JPH01262930A

JPH01262930A - 有害気体の連続浄化方法

Info

Publication number: JPH01262930A
Application number: JP63087189A
Authority: JP
Inventors: Teruchika Taura; 照親田浦
Original assignee: PURE KURIEITO KK
Current assignee: PURE KURIEITO KK
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1989-10-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、工場より排出される有毒〜有害物含有気体
の連続浄化方法に関する。

シリコン乃至化合物半導体工業、光フアイバー製造工業
等に於いては、原料或いはドーピングガスとして、アル
シン、ホスフィン、セレン化水素、ジボラン（Ａ　ｓ　
Ｈｓ、ＰＨ，、Ｈ２Ｓ　ｅ。

ＢｚＨａ）等の有毒ガスが使用され、その工場排気は未
反応の有毒物を含有する極めて危険な気体であり、人体
や自然環境を破壊する性質のものである。これらのみな
らず、Ｈｚ　Ｓ　、　Ｎ　Ｈ３，５ｉＨａ等の有害物含
有気体をも除去し、気体を浄化する方法に関する。

以下、有毒物含有気体、有害物含有気体を一括し、有害
気体と総称する。

有害気体の浄化方法としては従来、下記の処理方法があ
る。

（ａ）　　吸着剤に接触吸着させる方法吸着剤には、■
活性炭、■Ｋ　Ｍ　ｎ　ＯａとＮａＯＨを、シリカゲル
や珪そう土に含泌させた吸着剤。

■ＦｅＣ１５その他を珪そう土に含泌させた吸着剤が使
用されている。

（ｂ）　　酸化性水溶液に接触吸収させる方法吸収剤と
しては、■Ｎａ０Ｃ１水溶液（５＋Ｗ％）、■Ｋ　Ｍｎ
Ｏａ　＋　Ｋ　ＯＨ水溶液が使用されている。

（Ｃ）　　燃焼室を通過させる方法排気ガスに酸素を混合し、８００〜１０００℃で、燃焼
反応により有害物を酸化物微粒子に変化させた後、冷却
水洗する方法。

上述の（ａ）（ｂ）の方法には各々長所短所があるが、
両者の欠点は、共に薬剤の寿命があり、定期的な取り替
えを必要とし、有害ガスなるが故に、取替操作も容易で
はなく、有害物の吸着廃物、吸着廃液の処理方法にも問
題を残している。

（Ｃ）に関しては熱源が必要であり、且つ爆発の危険を
伴う為に慎重な操作が必要である。

この発明は、従来処理法（ａ）（ｂ）（Ｃ）の欠点を解
消して、有害気体を連続的に浄化する為になされたもの
であり、その手段として、（１）ＡｓＨ３、ＰＨ，、Ｈ２Ｓ　ｅ　％　Ｂ　ｚ　Ｈ
ｂ、Ｈ２Ｓ。

Ｎ　Ｈ３、ＳｉＨ，等の有害物含有気体を、食塩等の塩
類水溶液を１０℃以下で電気分解して生じた電解酸化液
に、接触せしめて気体を浄化し、その抽出液を微〜難水
溶性の金属水酸化物に接触せしめて、液中有害物を沈澱
化分離し、溶液を中性〜微アルカリ性となし、この分離
液を上述と同条件で電気分解して生じた電解酸化液を、
再び、有害物含有気体に接触せしめる工程を連続的に繰
返す事を特微とする、有害気体の連続浄化方法。

（２）　　電解酸化器１と冷却器２９ａを組合わせて、
水溶液の温度を１０℃以下に保持し、電気分解を行う、
特許請求の範囲第１項記載の有害気体の連続浄化方法。

（３）抽出液に、微〜難水溶性の金属水酸化物として、
Ａ　ｌ　（ＯＨ）３、またはＣａ　（ＯＨ）２等を接触
せしめた特許請求の範囲第１項記載の有害気体の連続浄
化方法。

以上の浄化方法を発明した。

図面第１図は、実施例の内容を表した系統図である。第
１図に基づき本発明の詳細な説明する。

先ず、電解酸化器１内に食塩水を満たし、液温を１０℃
以下に保持して、適当な条件で電流を流して電気分解を
行うと次式の反応が起こり、８　ＮａＣ１＋　８　Ｈ２
Ｏ＋　８０＋８０４６７．６ｇ　　　　　　１４４９　
　　　　　　８Ｆ＝４Ｈ２↑＋８ＮａＯＨ＋４ＣＡ’ｚ８　Ｎａ　ＯＨ＋４　Ｃｊｉ！　ｚ＝４ＮａＣｊ２０＋４ＮａＣｊ２＋４ＨｚＯ２９フ、８
９　　　　　　　　　Ｈ３Ｓ、Ｂｑ　　　　　　７２り
食塩の一部が酸化されて次亜塩素酸曹達に変化する。こ
の酸化性水溶液を、電解酸化液導管２より抽出筒３の上
部に送入しつつ、有害気体送入管４で導かれたアルシン
、ホスフィン、等の有害気体を連続的に送入し、気液を
向流接触させると、次式の反応が起こり、４ＮａＣＡ’Ｏ＋ＡｓＨ３２９？、１１９　　　　　　　２２．４＝Ｈ３ＡＳＯ４
＋４ＮａＣ１１４１，９９２３Ｌ　８９４　ＮａＣＩ　Ｏ＋　Ｐ　Ｈ：ｓ２２．４＝Ｈ３Ｐ０４＋４ＮａＣ１気体中のＡｓＨ３、ＰＨ，等の有害物は、次亜塩素酸曹
達と反応し、砒酸、燐酸等に変化して溶解する為、気体
は連続的に浄化され、ＮａＣｌ０は食塩に変化する。

次に、抽出液導入弁７を開き、反応後の溶液を沈澱分離
器８内に導くと、器内に予め投入弁９より添加されたＡ
ｊ（ＯＨ）ａ、Ｃａ（ＯＨ）ｚ等に接触して次式の反応
が起こり、Ｈ３ＡＳＯ４＋Ａｆ（ＯＨ）３１４１．９３９　　　　　　７？、９９９＝Ａ　ＩＡＳ
Ｏ４＋　３　Ｈ２Ｏ鳳６５．９９５４．０２９Ｈ３ＰＯａ＋ＡＩ　（ＯＨ）３＝、１ＰＯａ＋３Ｈ，０２Ｈ３ＡＳＯａ＋３　Ｃａ（ＯＨ）ｚＩ４簾、９：１９　　　　　　　　　　３３３．６３−
Ｃａ：＋（ＡＳＯ４）ｚ＋３　ＨｚＯ３９８，２９２Ｈ３Ｐ　０４　＋　３　Ｃａ（ＯＨ）２９８つ＝ｃａ：５（ｐＯａ）ｚ＋３ＨｚＯ３１０，２９溶液中の砒酸、燐酸は、水酸化アルミニウム、または消
石灰と化合して、不水溶性の砒酸アルミニウム、燐酸ア
ルミニウム、砒酸カルシウム、燐酸カルシウム等の沈澱
に変化して除去され、溶液の組成はＮａＣ１及び未反応
のＮａＣβ０のみになり、中性〜微アルカリ性の溶液を
生ずる。これを８→フイルター１１→ポンプ１２→流量
計１３→抽出液導管１４の径路で電解酸化器１に送入す
ると、ＮａＣ１はＮａＣｌ０に変化して、再び、有害物
除去効果を示す。

沈澱分離器底部に堆積した沈澱物１０は、沈澱吐出弁１
５より排出し、濾過、水洗、乾燥して回収し、薬品原料
、その他に使用出来る。

上述の如く、電解液を電解酸化器と抽出筒内を循環させ
れば、気体は連続的に浄化される。

この間、ＬＬＣに連動する自動給水弁１６により、水は
適量補給される。

実験は上述化学式の１／１０の規模で行った。

その構成を次に示す。

（気体浄化）−−−−−＝　　　　（抽出液再生）水洗
筒１５　　抽出筒３　電解酸化器１　水封筒１７沈澱定濃度定流量の供試有害気体を抽出筒３に送太し、電解
酸化器１から送入された電解酸化液に接触させて有害物
を除去し、水洗筒１７を通過させ、浄化気体を大気放出
させる。抽出液は抽出筒の底部より排出して、沈澱分離
器８内を通し、Ａ　１　（ＯＨ）３、Ｃａ（ＯＨ）ｚ等
に接触させ、液中有害物を沈澱化分離後、ポンプ１２に
より定流量電解酸化器に送入する。

液の流量はバイパス弁１８で調節する。

電解酸化器に送入された抽出液は、内部の冷却器２９ａ
により１０℃以下の温度で電解酸化が行われ、酸化性の
溶液になり、定濃度定流量の電解酸化液が溢流して、抽
出筒上部に送入される。

この際、陰極で生成した水素は、防爆用の水封筒１９を
通過して大気放出される。

・抽出筒３゜内径８ｃｍ、高さ８０■の硝子円筒２０の上部に、浄化
気体放出管２１を取付けた上蓋板２２を接合し、上部側
面に電解酸化液導管２、および散布器２３を取付け、内
部にφ８ｃｍ、厚さ８ｃｍのポリプロピレン製デミスタ
−網２４を、各々５■の空間２５を保持して５段（全長
６０ｃｍ）固定する。下部側面には有害気体送入管４を
取付け、底部には抽出液排出管２６を有する底板２７を
接合して、抽出筒３を作り、電解酸化液で各デミスタ−
網を濡らしつつ、有害気体を通過させる向流接触抽出を
行う様にした。

・電解酸化器ｌ。

第２図に基づき、電解酸化器１を説明する。

内径８ｃｍ、高さ２０ａｎの硝子製外筒２８と、この同
心円上に外径４ｃｍ、高さ２０ｃｍの硝子製内筒２９を
配置し、その上部、及び下部に各々パツキンを介して上
蓋板３０と底板３１（各々硬質塩化ビニール製）を取付
け、ボルトナツト３２にて緊締した容器を作り、外筒の
底部より１７ｃｍの位置側面には電解酸化液導管２を取
付け、上蓋板３０には、中心より半径３■の位置に水素
放出管３３、及び温度センサー３４を、半径１■の位置
に冷却液送入管３５と、冷却液排出管３６を取付け、内
筒２９を冷却器２９ａとなし、その外側外筒内に電解室
３７を構成した。

底板には直径２Ｉｌｌ、１２個の分注孔３８と、抽出液
導管１４を備え、且つ１２本の黒鉛電極３９を、電解室
の中央同心円上に２ｃｍ間隔を保持して底板に固定し、
陰極３９ａと陽極３９ｂは交互に配置し、各々６本を並
列に配線し、直流電源に接続した電解酸化器１を作り、
電解液を電解室３７に満たす様にした。

・試験方法先ず、水洗筒１７、及び水封筒１９内に適量の水を張り
込む。

次に、１０％ＮａＣ１水溶液１！を抽出筒上部の液送入
口４０より張り込み、抽出液導入弁７を開き、ポンプ１
２を可動して、装置内に液を循環させる。この時、流量
計１３の目盛１７ｃｃ／ｍｉｎに達する様にバイパス弁
１８の開度を調節して置く。

次にポンプを停止し、電解酸化器１の冷却室２９ａに冷
却液を通し、電解液の温度を１０℃以下に保持しつつ、
所定の条件で電流を流し、電解酸化を行う。１時間経過
後、再びポンプを可動し、抽出筒３内に電解酸化液を溢
流させて、１→２→２３→２４→２５→２６→７→８→１１→１２
→１３−１４−１−の径路で液を循環させる。

１０分後に、定濃度、定流量の供試有害気体を有害ガス
送入管４より連続的に送入する。

この際気体は、４→２４−２５→２１→１７→を通過し
て浄化され、大気放出される。

浄化気体の不純物濃度は、サンプル弁４１を開き、これ
に接続したＭＡＰ分析計で測定した。

沈澱分離器８内には、粉末投入弁９より、試Ａ−Ｂに於
いては、予め、Ａ　ｌ　（ＯＨ）３各６５ｇを、試Ｃ−Ｄに於いては、予め、Ｃａ（ＯＨ）ｚ各１３６ｇ
を加えて置き、１０時間経過毎に沈澱吐出弁１５を開い
て、堆積した沈澱を排出した後、等量のＡ　１　（ＯＨ
）ｌ、又はＣａ（ＯＨ）ｚを補給した。杭軸は濾過、水
洗、乾燥、秤量後、分析した。

試験条件・抽出筒３゜供試有害気体の成分成分　　　湿度試Ａ　１％ＡｓＨ，含有空気　ｌＯＯ％／１０°Ｃ〃Ｂ
１％Ｐ　Ｈ３Ｎ　　　　／／〃Ｃ１％ＡｓＨ３〃〃〃Ｄ１％ｐ　）（、／ｌ　　　　／／供試有害気体の流量各々　３１　／ｍｉｎ＃ｏ、１８Ｍ３／　ｈ空筒断面ｆ
　　　　　　５０．２ｃｒＡ空筒線速度　　　　　ｌａ
ｎ／ｓｅｃ電解酸化液散布流量　１７ｃｃ／ｍｉｎ＃１００ｃｃ／
　ｈ電解酸化器１゜電極接液総面積　陽極＝　３６７ｃ叡陰極＝　３０６ｃ
ｎｉ電流密度　　　　陽極＝６．７Ａ／１００ｃｎｉ陰
極＝　８　Ａ／１００ｃｎｉ電流量　　　　０．９１　Ｆ　＝　８８２２８　Ｃ電解
電圧　　　　６Ｖ電解電流　　　　２４．５Ａ電解電力量　　　１４７ｗ　ｈ電解液の成分　　１０％ＮａＣ１水溶液電解液の温度　
　７〜１０℃ 電解液循環量　　１７ｃｃ／ｍ１ｎ＝　１１　／　ｈ・
沈澱分離器試験結果有害気体の供給値直流電気の供給値浄化気体の分析結果１０時間当りの沈澱物の重量、及び薬品回収量各試験に
於ける抽出液の再生により生成した、沈澱物の量と薬品
回収量について述べる。

次に、空気の代わりにＮ２を混合して濃度を調整した有
害気体　１％Ｈ２Ｓｅ、１％Ｈ２Ｓ。

１％ＮＨ３，１％Ｓ　ｉ　Ｈａ、０．５％ＢＡＨ６等を
供試ガスにして、試Ａ−Ｂと同様の実験を行った結果、
出口浄化気体の不純物濃度は何れもｏ、ｏｓｐｐｍ以下
となり、同一の浄化効力を示した。

これらの試験に使用された１％有有害体０．１８Ｍ３／
Ｈの中には、０．０８Ｍ３／Ｈの有毒物を含有しており
、試験の結果、この気体を浄化するに費やした消費電力
量は１４７ＷＨを示している。これを換算すれば、ＩＫ
ｗＨの消費電力により、１％有有害体１．２Ｍ３／Ｈの
浄化が可能であり、有毒物１２１／Ｈ＝０．５４Ｍ０Ｌ
／Ｈの除去が可能となった。

上述の如く、この発明は、常温にて有害気体を連続的に
浄化出来、且つ、これに要する電力等の消費量は極めて
少なく、また、少量安価な難水溶性水酸化物の添加によ
り、有毒物は不水溶性のへβ塩、Ｃａ塩等の沈澱に変化
し、薬品として回収出来ると言う、従来処理法の欠点を
悉く解消し、極めて優秀な効果を斎したのである。

【図面の簡単な説明】

特許出願人　株式会社ピュアー・クリエイト代表取締役
　竹　内　　亨１ほか１名。第　１ｒ；！Ｊ ′ｌ−２図　　、％Ｊ５Ｊ＆お特！ＩＦ出原人　　　　　株式冶婢土　ビュ了−，クリ
。代表取射り艷　　′Ｉｌｒ内　　シ１１よｆ１６　　Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＡｓＨ＿３、ＰＨ＿３、Ｈ＿２Ｓｅ、Ｂ＿２Ｈ＿
６、Ｈ＿２Ｓ、ＮＨ＿３、ＳｉＨ＿４等の有害物含有気
体を、食塩等の塩類水溶液を１０℃以下で電気分解して
生じた電解酸化液に、接触せしめて気体を浄化し、その
抽出液を微〜難水溶性の金属水酸化物に接触せしめて、
液中有害物を沈澱化分離し、溶液を中性〜微アルカリ性
となし、この分離液を上述と同条件で電気分解して生じ
た電解酸化液を、再び、有害物含有気体に接触せしめる
工程を繰り返す事を特微とする、有害気体の連続浄化方
法。
（２）電解酸化器１と冷却器２９ａを組合わせて、水溶
液の温度を１０℃以下に保持し、電気分解を行う、特許
請求の範囲第１項記載の有害気体の連続浄化方法。