JP6123454B2 - 有機含窒素化合物含有ガスの処理装置、有機含窒素化合物含有ガスの処理剤及び成膜装置 - Google Patents
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Description
図1に示されるように、有機含窒素化合物含有ガスの処理装置1は、処理室10を備えている。処理室10には、有機含窒素化合物含有ガスが導入される。処理室10において、導入された有機含窒素化合物含有ガスにおける有機含窒素化合物の濃度が低減される。
有機含窒素化合物は、窒素を含む有機物である。有機含窒素化合物は、例えば、アミン化合物、イミン化合物、複数種類のアミン化合物が結合した化合物、及び、少なくとも一種のアミン化合物と少なくとも一種のイミン化合物とが結合した化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種を含んでいてもよい。有機含窒素化合物は、例えば、モノアルキルアミン、一般式(a)で表される化合物、一般式(b)で表される化合物、一般式(c)で表される化合物、一般式(d)で表される化合物、一般式(e)で表される化合物、一般式(f)で表される化合物、一般式(g)で表される化合物、一般式(h)で表される化合物及び一般式(i)で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種を含んでいてもよい。なお、モノアルキルアミンの具体例としては、例えば、モノメチルアミン、t−ブチルアミンなどが挙げられる。
本実施形態では、処理剤34は、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含む。活性白土、ゼオライト及び活性炭は、それぞれ、有機含窒素化合物を吸着する。処理剤34は、活性白土、ゼオライト及び活性炭の1種のみを含んでいてもよいし、複数種類を含んでいてもよい。処理剤34は、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの2種以上を独立して含んでいてもよいし、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの2種以上が反応してなる材料を含んでいてもよい。処理剤34は、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種に加え、例えば、有機含窒素化合物を分解させたり、反応させたりする触媒や、有機含窒素化合物の吸収剤をさらに含んでいてもよい。
図1に示されるように、排気管35には、検知部36が設けられている。検知部36は、有機含窒素化合物を検知する。検知部36を設けることにより、排気管35から排気されるガスに有機含窒素化合物が所定濃度以上の濃度で含まれているか否かを検知することができる。
本実施形態の処理装置1は、有機含窒素化合物含有ガスが排出される装置に好適に使用される。具体的には、例えば、処理装置1は、図4に示される成膜装置2に対して好適に使用される。成膜装置2は、窒素を含む配位子を有する金属錯体を用いて、金属膜や金属酸化物膜等を成膜する装置である。
実験例1においては、図5に示される処理装置を作製し、t−ブチルアミン[以下、(CH3)3CNH2と称する。]の処理実験を行った。
線速度:3.6cm/秒
接触時間:4秒
空間速度:1012時間−1
(検知方法)
ステンレス製カラム18の下流側に、pH検知剤(光明理化学工業製 破過検知剤 アンモニア用)20及びガス検知器(理研計器製GDK71D、ジメチルアミン用センサー)23をステンレス製カラム18側からのこの順番で接続し、これらpH検知器20及びガス検知器23により(CH3)3CNH2を検知した。なお、pH検知剤20による検知は、色相判別器((株)キーエンス製 カラーセンサー)26によりpH検知剤20の色度(具体的には、色相)を検出することにより行った。
結果を表1に示す。
処理剤19として、活性炭(クラレケミカル(株)製、商品名;GG4/8)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。
処理剤19として、バインダレスX型ゼオライト(東ソー株式会社製、ゼオラムF−9HA)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。用いたゼオライトの細孔径は、9Åであった。
処理剤19として、シリカゲル(富士シリシア化学(株)製、商品名;富士シリカゲルA型白)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。
処理剤19として、シリカゲル(水澤化学工業(株)製、商品名;ミズカナイト)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。
処理剤19として、酸化鉄(ズードケミー触媒(株)(本願出願時における社名:クラリアント触媒株式会社)製、商品名:N600E)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。
処理剤19として、硫酸鉄(ズードケミー触媒(株)(本願出願時における社名:クラリアント触媒株式会社)製、商品名:N500)300mlを用いたこと以外は、実験例1と同様にして処理実験を行った。結果を表1に示す。
1−(t−ブチルアミノ)−2−ジメチルアミノエタン(以下、C8H20N2と称することがある。)の処理実験
実験例8においては、図5に示される処理装置と実質的に同様の処理装置を作製し、C8H20N2の処理実験を行った。
線速度:20.8cm/秒
接触時間:1秒
空間速度:2999時間−1
(検知方法)
ステンレス製カラム18の下流側に、pH検知剤(光明理化学工業製 破過検知剤 アンモニア用)20及びガス検知器(理研計器製GDK71D、ジメチルアミン用センサー)23をステンレス製カラム18側からこの順番で接続し、これらpH検知剤20及びガス検知器23によりC8H20N2を検知した。なお、pH検知剤20による検知は、色相判別器((株)キーエンス製 カラーセンサー)26によりpH検知剤20の色度を検出することにより行った。
結果を表2に示す。
2:成膜装置
10:処理室
11:導入口
12:排出口
13:窒素ガス供給ライン
14:t−ブチルアミン供給ライン
15,16:マスフローコントローラー
17:気化器
18:ステンレス製カラム
20:pH検知剤
23:ガス検知器
25:ガス検知管
26:色相判別器
33:導入管
34,19:処理剤
35:排気管
36:検知部
36a:検知部本体
36a1:観察窓
36b:pH検知剤
36c:測定部
40:給部
41:成膜室
42:トラップ
Claims (13)
- 有機含窒素化合物含有ガスが導入される導入口と、処理されたガスが排出される排出口とを有する処理室と、
前記処理室内に配されており、前記有機含窒素化合物含有ガスに含まれる有機含窒素化合物の濃度を低減させる処理剤と、
を備え、
前記処理剤は、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含み、
前記有機含窒素化合物含有ガスが、下記の一般式(1)で表される金属錯体を用いて膜を製造する際に発生したガスである、有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
(式中、Mは、マンガン、コバルト及び鉄の少なくとも一種である。R 1 は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Zは、−CH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 CH 2 −、又は−CHCH 3 CH 2 −を示す。nは、配位子の数を示し、金属Mの価数に等しく、1〜3の整数である。) - 前記有機含窒素化合物が、アミン化合物、イミン化合物、複数種類のアミン化合物が結合した化合物、及び、少なくとも一種のアミン化合物と少なくとも一種のイミン化合物とが結合した化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む、請求項1に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記有機含窒素化合物が、モノアルキルアミン、一般式(a)で表される化合物、一般式(b)で表される化合物、一般式(c)で表される化合物、一般式(d)で表される化合物、一般式(f)で表される化合物、一般式(g)で表される化合物、一般式(h)で表される化合物及び一般式(i)で表される化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種を含む、請求項1または2に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
(式中、R1は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R2及びR3は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R2及びR3は、同一であってもよく、異なっていてもよい。R2及びR3は、互いに結合して環を形成していてもよい。Zは、単結合、あるいは炭素原子数1〜5の直鎖状または分岐状のアルキレン基を示す。) - 前記処理剤が、X型のゼオライトを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記処理剤が、バインダーレスのゼオライトを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記ゼオライトの細孔径が3Å〜15Åである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記排出口に接続されており、前記有機含窒素化合物を検知する検知部をさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記検知部は、前記有機含有窒素化合物と接触した際に色度が変化する検知剤を有する、請求項7に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 前記検知部は、前記検知剤の色度を測定する測定部をさらに有する、請求項8に記載の有機含窒素化合物含有ガスの処理装置。
- 有機含窒素化合物含有ガスに含まれる有機含窒素化合物の濃度を低減させる処理剤であって、
活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含み、
前記有機含窒素化合物含有ガスが、下記の一般式(1)で表される金属錯体を用いて膜を製造する際に発生したガスである、有機含窒素化合物含有ガスの処理剤。
(式中、Mは、マンガン、コバルト及び鉄の少なくとも一種である。R 1 は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Zは、−CH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 CH 2 −、又は−CHCH 3 CH 2 −を示す。nは、配位子の数を示し、金属Mの価数に等しく、1〜3の整数である。) - 膜を成膜するための成膜室と、
前記膜の原料として、下記の一般式(1)で表される金属錯体を供給する供給部と、
前記成膜室に接続された処理装置と、
を備え、
前記処理装置は、
前記成膜室から排出される有機含窒素化合物含有ガスが導入される導入口と、処理されたガスが排出される排出口とを有する処理室と、
前記処理室内に配されており、前記有機含窒素化合物含有ガスに含まれる有機含窒素化合物の濃度を低減させる処理剤と、
を有し、
前記処理剤は、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含む、成膜装置。
(式中、Mは、マンガン、コバルト及び鉄の少なくとも一種である。R 1 は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Zは、−CH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 CH 2 −、又は−CHCH 3 CH 2 −を示す。nは、配位子の数を示し、金属Mの価数に等しく、1〜3の整数である。) - 下記の一般式(1)で表される金属錯体を用いて膜を製造する際に発生した有機含窒素化合物含有ガスを、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含む処理剤と接触させることにより前記有機含窒素化合物含有ガスに含まれる有機含窒素化合物の濃度を低減させる、有機含窒素化合物含有ガスの処理方法。
(式中、Mは、マンガン、コバルト及び鉄の少なくとも一種である。R 1 は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Zは、−CH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 CH 2 −、又は−CHCH 3 CH 2 −を示す。nは、配位子の数を示し、金属Mの価数に等しく、1〜3の整数である。) - 下記の一般式(1)で表される金属錯体を用いて成膜する成膜工程と、
前記成膜工程において発生した有機含窒素化合物含有ガスを、活性白土、ゼオライト及び活性炭のうちの少なくとも一種を含む処理剤と接触させることにより前記有機含窒素化合物含有ガスに含まれる有機含窒素化合物の濃度を低減させる工程と、
を備える、成膜方法。
(式中、Mは、マンガン、コバルト及び鉄の少なくとも一種である。R 1 は、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状または環状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、それぞれ、炭素原子数1〜3の直鎖状または分岐状のアルキル基を示す。R 2 及びR 3 は、同一であってもよく、異なっていてもよい。Zは、−CH 2 CH 2 −、−CH 2 CH 2 CH 2 −、又は−CHCH 3 CH 2 −を示す。nは、配位子の数を示し、金属Mの価数に等しく、1〜3の整数である。)
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