JP6097625B2 - Calcium fluoride manufacturing method and calcium fluoride manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、過弗化物を原料として弗化カルシウムを生成する弗化カルシウムの製造方法等に関する。 The present invention relates to, for example, a method for producing calcium fluoride that produces calcium fluoride using perfluoride as a raw material.
例えば、半導体デバイスや液晶デバイスの製造プロセスにおいて、微細パターンを形成するためエッチングやクリーニングを行うことがある。この際に過弗化物が使用される場合が多い。また、過弗化物は、一般に安定で、人体に対し無害なものが多いため、他にも例えば、エアコンの冷媒用などに使用されている。
しかしながら、これらの過弗化物の中には、大気中に放出されると、地球環境に対し大きな影響を与えるものが多い。即ち、大気中で長期間安定に存在し、地球温暖化係数が大きい性質を有するため、地球温暖化の一因となり得る。そして、上述のように過弗化物は一般に安定であり、その影響は長期間続く場合が多い。
そこで、地球環境に影響を与えないために、使用された過弗化物を分解し、地球環境に対し無害な状態にして大気中に放出する必要がある。
For example, in the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal device, etching or cleaning may be performed to form a fine pattern. In this case, a perfluoride is often used. In addition, since perfluoride is generally stable and often harmless to the human body, it is also used, for example, as a refrigerant for air conditioners.
However, many of these perfluorides have a great impact on the global environment when released into the atmosphere. That is, since it exists stably in the atmosphere for a long time and has a large global warming potential, it can contribute to global warming. As described above, perfluoride is generally stable, and its influence often lasts for a long time.
Therefore, in order not to affect the global environment, it is necessary to decompose the used perfluoride and make it harmless to the global environment and release it into the atmosphere.
特許文献1には、ハロゲンとしてフッ素のみを含有するフッ素化合物を含むガス流を、水蒸気の存在下でAlとNi、AlとZn、AlとTiからなる触媒のようにAlを含んでなる触媒と約200〜800℃で接触させて、ガス流中のフッ素をフッ化水素に転化するフッ素含有化合物の分解処理方法が開示されている。
また特許文献2には、触媒層が設けられて過弗化物を含む排ガスが供給され、過弗化物を分解する過弗化物分解装置と、過弗化物分解装置から排出された排ガスに含まれた酸性物質がCa塩と反応して生成される第1反応生成物を除去する酸性物除去装置とを備えていることを特徴とする過弗化物処理装置が開示されている。
Further, Patent Document 2 includes a perfluoride decomposition apparatus that is provided with a catalyst layer and is supplied with exhaust gas containing perfluoride and decomposes perfluoride, and is included in exhaust gas discharged from the perfluoride decomposition apparatus. There is disclosed a perfluoride treatment apparatus comprising an acidic substance removing device for removing a first reaction product produced by reacting an acidic substance with a Ca salt.
ここで過弗化物を加水分解することで生成する分解ガスにはHF等の酸成分が含まれる場合がある。そして酸成分を廃棄せずに有効利用することが望ましい。 Here, the cracked gas generated by hydrolyzing the perfluoride may contain an acid component such as HF. It is desirable to effectively use the acid component without discarding it.
本発明は、従来の技術が有する上記の問題点に鑑みてなされたものであり、分解ガスに含まれる酸成分を廃棄せず有効に利用し、この酸成分から弗化カルシウムを製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a method for producing calcium fluoride from this acid component by effectively using the acid component contained in the cracked gas without discarding it. The purpose is to provide.
かくして本発明によれば、過弗化物を含むガスおよび水を加熱するとともに、触媒により過弗化物を加水分解して酸性ガスを含む分解ガスを生成する加熱工程と、加熱工程に流入する前の過弗化物を含むガスおよび水と加熱工程から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう熱交換工程と、熱交換工程から流出した後の分解ガス中に含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成工程と、を備えることを特徴とする弗化カルシウムの製造方法が提供される。 Thus, according to the present invention, a heating step of heating a gas and water containing perfluoride and hydrolyzing the perfluoride with a catalyst to generate a cracked gas containing an acidic gas, and a step before flowing into the heating step A heat exchange step for exchanging heat between the gas and water containing perfluoride and the cracked gas after flowing out of the heating step, and an acid component contained in the cracked gas after flowing out of the heat exchanging step as a calcium salt A method of producing calcium fluoride, comprising: a step of producing calcium fluoride by reacting with calcium fluoride.
ここで、弗化カルシウム生成工程では、カルシウム塩を上方から供給するとともに、生成後の弗化カルシウムを下方から排出し、分解ガスは、下方から導入するとともに、上方から排出することが好ましい。
また加熱工程の前に過弗化物を含むガスを前処理する前処理工程をさらに備え、前処理工程では、過弗化物を含むガスを加熱し、過弗化物を含むガスに含まれる液体の水を蒸発させる予熱工程と、予熱工程により液体の水を蒸発させた過弗化物を含むガスから固形分を除去する固形分除去工程と、を備えることが好ましい。
さらに予熱工程と固形分除去工程との間で空気を導入する空気導入工程をさらに備えることが好ましい。
Here, in the calcium fluoride production step, it is preferable that the calcium salt is supplied from above, the produced calcium fluoride is discharged from below, and the decomposition gas is introduced from below and discharged from above.
The method further includes a pretreatment step of pretreating a gas containing perfluoride before the heating step, and in the pretreatment step, the gas containing the perfluoride is heated to liquid water contained in the gas containing the perfluoride. It is preferable to include a preheating step for evaporating water and a solid content removing step for removing solid content from the gas containing perfluoride obtained by evaporating liquid water in the preheating step.
Furthermore, it is preferable to further include an air introduction step for introducing air between the preheating step and the solid content removal step.
また本発明によれば、過弗化物を含むガスおよび水を加熱するとともに、触媒により過弗化物を加水分解して酸性ガスを含む分解ガスを生成する加熱手段と、加熱手段に流入する前の過弗化物を含むガスおよび水と加熱手段から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう熱交換手段と、熱交換手段から流出した後の分解ガスに含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成手段と、を備えることを特徴とする弗化カルシウムの製造装置が提供される。 Further, according to the present invention, the heating means for heating the gas and water containing the perfluoride and hydrolyzing the perfluoride by the catalyst to generate a cracked gas containing the acid gas, and before the flow into the heating means A heat exchange means for exchanging heat between the perfluoride-containing gas and water and the cracked gas after flowing out of the heating means; and an acid component contained in the cracked gas after flowing out of the heat exchange means with calcium salt There is provided a calcium fluoride production device comprising a calcium fluoride production means for producing calcium fluoride by reaction.
ここで、弗化カルシウム生成手段の上方から酸成分と反応させるためのカルシウム塩を供給する薬剤供給手段と、弗化カルシウム生成手段の下方から生成した弗化カルシウムを排出する薬剤排出手段とを更に備え、弗化カルシウム生成手段に導入する分解ガスは、弗化カルシウム生成手段の下方から導入するとともに、弗化カルシウム生成手段の上方から排出することが好ましい。 Here, a medicine supply means for supplying a calcium salt for reacting with the acid component from above the calcium fluoride production means, and a medicine discharge means for discharging the calcium fluoride produced from below the calcium fluoride production means are further provided. The cracked gas introduced into the calcium fluoride producing means is preferably introduced from below the calcium fluoride producing means and discharged from above the calcium fluoride producing means.
本発明の加熱工程と、熱交換工程と、弗化カルシウム生成工程とを備えることで、酸成分を含む排水が生じにくく、エネルギーの利用効率がよりよい弗化カルシウムの製造方法が提供できる。 By providing the heating step, the heat exchange step, and the calcium fluoride production step of the present invention, it is possible to provide a method for producing calcium fluoride that is unlikely to generate wastewater containing an acid component and that has better energy utilization efficiency.
弗化カルシウム生成工程では、カルシウム塩を上方から供給するとともに生成後の弗化カルシウムを下方から排出し、分解ガスは、下方から導入するとともに上方から排出することで、カルシウム塩の交換を容易に行うことができるとともに、純度がより高い弗化カルシウムを生成することができる。 In the calcium fluoride production process, calcium salt is supplied from above and the produced calcium fluoride is discharged from below, and the decomposition gas is introduced from below and discharged from above to facilitate exchange of calcium salts. It is possible to produce calcium fluoride with higher purity.
本発明の前処理工程を備えることで、過弗化物を含むガスに過弗化物の他に水分が含まれていても、固形分除去工程において閉塞が生じにくくなる。 By providing the pretreatment process of the present invention, even if the gas containing perfluoride contains moisture in addition to perfluoride, blockage is less likely to occur in the solid content removal process.
予熱工程と固形分除去工程との間で空気を導入する空気導入工程をさらに備えることで、加熱工程での一酸化炭素の生成を抑制することができる。 By further providing an air introduction step for introducing air between the preheating step and the solid content removal step, the production of carbon monoxide in the heating step can be suppressed.
本発明の加熱手段と、熱交換手段と、弗化カルシウム生成手段とを備えることで、酸成分を含む排水が生じにくく、エネルギーの利用効率がより良い弗化カルシウムの製造装置が提供できる。 By providing the heating means, heat exchange means, and calcium fluoride generating means of the present invention, it is possible to provide an apparatus for producing calcium fluoride that is unlikely to generate wastewater containing an acid component and has better energy utilization efficiency.
弗化カルシウム生成手段の上方からカルシウム塩を供給する薬剤供給手段と、弗化カルシウム生成手段の下方から生成した弗化カルシウムを排出する薬剤排出手段とを備え、分解ガスは、弗化カルシウム生成手段の下方から導入するとともに、弗化カルシウム生成手段の上方から排出することで、重力を利用して落とし込むという簡便なシステムにより、カルシウム塩の交換を行うことができるとともに、純度がより高い弗化カルシウムを生成することができる。 A chemical supply means for supplying calcium salt from above the calcium fluoride generating means and a chemical discharge means for discharging calcium fluoride generated from below the calcium fluoride generating means, and the decomposition gas is calcium fluoride generating means. Calcium fluoride can be exchanged with a simple system that is introduced from below and discharged from above the calcium fluoride generating means by using gravity, and the purity of calcium fluoride is higher. Can be generated.
以下、本発明を実施する形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention. The drawings used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.
<弗化カルシウムの製造方法の全体説明>
図1は、本実施の形態の弗化カルシウムの製造方法の全体フローについて説明した図である。
図示するように本実施の形態の弗化カルシウムの製造方法は、前処理工程K1と、加熱工程K2と、熱交換工程K3と、弗化カルシウム生成工程K4と、後処理工程K5とからなる。
<Overall description of the manufacturing method of calcium fluoride>
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall flow of a method for producing calcium fluoride according to the present embodiment.
As shown in the figure, the manufacturing method of calcium fluoride of the present embodiment includes a pretreatment process K1, a heating process K2, a heat exchange process K3, a calcium fluoride production process K4, and a post-treatment process K5.
本実施の形態の弗化カルシウムの製造方法では、原料として過弗化物を使用する。この過弗化物は、例えば、半導体の製造を行う半導体製造設備から排出されるエッチング排ガスに含まれる。
半導体製造設備では、半導体であるシリコン・ポリシリコンをエッチングするP−Siエッチャ、絶縁膜である酸化シリコン(SiO2)等の酸化膜をエッチングする酸化膜エッチャ、配線に使用するために金属膜をエッチングするメタルエッチャなどの乾式エッチング(ドライエッチング)装置を備える、この乾式エッチング装置は、例えば、プロセスチャンバ内で、反応性のエッチングガスを用いてエッチングを行う反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)装置である。
In the method for producing calcium fluoride of the present embodiment, perfluoride is used as a raw material. This perfluoride is contained in, for example, etching exhaust gas discharged from a semiconductor manufacturing facility that manufactures semiconductors.
In semiconductor manufacturing equipment, a P-Si etcher that etches silicon / polysilicon as a semiconductor, an oxide film etcher that etches an oxide film such as silicon oxide (SiO 2 ) as an insulating film, and a metal film for use in wiring. This dry etching apparatus includes a dry etching apparatus such as a metal etcher for etching. For example, reactive ion etching (RIE) in which etching is performed using a reactive etching gas in a process chamber. Device.
P−Siエッチャ、酸化膜エッチャ、およびメタルエッチャ等で用いるエッチングガスはそれぞれ異なるが、各装置で乾式エッチングを行った後に排気されるガスには、このエッチングガスに起因する種々の過弗化物(以下、PFC(perfluorocompound)とも云う)やCHF3などが含まれる。この過弗化物は、CF4、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8、SF6等が例示される。そして過弗化物を含む排気されたガス、すなわちエッチング排ガスは、塩素(Cl2)ガス等の有毒ガスが毒性ガス除害装置で除去された後、収集ダクトにより半導体製造設備外に排出される。本実施の形態では、半導体製造設備外に排出されるエッチング排ガスは、例えば、キャリアガスとしてのN2(窒素)ガス99%に、過弗化物等を1%含むガスである。本実施の形態では、エッチング排ガスに含まれ原料として使用する過弗化物は、エッチング排ガスに対し1%以下であることが好ましい。また排出されるエッチング排ガスの流量は、例えば、3000L/min〜3500L/minである。 Etching gases used for the P-Si etcher, oxide film etcher, metal etcher, and the like are different, but the gas exhausted after dry etching in each apparatus includes various perfluorides (hereinafter referred to as “perfluoride”) caused by this etching gas. , also referred to as PFC (perfluorocompound)) and CHF 3 and the like. Examples of the perfluoride include CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , C 5 F 8 , and SF 6 . The exhausted gas containing perfluoride, that is, the etching exhaust gas, is removed from the semiconductor manufacturing facility by the collection duct after the toxic gas such as chlorine (Cl 2 ) gas is removed by the toxic gas abatement apparatus. In the present embodiment, the etching exhaust gas discharged outside the semiconductor manufacturing facility is, for example, a gas containing 99% N 2 (nitrogen) gas as a carrier gas and 1% perfluoride. In the present embodiment, the perfluoride used as a raw material contained in the etching exhaust gas is preferably 1% or less with respect to the etching exhaust gas. Moreover, the flow volume of the etching exhaust gas discharged | emitted is 3000L / min-3500L / min, for example.
前処理工程K1は、上述したエッチング排ガス(装置入口排ガス)を前処理する工程である。前処理工程K1は、予熱工程K11と、空気導入工程K12と、固形分除去工程K13とを備える。 The pretreatment process K1 is a process of pretreating the above-described etching exhaust gas (apparatus inlet exhaust gas). The pretreatment process K1 includes a preheating process K11, an air introduction process K12, and a solid content removal process K13.
予熱工程K11では、装置入口排ガスを予熱することにより装置入口排ガス中に含まれる微小な水滴(ミスト)を蒸発させる。加熱はヒータ等により行われ、装置入口排ガスの温度は例えば、60℃まで上昇する。これにより後の固形分除去工程K13においてフィルタ等がミストにより閉塞することが抑制できる。
空気導入工程K12では、装置入口排ガス中に空気を導入する。前処理工程K1の後に行われる加熱工程K2で、一酸化炭素の生成を抑制するため酸素が必要となる場合があり、そのためこの段階で空気を装置入口排ガスと混合する。
固形分除去工程K13は、フィルタ等を使用することで、装置入口排ガスに含まれる固形分としての微粒子の除去を行う。半導体製造設備では、上述した乾式エッチングを行う際に削られた酸化シリコン等の微粒子が生じる。そしてこの微粒子が装置入口排ガスに混入するため、この工程において予め除去を行う。
In the preheating step K11, minute water droplets (mist) contained in the apparatus inlet exhaust gas are evaporated by preheating the apparatus inlet exhaust gas. Heating is performed by a heater or the like, and the temperature of the exhaust gas at the apparatus inlet rises to 60 ° C., for example. Thereby, it can suppress that a filter etc. obstruct | occludes with mist in the following solid content removal process K13.
In the air introduction process K12, air is introduced into the apparatus inlet exhaust gas. In the heating step K2 performed after the pretreatment step K1, oxygen may be required to suppress the formation of carbon monoxide, and therefore air is mixed with the apparatus inlet exhaust gas at this stage.
In the solid content removing step K13, fine particles as solid content contained in the exhaust gas at the inlet of the apparatus are removed by using a filter or the like. In a semiconductor manufacturing facility, fine particles such as silicon oxide scraped when performing the above-described dry etching are generated. Since the fine particles are mixed in the exhaust gas at the inlet of the apparatus, the removal is performed in advance in this step.
また本実施の形態では、詳しくは後述するが、固形分除去工程K13後の装置入口排ガスは、熱交換工程K3に送られる。そして熱交換工程K3において、熱交換により装置入口排ガスが加熱される。さらにこのとき次の加熱工程K2において過弗化物を分解するための反応に必要な水が液体の状態で添加される。この水は、熱交換工程K3において装置入口排ガスとともに加熱され気体の水蒸気となる。そして装置入口排ガスと混合する。本実施の形態では、水として純水を使用する。水の添加量は、後述の反応式に見合った量であり、例えば、350mL/minである。また、この水はあらかじめ加熱して水蒸気として添加しても良い。 Moreover, in this Embodiment, although mentioned later in detail, the apparatus inlet_port | entrance exhaust gas after the solid content removal process K13 is sent to the heat exchange process K3. In the heat exchange step K3, the apparatus inlet exhaust gas is heated by heat exchange. Further, at this time, in the next heating step K2, water necessary for the reaction for decomposing the perfluoride is added in a liquid state. This water is heated together with the exhaust gas at the inlet of the apparatus in the heat exchange step K3 to become gaseous water vapor. And it mixes with the apparatus inlet gas. In the present embodiment, pure water is used as water. The amount of water added is an amount commensurate with the reaction formula described below, and is, for example, 350 mL / min. The water may be heated in advance and added as water vapor.
加熱工程K2は、装置入口排ガスおよび水を加熱するとともに、触媒により過弗化物を加水分解して酸性ガスを含む分解ガスを生成する工程である。加熱工程K2は、第1加熱工程K21と、第2加熱工程K22とを備える。 The heating step K2 is a step of heating the exhaust gas at the inlet of the apparatus and water, and hydrolyzing the perfluoride with a catalyst to generate a cracked gas containing an acidic gas. The heating process K2 includes a first heating process K21 and a second heating process K22.
第1加熱工程K21では、装置入口排ガスおよび添加され水蒸気となった水を加熱する。この加熱は、ヒータ等を使用することで行われる。第1加熱工程K21を通過した後の装置入口排ガスは、例えば、450℃〜500℃となる。
第2加熱工程K22では、まずヒータ等により、装置入口排ガスおよび水蒸気をさらに加熱する。これにより装置入口排ガスは、例えば、750℃に加熱される。そして加熱された装置入口排ガスは、予め定められた触媒により、装置入口排ガスに混合していた水(水蒸気)と反応し、分解される。
このときの分解反応として、過弗化物として、CF4、CHF3、C2F6およびSF6の場合を例に採り、下記に反応式を示す。
In the first heating step K21, the exhaust gas at the inlet of the apparatus and the water that has been added to become water vapor are heated. This heating is performed by using a heater or the like. The apparatus inlet exhaust gas after passing through the first heating step K21 is, for example, 450 ° C to 500 ° C.
In the second heating step K22, the apparatus inlet exhaust gas and water vapor are further heated by a heater or the like. As a result, the exhaust gas at the inlet of the apparatus is heated to 750 ° C., for example. The heated apparatus inlet exhaust gas reacts with water (steam) mixed with the apparatus inlet exhaust gas by a predetermined catalyst and is decomposed.
As the decomposition reaction at this time, the case of CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 and SF 6 as the perfluoride is taken as an example, and the reaction formula is shown below.
CF4+2H2O→CO2+4HF …(1)
CHF3+(1/2)O2+H2O→CO2+3HF …(2)
C2F6+3H2O+(1/2)O2→2CO2+6HF …(3)
SF6+3H2O→SO3+6HF …(4)
CF 4 + 2H 2 O → CO 2 + 4HF (1)
CHF 3 + (1/2) O 2 + H 2 O → CO 2 + 3HF (2)
C 2 F 6 + 3H 2 O + (1/2) O 2 → 2CO 2 + 6HF (3)
SF 6 + 3H 2 O → SO 3 + 6HF (4)
上記(1)式〜(4)式からわかるように、過弗化物は加水分解反応により、酸成分であるHF(弗化水素)を含む分解ガスとなる。またこの場合HFは、分解ガスに含まれる酸性ガスとして捉えることもできる。 As can be seen from the above formulas (1) to (4), perfluoride becomes a cracked gas containing HF (hydrogen fluoride) which is an acid component by a hydrolysis reaction. In this case, HF can also be regarded as an acidic gas contained in the cracked gas.
図2は、反応温度と過弗化物の分解率との関係を説明した図である。
ここでエッチング排ガスに含まれる過弗化物として、CF4、CHF3、C2F6、C3F8、C4F8、C5F8、SF6、NF3を例示している。また過弗化物ではないが、半導体製造設備から排出されるガス中に含まれる成分としてCOについても併せて図示している。
図示するように何れの成分も750℃近辺においてほぼ100%の分解率となるため、750℃の温度で反応させることで、過弗化物等がほぼ除去できることになる。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the reaction temperature and the decomposition rate of perfluoride.
Here, CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , C 5 F 8 , SF 6 , and NF 3 are exemplified as the perfluoride contained in the etching exhaust gas. Although not a perfluoride, CO is also shown as a component contained in the gas discharged from the semiconductor manufacturing facility.
As shown in the figure, since each component has a decomposition rate of almost 100% near 750 ° C., the reaction at a temperature of 750 ° C. can almost remove perfluoride and the like.
また触媒としては、本実施の形態では、Al2O3(酸化アルミニウム)にZn(亜鉛)、Ni(ニッケル)、Ti(チタン)、F(弗素)、Sn(スズ)、Co(コバルト)、Zr(ジルコニウム)、Ce(セリウム)、Si(ケイ素)等の酸化物を含むものを使用することができる。より具体的には、例えば、Al2O3(酸化アルミニウム)が80質量%、NiO(酸化ニッケル)20質量%の組成からなるものを使用することができる。 As the catalyst, in this embodiment, Al 2 O 3 (aluminum oxide), Zn (zinc), Ni (nickel), Ti (titanium), F (fluorine), Sn (tin), Co (cobalt), Those containing oxides such as Zr (zirconium), Ce (cerium), and Si (silicon) can be used. More specifically, for example, a composition comprising 80% by mass of Al 2 O 3 (aluminum oxide) and 20% by mass of NiO (nickel oxide) can be used.
熱交換工程K3は、加熱工程K2の前段および後段に配され加熱工程K2に流入する前の装置入口排ガスと加熱工程K2から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう工程である。 The heat exchange process K3 is a process of exchanging heat between the apparatus inlet exhaust gas before flowing into the heating process K2 and the cracked gas after flowing out from the heating process K2 arranged before and after the heating process K2.
熱交換工程K3では、第2加熱工程K22から排出された後の高温の分解ガスと第1加熱工程K21に導入される前の前述した低温の装置入口排ガスとの間で熱交換を行う。この熱交換は、熱交換器等により行われる。そしてこれにより分解ガスの温度は低下するとともに、第1加熱工程K21に導入される前の装置入口排ガスの温度は上昇する。また前述の通り、添加された水は蒸発し水蒸気となる。
熱交換工程K3を通過した後の分解ガスは、温度が300℃〜500℃程度まで低下し、熱交換工程K3を通過した後の装置入口排ガスは、温度が200℃〜300℃程度まで上昇する。
In the heat exchange step K3, heat exchange is performed between the high-temperature cracked gas discharged from the second heating step K22 and the low-temperature apparatus inlet exhaust gas before being introduced into the first heating step K21. This heat exchange is performed by a heat exchanger or the like. As a result, the temperature of the cracked gas decreases, and the temperature of the exhaust gas at the apparatus inlet before being introduced into the first heating step K21 increases. Further, as described above, the added water evaporates to become water vapor.
The cracked gas after passing through the heat exchanging step K3 has a temperature lowered to about 300 ° C. to 500 ° C., and the exhaust gas at the apparatus inlet after passing through the heat exchanging step K3 rises to about 200 ° C. to 300 ° C. .
弗化カルシウム生成工程K4は、熱交換工程K3から流出した後の分解ガス中に含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する工程である。 The calcium fluoride production step K4 is a step of producing calcium fluoride by reacting an acid component contained in the cracked gas after flowing out of the heat exchange step K3 with a calcium salt.
弗化カルシウム生成工程K4では、分解ガス中に含まれる酸成分であるHFが、カルシウム塩と吸着反応することで弗化カルシウムが生成される。ここでカルシウム塩としてはCaCO3(炭酸カルシウム)、Ca(OH)2(水酸化カルシウム)、CaO(酸化カルシウム)等を使用することができる。またカルシウム塩の形状としては、粉末状でもよいが、ハンドリングの容易さから円柱形状または球状等に成形されたペレットとすることが好ましい。本実施の形態では、例えば、Ca(OH)2とCaCO3との混合物であってCaCO3:Ca(OH)2=50質量%〜80質量%:20質量%〜50質量%のものを使用する。この場合成形性がよく、ペレットとしたときに粉化することが抑制できる。また本実施の形態では、この混合物を、底面の直径が3mm程度、高さが8mm程度の円柱形状のペレットにして使用している。 In the calcium fluoride production step K4, HF, which is an acid component contained in the cracked gas, is adsorbed with a calcium salt to produce calcium fluoride. Here, CaCO 3 (calcium carbonate), Ca (OH) 2 (calcium hydroxide), CaO (calcium oxide), or the like can be used as the calcium salt. The shape of the calcium salt may be powder, but is preferably a pellet formed into a columnar shape or a spherical shape for ease of handling. In the present embodiment, for example, a mixture of Ca (OH) 2 and CaCO 3 and CaCO 3 : Ca (OH) 2 = 50% by mass to 80% by mass: 20% by mass to 50% by mass is used. To do. In this case, the moldability is good and pulverization can be suppressed when a pellet is formed. In the present embodiment, this mixture is used as a cylindrical pellet having a bottom diameter of about 3 mm and a height of about 8 mm.
このときの吸着反応として、カルシウム塩としてCaCO3やCa(OH)2を使用した場合を例に採り、下記に反応式を示す。 As an adsorption reaction at this time, the case where CaCO 3 or Ca (OH) 2 is used as a calcium salt is taken as an example, and the reaction formula is shown below.
CaCO3+2HF→CaF2+CO2+H2O …(5)
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O …(6)
CaCO 3 + 2HF → CaF 2 + CO 2 + H 2 O (5)
Ca (OH) 2 + 2HF → CaF 2 + 2H 2 O (6)
上記(5)式〜(6)式からわかるように、HFはカルシウム塩と反応し、CaF2(弗化カルシウム(蛍石))、CO2(二酸化炭素)、およびH2O(水)が生じる。 As can be seen from the above formulas (5) to (6), HF reacts with a calcium salt, and CaF 2 (calcium fluoride (fluorite)), CO 2 (carbon dioxide), and H 2 O (water) become Arise.
またこのとき分解ガスは、弗化カルシウム生成工程K4を行なう装置(例えば、図4で後述する弗化カルシウム生成装置232)の下方から導入するとともに、上方から排出する。そして分解ガスは、弗化カルシウム生成工程K4を行なう装置の下方から上方へ流動する間に上記(5)式〜(6)式で例示したHFとカルシウム塩との反応が生じ、弗化カルシウムが生成する。なお本実施の形態では、カルシウム塩を弗化カルシウム生成工程K4を行なう装置の上方から供給するとともに、生成後の弗化カルシウムを下方から排出することが好ましい。
At this time, the cracked gas is introduced from below the apparatus (for example, a calcium
後処理工程K5は、弗化カルシウム生成工程K4にて生じた固形分を除去するとともに、弗化カルシウム生成工程K4から排出された後の排気ガスを装置外部に排出する工程である。後処理工程K5は、固形分除去工程K51と、排気工程K52とを備える。
弗化カルシウム生成工程K4では、カルシウム塩の交換の際などにカルシウム塩の粉末等が生じることがある。そのため後処理工程K5では、まず固形分除去工程K51として、粉末である固形分をフィルタ等を使用することで除去する。そして固形分の除去後は、排気工程K52として、排気ガスを外部に排出する。弗化カルシウム生成工程K4から排出された後の排気ガスは、例えば、200℃程度であるが、後処理工程K5から排出される排気ガスは、例えば、100℃以下となる。
The post-treatment process K5 is a process of removing the solid content generated in the calcium fluoride production process K4 and exhausting the exhaust gas discharged from the calcium fluoride production process K4 to the outside of the apparatus. The post-treatment process K5 includes a solid content removal process K51 and an exhaust process K52.
In the calcium fluoride production step K4, calcium salt powder or the like may be generated when the calcium salt is exchanged. Therefore, in the post-processing step K5, first, as the solid content removing step K51, the solid content that is powder is removed by using a filter or the like. And after removal of solid content, exhaust gas is discharged outside as an exhaust process K52. The exhaust gas discharged from the calcium fluoride production process K4 is, for example, about 200 ° C., but the exhaust gas discharged from the post-treatment process K5 is, for example, 100 ° C. or less.
以上説明した工程で製造された弗化カルシウムは、望遠レンズ、ズームレンズ、テレビカメラ、赤外線レンズ、プリズム、分析機器、窓材などの光学材料や、フッ素源に用いることができる。 Calcium fluoride produced by the processes described above can be used for optical materials such as telephoto lenses, zoom lenses, television cameras, infrared lenses, prisms, analytical instruments, window materials, and fluorine sources.
<過弗化物の処理装置の構成の説明>
次に、上述した弗化カルシウムの製造方法を実現するための弗化カルシウムの製造装置についてさらに詳しく説明を行う。
図3は、本実施の形態の弗化カルシウムの製造装置1の概略構成について説明した図である。
図示するように弗化カルシウムの製造装置1は、導入された装置入口排ガス(エッチング排ガス)を前処理する前処理ユニット21と、前処理ユニット21で前処理された装置入口排ガスに含まれる過弗化物を分解する過弗化物分解ユニット22と、過弗化物分解ユニット22で過弗化物を分解した後の分解ガスに含まれるHF(弗化水素)をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成ユニット23とを備える。そしてこれらの各ユニットにより装置入口排ガスを処理し無害化を行った後、排気ガスとして弗化カルシウムの製造装置1外に排出する。
<Description of configuration of perfluoride treatment apparatus>
Next, a calcium fluoride production apparatus for realizing the above-described calcium fluoride production method will be described in more detail.
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the calcium
As shown in the drawing, a calcium
図4は、本実施の形態の弗化カルシウムの製造装置1を構成する各機器を示した図である。
図3で説明したように弗化カルシウムの製造装置1は、前処理ユニット21と、過弗化物分解ユニット22と、弗化カルシウム生成ユニット23とを主として備える。また図示するように弗化カルシウムの製造装置1は、制御ユニット24を備え、弗化カルシウムの製造装置1に備えられた各機器およびバルブ(図示せず)等の制御を行う。
FIG. 4 is a view showing each device constituting the calcium
As described with reference to FIG. 3, the calcium
前処理ユニット21は、前処理工程K1を行うユニットである。前処理ユニット21は、装置入口排ガスの予熱を行う入口加熱器211と、微粒子の除去を行うフィルタ212とを備える。
入口加熱器211は、装置入口排ガスを予熱することにより装置入口排ガス中に含まれる微小な水滴(ミスト)を蒸発させる。入口加熱器211は、装置入口排ガスが通過する配管の周囲にヒータ211aを備える。そして装置入口排ガスは、入口加熱器211を通過する際にヒータ211aにより加熱され、ミストが蒸発する温度でまで予熱される。つまり入口加熱器211は、予熱工程K11を行う装置となる。
The
The
フィルタ212は、装置入口排ガスに含まれる固形分としての微粒子の除去を行う。つまりフィルタ212は、固形分除去工程K13を行う装置となる。フィルタ212は、装置入口排ガスを通過させるとともに微粒子を捕集することができるものであれば特に限定されることはないが、例えば、メッシュフィルタなどを用いることができる。
The
また本実施の形態では、入口加熱器211とフィルタ212との間で空気を導入する。つまりこの空気導入箇所が空気導入工程K12を行う箇所となる。
またこの後、フィルタ212を通過した後の装置入口排ガスは、いったん熱交換器231に入る。そして熱交換器231における熱交換により装置入口排ガスが加熱される。そして前述したようにこのとき次の過弗化物分解ユニット22において過弗化物を分解するための反応に必要な水が液体の状態で添加される。この水は、前述のように熱交換器231において装置入口排ガスとともに加熱され気体の水蒸気となる。
In this embodiment, air is introduced between the
Thereafter, the exhaust gas at the inlet of the apparatus after passing through the
過弗化物分解ユニット22は、加熱工程K2を行うユニットである。また過弗化物分解ユニット22は、装置入口排ガスおよび水を加熱するとともに、触媒により過弗化物を加水分解して酸性ガスを含む分解ガスを生成する加熱手段の一例である。そして過弗化物分解ユニット22は、第1加熱器221と第2加熱器222の2つの加熱器を備える。
The
第1加熱器221は、内部にヒータ221aが配されており、このヒータ221aにより装置入口排ガス、および熱交換器231で添加され水蒸気となった水を加熱する。つまり第1加熱器221は、第1加熱工程K21を行う装置となる。本実施の形態では、第1加熱器221を装置入口排ガスの流路が水平方向となる横型の加熱器としている。
The
第2加熱器222は、上方から装置入口排ガスを導入し、まず内部に備えられたヒータ222aにより、装置入口排ガスおよび水蒸気をさらに加熱する。そしてさらに加熱された装置入口排ガスは、第2加熱器222の下方に配された触媒層222bにおいて、装置入口排ガスに混合していた水(水蒸気)と反応し、分解される。この触媒層222bは、例えば、前述したAl2O3(酸化アルミニウム)が80質量%、NiO(酸化ニッケル)20質量%の組成の触媒により構成される。つまり第2加熱器222は、第2加熱工程K22を行う装置となる。
このときの分解反応としては、例えば、上記(1)式〜(4)式の反応となり、HFを含む分解ガスが生成される。
The
As the decomposition reaction at this time, for example, the reactions of the above formulas (1) to (4) are performed, and a decomposition gas containing HF is generated.
第2加熱器222で過弗化物が分解された後のHFを含む分解ガスは、第2加熱器222の下方から排出され、次の弗化カルシウム生成ユニット23に送られる。
The cracked gas containing HF after the perfluoride is decomposed by the
弗化カルシウム生成ユニット23は、熱交換工程K3、弗化カルシウム生成工程K4および後処理工程K5を行うユニットである。弗化カルシウム生成ユニット23は、第1加熱器221と第2加熱器222の前段および後段に配され第1加熱器221に流入する前の装置入口排ガスと第2加熱器222から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう熱交換手段の一例である熱交換器231と、熱交換器231から流出した後の分解ガスに含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成手段の一例としての弗化カルシウム生成装置232と、弗化カルシウム生成装置232により酸成分が乾式除去された後の排気ガスを排出する排気ガス排出手段の一例としてのエゼクタ233とを備える。
The calcium
また弗化カルシウム生成ユニット23は、弗化カルシウム生成装置232の上方からHFと反応させるための薬剤であるカルシウム塩を供給する薬剤供給手段の一例である薬剤供給装置234と、弗化カルシウム生成装置232の下方から生成した弗化カルシウムを排出する薬剤排出手段の一例である薬剤排出装置235と、弗化カルシウム生成装置232から流出した排気ガスに含まれるHFの濃度を検知する濃度検知手段の一例としてのHF濃度センサ236と、HF濃度センサ236とエゼクタ233との間に配され、弗化カルシウム生成装置232にて生じた固形分を除去する粉末トラップ237とをさらに備える。
The calcium
熱交換器231は、第2加熱器222から排出された後の高温の分解ガスと第1加熱器221に導入される前の前述した低温の装置入口排ガスとの間で熱交換を行う。つまり熱交換器231は、熱交換工程K3を行う装置となる。熱交換器231より分解ガスの温度は低下するとともに、第1加熱器221に導入される前の装置入口排ガスの温度は上昇する。また前述の通り、熱交換器231に添加された水は蒸発し水蒸気となる。
The
熱交換器231としては、特に限られるものではなく、2枚のプレートを交互に配置し、そのプレート間に流路を構成し、装置入口排ガスと分解ガスとの熱交換を行うプレートタイプの熱交換器や、シェル(円筒)と多数のチューブ(伝熱管)の中に、それぞれ装置入口排ガスや分解ガスを通し、相互間で熱交換を行うシェルアンドチューブタイプの熱交換器が使用できる。また二重管構造にして内管に高温の分解ガスを流し、外管に低温の装置入口排ガスを流す二重管式熱交換器であってもよい。また装置入口排ガスと分解ガスとは対向して流してもよく、並行して流してもよい。本実施の形態では、二重管式熱交換器を使用し、装置入口排ガスと分解ガスとは対向して流している。
The
弗化カルシウム生成装置232は、内部にカルシウム塩からなる薬剤層232aが充填されており、分解ガス中に含まれるHFは、このカルシウム塩と吸着反応することで乾式除去されるとともに、弗化カルシウム(CaF2)が生成される。つまり弗化カルシウム生成装置232は、弗化カルシウム生成工程K4を行う装置となる。このときの吸着反応としては、上記(5)式〜(6)式に例示した反応であり、HFはカルシウム塩と反応し、CaF2(弗化カルシウム(蛍石))、CO2(二酸化炭素)、およびH2O(水)が生じる。
The
なお分解ガスは、弗化カルシウム生成装置232の下方から導入するとともに、弗化カルシウム生成装置232の上方から排出する。そして分解ガスは、弗化カルシウム生成装置232の下方から上方へ流動する間に上記(5)式〜(6)式で例示したHFとカルシウム塩との反応が生じ、弗化カルシウムが生成される。そして生成した弗化カルシウムを弗化カルシウム生成装置232から排出するとともに、新たなカルシウム塩を弗化カルシウム生成装置232内に供給する必要がある。
The cracked gas is introduced from below the
そのため本実施の形態では、カルシウム塩を弗化カルシウム生成装置232に供給する薬剤供給装置234と、生成した弗化カルシウムを弗化カルシウム生成装置232から排出する薬剤排出装置235を設けている。
Therefore, in this embodiment, a
本実施の形態では、HF濃度センサ236によりHFの濃度を監視し、HFの濃度が、例えば、100ppmに達したときは、カルシウム塩の交換時期になったと判断する。そして薬剤排出装置235に設けられたロータリーバルブ(図示せず)等の開閉を行い、所定量の生成した弗化カルシウムを排出する。また生成した弗化カルシウムを排出した後は、薬剤供給装置234に設けられたロータリーバルブ(図示せず)等の開閉を行い、排出した分の新たなカルシウム塩を供給する。このようにして薬剤排出装置235内のカルシウム塩は、順次交換される。なおこの一連の手順は、制御ユニット24が、HF濃度センサ236から送られるHFの濃度に関する情報を取得し、そしてHFの濃度が、例えば、100ppmに達したときに、薬剤供給装置234や薬剤排出装置235に設けられたロータリーバルブの開閉の制御を行うことで自動的に行われる。
In the present embodiment, the
粉末トラップ237は、カルシウム塩の交換の際などに弗化カルシウム生成装置232で生じたカルシウム塩の粉末等を除去するために設けられる。粉末トラップ237としては、金属メッシュフィルタ等を使用することができる。
The
エゼクタ233には、圧縮空気を流入させる圧縮空気配管が接続され、この圧縮空気を高速で流すことで生じる負圧により、排気ガスを吸引し、圧縮空気とともに弗化カルシウムの製造装置1外に排出する。これにより排気ガスは、さらに温度が低下し、排出される。
ここで粉末トラップ237およびエゼクタ233は、後処理工程K5を行う装置となる。
The
Here, the
<弗化カルシウムの製造装置1の動作の説明>
図5は、弗化カルシウムの製造装置1の動作について説明したフローチャートである。
以後、図4および図5を使用して弗化カルシウムの製造装置1の動作について説明を行う。
まず装置入口排ガスは、前処理ユニット21の入口加熱器211を通過し、予熱が行われる(ステップ101)。これにより装置入口排ガス中に含まれるミストが蒸発する。
次に予熱された装置入口排ガスに空気を導入し(ステップ102)、前処理ユニット21のフィルタ212により微粒子が除去される(ステップ103)。
<Description of Operation of Calcium
FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the calcium
Hereinafter, the operation of the calcium
First, the apparatus inlet exhaust gas passes through the
Next, air is introduced into the preheated apparatus inlet exhaust gas (step 102), and particulates are removed by the
そして装置入口排ガスは、熱交換器231による熱交換により加熱される(ステップ104)。またこのとき過弗化物の分解反応に必要な水が添加される。
熱交換器231を通過した装置入口排ガスは、第1加熱器221によりまず加熱され(ステップ105)、さらに第2加熱器222により過弗化物の分解に必要な温度にまでさらに加熱される(ステップ106)。そして第2加熱器222の触媒層222bを通過するときに過弗化物が分解し、装置入口排ガスは、HFを含む分解ガスとなる(ステップ107)。
The exhaust gas at the inlet of the apparatus is heated by heat exchange by the heat exchanger 231 (step 104). At this time, water necessary for the decomposition reaction of perfluoride is added.
The apparatus inlet exhaust gas that has passed through the
分解ガスは、再び熱交換器231に入り、前述の装置入口排ガスとの間で熱交換を行う(ステップ108)。
The cracked gas enters the
そして分解ガスは、弗化カルシウム生成装置232においてカルシウム塩と反応し、HFが乾式除去されるとともに弗化カルシウムが生成する(ステップ109)。またこのとき制御ユニット24は、HF濃度センサ236により取得されたHF濃度が所定の値以上になったか否かを判断する(ステップ110)。そして所定の値以上になったとき(ステップ110でYes)は、薬剤排出装置235と薬剤供給装置234を動作させ、カルシウム塩の交換を行う(ステップ111)。また所定の値未満であったとき(ステップ110でNo)は、カルシウム塩の交換は行わず、次のステップ112に進む。
The cracked gas reacts with the calcium salt in the
HFが乾式除去された後の排気ガスは、粉末トラップ237により固形分が除去された後(ステップ112)、エゼクタ233により弗化カルシウムの製造装置1外に排出される(ステップ113)。
The exhaust gas from which HF has been dry removed is removed from the calcium
以上詳述した弗化カルシウムの製造方法および弗化カルシウムの製造装置1では、以下のような特徴点を有する。
(i)触媒層222bを利用して過弗化物の分解を行うため、大量のエッチング排ガスを処理することができるとともに運転コストを低減することができる。
(ii)分解ガス中に含まれるHFをカルシウム塩との吸着反応により乾式除去することで、従来の水にHFを溶解させてHFを除去する方法に対し、HFを含む排水が生じない。また吸着反応後に生成するCaF2は、無害であるとともにハンドリングが容易である。さらにCaF2は、HFを製造する原料となるため、有価物である。つまり地球環境に有害なエッチング排ガスから有価物であるCaF2を製造することができる。
(iii)熱交換器231により装置入口排ガスと分解ガスとの間で熱交換を行うことで、エネルギーの利用効率が上昇する。また従来の分解ガスを水により冷却する方式に比べ、排水が生じない。そのため排水処理工程が不要となり弗化カルシウムの製造装置1の運転コストを低減することができる。
(iv)弗化カルシウム生成装置232の上方に配される薬剤供給装置234と下方に薬剤排出装置235を有する薬剤層232aを組み込むことで、単に弁を開くだけで重力を利用して落とし込むという簡便なシステムにより、カルシウム塩の交換を行うことができる。また本実施の形態では、分解ガスを下方から導入し、上方から排気するとともに、HF濃度センサ236を設け、HFの濃度を監視することでカルシウム塩の交換時期の判断を行う。これにより薬剤層232aの上層部は排出されず、下層部の反応済みのカルシウム塩のみが排出されるので、生成される弗化カルシウムの純度が向上する。
(v)また本実施の形態では、HF濃度センサ236によりHFの濃度を監視し、HFの濃度が、予め定められた濃度以上に達したときは、カルシウム塩の交換を行う。これにより分解ガスからHFをより確実に除去することができ、弗化カルシウムの製造装置1の外にHFが排出されることを抑制できる。
The calcium fluoride manufacturing method and the calcium
(I) Since the perfluoride is decomposed using the
(ii) HF contained in the cracked gas is dry-removed by an adsorption reaction with a calcium salt, so that wastewater containing HF is not generated as compared with a conventional method of removing HF by dissolving HF in water. Moreover, CaF 2 produced after the adsorption reaction is harmless and easy to handle. Further, CaF 2 is a valuable material because it becomes a raw material for producing HF. That is, CaF 2 which is a valuable material can be produced from etching exhaust gas harmful to the global environment.
(Iii) By using the
(iv) By incorporating the
(v) In this embodiment, the
また上述した例では、半導体製造工場において排出されるエッチング排ガス中に含まれる過弗化物を処理する場合について説明したが、これに限られるものではないことはもちろんである。例えば、液晶製造工場等から排出されるエッチング排ガスやクリーニング排ガス中に含まれる過弗化物を処理する場合であってもよい。 In the above-described example, the case where the perfluoride contained in the etching exhaust gas discharged at the semiconductor manufacturing factory is treated has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be a case where perfluoride contained in etching exhaust gas or cleaning exhaust gas discharged from a liquid crystal manufacturing factory or the like is processed.
1…弗化カルシウムの製造装置、21…前処理ユニット、22…過弗化物分解ユニット、23…弗化カルシウム生成ユニット、24…制御ユニット、211…入口加熱器、212…フィルタ、221…第1加熱器、222…第2加熱器、231…熱交換器、232…弗化カルシウム生成装置、233…エゼクタ、234…薬剤供給装置、235…薬剤排出装置、236…HF濃度センサ、K1…前処理工程、K2…加熱工程、K3…熱交換工程、K4…弗化カルシウム生成工程、K5…後処理工程
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記加熱工程に流入する前の過弗化物を含むガスおよび水と当該加熱工程から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう熱交換工程と、
前記熱交換工程から流出した後の分解ガス中に含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成工程と、
前記加熱工程の前に過弗化物を含むガスを前処理する前処理工程と、
を備え、
前記前処理工程では、
過弗化物を含むガスを加熱し、過弗化物を含むガスに含まれる液体の水を蒸発させる予熱工程と、
前記予熱工程により液体の水を蒸発させた状態の過弗化物を含むガスからフィルタにより固形分を除去する固形分除去工程と、
を備えることを特徴とする弗化カルシウムの製造方法。 A heating step of heating a gas containing perfluoride and water and hydrolyzing the perfluoride with a catalyst to generate a decomposition gas containing an acid gas;
A heat exchanging step of exchanging heat between the gas and water containing perfluoride before flowing into the heating step and the cracked gas after flowing out of the heating step;
A calcium fluoride producing step of reacting an acid component contained in the cracked gas after flowing out of the heat exchange step with a calcium salt to produce calcium fluoride;
A pretreatment step of pretreating a gas containing perfluoride before the heating step;
Equipped with a,
In the pretreatment step,
A preheating step of heating a gas containing perfluoride to evaporate liquid water contained in the gas containing perfluoride;
A solid content removing step of removing solid content by a filter from a gas containing perfluoride in a state where liquid water is evaporated by the preheating step;
A method for producing calcium fluoride, comprising:
前記カルシウム塩を上方から供給するとともに、生成後の弗化カルシウムを下方から排出し、
前記分解ガスは、下方から導入するとともに、上方から排出することを特徴とする請求項1に記載の弗化カルシウムの製造方法。 In the calcium fluoride production step,
While supplying the calcium salt from above, discharge the calcium fluoride after generation from below,
The method for producing calcium fluoride according to claim 1, wherein the cracked gas is introduced from below and discharged from above.
前記加熱手段に流入する前の過弗化物を含むガスおよび水と当該加熱手段から流出した後の分解ガスとの間で熱交換を行なう熱交換手段と、
前記熱交換手段から流出した後の分解ガスに含まれる酸成分をカルシウム塩と反応させ弗化カルシウムを生成する弗化カルシウム生成手段と、
前記加熱手段の前に過弗化物を含むガスを前処理する前処理ユニットと、
を備え、
前記前処理手ユニットは、
過弗化物を含むガスを加熱し、過弗化物を含むガスに含まれる液体の水を蒸発させる入口加熱器と、
前記入口加熱器により液体の水を蒸発させた状態の過弗化物を含むガスから固形分を除去するフィルタと、
を備えることを特徴とする弗化カルシウムの製造装置。 Heating means for heating a gas containing perfluoride and water, and hydrolyzing the perfluoride with a catalyst to generate a decomposition gas containing an acid gas;
Heat exchange means for exchanging heat between the gas and water containing perfluoride before flowing into the heating means and the cracked gas after flowing out from the heating means;
Calcium fluoride generating means for reacting an acid component contained in the cracked gas after flowing out of the heat exchange means with a calcium salt to generate calcium fluoride;
A pretreatment unit for pretreating a gas containing perfluoride before the heating means;
Equipped with a,
The pretreatment hand unit is
An inlet heater for heating a gas containing perfluoride and evaporating liquid water contained in the gas containing perfluoride;
A filter for removing solids from a gas containing perfluoride in a state where liquid water is evaporated by the inlet heater;
An apparatus for producing calcium fluoride, comprising:
前記弗化カルシウム生成手段に導入する分解ガスは、当該弗化カルシウム生成手段の下方から導入するとともに、当該弗化カルシウム生成手段の上方から排出することを特徴とする請求項4に記載の弗化カルシウムの製造装置。 A drug supply means for supplying a calcium salt for reacting with an acid component from above the calcium fluoride generating means, and a drug discharge means for discharging calcium fluoride generated from below the calcium fluoride generating means. ,
5. The fluorination according to claim 4, wherein the cracked gas introduced into the calcium fluoride producing means is introduced from below the calcium fluoride producing means and discharged from above the calcium fluoride producing means. Calcium production equipment.
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