JPH02207813A - 排ガス処理装置及び排ガスの処理方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排ガスの処理装置及びこれを使用する排ガスの
処理方法に関する。更に詳しくは、水と反応して水可溶
性ガスと水不溶性固形物を生成するガスを含む、排ガス
の処理装置及び排ガスの処理方法に関する。

〔従来の技術〕

有害または危険性のガスを含有する排ガスを処理する場
合、構造が簡単でしかも丘作も容易なガススフラッパー
を使用して、上記有害または危険性のガスを水または薬
液に吸収させて、無害化する方法が多用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして本発明が対象とする排ガスは、水と反応して水
可溶性ガスと水不溶性固形物を生成するガスを含有する
排ガスであるが、このような排ガスを列記すると、例え
ばシラン（５４１１４，５１ｇ１ｌ＆）、フルオロシラ
ン（ＳｉｌＩＦ３．５ｉｌｌヨＦ８．５ｉｌ１３Ｆ　、
　５ｉｌＦ＆）、四弗化ケイ素（ＳｉＦ４）等のガスや
六弗化タングステン（Ｓ［’ｉ）　、六弗化モリブデン
（ＭｏＦ、）等の金属弗化物ガスを含有する排ガスが挙
げられる。

このようなガスを含有する排ガスをガススフラッパーを
使用して処理した場合、水と反応して生成した水不溶性
固形物が、ガススフラッパーの排ガス送入管を閉塞する
という問題や、ガススフラッパー本体の内壁、付属配管
等にスケール状となって付着して、ガススフラッパー内
で排ガスの偏流が生じ、更にはガススフラッパーや排ガ
ス送入管等を閉塞させるという事態が発生するという問
題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記Ｌｌ！題を解決するため鋭意検討を重
ねた結果、同芯の二重管からなる排ガスの処理装置を使
用して上記排ガスを処理すれば、■作が簡単で上記の如
き問題もなく、しかも経済的に排ガスが処理できること
を見い出し、本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明の第１は同芯の二重管からなり、外管の上
端は密閉されてあり、外管の上部側面には排ガス送入管
が設けてあって、かつ内管の下端は外管の下端より上に
位置してなることを特徴とする排ガス処理装置を提供す
るものであり、第２は上記排ガス処理装置の排ガス送入
管より外管へ水と反応して水可溶性ガスと水不溶性固形
物を生成するガスを含む排ガスを送入し、内管の上部よ
り水蒸気または水を噴射することを特徴とする徘ガスの
処理方法を開示するものである。

〔発明の詳細な開示〕

本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の排ガスの処理装置を示す正面断面図で
あり、第２図は第１図の排ガスの処理装置を使用して排
ガスを処理する際の状態の１例を示す正面断面図である
。第３図はガススフラッパーを使用する従来の排ガスの
処理装置の一例を示す正面断面図である。

本発明の第１の発明である排ガス処理装置は第１図に示
す通り、同芯の二重管からなるものであり、該二重管の
外管１の上端は密閉されており、該外管ｌの上部側面に
は排ガス送入管２が設けである。

また、外管１及び内管３の下端は何れも解放されていて
、該内管３の下端は該外管ｌの下端より上に位置してい
る。そして、上記内管３の下端の位置と外管ｌの下端の
位置との距離は、外管ｌ及び内管３の直径の大きさ並び
にその比率、外管１及び内管３の長さ、排ガス処理量等
によって異なるが、垂直方向の距離にして３〜５０ｍｍ
程度が好ましい、外管ｌ及び内管３の直径の大きさは排
ガス処理量によって決められる。また、内管３と外管ｌ
の直径の比率はＩ：２〜５程度が好ましい。

本発明の排ガス処理装置の材質は、処理される排ガスに
対して耐食性のあるもの及び水蒸気に対して耐熱性のあ
るものが要求される。かかる要求を満たすものとして、
ステンレス鋼等が好適に使用されるが、更には内面には
テフロン等をライニングしたものが更に好ましい。

次に、本発明の第２の発明である排ガスの処理方法につ
いて述べる。

本発明において排ガスを処理する場合は、例えば第２図
に示す装置を使用するのが便利である。

即ち、本発明の排ガス処理装置の、外管１の上部側面に
設けられた排ガス送入管２がら排ガスを該外管１へ送入
すると共に、内管３の上部より水蒸気または水を圧入し
噴射する。

すると、排ガスは水蒸気または水の噴射流に吸引・混合
され、ここで排ガス中の有害または危険性のガスは水蒸
気または水とほとんど反応して、水可溶性ガスと水不溶
性固形物に分解する。しかして本発明では第２図に示す
如く、排ガス処理装置の下に水槽４が設けであるので、
上記噴射流は水槽４中の水５に混入される。従って含存
する若干の未分解の有害または危険性のガスは、ここで
完全に水と反応し、水可溶性ガスは水５に吸収されるの
である。

水可溶性ガスを吸収した水５（水溶液）は、オーバーフ
ロー管７より糸外に導き出された後、上記水溶液中の水
可溶性ガスは、例えば消石灰等のカルシウム化合物と反
応させて不溶化させる。

これを反応式で示せば下記（１）式及び（２）式の通り
である。即ち、水と反応して水可溶性ガスと水不溶性固
形物を生成するガスとして、四弗化ケイ素を例にとると
、 ５ｒＰａ　＋２１１ｚＯ→ＳｉＯ□＋４１１Ｆ−−−−
−−−−−−−（＋）４１１Ｆ　＋２Ｃａ（Ｏｆｆ）ｔ
→２ＣａＦｚ　＋４１１ｚＯ−−−−（２）上式の通り
、四弗化ケイ素は水と反応して、水可溶性の弗化水素（
ＩＩＦ）と水不溶性固形物である二酸化ケイ素（Ｓｉｎ
ｇ）に分解し、ＩＩＦは水に吸収された後系外に導かれ
、消石灰等のカルシウム化合物と反応させることにより
、弗化カルシウムとして不溶化されるのである。

また、排ガス中には窒素等の無害なガスも含有されてい
るので、これは本発明では排気管９より大気放出される
。

本発明では、外管ｌに送入される排ガスの圧力は、常圧
よりやや高い圧力〜１ｋｇ／ｃシーＧ程度の圧力で実施
される。内管３に噴射される水蒸気または水の圧力は、
外管１に送入される排ガスの圧力の２倍〜十数倍程度の
圧力で噴射される。この圧力は通常２〜５に、ノｄ−Ｇ
程度の圧力である。

更に、本発明においては排ガスの送入量に対する水蒸気
または水の噴射量の比率は、排ガス中の有害または危険
性ガスの含有量によって異なって′るが、噴射する流体
が水蒸気の場合は、排ガス１に対し容量比で５０〜３０
０が適当であり、水を噴射する場合は同じく容量比で排
ガスｌに対し１〜ｌＯが適当である。

第２図では、排ガス処理装置と水槽４をカバー８で接続
しているが、本発明では上記噴射流は外部に飛散される
ことなく、水槽４中の水５に混入されるのでこのカバー
８は必ずしも必要ではない。

本発明おいてシラン以外の、弗化物を含有する排ガスを
処理する場合には、水槽４中でＩＩＦが生成するので、
該水槽４はＩＩＦによる腐食を防止するため、内面をテ
フロン等でライニングしたものが使用される。カバー８
の材質も同様である。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 第１図に示す本発明の排ガス処理装置を使用して、これ
を第２図に示すように水槽４の上に設置し、ＳｉＦ＊含
有排ガスの無害化を行なった。

即ち、外管ｌは内径が１０ｍｍで長さ１００−■、内管
３は内径が３ｍｍで肉厚１ｍｓ、内管３の下端が外管ｌ
の下端より垂直方向の距離にして５ｍ−上に位置する排
ガス処理装置を第２図に示すように有効容積３０１の水
を満たした水槽４の上に設置した。

（ただしカバー８はなし）また、水槽４の水面と外管ｌ
の下端との距離は約３００−一とした。

なお排ガス処理装置の材質はステンレス鋼であり、水槽
４はステンレス鋼の内面にテフロンをライニングしたも
のを使用した。

しかる後、上記排ガス処置装置の内管３に、圧力が３　
ｋｇ／ｃｍ’−（Ｈの水蒸気を２５０ｇ／ｓｉｎの流量
で噴射すると共に、排ガス送入管２より、窒素ガスで希
釈された濃度が２０容量％の５ｉＦｎ含有排ガスを０．
０２ｋｇ／ｃｍ”−Ｇの圧力でＩＮ　ｊ！　／ｓｉｎ送
入した。また、水槽４の水供給管６より水を１４！／ｓ
ｉｎの流量で供給した。

この条件で、５時間連続して排ガスの処理を行なったが
、処理装置の閉塞は全く見られず、また、処理装置周辺
には５ｉＦａガスの分解によって生じる、１１Ｐの臭気
も全く感じられず、ＳｉＦ４が完全に分解されているこ
とを確認した。

実施例２〜４ 実施例１で使用した装置を使用し、（ただし第２図にお
いてカバー８を取りつけ）実施例１と同様な方法で第１
表に示す条件で各排ガスの処理を行なった。なお、水槽
４の水供給管６より水を１１／ｍ＋ｎの流量で供給した
。

その結果は実施例１と同様に、何れも排ガス処置装置の
閉塞は全く見られず、また、排気管９から排出されるガ
スからはＩＩＦの臭気は感じられなかった。

実施例５ 第１図の排ガス処置装置において、内管３の下端が、外
管１の下端より垂直方向の距離にして１５ＩＩ−上に位
置するように変更して、第２図に示す装置を用いて５ｉ
ｌ１４含有排ガスの処理を行った。

即ち、内管３より圧力２ｋｇ／ｃｌ＋２−Ｇの水を、３
１／ｓｉｎの流量で噴射すると共に、窒素ガスで希釈さ
れた濃度が２０容量％で圧力力０．０５ｋｇ／Ｃｍ”（
ＤＳｉｌ１４含９排ガスを、ＩＮ　ｊ！　／ｓｉｎの流
量で送入した。尚、水槽４への水の供給は行なわなかっ
た。

この条件で、４時間連続してｕｔガスの処理を行なった
結果は、実施例１と同様に排ガス処理装置の閉塞は全く
見られなかった。

比較例１ 第３図に示す装置を使用し、従来の方法で５ｉＦｎ含有
排ガスの処理を行った。即ち、ガススクラバー１０の本
体の大きさが直径が５０鵬−で高さが１ｍの排ガス処理
装置を使用し、散水管１３より水を２１／ｓｉｎの流量
で散水し、排ガス送入管１２より窒素ガスで希釈された
濃度が２０容量％の５１ｇ４含有排ガスを、圧力０．０
１ｋｇ／ｃｍ”−ＧでＩＮ　ｌ　／ｓｉｎの流量で送入
した。しかし、上記条件で連続的に排ガス処理を行った
結果、１時間程度で排ガス送入管１２の先端部が閉塞し
たので、排ガスの処理を中止せざるを得なかった。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り、本発明は二重管からなる排ガ
ス処理装置を使用し、該排ガス処理装置の二重管の外管
に有害または危険性ガスを含有する排ガスを送入し、内
管に水蒸気または水を噴射することにより、上記の有害
または危険性ガスを水可溶性ガスと水不溶性固形物に分
解して無害化するというものである。

従って、本発明で使用する排ガス処理装置は構造が簡単
であるので、製作費も極めて低度である。

また、１桑作も極めて容易であって、比較例が示す如き
スフラッパーを使用する従来の方法と比較して、排ガス
処理毘作中における装置が閉塞する等のトラブルも全く
ない。

更に、本発明のｔＪＦガスの処理方法は水蒸気または水
のみを使用するので、無害化費用も少なくてすむという
作用効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１ノドガスの処理装万々−゛１正面断
面図であり、第２図は第１図の排ガスの処理装置を使用
して排ガスを処理する際の状態の１例を示す正面断面図
である。第３図はガススフラッパーを使用する従来の排
ガスの処理装置の一例を示す正面断面図である。 図において、 １−−−一外管、 ２−一一一排ガス送入管、 ３−一一一内管、 ４−−−一水槽、 ５−一一一水、 ６−−−−水供給管、 ７−−−−オーバーフロー管、 ８−一一一カバー ９−〜−−排気管・ １０−−−−ガススクラッパー １１−−−一水、 １２−−−一排ガス送入管、 １３−−−一散水管、 １４−−−一排気管、 １５−−−−オーバーフロー管、 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）同芯の二重管からなり、外管の上端は密閉されてあ
   り、外管の上部側面には排ガス送入管が設けてあって、
   かつ内管の下端は外管の下端より上に位置してなること
   を特徴とする排ガス処理装置。 ２）請求項１項記載の排ガス処理装置の排ガス送入管よ
   り外管へ水と反応して水可溶性ガスと水不溶性固形物を
   生成するガスを含む排ガスを送入し、内管の上部より水
   蒸気または水を噴射することを特徴とする排ガスの処理
   方法。