JPH03158615A - 有毒性排ガス燃焼処理装置における燃焼排ガスの除塵方法および装置 - 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、アルシン、ホスフィン、ジボラン、モノシラ
ン等で代表される有毒性ガスを含む排ガスを燃焼処理す
るにあたって、その燃焼処理後の粉塵を含む燃焼排ガス
を燃焼炉部内に圧力変動を起さないで除塵する方法およ
び装置に関するものである。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 半導体製造工程からは、前記した如きガス状の有毒性物
質を含む有毒性排ガスが生成する。このような有毒性排
ガスは人体に対する毒性が極めて高いので、その排ガス
の大気への放出に際しては。

それに含まれる有毒性物質の完全除去が要求される。

排ガス中に含まれる有毒性物質を除去するための有効な
方法の１つとして、燃焼法が知られている（特開昭６２
−１３４４１４号、特開昭６２−１５２５１７号）。こ
の方法は、排ガス中の有毒性物質を燃焼条件で酸化分解
し、単体元素や酸化物の固体状物質に変換させて除去す
る方法である。

この固体状物質も有心であるため完全に燃焼排ガス中か
ら除去されなければならないが、生成される固体状物質
は、気相で生成されろためサブミクロンサイズの微粉末
であることから、通常の数ミクロンサイズの微粉末に比
し、燃焼排ガスから完全除去するのに著しい困難が生し
る。本発明者らは、先に、このような固体微粉末を効率
よく除去するために、燃焼炉内壁に水膜を流Ｆさせ、こ
の水膜に固体微粉末を捕捉吸収させる一連の有毒性排ガ
スの燃焼処理方法及び装置を提案している（特願昭６３
−２１８３８９号、特昭６３−２８４９３０号）。さら
に、本発明者らは、燃焼炉の圧力変動を制御するために
、燃焼炉に伸縮性部材を設け、圧力変動をこの伸縮性部
材により吸収させることも提案じている（特願昭６３−
２３１７８７号）。しかし、この方法では、燃焼炉の圧
力変動が伸縮性部材の制御能力を超えるような場合には
炉内の圧力変動を制御しきれず、このため、燃焼炉に連
なる単導体製造装置に悪影響を及ぼす恐れがあった。

ところで、−殻内に気体から粉塵を除去する洗浄除塵に
用いる装置（スクラバー）には、ジェットスクラバー、
サイクロンスクラバー、ベンチュリースクラバーが知ら
れている。また、上記燃焼排ガスに対する除塵法として
も、ベンチュリースクラバーを用いて除塵する方法（特
開昭６３−１９００５０号）や充填層を用いて除塵する
方法（特開昭６３−２１８３８９号）が先に提案されて
いるが、前者の場合、開放端を持たないために気液混和
流の生じる部分で不規則な圧力変動が起こり、それが燃
焼炉部分やその上流の半導体等の製造部分にまで伝達す
る。また後者の場合にも、充填層では気液混和流による
充填層内での気液流路の不規則変化に起因する流動抵抗
の不規則変化が発生するため、充填層出入口での圧力差
圧に不規則変動を生じる。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、燃焼処理装置内での除塵処理における圧
力変動の半導体１！２造過程への伝達を防止すべく鋭意
研究を重ね□た結果、燃焼処理装置内にガス吸入口を開
放端としたジェットスクラバーを内蔵させることにより
、燃焼排ガスの冷却及び燃焼炉部内に圧力変動を生じな
い除塵が可能となることを見出し１本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明によれば、有毒性排ガス燃焼処理後の粉塵
を含む燃焼排ガスを燃焼処理装置内にガス吸入孔を開放
端としたジェットスクラバーを内蔵させ、これによって
除塵を行なうことによって、燃焼炉部内の圧力変動を防
止することが出来、また燃焼排ガス冷却の効果が得られ
る除塵方法及び装置が提供される。

（発明の実施例） 本発明の方法を実施する装置の一例を図面について説明
すると、第１図において、１は半導体製造装置等の有毒
性排ガス発生源を示す、２は吸着処理装置、３は燃焼処
理装置、４は逆火防止装置、５は除塵フィルターを各示
す、有毒性排ガス発生源からの有毒性排ガス供給ライン
（配管）は、逆火防止装置４を介したその切換バルブ７
及び８により吸着処理装置２に続くライン９と燃焼処理
装置３に続くライン１０とに分岐される０通常の状態に
おいては、吸着処理装置に続くバルブ７は閉とされ、燃
焼処理装置に続くバルブ８は開放される。

有毒性排ガス発生源１からの有毒性排ガス（以下、単に
排ガスとも言う）は、ライン６、逆火防止装置４を通過
した後、バルブ８及びラインｌＯを通ってライン１１を
通り、バーナ１２を通って燃焼処理装Ｗ３の燃焼炉部内
に噴出され燃焼処理される。燃焼排ガスは、ライン１３
を通って燃焼処理装！３から抜出され、除塵フィルター
５及び排気ポンプ１４を通って大気へ放出される。燃焼
処理装置３では、有毒性排ガスの燃焼処理により生成し
た微粉末は、燃焼処理装置の上端部にライン１８を介し
て導入され、炉壁を液膜として流下する液体によって捕
捉される。微粉末を捕捉した液体は、装置底部から。

ライン１５、液循環ポンプ１６、冷却器１７を通って再
び燃焼処理装置の上端部へ循環される。その循環液の一
部はライン１９を通って廃液ドラム２０に貯留される。

このような燃焼処理装置は、特願昭６３−２１８　：１
８９号及び特願昭６３−２８／１９３０号明細書に記載
されている。

有心性排ガス発生源と逆火防止−！Ａｆ７との間のライ
ンには、必要に応じ、可燃性ガスがライン２１を通って
導入され、燃焼バーナー１２には支燃ガスとしての酸素
又は空気がライン２２を通って導入される。燃焼バーナ
への排ガス供給うイン１１には、窒素ガスライン２３が
バルブ２５及びライン２７を介して接続されるとともに
、給水ライン２４がバルブ２６及びライン２７を介して
接続され、必要に応し、窒素ガスと水との混合物が排ガ
ス供給うイン２７を通って燃焼バーナノズル内を流れる
ようになっている。

水と窒素ガスとの混合物を燃焼バーナノズル内を流通さ
せることによって、バーナノズルの洗浄を行うことがで
きる。

さて、本発明においては、前記したように燃焼処理装置
の内部にジェットスクラバーが設けられている。ジェッ
トスクラバーは周知のようにジェットポンプを利用した
洗浄除塵装置であって、構造的にはインゼクターおよび
エゼクタ−と同じものであり、第２図に明らかなように
高圧の流体をノズルから噴射するスプレーノズル３３と
、所要の燃焼ガスの吸込口３５と、これら気液を混合す
るデイフユーザ−３４で構成され、噴射流体には燃焼処
理装置底部からポンプ１６を介して循環される液体が利
用されている。

このジェットスクラバー本体３０は、循環ラインから分
岐されたライン２９を介して燃焼処理装置３内に垂設さ
れ、その外方を囲んで円筒状のカバー部分３１が設けら
れている。このカバー部分３１にはジェットスクラバー
本体３０の下端を囲んで周壁に短筒状のミストセパレー
ター３６・・・が数個周設され、また下端底部は中心に
円板状の邪マ板３２を残して周縁は下方に通ずる輪状の
開口部となっている。

なお、この実施例では、円筒状のカバー部分の下端底部
には邪マ板３２が設けであるが、この邪マ板の代りに、
金網や、水の通るフィルター等を用いることかできる。

この構造により、ポンプ１６を介して加圧された水流は
ライン２９からジェットスクラバー本体に入り、スプレ
ーノズル３３より高速流となって噴霧される事により、
ガス吸入口３５より燃焼排ガスＧを吸引し、デイフユー
ザ−３４において気液混合が行なわれて燃焼排ガスの冷
却及び除塵が行われる。

デイフユーザ−３４より排出した気液混合物は邪魔板３
２に衝突して液体のみが底部へ落下し、ライン１５から
排出され、冷却除塵された燃焼排ガスはカバー部分３１
を上昇して再びガス吸込口３５より吸引、除塵され、一
部はミストセパレーター３６において液滴分離を行った
のち、ライン１３より排出される。

なお、このライン１３にはコントロールバルブ２８を有
する空気導管を接続して空気を燃焼排ガス中に混入させ
燃焼排ガスを希釈することによって除塵フィルターのミ
ストによる閉塞を回避することができる。

本発明では、デイフユーザ−３４から排出された燃焼排
ガスの一部は、上部へ循環し、再びガス吸入３５より吸
引されるが、このような燃焼排ガスの循環により、装置
上部の燃焼炉部に対する燃焼排ガスの圧力変動の伝達が
防止される。その理由は次の通りである。すなわち、ジ
ェットスクラバーでは、燃焼排ガス量を上回る量が常に
一定量吸入され、冷却・除塵の後放出されているが、こ
のジェットスクラバーがガス吸入口として開放端をもつ
ことにより、燃焼排ガスを吸入し、さらに−度除塵の済
んだガスをも吸入するため、常にジェットスクラバー内
へのガスの吸入量は一定となる。

このことより、たとえ燃焼排ガス量が変動した場合にも
、開放端であるガス吸入口より、その変動をうめる様に
一度除塵された排ガスを吸入し、定量のガス吸入を続け
るので圧力変動が起こらない、また、−度除塵した排ガ
スをもう一度吸入することにより除塵効果も上がる。

ライン２９からの水流の供給圧１ｋｇ／ｃｊＧ、水量ｌ
ＩＱ　／ｗｉｎにおいて燃焼排ガス量２０　Ｑ　／ｗｉ
ｎの条件下で、ジェットスクラバーへのガス吸入量は６
０ｋＱ／ｗｉｎとなる。

（発明の効果） 本発明は１以上のように、排ガスの冷却及び燃焼の除塵
処理を燃焼処理装置内にガス吸入口を開放端としてもつ
ジェットスクラバーを内蔵することにより、燃焼処理装
置」一部の燃焼炉部内の排ガス圧に何らの変化を与える
事なく燃焼排ガスの冷却及び除塵を行うことが出来る。

従って、本発明によれば、有毒性排ガス発生源や、燃焼
時において圧力条件が何ら変動しないことから、その半
導体製造装置や排ガス燃焼処理装置では安定な操業を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における装置の系統図、第２図は同じく
ジェットスクラバーの断面図である。 １・・・有毒性排ガス発生源 ２・・・吸着処理装置 ３・・・燃焼処理装置 ７．８・・・切り換えバルブ １２・・・バーナー １６・・・液循環ポンプ ２８・・・（圧力用）コントロールバルブ３０・・・ジ
ェットスクラバー本体 ３１・・・カバー部分 ３２・・・邪マ板 ３３・・スプレーノズル ３４・・・デイフユーザ− ３５・・・ガス吸入口 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有毒性排ガス燃焼処理後の粉塵を含む燃焼排ガス
   を、燃焼処理装置内に垂設され、かつ燃焼装置内に開放
   するガス吸入口を有するジェットスクラバーに、このジ
   ェットスクラバー内に導入される加圧水流を介して上記
   ガス吸入口から吸引させ、燃焼処理装置底部に噴霧流下
   することにより、燃焼排ガスを燃焼炉部に圧力変動を発
   生させることなく除塵冷却することを特徴とする有毒性
   排ガス燃焼処理装置における燃焼排ガスの除塵方法。
2. （２）燃焼処理装置内に、上端が加圧水流のラインに連
   なり、燃焼排ガスを吸引して気液混合を行うジェットス
   クラバーを垂設するとともに、このジェットスクラバー
   のガス吸入口は燃焼処理装置内に連通する開放端に形成
   され、かつ燃焼処理装置周壁にはジェットスクラバーを
   囲む円筒状のカバー部分を介して燃焼排ガスライン、ま
   た燃焼処理装置底部には前記加圧水流のラインに循環供
   給すべき排水ラインが各付設されている有毒性排ガス燃
   焼処理装置における燃焼排ガスの除塵装置。