JP6252153B2 - Gas processing apparatus and gas processing cartridge - Google Patents

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Description

本発明は、ガスの処理装置及びガスの処理カートリッジに関する。   The present invention relates to a gas processing apparatus and a gas processing cartridge.

近年、排気ガスによる環境負荷を低減するために、排気ガスに対する規制が厳しくなってきている。これに伴い、排気ガスの処理方法が種々提案されている。例えば、特許文献１では、半導体装置においてエッチングが行われたときに排出される排気ガスを処理する方法が提案されている。具体的には、排気ガスを、充填塔内に充填された除害剤及び吸着剤としての活性炭を通過させることにより処理する方法が提案されている。   In recent years, regulations on exhaust gas have become stricter in order to reduce the environmental load caused by exhaust gas. Along with this, various methods for treating exhaust gas have been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a method for treating exhaust gas discharged when etching is performed in a semiconductor device. Specifically, a method has been proposed in which exhaust gas is treated by passing activated carbon as a detoxifying agent and adsorbent packed in a packed tower.

具体的には、特許文献１に記載の処理装置では、充填塔の上流側に、鉄化合物とマンガン化合物とを含む除害剤が配されており、下流側に、活性炭が配されている。   Specifically, in the treatment apparatus described in Patent Document 1, a detoxifying agent containing an iron compound and a manganese compound is disposed on the upstream side of the packed tower, and activated carbon is disposed on the downstream side.

特開平６−３１９９４７号公報JP-A-6-319947

ガスの処理装置の処理能力をさらに高めたいという要望がある。   There is a desire to further increase the processing capacity of gas processing equipment.

本発明の主な目的は、優れた処理能力を有するガスの処理装置を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a gas processing apparatus having an excellent processing capacity.

本発明に係るガスの処理装置は、容器を備える。容器は、導入口と、排出口と、処理室とを有する。導入口からは、被処理ガスが導入される。排出口からは、処理済みのガスが排出される。処理室は、導入口と排出口とに接続されている。処理室は、第１の処理部と、第２の処理部と、第３の処理部とを有する。第２の処理部は、第１の処理部よりも排出口側に位置している。第３の処理部は、第２の処理部よりも排出口側に位置している。第１の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物が配されている。第２の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物と、硫黄原子を有する還元剤とが配されている。第３の処理部には、酸化硫黄を吸着する吸着剤及び酸化硫黄と反応する反応剤の少なくとも一方が配されている。   The gas processing apparatus according to the present invention includes a container. The container has an introduction port, a discharge port, and a processing chamber. A gas to be treated is introduced from the introduction port. The treated gas is discharged from the discharge port. The processing chamber is connected to the inlet and the outlet. The processing chamber includes a first processing unit, a second processing unit, and a third processing unit. The second processing unit is located closer to the discharge port than the first processing unit. The third processing unit is located closer to the discharge port than the second processing unit. At least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate is disposed in the first processing unit. In the second processing section, at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate, and a reducing agent having a sulfur atom are arranged. At least one of an adsorbent that adsorbs sulfur oxide and a reactant that reacts with sulfur oxide is disposed in the third processing unit.

本発明に係るガスの処理カートリッジは、容器を備える。容器は、導入口と、排出口と、処理室とを有する。導入口からは、被処理ガスが導入される。排出口からは、処理済みのガスが排出される。処理室は、導入口と排出口とに接続されている。処理室は、第１の処理部と、第２の処理部と、第３の処理部とを有する。第２の処理部は、第１の処理部よりも排出口側に位置している。第３の処理部は、第２の処理部よりも排出口側に位置している。第１の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物が配されている。第２の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物と、硫黄原子を有する還元剤とが配されている。第３の処理部には、酸化硫黄を吸着する吸着剤及び酸化硫黄と反応する反応剤の少なくとも一方が配されている。   The gas processing cartridge according to the present invention includes a container. The container has an introduction port, a discharge port, and a processing chamber. A gas to be treated is introduced from the introduction port. The treated gas is discharged from the discharge port. The processing chamber is connected to the inlet and the outlet. The processing chamber includes a first processing unit, a second processing unit, and a third processing unit. The second processing unit is located closer to the discharge port than the first processing unit. The third processing unit is located closer to the discharge port than the second processing unit. At least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate is disposed in the first processing unit. In the second processing section, at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate, and a reducing agent having a sulfur atom are arranged. At least one of an adsorbent that adsorbs sulfur oxide and a reactant that reacts with sulfur oxide is disposed in the third processing unit.

本発明によれば、優れた処理能力を有するガスの処理装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas processing apparatus which has the outstanding processing capacity can be provided.

第１の実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a gas processing apparatus according to a first embodiment. 第２の実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the processing apparatus of the gas which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the processing apparatus of the gas which concerns on 3rd Embodiment.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。   Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described. A ratio of dimensions of an object drawn in a drawing may be different from a ratio of dimensions of an actual object. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a gas processing apparatus according to the present embodiment.

図１に示される処理装置１は、より具体的には、例えば、アルミニウム膜等のドライエッチング装置から排出される、三塩化ホウ素などのハロゲン化合物と、塩素ガスなどのハロゲンガスとの両方を含むガスを処理するために好適に用いられる。   More specifically, the processing apparatus 1 shown in FIG. 1 includes both a halogen compound such as boron trichloride and a halogen gas such as chlorine gas discharged from a dry etching apparatus such as an aluminum film. It is suitably used for treating gas.

図１に示されるように、処理装置１は、筐体１０を備えている。筐体１０内には、処理カートリッジ２０が配されている。この処理カートリッジ２０によりガスの処理が行われる。   As shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 includes a housing 10. A processing cartridge 20 is disposed in the housing 10. The processing cartridge 20 performs gas processing.

処理カートリッジ２０は、容器２１を有する。容器２１は、導入口２２と、排出口２３と、処理室２４とを有する。導入口２２及び排出口２３は、それぞれ、処理室２４に接続されている。処理対象である被処理ガスは、導入口２２から処理室２４に導入される。被処理ガスは、処理室２４において処理される。処理済みのガスは、排出口２３から排出される。本実施形態では、導入口２２は、容器２１の下部に設けられている。排出口２３は、容器２１の上部に設けられている。もっとも、本発明は、この構成に限定されない。容器の上部に導入口が設けられており、下部に排出口が設けられていてもよい。   The processing cartridge 20 has a container 21. The container 21 has an introduction port 22, a discharge port 23, and a processing chamber 24. The introduction port 22 and the discharge port 23 are each connected to the processing chamber 24. A gas to be processed that is a processing target is introduced into the processing chamber 24 from the inlet 22. The gas to be processed is processed in the processing chamber 24. The treated gas is discharged from the discharge port 23. In the present embodiment, the introduction port 22 is provided in the lower part of the container 21. The discharge port 23 is provided in the upper part of the container 21. However, the present invention is not limited to this configuration. The introduction port may be provided in the upper part of the container, and the discharge port may be provided in the lower part.

処理室２４は、第１の処理部２４ａと、第２の処理部２４ｂと、第３の処理部２４ｃとを有する。第１の処理部２４ａは、導入口２２に接続されている。第２の処理部２４ｂは、第１の処理部２４ａよりも排出口２３側に配されている。第３の処理部２４ｃは、第２の処理部２４ｂよりも排出口２３側に配されている。このため、導入口２２から導入されたガスは、第１の処理部２４ａと、第２の処理部２４ｂと、第３の処理部２４ｃとをこの順番で経由した後に排出口２３に到る。   The processing chamber 24 includes a first processing unit 24a, a second processing unit 24b, and a third processing unit 24c. The first processing unit 24 a is connected to the introduction port 22. The second processing unit 24b is arranged closer to the discharge port 23 than the first processing unit 24a. The third processing unit 24c is arranged closer to the discharge port 23 than the second processing unit 24b. For this reason, the gas introduced from the inlet 22 reaches the outlet 23 after passing through the first processor 24a, the second processor 24b, and the third processor 24c in this order.

第１の処理部２４ａには、第１の処理剤３１が配されている。第１の処理剤３１は、第１の処理部２４ａに充填されている。第１の処理剤３１は、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物を含む。本実施形態では、第１の処理剤３１は、硫黄原子を有する還元剤を含まない。   A first processing agent 31 is disposed in the first processing unit 24a. The first processing agent 31 is filled in the first processing unit 24a. The first treatment agent 31 includes at least one inorganic compound selected from metal oxides, metal hydroxides, and metal carbonates. In the present embodiment, the first treatment agent 31 does not include a reducing agent having a sulfur atom.

第２の処理部２４ｂには、第２の処理剤３２が配されている。第２の処理剤３２は、第２の処理部２４ｂに充填されている。第２の処理剤３２は、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物と、硫黄原子を有する還元剤とを含む。   A second processing agent 32 is disposed in the second processing unit 24b. The second processing agent 32 is filled in the second processing unit 24b. The second treatment agent 32 includes at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate, and a reducing agent having a sulfur atom.

第１及び第２の処理剤３１，３２に含まれる、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物は、例えばハロゲン化合物等の、被処理ガスに含まれる処理しようとする成分、又は処理しようとする成分から生成した成分と反応する。   The at least one inorganic compound selected from metal oxides, metal hydroxides and metal carbonates contained in the first and second treating agents 31 and 32 is, for example, a gas to be treated, such as a halogen compound. It reacts with the component to be processed or the component generated from the component to be processed.

金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物の具体例としては、例えば、鉄、亜鉛、銅及びマンガンからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属の酸化物、水酸化物又は炭酸塩等が挙げられる。これらのうちの１種のみを用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよい。なかでも、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物としては、鉄及び亜鉛の少なくとも一方を含む酸化物が好ましく用いられる。第１の処理剤３１に酸化鉄が含まれており、第２の処理剤３２に酸化亜鉛が含まれていることがより好ましい。   Specific examples of at least one inorganic compound selected from metal oxides, metal hydroxides and metal carbonates include, for example, at least one metal selected from the group consisting of iron, zinc, copper and manganese. Oxides, hydroxides, carbonates, and the like. Only one of these may be used, or a plurality of types may be mixed and used. Among these, as the at least one inorganic compound selected from metal oxides, metal hydroxides and metal carbonates, oxides containing at least one of iron and zinc are preferably used. More preferably, the first treatment agent 31 contains iron oxide, and the second treatment agent 32 contains zinc oxide.

硫黄原子を有する還元剤は、被処理ガスに含まれる処理しようとする成分、又は処理しようとする成分から生成した成分と反応する。   The reducing agent having a sulfur atom reacts with a component to be processed contained in the gas to be processed or a component generated from the component to be processed.

硫黄原子を有する還元剤の具体例としては、例えば、亜硫酸塩、亜二チオン酸塩、四チオン酸塩、チオ硫酸塩等が挙げられる。好ましく用いられる亜硫酸塩の具体例としては、例えば、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等が挙げられる。好ましく用いられる亜二チオン酸塩の具体例としては、亜二チオン酸ナトリウム、亜二チオン酸カリウム等が挙げられる。好ましく用いられる四チオン酸塩の具体例としては、四チオン酸ナトリウム、四チオン酸カリウム等が挙げられる。好ましく用いられるチオ硫酸塩の具体例としては、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸アンモニウム等が挙げられる。これらの還元剤の１種のみを用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよい。   Specific examples of the reducing agent having a sulfur atom include sulfite, dithionite, tetrathionate, thiosulfate, and the like. Specific examples of sulfites that are preferably used include sodium sulfite, potassium sulfite, and ammonium sulfite. Specific examples of dithionite used preferably include sodium dithionite and potassium dithionite. Specific examples of the tetrathionate preferably used include sodium tetrathionate and potassium tetrathionate. Specific examples of thiosulfate preferably used include sodium thiosulfate, potassium thiosulfate, and ammonium thiosulfate. Only one kind of these reducing agents may be used, or a plurality of kinds may be mixed and used.

硫黄原子を有する還元剤は、Ｎａ２Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏなどの水和物であることが好ましい。 Reducing agent having a sulfur atom is preferably a hydrate, such as Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O.

第３の処理部２４ｃには、第３の処理剤３３が配されている。第３の処理剤３３は、第３の処理部２４ｃに充填されている。第３の処理剤３３は、酸化硫黄（ＳＯＸ）を吸着する吸着剤、及び酸化硫黄（ＳＯＸ）と反応する反応剤の少なくとも一方が配されている。 A third processing agent 33 is disposed in the third processing unit 24c. The third processing agent 33 is filled in the third processing unit 24c. The third treatment agent 33, the adsorbent to adsorb sulfur oxides (SO X), and at least one reactant that reacts with sulfur oxide (SO X) are arranged.

酸化硫黄を吸着する吸着剤の具体例としては、ゼオライト、活性炭、活性白土、シリカ、アルミナ等が挙げられる。これらのうちの１種のみを吸着剤として用いてもよいし、複数種類を吸着剤として用いてもよい。   Specific examples of the adsorbent that adsorbs sulfur oxide include zeolite, activated carbon, activated clay, silica, and alumina. Only one of these may be used as the adsorbent, or a plurality of types may be used as the adsorbent.

酸化硫黄と反応する反応剤の具体例としては、重曹、消石灰、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらのうちの１種のみを反応剤として用いてもよいし、複数種類を反応剤として用いてもよい。   Specific examples of the reactant that reacts with sulfur oxide include sodium bicarbonate, slaked lime, magnesium hydroxide and the like. Only one of these may be used as the reactant, or a plurality of types may be used as the reactant.

処理装置１の作用について、三塩化ホウ素ガスと、塩素ガスとを含む被処理ガスが処理装置１に導入された場合を例に挙げて説明する。なお、ここでは、第１の処理剤３１が酸化亜鉛又は酸化鉄を含み、第２の処理剤３２が酸化亜鉛又は酸化鉄とチオ硫酸ナトリウムとを含むものとする。   The operation of the processing apparatus 1 will be described by taking as an example a case where a gas to be processed including boron trichloride gas and chlorine gas is introduced into the processing apparatus 1. Here, the first treatment agent 31 includes zinc oxide or iron oxide, and the second treatment agent 32 includes zinc oxide or iron oxide and sodium thiosulfate.

第１及び第２の処理剤３１，３２が酸化亜鉛を含む場合は、被処理ガスに含まれる三塩化ホウ素ガスは、以下の反応式（１）及び反応式（２）により、第１及び第２の処理剤３１，３２によって処理される。   When the first and second treating agents 31 and 32 contain zinc oxide, the boron trichloride gas contained in the gas to be treated is expressed by the following reaction formula (1) and reaction formula (2) according to the following reaction formulas (1) and (2). Two treatment agents 31 and 32 are used.

ＢＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ＝３ＨＣｌ＋Ｈ３ＢＯ３ ……… （１）
２ＨＣｌ＋ＺｎＯ＝ＺｎＣｌ２＋Ｈ２Ｏ ……… （２）
一方、第１及び第２の処理剤３１，３２が酸化鉄を含む場合は、被処理ガスに含まれる三塩化ホウ素ガスは、以下の反応式（１）、反応式（３）及び反応式（４）により、第１及び第２の処理剤３１，３２によって処理される。 BCl 3 + 3H 2 O = 3HCl + H 3 BO 3 (1)
2HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O (2)
On the other hand, when the first and second treatment agents 31 and 32 contain iron oxide, boron trichloride gas contained in the gas to be treated is represented by the following reaction formula (1), reaction formula (3), and reaction formula ( According to 4), the first and second processing agents 31 and 32 are used.

ＢＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ＝３ＨＣｌ＋Ｈ３ＢＯ３ ……… （１）
６ＨＣｌ＋Ｆｅ２Ｏ３＝２ＦｅＣｌ３＋３Ｈ２Ｏ ……… （３）
２ＢＣｌ３＋Ｆｅ２Ｏ３＝２ＦｅＣｌ３＋Ｂ２Ｏ３ ……… （４）
第２の処理剤３２が酸化亜鉛を含む場合は、被処理ガスに含まれる塩素ガスは、以下の反応式（５）により、第２の処理剤３２により処理される。 BCl 3 + 3H 2 O = 3HCl + H 3 BO 3 (1)
6HCl + Fe 2 O 3 = 2FeCl 3 + 3H 2 O (3)
2BCl 3 + Fe 2 O 3 = 2FeCl 3 + B 2 O 3 ......... (4)
When the second treatment agent 32 contains zinc oxide, the chlorine gas contained in the gas to be treated is treated by the second treatment agent 32 according to the following reaction formula (5).

４Ｃｌ２＋Ｎａ２Ｓ２Ｏ３・５Ｈ２Ｏ＋５ＺｎＯ＝２ＮａＣｌ＋３ＺｎＣｌ２＋２ＺｎＳＯ４＋５Ｈ２Ｏ ……… （５）
特許文献１に記載の処理装置では、上流側に配された鉄化合物等により、三塩化ホウ素ガス等のハロゲン化物が処理される。一方、塩素ガス等のハロゲンガスは、上流側に配された鉄化合物等によっては処理されない。ハロゲンガスは、活性炭により吸着される。ここで、鉄化合物とハロゲン化物との反応は発熱反応である。このため、鉄化合物とハロゲン化物との反応により活性炭の吸着能が低下する。さらに、鉄化合物とハロゲン化物との反応により生じた水が活性炭に吸着されることにより、活性炭のハロゲン化物の吸着可能量が少なくなる。従って、特許文献１に記載の処理装置の、ハロゲン化物とハロゲンガスとを含む被処理ガスに対する処理能力は、必ずしも十分に高いとはいえない場合もある。 4Cl 2 + Na 2 S 2 O 3 .5H 2 O + 5ZnO = 2NaCl + 3ZnCl 2 + 2ZnSO 4 + 5H 2 O (5)
In the processing apparatus described in Patent Document 1, a halide such as boron trichloride gas is processed by an iron compound or the like disposed on the upstream side. On the other hand, halogen gas such as chlorine gas is not treated by an iron compound or the like disposed on the upstream side. Halogen gas is adsorbed by activated carbon. Here, the reaction between the iron compound and the halide is an exothermic reaction. For this reason, the adsorption ability of activated carbon falls by reaction with an iron compound and a halide. Furthermore, when the water produced by the reaction between the iron compound and the halide is adsorbed on the activated carbon, the adsorbable amount of the activated carbon halide is reduced. Therefore, the processing capacity of the processing apparatus described in Patent Document 1 for a gas to be processed including a halide and a halogen gas may not necessarily be sufficiently high.

本実施形態の処理装置１における第１の処理剤３１とハロゲン化物との反応も発熱反応である。このため、第２の処理部２４ｂが第１の処理剤３１により加熱される。第２の処理剤３２とハロゲン化物、ハロゲンガスとの反応は、高温になるほど進行しやすくなる。このため、第１の処理剤３１とハロゲン化物との反応により、第２の処理剤３２によるハロゲン化物及びハロゲンガスの処理も促進される。従って、処理装置１は、ハロゲン化物とハロゲンガスとを含む被処理ガスに対して高い処理能力を有する。   The reaction between the first treatment agent 31 and the halide in the treatment apparatus 1 of this embodiment is also an exothermic reaction. For this reason, the second processing unit 24 b is heated by the first processing agent 31. The reaction between the second treating agent 32 and the halide or halogen gas is more likely to proceed as the temperature increases. For this reason, the reaction of the halide and the halogen gas by the second treating agent 32 is promoted by the reaction between the first treating agent 31 and the halide. Therefore, the processing apparatus 1 has a high processing capability for a gas to be processed including a halide and a halogen gas.

なお、ハロゲンガスに対する処理能力を高める観点から、第１の処理剤にも硫黄原子を含む還元剤を含有させることも考えられる。しかしながら、硫黄原子を含む還元剤とハロゲンガスとの反応も発熱反応である。このため、第１の処理剤にまで硫黄原子を含む還元剤を添加してしまうと、第２の処理剤の温度が高くなりすぎる場合がある。よって、処理室において水分が欠乏してしまう場合がある。水分が欠乏すると、式（１）〜（４）から理解される通り、ハロゲン化物及びハロゲンガスの処理が進行しにくくなる。従って、ハロゲン化物及びハロゲンガスの処理能力がかえって低下してしまう。本実施形態のように、第１及び第２の処理剤３１，３２のそれぞれに、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物を含ませ、硫黄原子を有する還元剤は第１の処理剤３１に含有させず、第２の処理剤３２に含有させることにより、ハロゲン化物とハロゲンガスとを含む被処理ガスに対する高い処理能力を実現させることができる。   Note that, from the viewpoint of increasing the treatment capacity for the halogen gas, it is also conceivable that the first treating agent contains a reducing agent containing a sulfur atom. However, the reaction between the reducing agent containing a sulfur atom and the halogen gas is also an exothermic reaction. For this reason, if the reducing agent containing a sulfur atom is added to the 1st processing agent, the temperature of the 2nd processing agent may become too high. Therefore, moisture may be deficient in the processing chamber. When moisture is deficient, as understood from the formulas (1) to (4), the processing of halides and halogen gases is difficult to proceed. Therefore, the processing capacity of halide and halogen gas is rather lowered. As in this embodiment, each of the first and second treatment agents 31 and 32 includes at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide, and a metal carbonate, A reducing agent having a sulfur atom is not contained in the first treating agent 31 but is contained in the second treating agent 32, thereby realizing a high processing capacity for a gas to be treated containing a halide and a halogen gas. it can.

上記観点からは、処理装置の処理能力をさらに向上させるために、第３の処理剤を設けず、第１及び第２の処理剤のみを設けることも考えられる。しかしながら、本発明者らは、鋭意研究の結果、第１及び第２の処理剤のみを設けた場合は、排出口２３や排出口２３に接続された配管が腐食することがあることを見出した。排出口２３等が腐食する原因としては、定かではないが、被処理ガスの処理時に、硫黄原子を有する還元剤から酸化硫黄（ＳＯＸ）が発生していることが考えられる。 From the above viewpoint, in order to further improve the processing capability of the processing apparatus, it is conceivable to provide only the first and second processing agents without providing the third processing agent. However, as a result of earnest research, the present inventors have found that when only the first and second treatment agents are provided, the outlet 23 and the pipe connected to the outlet 23 may corrode. . Although it is not certain that the discharge port 23 or the like corrodes, it is considered that sulfur oxide (SO X ) is generated from the reducing agent having sulfur atoms during the treatment of the gas to be treated.

本発明者らは、上記知見に基づき、第２の処理剤３２の下流側に、酸化硫黄を吸着する吸着剤及び酸化硫黄と反応する反応剤のうちの少なくとも一方を含む第３の処理剤３３を配することに想到した。第３の処理剤３３を配することにより、第２の処理剤３２において酸化硫黄が発生した場合であっても、その酸化硫黄は第３の処理剤３３により吸着される。従って、排出口２３や、排出口２３に接続された配管等に腐食性のガスや液体が流入することが抑制される。   Based on the above findings, the inventors of the present invention have a third treatment agent 33 including at least one of an adsorbent that adsorbs sulfur oxide and a reactant that reacts with sulfur oxide on the downstream side of the second treatment agent 32. I came up with the idea of arranging By arranging the third treatment agent 33, even if sulfur oxide is generated in the second treatment agent 32, the sulfur oxide is adsorbed by the third treatment agent 33. Accordingly, the corrosive gas or liquid is prevented from flowing into the discharge port 23 or piping connected to the discharge port 23.

なお、第３の処理剤３３に吸着剤が含まれる場合、その吸着剤の吸着能は、高温になるほど低下する。しかしながら、発生する酸化硫黄は、被処理ガスに含まれるハロゲンガス等と比較して非常に少量であるため、吸着剤が高温になり、吸着剤の吸着能が低下しても、酸化硫黄の処理にそれほど大きな影響は発生しない。   When the third treatment agent 33 includes an adsorbent, the adsorbability of the adsorbent decreases as the temperature increases. However, since the generated sulfur oxide is very small compared to the halogen gas contained in the gas to be treated, even if the adsorbent becomes high temperature and the adsorption capacity of the adsorbent decreases, the sulfur oxide treatment Does not have a significant impact.

また、例えばハロゲンガスに対して第２の処理剤３２が破過した場合であっても、第２の処理部２４ｂを通過したハロゲンガスは、第３の処理剤３３に吸着剤が含まれる場合は、その吸着剤により吸着される。従って、ハロゲンガスが排出口２３から排出されることを抑制することができる。   For example, even when the second processing agent 32 breaks through the halogen gas, the halogen gas that has passed through the second processing unit 24 b contains an adsorbent in the third processing agent 33. Is adsorbed by the adsorbent. Therefore, the halogen gas can be prevented from being discharged from the discharge port 23.

以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。   Hereinafter, other examples of preferred embodiments of the present invention will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。 (Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a gas processing apparatus according to the second embodiment.

本実施形態に係る処理装置２は、第３の処理部２４ｃを冷却する冷却機構４０を有する点で、第１の実施形態に係る処理装置１と異なる。冷却機構４０を設けることにより、第３の処理部２４ｃに配された吸着剤の温度が上昇することを抑制することができる。従って、吸着剤の吸着能の低下を抑制することができる。よって、酸化硫黄をより確実に吸着させることができる。   The processing apparatus 2 according to the present embodiment is different from the processing apparatus 1 according to the first embodiment in that it includes a cooling mechanism 40 that cools the third processing unit 24c. By providing the cooling mechanism 40, it is possible to suppress an increase in the temperature of the adsorbent disposed in the third processing unit 24c. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the adsorption capacity of the adsorbent. Therefore, sulfur oxide can be more reliably adsorbed.

本実施形態では、冷却機構４０は、容器２１の外表面から突出する突起部によって構成されている。突起部は、図２に示されるように、容器２１の周方向に沿って延びていてもよいし、容器２１の高さ方向に沿って延びていてもよい。   In the present embodiment, the cooling mechanism 40 is configured by a protrusion that protrudes from the outer surface of the container 21. As shown in FIG. 2, the protrusions may extend along the circumferential direction of the container 21, or may extend along the height direction of the container 21.

本発明において、冷却機構は、突起部以外により構成されていてもよい。冷却機構は、例えば、ペルチェ素子などにより構成することもできるし、クーラントが供給される配管により構成することもできる。   In the present invention, the cooling mechanism may be configured by other than the protrusions. A cooling mechanism can also be comprised by the Peltier element etc., for example, and can also be comprised by piping to which a coolant is supplied.

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係るガスの処理装置の模式的断面図である。 (Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a gas processing apparatus according to the third embodiment.

本実施形態に係る処理装置３は、サンプリングポート５１を有する。サンプリングポート５１は、第２の処理部２４ｂと第３の処理部２４ｃとの間のガスをサンプリングする。サンプリングされたガスは、サンプリングポート５１が接続された検知器５２に供給される。検知器５２は、ハロゲン化物及びハロゲンガスのうち、少なくともハロゲンガスの検知を行う。   The processing device 3 according to this embodiment has a sampling port 51. The sampling port 51 samples the gas between the second processing unit 24b and the third processing unit 24c. The sampled gas is supplied to the detector 52 to which the sampling port 51 is connected. The detector 52 detects at least the halogen gas among the halide and the halogen gas.

本実施形態では、第３の処理剤３３は、酸化硫黄のみならずハロゲンガスを吸着する吸着剤を含む。   In the present embodiment, the third treatment agent 33 includes an adsorbent that adsorbs not only sulfur oxide but also halogen gas.

第２の処理剤３２がハロゲンガスに対して破過をした場合、検知器５２によって破過が検知される。破過が検知されたとしても、第２の処理剤３２を通過したハロゲンガスは、第３の処理剤３３により吸着される。このため、ハロゲンガスが排出口２３から排出されるようになる前に、第２の処理剤３２のハロゲンガスに対する破過を確実に検知することができる。   When the second treatment agent 32 breaks through the halogen gas, the breakthrough is detected by the detector 52. Even if breakthrough is detected, the halogen gas that has passed through the second treatment agent 32 is adsorbed by the third treatment agent 33. For this reason, the breakthrough of the second treatment agent 32 with respect to the halogen gas can be reliably detected before the halogen gas is discharged from the discharge port 23.

１，２，３：処理装置
１０：筐体
２０：処理カートリッジ
２１：容器
２２：導入口
２３：排出口
２４：処理室
２４ａ：第１の処理部
２４ｂ：第２の処理部
２４ｃ：第３の処理部
３１：第１の処理剤
３２：第２の処理剤
３３：第３の処理剤
４０：冷却機構
５１：サンプリングポート
５２：検知器 1, 2, 3: processing apparatus 10: casing 20: processing cartridge 21: container 22: introduction port 23: discharge port 24: processing chamber 24a: first processing unit 24b: second processing unit 24c: third Processing unit 31: first processing agent 32: second processing agent 33: third processing agent 40: cooling mechanism 51: sampling port 52: detector

Claims (9)

ハロゲン化物と、ハロゲンガスとを含む被処理ガスが導入される導入口と、処理済みのガスが排出される排出口と、前記導入口と前記排出口とに接続された処理室とを有する容器を備え、
前記処理室は、
第１の処理部と、
前記第１の処理部よりも前記排出口側に位置する第２の処理部と、
前記第２の処理部よりも前記排出口側に位置する第３の処理部と、
を有し、
前記第１の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物が配されており、
前記第２の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物と、硫黄原子を有する還元剤とが配されており、
前記第３の処理部には、酸化硫黄を吸着する吸着剤及び酸化硫黄と反応する反応剤の少なくとも一方が配されている、ガスの処理装置。 A container having an inlet for introducing a gas to be treated containing a halide and a halogen gas, an outlet for discharging a processed gas, and a processing chamber connected to the inlet and the outlet With
The processing chamber is
A first processing unit;
A second processing unit located closer to the discharge port than the first processing unit;
A third processing unit located closer to the discharge port than the second processing unit;
Have
In the first treatment part, at least one inorganic compound selected from metal oxide, metal hydroxide and metal carbonate is disposed,
In the second processing section, at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide and a metal carbonate, and a reducing agent having a sulfur atom are arranged,
The gas processing apparatus, wherein at least one of an adsorbent that adsorbs sulfur oxide and a reactive agent that reacts with sulfur oxide is disposed in the third processing section. 前記無機化合物が、鉄及び亜鉛の少なくとも一方を含む酸化物である、請求項１に記載のガスの処理装置。   The gas processing apparatus according to claim 1, wherein the inorganic compound is an oxide containing at least one of iron and zinc. 前記第１の処理部には、酸化鉄が配されており、
前記第２の処理部には、酸化亜鉛と前記硫黄原子を有する還元剤とが配されている、請求項２に記載のガスの処理装置。 Iron oxide is arranged in the first processing unit,
The gas processing apparatus according to claim 2, wherein zinc oxide and a reducing agent having a sulfur atom are arranged in the second processing unit. 前記硫黄原子を有する還元剤は、亜硫酸塩、亜二チオン酸塩、四チオン酸塩及びチオ硫酸塩から選ばれた少なくとも一種である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガスの処理装置。   The reducing agent having a sulfur atom is at least one selected from sulfites, dithionites, tetrathionates, and thiosulfates, according to any one of claims 1 to 3. Processing equipment. 前記吸着剤が、ゼオライト、活性炭、活性白土、シリカ及びアルミナからなる群から選ばれた少なくとも一種である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガスの処理装置。   The gas treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the adsorbent is at least one selected from the group consisting of zeolite, activated carbon, activated clay, silica, and alumina. 前記第３の処理部を冷却する冷却機構をさらに備える、請求項５に記載のガスの処理装置。 The gas processing apparatus according to claim 5, further comprising a cooling mechanism that cools the third processing unit. 前記第２の処理部と前記第３の処理部との間のガスをサンプリングするサンプリングポートを有する、請求項５又は６に記載のガスの処理装置。   The gas processing apparatus according to claim 5, further comprising a sampling port that samples a gas between the second processing unit and the third processing unit. 前記反応剤が、重曹、消石灰及び水酸化マグネシウムからなる群から選ばれた少なくとも一種である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のガスの処理装置。   The gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the reactant is at least one selected from the group consisting of baking soda, slaked lime, and magnesium hydroxide. ハロゲン化物と、ハロゲンガスとを含む被処理ガスが導入される導入口と、処理済みのガスが排出される排出口と、前記導入口と前記排出口とに接続された処理室とを有する容器を備え、
前記処理室は、
第１の処理部と、
前記第１の処理部よりも前記排出口側に位置する第２の処理部と、
前記第２の処理部よりも前記排出口側に位置する第３の処理部と、
を有し、
前記第１の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物が配されており、
前記第２の処理部には、金属の酸化物、金属の水酸化物及び金属の炭酸塩から選ばれた少なくとも一種の無機化合物と、硫黄原子を有する還元剤とが配されており、
前記第３の処理部には、酸化硫黄を吸着する吸着剤及び酸化硫黄と反応する反応剤の少なくとも一方が配されている、ガスの処理カートリッジ。


 A container having an inlet for introducing a gas to be treated containing a halide and a halogen gas, an outlet for discharging a processed gas, and a processing chamber connected to the inlet and the outlet With
The processing chamber is
A first processing unit;
A second processing unit located closer to the discharge port than the first processing unit;
A third processing unit located closer to the discharge port than the second processing unit;
Have
In the first treatment part, at least one inorganic compound selected from metal oxide, metal hydroxide and metal carbonate is disposed,
In the second processing section, at least one inorganic compound selected from a metal oxide, a metal hydroxide and a metal carbonate, and a reducing agent having a sulfur atom are arranged,
A gas processing cartridge in which at least one of an adsorbent that adsorbs sulfur oxide and a reactive agent that reacts with sulfur oxide is disposed in the third processing section.


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