JP4777989B2 - フッ素系ガス発生装置 - Google Patents
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Description
本発明は、突然の停電等の非常停止時でも安全に装置を停止できる原料供給システムを備えた、フッ素系ガスを発生させるためのガス発生装置に関する発明である。
通常、フッ素系ガスは図１に示す模式図のようなフッ素系ガス発生装置の電解槽１によって発生させている。電解槽１の材質は通常、Ｎｉ、モネル、炭素鋼等が使用されている。電解槽１内部には、フッ化カリウム−フッ化水素系やフッ化アンモニウム−フッ化水素系の混合溶融塩が電解浴２として満たされている。電解浴２に用いられる混合溶融塩は融点が室温より高く、通常のフッ素系ガス発生用の電解槽１はその外周部にヒーターや温水配管等の加熱装置１２（温度調節手段）を有する。電解浴に用いられる混合溶融塩の融点の例としては、約７０℃（ＫＦ・２ＨＦ）や約５０℃（ＮＨ4Ｆ・２ＨＦ）である。
そして、電解槽１は、モネル等により形成されている隔壁１６によって、陽極室３と陰極室４に分離されている。この陽極室３に収納された炭素またはニッケル（以下、Ｎｉという。）陽極５１と、陰極室４に収納されたＮｉ陰極５２の間に電圧を印加して、電気分解することにより陽極室３側でフッ素系ガスを、陰極室４側で水素ガスを発生させている。発生したフッ素系ガスは、フッ素系ガス排出口２２から排出され、陰極室４側で発生する水素ガスは、水素ガス排出口２３から排出される。電気分解の実施により電気分解の原料が減少する。フッ化カリウム−フッ化水素系電解浴の場合は、電気分解の実施に伴ってフッ化水素（以下、ＨＦという。）を消耗して電解浴液面が低下する。このときは、電解槽１の外部から陰極室の電解浴２中にまで延びる原料ガス供給口２６から電解浴２中に原料ガスであるＨＦガスが直接供給される。ＨＦは沸点が約２０℃であり、ガス発生装置への供給はガスで行うために原料ガス供給配管２５は凡そ３５〜４０℃に加熱が必要で、そのために温度調節手段を有している。また、フッ化アンモニウム−フッ化水素系電解浴の場合も同様で、電気分解の実施に伴って液面が低下した時は、電解槽１の外部から陰極室の電解浴２中にまで延びる原料ガス供給配管２５と、図示されていないがＨＦガス供給配管と全く同じ構成のアンモニア（以下、ＮＨ3という。）ガスの供給配管から、電解浴２中に直接ＨＦガスとＮＨ3ガスが供給される。ＨＦガスとＮＨ3ガスの供給は、電解浴２の液面の高さを監視する液面検知センサ５，６と連動して、その液面を一定に保つようになされる。
上述のようなガス発生装置としては、例えば、下記特許文献１に開示されているものが挙げられる。
上述のようなフッ素系ガス発生装置において、突然の停電等の非常停止で原料ガス供給配管２５からの原料ガスの供給を停止した場合には、配管中に残存している原料ガスは速やかに電解浴２に溶け込むため、陰極室４につながる原料ガス供給配管２５内部が減圧状態となる。電解浴２は溶融状態に於いては粘度も低く、原料ガス供給口２６を介して原料ガス供給配管２５内まで吸い上げられる。原料ガス供給配管２５に取り付けられたヒーター２４は加熱条件が３５〜４０℃であり、電解浴２融点の５０〜７０℃よりも低いために、原料ガス供給配管２５内に浸入した電解浴２の成分は冷却されて固化する。電解浴２の成分の固化により閉塞した原料ガス供給配管２５は全て交換しなければならないが、これは危険な作業であり、装置の復旧にも時間やコストがかかる。
また、フッ化カリウム−フッ化水素系やフッ化アンモニウム−フッ化水素系の混合溶融塩は、その成分の組成比によって融点が変動する。特にフッ素発生に一般的に用いられる電解浴用の混合溶融塩はＫＦ・２ＨＦで、その融点は７０℃である。詳細には、電解浴中のＨＦはＫＦに対する比率を１．９〜２．３の範囲で制御する。ここで下限値であるＫＦ・１．９ＨＦを下回るＨＦ濃度では、電解浴の融点は急激に上昇し１００℃を超えてしまう。融点がガス発生装置の制御能力から外れてしまうと、電解浴の溶融状態を維持できなくなり、結果として電気分解が不能となり、ガス発生装置として機能しなくなる。上限値であるＫＦ・２．３ＨＦを超えるＨＦ濃度では電解浴の融点は下がるが、炭素製陽極の崩壊を引き起こしたり、ＨＦが多くなるとガス発生装置の腐食が進行したりするといった問題が起こる。いずれの場合も、安定なガス供給ができなくなる。これらの点を考慮して、ガス発生装置を問題なく稼働させるには、電解浴への原料ガスの供給は安定に継続できる必要がある。
この特許文献１における原料ガス供給配管の電解浴による閉塞の問題を解決するための方法として、例えば下記特許文献２のような方法が提案されている。これは、具体的には図２に示すように、原料ガス供給配管２５に、窒素ガスの供給配管４０とその流れを制御する種々の部材を付加したものである。まず、窒素の供給配管４０に供給される窒素を減圧弁４６で圧力調整し、それを自動弁４５を経て窒素タンク４４に一度貯蔵する。窒素タンク４４に貯蔵した窒素は、窒素の供給配管４０において、再度減圧弁４３で圧力調整を行い流量計４２で流量を調整して、自動弁４１を経て原料ガス供給配管２５に供給される。具体的な動作は、まず電解槽１内に設置された電解浴２の液面の高さを監視する液面検知センサ５，６が基準よりも液面の低下を検知すると自動弁８１が開いて原料ガス供給配管２５に原料ガスを供給し、このとき自動弁４１は開かず窒素ガスは流れない。電解槽１内に設置された電解浴２の液面の高さを監視する液面検知センサ５，６が基準までの液面上昇を検知すると自動弁８１が閉じて原料ガス供給配管２５内の原料ガスが供給されなくなる。この時に原料ガス供給配管２５内に原料ガスが残存していると、速やかに電解浴２に溶け込むため、陰極室４につながる原料ガス供給配管２５内部が減圧状態となる。電解浴２は溶融状態に於いては粘度も低く、原料ガス供給口２６を介して原料ガス供給配管２５内まで吸い上げられる。原料ガス供給配管２５に取り付けられたヒーター２４は加熱条件が３５〜４０℃であり、電解浴２融点の５０〜７０℃よりも低いために、原料ガス供給配管２５内に浸入した電解浴２の一部は冷却されて固化する。この電解浴２の吸い上げを防止するために、自動弁４１を開き、原料ガス供給配管２５に窒素ガスを供給して原料ガス供給配管２５内に残存している原料ガスを全て電解浴２中に向けて押し流してしまい、原料ガス供給配管２５内の清掃を行うものである。
フッ素系ガスを発生するガス発生装置において、原料ガスの供給中に突然停電したり、或いはガス発生装置内の配管が閉塞するとか、ガス漏れやその他の異常を人が発見して図示していないＥＭＯ（非常停止）ボタンを操作したり、或いは温度や圧力や液面レベル等がＥＭＯ相当の異常とシーケンサが判断した場合には、ガス発生装置を非常停止させることもある。具体的には、（１）動力源（電気）を遮断し、（２）図２の装置の一次側と二次側の配管全ての自動弁（図２では窒素ガスの供給配管４０上の４５，原料ガス供給配管２５上の８１，水素ガス排出口２３の８９，フッ素ガス排出口２２の９１、これら以外にも装置につながる図示しない配管も同じように自動弁を持っている）を閉じることで外部とのガス接続を遮断し、装置を密閉した状態にする。この状態からは、人が操作して非常停止状態を解除しない限り、自動的に正常な稼働状態には復帰できない。なお、ここでいう自動弁とは、電磁弁や空圧弁等のように外部からの電気信号やガスの圧力により開閉される弁である。
このＥＭＯ停止時に、図２における窒素タンク４４、自動弁４５、及び減圧弁４６がない、通常の窒素ガスの供給配管４０と自動弁４１だけの組み合わせであれば、原料ガス供給配管２５への窒素ガス供給は不可能となり、原料ガス供給配管２５内に原料ガスが残存していると、原料ガスは容易に電解浴２に溶融し、供給配管内部は減圧状態となり電解浴２を吸い上げてしまう。
しかし、特許文献２に代表される図２のガス発生装置は、窒素ガスの供給配管４０上に有している窒素タンク４４に貯蔵されているガス圧を用いて原料ガス供給配管２５に一定時間・一定流量の窒素供給を行い原料ガス供給配管２５内の原料ガスを電解浴２に向けて強制的に押し流すことで、原料ガス供給配管２５内への電解浴２の吸い上げと固化を防止できるものである。
ただし、図２におけるガス発生装置では窒素ガスの供給配管４０上に窒素タンク４４や減圧弁４６等の部材が必要であり、配管も複雑になる。
また、ＥＭＯ時には、陰極室４に向けて強制的に窒素を供給するため、ＥＭＯ停止後の陰極室４内が加圧されて、電解槽内の液面が不均衡になる。また、装置の復旧を試みる際にも、この液面の不均衡が原因となり、異常の検知とＥＭＯ停止とを繰り返し、窒素タンク４４から陰極室４へ向けてたびたび窒素ガスを導入する場合もある。
これらについて、具体例を用いて説明すると以下のようになる。ＥＭＯ停止後の図２のガス発生装置は外部遮断を行うために、電解槽１が密閉された状態になる。この状態で窒素ガスを、例えば原料ガスの供給配管のクリーニング条件として２００ｃｃ／分で３０分流すと、一回のＥＭＯ停止で合計６リットルの窒素が陰極室４に向けて押し込まれることになる。電解槽１はフッ素ガスの発生量によってその大きさは様々であるが、一例として１００Ａ容量の装置で陰極室４の空間部分が凡そ６０リットルあったとすると、ここへ６リットルの窒素ガスを押し込むと単純に１割の圧力増加となる。そして、この圧力差で液面の不均衡が起こり、更に何らかの原因で再びＥＭＯ停止がかかると、更なる液面の不均衡が重畳し、容易にガス発生装置の再起動ができなくなる。
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡易な構成でありながら、異常による運転停止時またはＨＦやＮＨ3等の原料の供給停止時において、原料供給配管内の圧力低下を抑制し、原料供給配管中への電解浴の吸い込みや固化を未然に防止して安全性を高めたフッ素系ガス発生装置を提供することにある。
本発明は、フッ化水素、またはアンモニウム塩を含む混合溶融塩からなる電解浴を陽極室と陰極室とを備えた電解槽内に有し、前記電解浴を電気分解してフッ素系ガス（例えば、フッ素または三フッ化窒素）を発生するガス発生装置であって、前記電解槽において電解浴中まで達する電気分解用原料を供給するための原料供給配管と、前記原料供給配管の途中に設けられたノーマルクローズ型の弁と、前記ノーマルクローズ型の弁より下流側の前記原料供給配管と前記電解槽の気相部分とを連結するノーマルオープン型の弁を設けた迂回用配管とを有する原料供給システムを備えている。また、本発明のフッ素系ガス発生装置は、前記原料供給配管が前記電解槽の陰極室側に設けられていることが好ましい。また、本発明のフッ素系ガス発生装置は、前記原料供給配管のノーマルクローズ型の弁が閉じて前記原料の供給が停止している際や、さらに原料供給中の非常停止による場合でも、前記ノーマルオープン型の弁が開いて、前記原料供給配管内の圧力と前記電解槽内の圧力とを均衡させるものであることが好ましい。なお、ここでいうノーマルクローズ型の弁とは、自然な状態では弁は閉じており、必要時には外部からの電気信号やガスの圧力により弁を開く構造の自動弁であり、ノーマルオープン型の弁とは、これとは反対に、自然な状態では弁は開いており、必要時には外部からの電気信号やガスの圧力により弁を閉じる構造の自動弁である。
上記構成であれば、原料供給中に異常が発生して装置機能が停止し、原料の供給が停止しても、それと同時に迂回用配管の自動弁が開くので、原料供給配管内に残存した原料が電解浴に溶け込むことにより原料供給配管内が減圧傾向になっても、迂回用配管を通じて電解槽の気相部分から雰囲気ガスが原料供給配管に直ちに流入するため、原料供給配管内の圧力は見掛け上減少しない。これによって、簡易な構成でありながら、ガス発生装置において運転中に異常が発生するなどして装置機能が停止する場合にも、原料供給配管内の圧力変動を抑制し、原料供給配管への電解浴の吸い込みや固化による配管の閉塞を防止することができる。
また、本発明は、窒素ガスを供給するための窒素ガス供給配管が、前記原料供給配管の前記ノーマルクローズ型の弁と前記迂回用配管の前記ノーマルオープン型の弁との間において、原料供給配管にさらに接続されていることが好ましい。
上記構成であれば、原料供給配管に常に窒素ガスを少量供給することにより、原料供給配管内部に残存したＨＦを洗い流すことができるので、原料供給配管内への電解浴の吸い込みや固化による配管の閉塞をさらに防止できる。
以下、本発明に係るフッ素系ガス発生装置の実施形態について説明する。なお、下記各実施形態の説明においては、上述の背景技術の欄で説明したガス発生装置の各部位と同様の部位には同符号をふって、その説明を省略することがある。
図３は、本発明の実施形態に係るフッ素ガス発生装置の主要部の概略図である。図３において、１は電解槽、２はＫＦ・ＨＦ系混合溶融塩からなる電解浴、３は陽極室、４は陰極室である。５は陽極室の液面高さを検知する第１液面検知手段である。６は陰極室の液面高さを検知する第２液面検知手段である。１１は電解浴２の温度を測るための温度計であり、１２は電解槽１の外周には電解浴２を加熱・溶融させるための温水ジャケットとこれにつながる加熱装置（温度調節手段）である。２２は陽極室３から発生するフッ素ガスの発生口であり、この先にＥＭＯ停止時の締め切りするための自動弁９１がある。２３は陰極室４から発生する水素ガスの発生口であり、この先にＥＭＯ停止時の締め切りするための自動弁８９がある。２５は電解槽１にＨＦを供給するＨＦ供給配管である。８０は迂回用配管であるバイパスである。８１はＨＦ供給配管上に配置された自動弁であり，８２はバイパス８０上に配置された自動弁であって、８３はＨＦ供給配管２５内を通過するＨＦの流量を監視している流量計である。８４はＨＦの圧力を計測する圧力計である。バイパス８０は原料ガス供給配管２５と電解槽１の陰極室４の気相部分とを連結する。１４は陰極室４から排出される水素とＨＦの混合ガス中からＨＦを除去する除害塔である。除害塔１４は、自動弁８９の前でも後でも本発明には使用可能である。１５は陽極室３から排出されるフッ素とＨＦとの混合ガス中からＨＦのみを除去してフッ素ガスを分離するＨＦ除害塔である。ＨＦ除害塔１５は、自動弁９１の前でも後でも本実施形態には使用可能である。
さらに図示しないものとして、ＨＦの供給停止を検知するＨＦ供給停止検知装置（検知手段）を備えており、自動弁８１と、自動弁８２と、ＨＦ供給停止検知装置とでＨＦ配管の閉塞防御手段が構成される。
電解槽１は、Ｎｉ、モネル、純鉄、ステンレス鋼等の金属または合金で形成されている。電解槽１は、Ｎｉまたはモネルからなる隔壁１６によって、陽極室３及び陰極室４とに分離されている。陽極室３には、陽極５１が配置されている。陰極室４には、陰極５２が設けられている。なお、陽極には低分極性炭素電極を使用することが好ましい。また、陰極としては、Ｎｉや鉄等を使用することが好ましい。
加熱装置１２（温度調節手段）は、温度計１１で測定された温度を感知できるものであり、所望する電解浴温度への調節が可能なものである。これによって、例えば、電解浴２を８５〜９０℃に加熱して溶融状態を維持することができる。温水ジャケットだけでは温度管理が難しい場合には、補完的に電気ヒーターを使用しても良い。また、熱容量が合致すれば、電気ヒーターだけで電解浴２を溶融させることも可能である。
電解槽１の上蓋１７には、陽極室３及び陰極室４内を大気圧に維持する圧力維持手段の一つである図示しないガス配管からのパージガス出入口と、陽極室３から発生するフッ素ガスが排出されるフッ素ガス排出口２２と、陰極室４から発生する水素ガス排出口２３とが設けられている。また、上蓋１７には、第１液面検知センサ５及び第２液面検知センサ６とが設けられている。
原料ガス供給配管２５は、ガス発生装置の外部にあるＨＦ供給源と接続され、その接続部から電解槽１の陰極室４に配置される原料ガス供給口２６まで伸びている。原料ガス供給配管２５は、ＨＦを気相で供給するために温度調整用ヒーター２４に覆われており、３５〜４０℃の範囲で加熱を行う。原料ガス供給配管２５には、上流側から下流側に向かって順に、手動弁６６、圧力計３１、圧力計３４、流量計８３、自動弁８１、圧力計８４、そして、自動弁８１と圧力計８４との間の原料ガス供給配管２５に陰極室４と連通するバイパス８０が設けられており、このバイパス８０の途中に自動弁８２が配置されている。圧力計８４は、自動弁８１の二次側であれば、バイパス配管８０の前後どちらでも配置できる。
自動弁８１は、第１液面検知センサ５及び第２液面検知センサ６により電解浴２の液面の低下を検知した際に、電解浴２にＨＦの供給を行うように開く。自動弁８２は、図示しないＨＦ供給停止検知装置と連動して開閉することで電解槽１に対して原料ガス供給配管２５内部の圧力を均衡させる。流量計８３は原料ガス供給配管２５を介して電解槽１に供給されているＨＦの流量を監視している。
次に、本実施形態のガス発生装置の通常運転時における電解浴２へのＨＦの供給動作について説明する。電気分解により、電解浴２中の反応が進むことによってフッ素ガスを得ると同時に電解浴２中のＨＦを消費していく。この電解浴２の消費は、第１液面検知センサ５及び第２液面検知センサ６により電解浴２の液面の低下を監視することで検知する。電解浴２液面の低下を検知すると、原料ガス供給配管２５上の自動弁８１を開いてＨＦの供給動作を行う。なお、電解浴２に供給されたＨＦの量は流量計８３により計測される。そして、ＨＦが供給されることによって電解浴２が規定量以上に上昇すると、第１液面検知センサ５及び第２液面検知センサ６を介して図示しないＨＦ供給停止装置により検知し、ＨＦの供給停止動作を行う。なお、手動弁６６は開いたままであり、圧力計３１、３４、８４はＨＦの流通状態を圧力で監視するために設けられている。
次に、ＥＭＯ停止時におけるガス発生装置の動作について説明する。ガス発生装置において異常発生時のＥＭＯ停止は、停電するか、或いは装置に何らかの異常が発生して、これを人が発見してＥＭＯ（非常停止）ボタンを操作するか、或いは装置の図示していない制御装置が異常を検知して発令する指令によりＥＭＯ停止を行う。
具体的には、装置上の自動弁全て（図３では原料ガス供給配管２５上の８１，窒素ガスの供給配管４０上の４１，水素ガス排出口２３の８９，フッ素ガス排出口２２の９１）を閉じ、代わりにバイパス８０上の自動弁８２を開く。これにより、原料ガス供給配管２５内にＨＦガスが残存していた場合にこのガスが電解浴２にとけ込んで減圧を生じたとしても、バイパス８０によって陰極室４の圧力と同じに維持することができる。また、圧力計８４によって、このときの原料ガス供給配管２５内の圧力を監視することができる。
具体的には、装置上の自動弁全て（図３では原料ガス供給配管２５上の８１，窒素ガスの供給配管４０上の４１，水素ガス排出口２３の８９，フッ素ガス排出口２２の９１）を閉じ、代わりにバイパス８０上の自動弁８２を開く。これにより、原料ガス供給配管２５内にＨＦガスが残存していた場合にこのガスが電解浴２にとけ込んで減圧を生じたとしても、バイパス８０によって陰極室４の圧力と同じに維持することができる。また、圧力計８４によって、このときの原料ガス供給配管２５内の圧力を監視することができる。
ＥＭＯ停止した後には、ＥＭＯ停止の原因を解消して安全が確保されるまでに長時間を要する場合もあり、この後のガス発生装置の再立ち上げについてはできるだけ短時間で実行できることが好ましい。従来の方法では、配管の閉塞が起こった場合には部材の交換が必要となるし、原料ガス供給配管２５／陰極室４内に窒素ガスを導入した場合には圧力変動の解消や加圧による二次災害の考慮等が必要であった。
本発明に於いて非常停止時の安全を考慮すると、原料ガス供給配管２５上に配置された自動弁８１はノーマルクローズ型を，またバイパス８０上に配置された自動弁８２にはノーマルオープン型を使用することが好ましい。この構成にすると、地震や停電などで動力源が確保されないような非常停止が発生した場合でも、ガス発生装置として自動的に前述の動作を実施できるため、原料ガス供給配管２５内の原料ガス（ＨＦガス）が電解浴２に溶解してしまうことによる原料ガス供給配管２５内の減圧や、これが原因として起こる電解浴２の逆流や固化による閉塞を起こさず、また陰極室への窒素ガス導入による電解槽内の浴面の不均衡も発生しないので、安全／安定にガス発生装置を停止状態にすることができる。
本実施形態によると、以下の効果を奏する。すなわち、ガス発生装置への原料ガス供給が突然停止した場合に原料ガス供給配管２５内に原料ガスが残存することがある、その後この原料ガスが電解浴２に溶け込むことにより原料ガス供給配管２５内が減圧傾向になる。このとき、自動弁８２が開いた状態のバイパス８０を通じて陰極室４の気相部分から雰囲気ガスが原料ガス供給配管２５に直ちに流入するため原料ガス供給配管２５内の圧力は見掛け上減圧とならず、結果として原料ガス供給配管２５への電解浴２の逆流や固化による原料ガス供給配管２５の閉塞を防止できる。この原料ガス供給システムによって、従来のフッ素系のガス発生装置と比較してより簡易な構成で、電解槽１内の浴面の不均衡や、原料ガス供給配管２５中への電解浴２の逆流や固化を防止できるガス発生装置を提供できる。
なお、自動弁８２は逆止弁に置き換えることも可能である。原料ガス供給配管２５にＨＦが流れている時は閉じて、バイパス８０へは何も流れない。原料ガス供給配管２５へのＨＦ供給が止まった時には、電解浴２へＨＦが溶け込んで発生した減圧を補う分だけのガスを、バイパス８０を経て陰極室４から原料ガス供給配管２５に送ることができれば、機能としては同等である。
このような実施形態によると、ガス発生装置におけるＥＭＯ停止時の動作も当然有効であるが、ＨＦ供給動作を止めた後の対応も有効である。つまり、本実施形態に係るガス発生装置は、原料ガスの非常停止時や供給停止時に、原料ガス供給配管２５内に残存した原料ガスが電解浴２に溶け込むことにより原料ガス供給配管２５内が減圧傾向になっても、バイパスを通じて陰極室４の気相部分から雰囲気ガスが原料ガス供給配管２５に直ちに流入するため、原料ガス供給配管２５内の圧力は見掛け上減圧とならず、結果として原料ガス供給配管２５への電解浴２の逆流や固化による原料ガス供給配管２５の閉塞を防止できる。
また、本実施形態では、図２における原料ガス供給配管２５への窒素ガスの供給配管４０とこれに付随していた部材を無くすことができ、ガス発生装置を製作する上で小型化ができる。さらに、運転を継続する上では従来よりも窒素の使用量を低減でき、またガス発生装置に使用する部材点数も減るので、その分のメンテナンスコストも低減できる。
以上、本発明の実施形態のガス発生装置について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、例えば、フッ化アンモニウム−フッ化水素系の混合溶融塩の電気分解によるＮＦ3の発生装置では、上記ガス発生装置にＮＨ3用の供給配管を追加しただけの構成であり、ＮＨ3もＨＦと同様に電解浴２に速やかに溶け込むので、原料供給配管のみならずＮＨ3供給配管の閉塞防止にも用いることができる。
なお、本発明に係わる原料供給システムは、ＨＦやＮＨ3を気体で供給する場合には当然有効であるが、ＨＦやＮＨ3を液体で供給する場合にも有効である。
また、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。
１ 電解槽
２ 電解浴
３ 陽極室
４ 陰極室
５ 第１液面検知センサ
６ 第２液面検知センサ
４１、４５、８１、８２、８９、９１ 自動弁
１１ 温度計
１２ 加熱装置
１４、１５ ＨＦ除害塔
１６ 隔壁
２２ フッ素ガス排出口
２３ 水素ガス排出口
２４ ヒーター
２５ 原料ガス供給配管
２６ 原料ガス供給口
３１、３４、８４ 圧力計
４０ 窒素ガスの供給配管
４２、８３ 流量計
４３、４６ 減圧弁
４４ 窒素タンク
５１ 陽極
５２ 陰極
６６ 手動弁
８０ バイパス
２ 電解浴
３ 陽極室
４ 陰極室
５ 第１液面検知センサ
６ 第２液面検知センサ
４１、４５、８１、８２、８９、９１ 自動弁
１１ 温度計
１２ 加熱装置
１４、１５ ＨＦ除害塔
１６ 隔壁
２２ フッ素ガス排出口
２３ 水素ガス排出口
２４ ヒーター
２５ 原料ガス供給配管
２６ 原料ガス供給口
３１、３４、８４ 圧力計
４０ 窒素ガスの供給配管
４２、８３ 流量計
４３、４６ 減圧弁
４４ 窒素タンク
５１ 陽極
５２ 陰極
６６ 手動弁
８０ バイパス
Claims (4)
- フッ化水素を含む混合溶融塩からなる電解浴を陽極室と陰極室とを備えた電解槽内に有し、前記電解浴を電気分解してフッ素を含むガスを発生するフッ素系ガス発生装置であって、
前記電解槽において電解浴中まで達する電気分解用原料を供給するための原料供給配管と、
自然な状態では閉じており必要時には開く構造の自動弁である、前記原料供給配管の途中に設けられたノーマルクローズ型の弁と、
自然な状態では開いており必要時には閉じる構造の自動弁である、前記ノーマルクローズ型の弁より下流側の前記原料供給配管と前記電解槽の気相部分とを連結するノーマルオープン型の弁を設けた迂回用配管と、
を有するフッ素系ガス発生装置。 - 前記原料供給配管が前記電解槽の陰極室側に設けられた請求項１に記載のフッ素系ガス発生装置。
- 前記原料供給配管の途中に設けられた前記ノーマルクローズ型の弁が閉じた際に、前記迂回用配管の途中に設けられた前記ノーマルオープン型の弁が開いて、前記原料供給配管内の圧力と前記陰極室内の圧力とを均衡させることを特徴とする請求項１または２に記載のフッ素系ガス発生装置。
- 発生するガスがフッ素または三フッ化窒素である請求項１または２に記載のフッ素系ガス発生装置。
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