 is exchanged for heat with the supply gas introduced into the third fractionator 36 through the third heat exchanger 59. The downstream end of the discharge path 70 is connected to a processing gas discharge path 69 from which the carrier gas is discharged from the third adsorption towers 39a and 39b, and these nitrogen gases merge here. Further, the downstream end of the processing gas discharge passage 69 is connected to the preprocessing towers 7a and 7b via the heater 11 as described above.

このように、上記第3精留塔36に対して寒冷源として液化したキャリアガスである液体窒素を供給するようになっているため、装置の系内にキャリアガスとフッ素化合物ガス以外のガスが侵入しないため、系内雰囲気の維持管理がしやすくなる。そして、第3精留塔36の塔頂ガスであるキャリアガスも、凝縮器60に寒冷源として供給された液化窒素も、前処理塔7a,7bの脱着ガスとして利用でき、ガスの利用効率に優れる。この窒素ガスは、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を第3精留塔36の寒冷源とすることにより、十分な低温でCFを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。 In this way, liquid nitrogen, which is a carrier gas liquefied as a cold source, is supplied to the third rectifying column 36, so that a gas other than the carrier gas and the fluorine compound gas is introduced into the system of the apparatus. Since it does not invade, it becomes easier to maintain and manage the atmosphere in the system. The carrier gas that is the top gas of the third rectifying column 36 and the liquefied nitrogen supplied as a cold source to the condenser 60 can be used as the desorption gas for the pretreatment towers 7a and 7b. Excellent. Since this nitrogen gas originally does not contain moisture, carbon dioxide and the like, it can be used as a desorption gas without pretreatment, and has a great merit in terms of equipment. Further, by using liquefied nitrogen as a cooling source for the third rectifying column 36, CF 4 can be subjected to cryogenic separation at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

以上のように、上記フッ素化合物ガスの分離精製装置によれば、深冷分離で残留したフッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべてフッ素化合物ガスの回収効率が格段に向上する。特に、高沸点のフッ素化合物ガスの深冷分離は、低沸点フッ素化合物ガスに比べて分離精度が低くなるため、吸着塔による残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、高沸点フッ素化合物ガスが完全に分離除去されたガスが次の精留塔に導入され、ここで低沸点化合物ガスの深冷分離が行なわれるため、次の精留塔の塔底部の液体として分離される低沸点のフッ素化合物ガスに高沸点のフッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される比較的低沸点側のフッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。   As described above, according to the above-described fluorine compound gas separation and purification apparatus, the fluorine compound gas remaining in the cryogenic separation is adsorbed and separated by the adsorption tower. Therefore, the fluorine compound gas recovery efficiency is higher than the recovery by only the cryogenic separation. Is significantly improved. In particular, since the cryogenic separation of the high-boiling fluorine compound gas has a lower separation accuracy than the low-boiling fluorine compound gas, the recovery efficiency is drastically increased by the adsorption separation of the residual portion by the adsorption tower. Then, the gas from which the high-boiling fluorine compound gas has been completely separated and removed is introduced into the next rectification column, where the low-boiling compound gas is subjected to cryogenic separation, so that the liquid at the bottom of the next rectification column As a result, the high-boiling point fluorine compound gas is hardly mixed in the low-boiling point fluorine compound gas, and the purity of the relatively low-boiling point fluorine compound gas recovered is greatly improved.

また、各分離精製手段31,32,33において、吸着塔によって残留した高沸点フッ素化合物ガスを完全に除去するため、次の精留塔や配管内に高沸点フッ素ガスが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって精留塔の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離し、フッ素化合物ガスを液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。   Further, in each separation and purification means 31, 32, 33, in order to completely remove the high-boiling fluorine compound gas remaining in the adsorption tower, the high-boiling fluorine gas is mixed into the next rectification tower or pipe and solidified. Can prevent troubles. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the rectification column vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since the fluorine compound gas is separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and the fluorine compound gas is recovered in a liquid state, a large-capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it.

また、各吸着塔は、深冷分離による残留フッ素化合物ガスを吸着するため、従来の吸着塔だけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。   In addition, each adsorption tower adsorbs residual fluorine compound gas by cryogenic separation, so the desorption cycle is greatly extended and the life of the adsorbent can be extended compared to the conventional collection using only the adsorption tower, greatly increasing maintenance costs. Can save you money. In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.

なお、図1に示した第1の実施の形態において、CFを深冷分離する第2精留塔2の下流側に、第2精留塔2において完全に分離除去できずにわずか残存したCFを吸着分離する第2吸着塔を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、「2種類含まれるフッ素化合物ガスのうちいずれかを深冷分離する精留塔と、その精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から残留した上記フッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔とを含んで構成される分離精製手段が、上記2種類のフッ素化合物ガスのそれぞれに対応して2組設けられた」構成となる。 In the first embodiment shown in FIG. 1, the second rectifying column 2 is not completely separated and removed in the downstream side of the second rectifying column 2 for cryogenic separation of CF 4 . A second adsorption tower for adsorbing and separating CF 4 may be provided. By doing so, “the rectification column that cryogenically separates one of the two types of fluorine compound gas, and the above-mentioned fluorine compound gas remaining from the top gas derived from the top of the rectification column. The separation and purification means configured to include an adsorption tower that performs adsorption separation is provided with two sets corresponding to each of the two types of fluorine compound gases.

また、図2に示した第2の実施の形態において、第1精留塔34と第1吸着塔37a,37bと第2精留塔35の関係および、第2精留塔35と第2吸着塔38a,38bと第3精留塔36の関係は、それぞれ、本発明の「比較的高沸点の高沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第1精留塔と、上記第1精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔と、上記吸着塔から導出された気体から、上記高沸点フッ素化合物ガスよりも低沸点の低沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第2精留塔」という関係を充足する。   In the second embodiment shown in FIG. 2, the relationship between the first rectifying column 34, the first adsorption towers 37a and 37b, and the second rectifying column 35, and the second rectifying column 35 and the second adsorption column. The relationship between the towers 38a and 38b and the third rectifying tower 36 is the "first rectifying tower for separating a relatively high boiling high-boiling fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the tower by deep cooling, An adsorption tower that adsorbs and separates the high-boiling fluorine compound gas remaining from the top gas derived from the top of the first rectifying column, and a gas that is lower than the high-boiling fluorine compound gas from the gas derived from the adsorption tower. Satisfies the relationship of “second rectification column that separates low-boiling fluorine compound gas having a boiling point as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation”.

また、上記各実施の形態において、前処理塔,各吸着塔は、例示したものに限定するものではなく、サーマルスイング方式、圧力スイング方式等、運転方式を限定するものではなく、いずれの前処理塔,吸着塔において、どの運転方式を採用してもよい。   Further, in each of the above embodiments, the pretreatment tower and each adsorption tower are not limited to those illustrated, but do not limit the operation method such as a thermal swing method, a pressure swing method, and any pretreatment. Any operation method may be adopted in the tower and the adsorption tower.

また、上記図1に示した第1の実施の形態はSFとCFの2種類のフッ素化合物ガスを精製分離するものを例示し、図2の第2の実施の形態では、SF、C、CFの3種類のフッ素化合物ガスを精製分離するものを例示したが、これらに限定するものではなく、相互に沸点が異なる複数種類のフッ素化合物ガスを分離精製するものであれば、各種のガスの組合せを適用することができ、ガスの種類も2種類や3種類に限定するものではなく、4種類以上を分離精製する装置とすることもできる。 The first embodiment shown in FIG. 1 illustrates what purifying separating the two fluorine compound gas of SF 6 and CF 4, in the second embodiment of FIG. 2, SF 6, Examples of purifying and separating three types of fluorine compound gases, C 2 F 6 and CF 4 , are not limited to these, but may be used to separate and purify a plurality of types of fluorine compound gases having different boiling points. For example, a combination of various gases can be applied, and the types of gas are not limited to two or three, and an apparatus for separating and purifying four or more types can also be used.

また、上記各実施の形態のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、例えば、液晶製造装置や有機EL製造装置等を含む半導体製造装置をはじめとするフッ素化合物ガス利用設備からの排ガスを処理するのに好適に用いられる。   In addition, the fluorine compound gas separation and purification apparatus of each of the above embodiments is used to treat exhaust gas from fluorine compound gas utilization facilities including semiconductor manufacturing apparatuses including liquid crystal manufacturing apparatuses and organic EL manufacturing apparatuses, for example. Preferably used.

この場合、上記キャリアガスに相当するのは、(1)半導体製造工程に使用するガスである真空ポンプパージ用もしくは排ガス希釈用の窒素ガス、(2)フッ素化合物ガスの分解副生成ガス(COF,CF,SF等)、(3)フッ素化合物ガスのエッチングもしくはクリーニング作用により発生したガス(SiF等)、(4)その他のエッチングガス(Cl,BCl,HBr等)である。 In this case, the carrier gas corresponds to (1) nitrogen gas for vacuum pump purge or exhaust gas dilution, which is gas used in the semiconductor manufacturing process, and (2) decomposition byproduct gas (COF 2 ) of fluorine compound gas. , CF X , SF X, etc.), (3) gas generated by etching or cleaning action of fluorine compound gas (SiF 4, etc.), and (4) other etching gases (Cl 2 , BCl 3 , HBr, etc.).

上記フッ素化合物ガスの分離精製装置により、上記半導体製造装置排ガスを一旦別のPFC回収装置で処理し、濃縮PFC含有排ガスとしてから処理することもできる。また上記排ガスを直接処理することも可能である。直接処理する場合、上記キャリアガスは殆どが上記(1)の窒素ガスであるが、(2)(3)(4)のような腐食性のガスを除去する吸着塔等の前処理装置が必要となる。   With the fluorine compound gas separation and purification apparatus, the semiconductor manufacturing apparatus exhaust gas may be once processed by another PFC recovery apparatus and then processed as a concentrated PFC-containing exhaust gas. It is also possible to treat the exhaust gas directly. In the case of direct treatment, most of the carrier gas is the nitrogen gas of (1) above, but a pretreatment device such as an adsorption tower that removes corrosive gases such as (2), (3), and (4) is required. It becomes.

以上のように、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、深冷分離で残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべて高沸点フッ素化合物ガスの回収効率が格段に向上する。特に、高沸点フッ素化合物ガスの深冷分離は、低沸点フッ素化合物ガスに比べて分離精度が低くなるため、吸着塔による残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、高沸点フッ素化合物ガスが完全に分離除去されたガスが第2精留塔に導入され、ここで低沸点化合物ガスの深冷分離が行なわれるため、第2精留塔の塔底部の液体として分離される低沸点フッ素化合物ガスに高沸点フッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される低沸点フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。また、吸着塔によって残留した高沸点フッ素化合物ガスを完全に除去するため、第2精留塔や配管内に高沸点フッ素ガスが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって精留塔の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離し、フッ素化合物ガスを液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。また、吸着塔は、深冷分離による残留フッ素化合物ガスを吸着するため、従来の吸着塔だけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。
また、上記第1精留塔に導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、上記第2精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっているため、ガスの利用効率に優れる。例えば、上記第2精留塔の寒冷源として液化した窒素ガスを使用することにより、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を第2精留塔の寒冷源とすることにより、十分な低温でフッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
As described above, the first fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention performs adsorption separation of the high-boiling fluorine compound gas remaining in the cryogenic separation in the adsorption tower, so that it is higher than the recovery by only the cryogenic separation. The recovery efficiency of the boiling point fluorine compound gas is greatly improved. Particularly, the cryogenic separation of the high-boiling fluorine compound gas has a lower separation accuracy than the low-boiling fluorine compound gas, so that the recovery efficiency is drastically increased by the adsorption separation of the residual portion by the adsorption tower. Then, the gas from which the high-boiling point fluorine compound gas has been completely separated and removed is introduced into the second rectifying column, where the low-boiling point compound gas is subjected to cryogenic separation, so that the liquid at the bottom of the second rectifying column is liquid. As a result, the high-boiling point fluorine compound gas is hardly mixed in the low-boiling point fluorine compound gas, and the purity of the recovered low-boiling point fluorine compound gas is greatly improved. Further, since the high-boiling fluorine compound gas remaining by the adsorption tower is completely removed, it is possible to prevent troubles caused by the high-boiling fluorine gas mixed into the second rectifying tower and the piping and solidifying. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the rectification column vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since the fluorine compound gas is separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and the fluorine compound gas is recovered in a liquid state, a large-capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it. In addition, because the adsorption tower adsorbs residual fluorine compound gas by cryogenic separation, the desorption cycle can be greatly extended and the life of the adsorbent can be extended compared to the conventional collection using only the adsorption tower, greatly increasing the maintenance cost. You can save. In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.
The liquefaction is further provided with a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the supply gas introduced into the first rectification tower, and is supplied as a cold source to the second rectification tower. Since the gas is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower, the gas utilization efficiency is excellent. For example, by using liquefied nitrogen gas as a cooling source for the second rectification tower, it does not contain moisture or carbon dioxide, so it can be used as a desorption gas without pretreatment. large. In addition, by using liquefied nitrogen as a cooling source for the second rectification column, the fluorine compound gas can be cryogenically separated at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

また、本発明の第のフッ素化合物ガスの分離精製装置は、深冷分離で残留したフッ素化合物ガスを吸着塔で吸着分離するため、深冷分離だけによる回収にくらべてフッ素化合物ガスの回収効率が格段に向上する。特に、高沸点フッ素化合物ガスの深冷分離は、低沸点フッ素化合物ガスに比べて分離精度が低くなるため、吸着塔による残留分の吸着分離により、回収効率が飛躍的に高くなる。そして、高沸点フッ素化合物ガスが完全に分離除去されたガスが次の精留塔に導入され、ここで低沸点化合物ガスの深冷分離が行なわれるため、次の精留塔の塔底部の液体として分離される低沸点フッ素化合物ガスに高沸点フッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される低沸点フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。また、吸着塔によって残留した高沸点フッ素化合物ガスを完全に除去するため、次の精留塔や配管内に高沸点フッ素ガスが混入して固化することによるトラブルの発生を防止できる。しかも、分離回収処理しようとする供給ガスの供給量に大きな変動があって精留塔の運転条件に変動をきたしても、安定的な回収効率が実現される。さらに、フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離し、フッ素化合物ガスを液状で回収するため、回収されたガスを貯蔵するために大容量の貯蔵タンクを必要とせず、冷凍機を併設する必要もない。また、吸着塔は、深冷分離による残留フッ素化合物ガスを吸着するため、従来の吸着塔だけによる回収に比べ、脱着周期が大幅に延長するとともに吸着剤の寿命も延長でき、メンテナンスコストを大幅に節減することができる。このように、上記分離精製装置は、吸着分離による回収方法の欠点と深冷分離による回収方法の欠点とを補完し、安定した高い回収率で運転でき、しかも設備効率もよくメンテナンス周期も長くできてコストパフォーマンスが高くなる。
また、上記分離精製手段は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものから順に、低沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものが直列状に配されているため、高沸点のフッ素化合物ガスから順次低沸点のフッ素化合物ガスを効率よく分離回収することができる。また、各精留塔での深冷分離において、1つ前の精留塔で深冷分離されずに残留したフッ素化合物ガスが吸着塔で吸着分離されるため、1つ前の高沸点側のフッ素化合物ガスが混入することがほとんどなくなり、回収される各フッ素化合物ガスの純度が大幅に向上する。
さらに、最も高沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっているため、ガスの利用効率に優れる。例えば、上記寒冷源として液化した窒素ガスを使用することにより、もともと水分や二酸化炭素等を含まないため、前処理なしで脱着ガスとして用いることができ、設備的なメリットが大きい。また、液化窒素を最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔の寒冷源とすることにより、十分な低温でフッ素化合物ガスを深冷分離でき、十分な回収効率を確保できる。
Further, the second fluorine compound gas separation and purification apparatus of the present invention performs adsorption separation of the fluorine compound gas remaining in the cryogenic separation with an adsorption tower, so that the fluorine compound gas recovery efficiency is higher than the recovery by only the cryogenic separation. Is significantly improved. Particularly, the cryogenic separation of the high-boiling fluorine compound gas has a lower separation accuracy than the low-boiling fluorine compound gas, so that the recovery efficiency is drastically increased by the adsorption separation of the residual portion by the adsorption tower. Then, the gas from which the high-boiling fluorine compound gas has been completely separated and removed is introduced into the next rectification column, where the low-boiling compound gas is subjected to cryogenic separation, so that the liquid at the bottom of the next rectification column As a result, the high-boiling point fluorine compound gas is hardly mixed in the low-boiling point fluorine compound gas, and the purity of the recovered low-boiling point fluorine compound gas is greatly improved. Further, since the high-boiling fluorine compound gas remaining by the adsorption tower is completely removed, it is possible to prevent the occurrence of troubles due to the high-boiling fluorine gas mixed into the next rectification tower or piping and solidifying. In addition, even if the supply amount of the supply gas to be separated and recovered varies greatly and the operating conditions of the rectification column vary, stable recovery efficiency is realized. Furthermore, since the fluorine compound gas is separated as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation and the fluorine compound gas is recovered in a liquid state, a large-capacity storage tank is not required to store the recovered gas, and a refrigerator is installed. There is no need to add it. In addition, because the adsorption tower adsorbs residual fluorine compound gas by cryogenic separation, the desorption cycle can be greatly extended and the life of the adsorbent can be extended compared to the conventional collection using only the adsorption tower, greatly increasing the maintenance cost. You can save. In this way, the separation and purification apparatus complements the disadvantages of the recovery method by adsorption separation and the recovery method by cryogenic separation, can be operated at a stable and high recovery rate, and has high equipment efficiency and a long maintenance cycle. Cost performance is high.
In addition, since the separation and purification means are arranged in series in order to separate and purify the low-boiling fluorine compound gas in order from the separation and purification of the relatively high-boiling fluorine compound gas, the high-boiling fluorine compound The low boiling point fluorine compound gas can be efficiently separated and recovered from the gas. Further, in the cryogenic separation in each rectifying column, the fluorine compound gas remaining without being subjected to the cryogenic separation in the previous rectifying column is adsorbed and separated in the adsorption tower. The fluorine compound gas is hardly mixed, and the purity of each recovered fluorine compound gas is greatly improved.
Furthermore, the apparatus further comprises a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the rectification tower that performs cryogenic separation of the fluorine compound gas having the highest boiling point. Since the liquefied gas supplied as a cold source to the rectifying column for cryogenic separation of the fluorine compound gas is used as the desorption gas of the pretreatment adsorption tower, the gas utilization efficiency is excellent. For example, by using liquefied nitrogen gas as the cold source, since it originally does not contain moisture, carbon dioxide, etc., it can be used as a desorption gas without pretreatment, and there is a great facility merit. In addition, by using liquefied nitrogen as a cold source for a rectification tower that deeply separates the fluorine compound gas having the lowest boiling point, the fluorine compound gas can be deeply cooled at a sufficiently low temperature, and sufficient recovery efficiency can be ensured.

本発明のフッ素化合物ガスの分離精製装置の一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the separation / purification apparatus of the fluorine compound gas of this invention. 本発明のフッ素化合物ガスの分離精製装置の第2の実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the separation / purification apparatus of the fluorine compound gas of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1精留塔
2 第2精留塔
3a 吸着塔
3b 吸着塔
4 緩衝タンク
5 圧縮機
6 冷却器
7a 前処理塔
7b 前処理塔
8 第1熱交換器
9 供給ガス路
10a 脱着ガス路
10b 脱着ガス路
11 再生ヒータ
12 放出路
13 塔頂ガス排出路
14 バイパス路
15 凝縮器
16 精留部
17 ヒータ
18 冷凍機ユニット
19 回収路
20 導出路
21 真空ポンプ
22 供給ガス路
23 脱着ガス路
24 回収路
25 バイパス路
26 第2熱交換器
27 凝縮器
28 精留部
29 ヒータ
30 供給路
31 第1分離精製手段
32 第2分離精製手段
33 第3分離精製手段
34 第1精留塔
35 第2精留塔
36 第3精留塔
37a 第1吸着塔
37b 第1吸着塔
38a 第2吸着塔
38b 第2吸着塔
39a 第3吸着塔
39b 第3吸着塔
40a 緩衝タンク
40b 緩衝タンク
41 凝縮器
42 精留部
43 ヒータ
44a 緩衝タンク
44b 緩衝タンク
45 分岐路
46 圧縮機
47 凝縮器
48 精留部
49 ヒータ
50 冷凍機ユニット
51 回収路
52 塔頂ガス排出路
53a 緩衝タンク
53b 緩衝タンク
54 供給ガス路
55 脱着ガス路
56 回収路
57 圧縮機
58 分岐路
59 第3熱交換器
60 凝縮器
61 精留部
62 ヒータ
63 塔頂ガス排出路
64 供給ガス路
65 脱着ガス路
66 圧縮機
67 回収路
68 分岐路
69 処理ガス排出路
70 排出路
71 回収路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st rectification tower 2 2nd rectification tower 3a Adsorption tower 3b Adsorption tower 4 Buffer tank 5 Compressor 6 Cooler 7a Pretreatment tower 7b Pretreatment tower 8 First heat exchanger 9 Supply gas path 10a Desorption gas path 10b Desorption gas path 11 Regenerative heater 12 Release path 13 Tower gas discharge path 14 Bypass path 15 Condenser 16 Rectifier 17 Heater 18 Refrigerator unit 19 Recovery path 20 Derivation path 21 Vacuum pump 22 Supply gas path 23 Desorption gas path 24 Recovery Road
25 Bypass path 26 Second heat exchanger 27 Condenser 28 Rectifier 29 Heater 30 Supply path 31 First separation and purification means 32 Second separation and purification means 33 Third separation and purification means 34 First rectification column 35 Second rectification column Tower 36 third rectification tower 37a first adsorption tower 37b first adsorption tower 38a second adsorption tower 38b second adsorption tower 39a third adsorption tower 39b third adsorption tower 40a buffer tank
40b Buffer tank 41 Condenser 42 Rectifier 43 Heater 44a Buffer tank
44b Buffer tank
45 Branch 46 Compressor
47 Condenser 48 Rectifier 49 Heater 50 Refrigerator unit 51 Recovery path 52 Tower gas discharge path 53a Buffer tank
53b Buffer tank 54 Supply gas path 55 Desorption gas path 56 Recovery path
57 Compressor 58 Branch path 59 Third heat exchanger 60 Condenser 61 Rectifier 62 Heater 63 Tower gas discharge path 64 Supply gas path 65 Desorption gas path 66 Compressor 67 Recovery path 68 Branch path 69 Process gas discharge path 70 Discharge path 71 Collection path

Claims (6)

沸点が異なる複数種類のフッ素化合物ガスを含む供給ガスからフッ素化合物ガスを分離精製する装置であって、
上記供給ガスに含まれるフッ素化合物ガスのうち、比較的高沸点の高沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第1精留塔と、
上記第1精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から、残留した高沸点フッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔と、
上記吸着塔から導出された気体から、上記高沸点フッ素化合物ガスよりも低沸点の低沸点フッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する第2精留塔と
上記第1精留塔に導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔とを備え、
上記第2精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっていることを特徴とするフッ素化合物ガスの分離精製装置。
An apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas from a supply gas containing a plurality of types of fluorine compound gases having different boiling points,
A first rectification column that separates a relatively high boiling high-boiling fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation, among the fluorine compound gases contained in the supply gas;
An adsorption tower for adsorbing and separating the remaining high-boiling fluorine compound gas from the top gas derived from the top of the first rectification tower;
A second rectifying column that separates a low-boiling point fluorine compound gas having a lower boiling point than the high-boiling point fluorine compound gas from the gas derived from the adsorption tower as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation ;
A pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the first rectification tower,
An apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas, wherein a liquefied gas supplied as a cold source to the second fractionator is used as a desorption gas for the pretreatment adsorption tower .
上記吸着塔に吸着された高沸点フッ素化合物ガスを脱着した脱着ガスを上記第1精留塔に対して供給するようになっている請求項記載のフッ素化合物ガスの分離精製装置。 Apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas of claim 1 wherein the desorption gas desorbed high-boiling fluorine compound gas adsorbed on the adsorption tower so as to supply to said first rectification column. 上記供給ガスがフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを含み、上記第2精留塔に対して寒冷源としてフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを液化して供給するようになっている請求項または記載の分離精製装置。 The supply gas includes a carrier gas used in the fluorine compound gas utilization facility, and liquefies and supplies the carrier gas used in the fluorine compound gas utilization facility as a cold source to the second rectification tower. The separation and purification device according to claim 1 or 2 . 沸点が異なる複数種類のフッ素化合物ガスを含む供給ガスからフッ素化合物ガスを分離精製する装置であって、
上記複数種類のフッ素ガス化合物のうちいずれか所定のフッ素化合物ガスを深冷分離により塔底部の液体として分離する精留塔と、
上記精留塔の塔頂部から導出された頂部気体から残留した上記所定のフッ素化合物ガスを吸着分離する吸着塔とを含んで分離精製手段が構成され、
上記分離精製手段が上記複数種類のフッ素化合物ガスのそれぞれに対応して複数組設けられ
上記分離精製手段は、比較的高沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものから順に、低沸点のフッ素化合物ガスを分離精製するものが直列状に配され、
最も高沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して導入する供給ガスから後の深冷分離で固化する成分を吸着除去する前処理吸着塔をさらに備え、
最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源として供給した液化ガスを上記前処理吸着塔の脱着ガスとして利用するようになっていることを特徴とするフッ素化合物ガスの分離精製装置。
An apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas from a supply gas containing a plurality of types of fluorine compound gases having different boiling points,
A rectifying column that separates any predetermined fluorine compound gas as a liquid at the bottom of the column by cryogenic separation of the plurality of types of fluorine gas compounds;
A separation and purification means comprising an adsorption tower that adsorbs and separates the predetermined fluorine compound gas remaining from the top gas derived from the top of the rectification tower,
A plurality of sets of the separation and purification means are provided corresponding to each of the plurality of types of fluorine compound gas ,
In the separation and purification means, in order from the one for separating and purifying the relatively high boiling point fluorine compound gas, the one for separating and purifying the low boiling point fluorine compound gas is arranged in series,
It further comprises a pretreatment adsorption tower that adsorbs and removes components that solidify in the subsequent cryogenic separation from the feed gas introduced into the rectifying tower that cryogenically separates the highest boiling point fluorine compound gas,
A fluorinated compound gas characterized in that a liquefied gas supplied as a cold source to a rectifying column for cryogenic separation of a fluorine compound gas having the lowest boiling point is used as a desorption gas for the pretreatment adsorption tower. Separation and purification equipment.
上記吸着塔に吸着されたフッ素化合物ガスを脱着した脱着ガスを、その直前の精留塔に対して供給するようになっている請求項記載のフッ素化合物ガスの分離精製装置。 The apparatus for separating and purifying a fluorine compound gas according to claim 4 , wherein a desorption gas obtained by desorbing the fluorine compound gas adsorbed on the adsorption tower is supplied to a rectification tower immediately before the gas. 上記供給ガスがフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを含み、上記各分離精製手段の精留塔のうち、最も低沸点のフッ素化合物ガスを深冷分離する精留塔に対して寒冷源としてフッ素化合物ガス利用設備に使用されるキャリアガスを液化して供給するようになっている請求項4または5記載の分離精製装置。 The supply gas contains a carrier gas used in a fluorine compound gas utilization facility, and a refrigeration source for the rectification column for cryogenic separation of the lowest boiling point fluorine compound gas among the rectification columns of each of the separation and purification means The separation and purification apparatus according to claim 4 or 5, wherein the carrier gas used in the fluorine compound gas utilization facility is liquefied and supplied.
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