JPH04122420A - ガスから弗素及び/又は無機弗化物を除去する方法及び装置 - Google Patents
ガスから弗素及び/又は無機弗化物を除去する方法及び装置Info
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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。
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Description
[0001]
[産業上の利用分野]
本発明は、弗素及び/又は弗素化合物を含有するガスも
しくは廃ガスから弗素及び/又は無機弗素化合物を除去
及び無効果する方法及び装置に関する。 [0002]
しくは廃ガスから弗素及び/又は無機弗素化合物を除去
及び無効果する方法及び装置に関する。 [0002]
合成樹脂表面(シート、燃料容器)の弗素化、弗素燃焼
法による物質分析、半導体製造、CVD析出、核燃料の
処理又は実験室及び工場での化学合成に使用する装置の
廃ガス中に出現する弗素(F2)及び弗素化合物(AF
)は周知のように猛毒性であり、痕跡量レベルで放出し
得るに過ぎない。それ故、それらの除去には、僅少濃度
のF2及びAFでも高い変換率を保障する極めて効果的
な方法が必要である。 [0003] 殊に、F2及びAFの除去は、有用物質弗素のリサイク
ルを可能にしカリ装置の消耗が少ないように行なうべき
である。 [0004] F2の無効化法が記載されている[”Ullman
s Encyclopedia of Indu
str、 Chem、 、Vol、A11.”30
3頁(1988年)]。ソーダ石灰固定床吸収剤(Na
vra t i l、 USAEC−Repor t
REP12.00,1968)は閉塞傾向を有する
。カセイカリ(5%)による洗浄又はカーボンとの反応
は他の毒性ガス(Ne t zer、GAT−T−19
22,Goodyear Atomic Corp、
、 1972)を発生させる。固定床中でのF2と活
性酸化アルミニウムとの反応(Netzer参照)は現
在量も頻繁に適用される方法である。流動床法[Hol
mes 及びその他共著、I & ECProc
ess Design and Dev。 & (1967)408]は装置の消耗が高いので普及
しなかった。Al2O3法は次の欠点を有する:a)固
定床反応器で反応床の閉塞及びb)稀弗素では完全な反
応に300℃を上廻る反応器温度を必要とする。 [0005] プロパン/ブタン−バーナーの火炎中への弗素の注入は
CF4及び高級フルオルアルカンを生成し、これは温室
効果ガスとして有害である。公知方法は全体的に有用物
質弗素のリサイクルには不適当である。 [0006] 気相中の無機弗化物を除去するための特別な方法(Ul
lmann、前記文献307頁以下)はHF及び他のル
イス酸弗化物を弗化ナトリウムに収着させる(Ullm
ann、前記文献、303頁)ことを除いて殆んど知ら
れていない。 NF3は金属(W、Mo)との反応により分解する。こ
の際に毒性六弗化物が生成し、これは炭酸アンモニウム
洗浄により除去する(日本国特許第62225228号
明細書、1987年10月3日)。 [0007]
法による物質分析、半導体製造、CVD析出、核燃料の
処理又は実験室及び工場での化学合成に使用する装置の
廃ガス中に出現する弗素(F2)及び弗素化合物(AF
)は周知のように猛毒性であり、痕跡量レベルで放出し
得るに過ぎない。それ故、それらの除去には、僅少濃度
のF2及びAFでも高い変換率を保障する極めて効果的
な方法が必要である。 [0003] 殊に、F2及びAFの除去は、有用物質弗素のリサイク
ルを可能にしカリ装置の消耗が少ないように行なうべき
である。 [0004] F2の無効化法が記載されている[”Ullman
s Encyclopedia of Indu
str、 Chem、 、Vol、A11.”30
3頁(1988年)]。ソーダ石灰固定床吸収剤(Na
vra t i l、 USAEC−Repor t
REP12.00,1968)は閉塞傾向を有する
。カセイカリ(5%)による洗浄又はカーボンとの反応
は他の毒性ガス(Ne t zer、GAT−T−19
22,Goodyear Atomic Corp、
、 1972)を発生させる。固定床中でのF2と活
性酸化アルミニウムとの反応(Netzer参照)は現
在量も頻繁に適用される方法である。流動床法[Hol
mes 及びその他共著、I & ECProc
ess Design and Dev。 & (1967)408]は装置の消耗が高いので普及
しなかった。Al2O3法は次の欠点を有する:a)固
定床反応器で反応床の閉塞及びb)稀弗素では完全な反
応に300℃を上廻る反応器温度を必要とする。 [0005] プロパン/ブタン−バーナーの火炎中への弗素の注入は
CF4及び高級フルオルアルカンを生成し、これは温室
効果ガスとして有害である。公知方法は全体的に有用物
質弗素のリサイクルには不適当である。 [0006] 気相中の無機弗化物を除去するための特別な方法(Ul
lmann、前記文献307頁以下)はHF及び他のル
イス酸弗化物を弗化ナトリウムに収着させる(Ullm
ann、前記文献、303頁)ことを除いて殆んど知ら
れていない。 NF3は金属(W、Mo)との反応により分解する。こ
の際に毒性六弗化物が生成し、これは炭酸アンモニウム
洗浄により除去する(日本国特許第62225228号
明細書、1987年10月3日)。 [0007]
従来公知のF2及びAFの除去法はAFONaF法を除
いてすべて力板その適用性を限定する欠点を有するので
、本発明は公知方法の欠点を解消する、即ち二次有害物
質を形成せずにF2及びAFの無効化を可能にする方法
を開示するという課題をベースとする。 [0008]
いてすべて力板その適用性を限定する欠点を有するので
、本発明は公知方法の欠点を解消する、即ち二次有害物
質を形成せずにF2及びAFの無効化を可能にする方法
を開示するという課題をベースとする。 [0008]
本発明によればこの課題は、弗素及び/又は無機弗化物
を含有する精製すべきガス混合物を、主成分として二酸
化チタンを含有する吸収剤及び/又は触媒−材料(AK
M)と接触させることにより解決される。 [0009] 表面積の大きい(活性な)二酸化チタン(TiO3)を
F2及びAFの加水分解用の吸収剤及び触媒として使用
することにより二次有害物質の形成を抑制するばかりで
なく、閉塞の危険も阻止されかつより低い温度で処理で
きることが判明した。この際に、二酸化チタン/メタチ
タン酸の系で化合物を使用すると借れている。更に、弗
素成分の再生が可能である。 [0010] 既に室温で、弗素0.001〜100%を含有するガス
混合物を接触時間001秒以上で完全に活性TiO2に
吸収させることができる。この際に化学工程はまず第一
にF2濃度により決まる。濃度が非常に低い(F20.
001〜1%)場合、FとTiO2との反応により惹起
される温度上昇は僅がである。F2はF20(吸着)
十 F2−2HF + /202 (1)及び
チタンに結合しているヒドロキシド基=Ti−〇H+F
2→= Ti −F 十/202+HF (2)と反応
する。 [0011] (1)及び(2)で形成されたHFは他のヒドロキシド
基と氷形成下に反応する: 前記の条件下で弗素を吸収するには、特にBET表面積
30〜350m2/gの多数のヒドロキシド基を含有す
る活性二酸化チタン(メタチタン酸)が好適である。弗
素に対する吸着能はTiO31kg当り80〜120g
である。残留弗素濃度はlppmより低い。 [0012] を特徴とする反応フロントが形成する。これらの条件下
で、30m2/gより小さいBET表面積のTiO3ど
の直接反応も行なわれる。主要反応は、[0013]
を含有する精製すべきガス混合物を、主成分として二酸
化チタンを含有する吸収剤及び/又は触媒−材料(AK
M)と接触させることにより解決される。 [0009] 表面積の大きい(活性な)二酸化チタン(TiO3)を
F2及びAFの加水分解用の吸収剤及び触媒として使用
することにより二次有害物質の形成を抑制するばかりで
なく、閉塞の危険も阻止されかつより低い温度で処理で
きることが判明した。この際に、二酸化チタン/メタチ
タン酸の系で化合物を使用すると借れている。更に、弗
素成分の再生が可能である。 [0010] 既に室温で、弗素0.001〜100%を含有するガス
混合物を接触時間001秒以上で完全に活性TiO2に
吸収させることができる。この際に化学工程はまず第一
にF2濃度により決まる。濃度が非常に低い(F20.
001〜1%)場合、FとTiO2との反応により惹起
される温度上昇は僅がである。F2はF20(吸着)
十 F2−2HF + /202 (1)及び
チタンに結合しているヒドロキシド基=Ti−〇H+F
2→= Ti −F 十/202+HF (2)と反応
する。 [0011] (1)及び(2)で形成されたHFは他のヒドロキシド
基と氷形成下に反応する: 前記の条件下で弗素を吸収するには、特にBET表面積
30〜350m2/gの多数のヒドロキシド基を含有す
る活性二酸化チタン(メタチタン酸)が好適である。弗
素に対する吸着能はTiO31kg当り80〜120g
である。残留弗素濃度はlppmより低い。 [0012] を特徴とする反応フロントが形成する。これらの条件下
で、30m2/gより小さいBET表面積のTiO3ど
の直接反応も行なわれる。主要反応は、[0013]
【化月
[00141
による非化学量論的組成の弗化酸化チタン及び酸素の形
成である。弗素に対する収着能はこれらの条件下にT
i02 ]、kg当り60〜600gである。残留弗素
濃度はlppmより低い。置床反応器の閉塞は認められ
ない。この原因は反応帯域中での揮発性四弗化チタンの
中間形成に帰せられ、TiO+ 2F 、−+ TiF
4+ 02これは他のTiO2により非化学量論的弗化
酸化チタンの形成下に分離する。 [0015] 弗素の吸収剤としてTlO2を使用することは、水蒸気
又は湿気との加熱の際のその再生性故に特に重要である
。 [0,016] 【化2】 [0017] HFの完全除去に必要な温度は500〜600℃であり
、HFの部分除去は250〜500℃で達成される。 [0018] ガス混合物からの弗素の連続的除去は、F+HO→2H
F+10(7) により触媒として二酸化チタンを用いて250〜600
℃で弗素を接触的に加水分解することにより行なうこと
ができる。 [0019] 生成したHFは弗素とは反対に簡単な水洗及び/又は2
0℃を下廻る温度で凝縮することにより定量的にガス流
から除去することができる。AFの無効化にも二酸化チ
タンが同様に非常に活性である。 [00201 HFは200℃より低い温度で反応(3)によりかつ高
温反応(6)とは反対に水の遊離下に吸収される。 [0021] 揮発性で易加水分解性のAFは250℃より低い温度で
二酸化チタンを用いて接触時間〉0.1秒間で非常に低
い残留含量<0.1mg/Nm3まで化学収着させる。 吸収剤/触媒−材料の再生は化学収着された化合物の加
水分解により水の供給により250〜600℃に温度を
高めて行なう。その際にAKMはその弗素含量をHFと
して遊離する。AFが元素の炭素、窒素、酸素、硫黄、
塩素、臭素、沃素及び/又はキセノンだけを含有する場
合、吸収剤/触媒−材料の完全な再生は次に例示した反
応式により可能である:COF −1−HO、、+
Co2+ 2HF (8)2NF
+3HO−+ NO+ No + 6HF
(9)OF + HO→ O+ HF
、 (10)SF+H
○→SO2+4HF(11) 2CIF +5HO−+ C1+ 2.502+1
0HF (12)2BrF + 5HO−+ Br
2+ 2.502 + l0HF (13)2IF
+7HO→I + 3.502+14HF (
14)XeF + HO→ Xe 十
0.5 0 + HF (15)AFが、
不揮発性酸化物を形成する元素を含有する場合、吸収剤
/触媒−材料の部分再生がHFの遊離下に可能である、
例えばWF + 3HO、WO3+6HF 不揮発性酸化物−この場合はWO2−は吸収剤/触媒−
材料中に残留する。 [0022] 元素の炭素、窒素、酸素、硫黄、塩素、臭素、沃素及び
/又はキセノンを含有する無機弗化物の除去は気相中で
、前記の化合物を含有するガス混合物に全弗素含量nモ
ルに対して水蒸気少なくともn / 2モルを供給し、
主成分として(〉70%)二酸化チタンを含有する吸収
剤/触媒−材料と接触させ、かつ温度150〜600℃
、接触時間0.05〜150秒間で操作することにより
実施する。化学反応は反応(8)〜(15)に相当する
。 [0023] 下記の例8に関する実、験装置を図示した添付図面によ
り装置について説明する[0024] ガス混合物からF2及びAFを除去するための装置は、
精製すべきガス混合物10を含有する容器11より成り
、この容器11は真空ポンプ12の吸引側14と結合し
ている。真空ポンプ12によりガス混合物10は、主に
TiO2より成る円筒状吸収剤/触媒床13中にポンプ
装入される。ここでガス混合物10がらの無機弗化物及
び弗素は下記の実施例に相応して反応する。最後に、床
13の出口18でこれらの成分から精製されたガス混合
物16が流出する。 [0025] 真空ポンプ12は弁20を介してポンプ洗浄用洗浄ガス
管17に接続可能である。洗浄ガス、殊に不活性ガスも
同様に吸収剤/触媒床13を通して案内され、これによ
り、場合により不活性ガスに随伴するF2又はAFの残
分を管系がら除去する。 [0026]
成である。弗素に対する収着能はこれらの条件下にT
i02 ]、kg当り60〜600gである。残留弗素
濃度はlppmより低い。置床反応器の閉塞は認められ
ない。この原因は反応帯域中での揮発性四弗化チタンの
中間形成に帰せられ、TiO+ 2F 、−+ TiF
4+ 02これは他のTiO2により非化学量論的弗化
酸化チタンの形成下に分離する。 [0015] 弗素の吸収剤としてTlO2を使用することは、水蒸気
又は湿気との加熱の際のその再生性故に特に重要である
。 [0,016] 【化2】 [0017] HFの完全除去に必要な温度は500〜600℃であり
、HFの部分除去は250〜500℃で達成される。 [0018] ガス混合物からの弗素の連続的除去は、F+HO→2H
F+10(7) により触媒として二酸化チタンを用いて250〜600
℃で弗素を接触的に加水分解することにより行なうこと
ができる。 [0019] 生成したHFは弗素とは反対に簡単な水洗及び/又は2
0℃を下廻る温度で凝縮することにより定量的にガス流
から除去することができる。AFの無効化にも二酸化チ
タンが同様に非常に活性である。 [00201 HFは200℃より低い温度で反応(3)によりかつ高
温反応(6)とは反対に水の遊離下に吸収される。 [0021] 揮発性で易加水分解性のAFは250℃より低い温度で
二酸化チタンを用いて接触時間〉0.1秒間で非常に低
い残留含量<0.1mg/Nm3まで化学収着させる。 吸収剤/触媒−材料の再生は化学収着された化合物の加
水分解により水の供給により250〜600℃に温度を
高めて行なう。その際にAKMはその弗素含量をHFと
して遊離する。AFが元素の炭素、窒素、酸素、硫黄、
塩素、臭素、沃素及び/又はキセノンだけを含有する場
合、吸収剤/触媒−材料の完全な再生は次に例示した反
応式により可能である:COF −1−HO、、+
Co2+ 2HF (8)2NF
+3HO−+ NO+ No + 6HF
(9)OF + HO→ O+ HF
、 (10)SF+H
○→SO2+4HF(11) 2CIF +5HO−+ C1+ 2.502+1
0HF (12)2BrF + 5HO−+ Br
2+ 2.502 + l0HF (13)2IF
+7HO→I + 3.502+14HF (
14)XeF + HO→ Xe 十
0.5 0 + HF (15)AFが、
不揮発性酸化物を形成する元素を含有する場合、吸収剤
/触媒−材料の部分再生がHFの遊離下に可能である、
例えばWF + 3HO、WO3+6HF 不揮発性酸化物−この場合はWO2−は吸収剤/触媒−
材料中に残留する。 [0022] 元素の炭素、窒素、酸素、硫黄、塩素、臭素、沃素及び
/又はキセノンを含有する無機弗化物の除去は気相中で
、前記の化合物を含有するガス混合物に全弗素含量nモ
ルに対して水蒸気少なくともn / 2モルを供給し、
主成分として(〉70%)二酸化チタンを含有する吸収
剤/触媒−材料と接触させ、かつ温度150〜600℃
、接触時間0.05〜150秒間で操作することにより
実施する。化学反応は反応(8)〜(15)に相当する
。 [0023] 下記の例8に関する実、験装置を図示した添付図面によ
り装置について説明する[0024] ガス混合物からF2及びAFを除去するための装置は、
精製すべきガス混合物10を含有する容器11より成り
、この容器11は真空ポンプ12の吸引側14と結合し
ている。真空ポンプ12によりガス混合物10は、主に
TiO2より成る円筒状吸収剤/触媒床13中にポンプ
装入される。ここでガス混合物10がらの無機弗化物及
び弗素は下記の実施例に相応して反応する。最後に、床
13の出口18でこれらの成分から精製されたガス混合
物16が流出する。 [0025] 真空ポンプ12は弁20を介してポンプ洗浄用洗浄ガス
管17に接続可能である。洗浄ガス、殊に不活性ガスも
同様に吸収剤/触媒床13を通して案内され、これによ
り、場合により不活性ガスに随伴するF2又はAFの残
分を管系がら除去する。 [0026]
例1
ペレット状(直径1〜3mm)の大体の組成がT i0
2・0.2H20でありかつBET表面積(比表面積、
Brunauer、Emmet、Te l lerの方
法により測定)250m/gのTiO3に対して固定床
(直径80mmX高さ380mm)中RTで、弗素1容
量%、残留窒素を含有する廃ガスを流動させる。 接触時間は10秒間である。吸収剤/触媒の後で残留弗
素濃度がトレーガ小管(Draegerroehrch
en)で〈1容量ppm及び質量分光計で<0゜1容量
ppmと測定される。廃ガスは無臭である。弗素0.1
容量%を含有する廃ガスでも同じ結果が得られる。弗素
約2モルの吸収後に吸収剤は飽和になった。その後、弗
素濃度は迅速にlppmを土建る数値に上昇する。 [0027] 例2 円筒状固定床(直径80 X 380mm)中RTで、
ペレット形(d = 2〜4 mを含有する廃ガスを流
動させる。 [0028] 吸収剤の通過後、残留窒素濃度はトレーガ小管を用いて
測定すると<lppmである。弗素34gの吸収後に、
吸収剤は飽和になった。450℃に2時間加熱しかつ湿
気を導通することにより吸収剤はHFの放出下に再生さ
れる。 [0029] 例3 BET表面積70m/gを有するペレット形(d2〜4
mm)(7)TiO2を通して円筒状固定床(直径90
X 280mm)中で、弗素0.1容量%、水蒸気1
容量%、残留空気を含有する廃ガスを流動させる。接触
時間は2秒間である。温度450℃で弗素をHFと02
に接触的に加水分解する。廃ガス中の弗素残分はMS分
析により<0.lppmである。 [0030] 例4 BET表面積250 m27 gでペレット形(直径1
〜3mm)の大体の組成TiO−0,2HOのTiO2
を通して、固定床(直径80 X 380mm)中RT
で窒素、酸素、アルゴン及び/又は弗素における次の弗
化物それぞれ0.1容量%を含有する廃ガスを流動させ
る:、HF、BF COF2.CF30F、03′ F2,02F2.SiF4.PF5.POF3.SF4
.SOF2.SOF4.CIFCIF CIF C
l0F Cl0F、GeF AsF 、SeF6
.Br3’ 5’ 3′2
4′5′F、BrF BrF KrF S
bF TeF 工F IF XeF2゜3
・ 5・ 2・ 5・ 6・
5・ 7・XeF XeF Xe0F
VF VOF CrF Cr02F2.CrO
4′6′4= 5= 3= 5
′F MoF WF ReF ReF7.UF
6゜4’ 6’ 6’ 6
′[0031] 接触時間は5秒間である。吸収剤の通過後、2mキュベ
ツトを用いるFTIRガス分析によりこれらの弗化物の
いずれもが検出されない。 [0032] 例5 円筒状固定床(直径80 X 380mm)中RTで、
窒素、酸素及び/又はアルゴンにおける次の弗化物1容
量%を含有する廃ガスを流動させる:HF、C0FOF
OF IF SOF2.CIF、CIF C
1○F ClF2′2’ 22’ 5’
5′ 3′3′CI OF
、 B r F 、 B r F 、3− B r
F 5. K r Fs、 I F s、 I F ’
7’ X e F 6. XeOF4゜ [0033] 接触時間は10秒間である。吸収剤の通過後、2mキュ
ベツトを用いてFTIRガス分析することによりこれら
の弗化物のいずれも検出されない。450℃に2時間加
熱しかつ湿気を導通することにより、吸収剤/触媒はH
F及び他の物質の放出後に再生される。 [0034] 例6 ペレット形(直径2〜4mm)でBET表面積70m/
gのTiO3を通して円筒状固定床(直径80 X 3
80mm)中湿度100〜250℃で、窒素、酸素及び
/又はアルゴン中に次の弗化物1容量%を含有する廃ガ
スを流動させる:NF CFOF、SOF Cl03F
、N0F3.■OF5゜3’3 22′ [0035] 接触時間は5秒間である。吸収剤/触媒の通過後、2m
キュベツトを用いてFTIRガス分析するとこれらの弗
化物のいずれも検出されない。450℃に2時間加熱し
かつ湿気を導通することにより吸収剤はHFの放出下に
再生される。 [0036] 例7 ペレット形(直径2〜4mm)でBET表面積7.0m
/gのTiO2を通して円筒状固定床(直径90 X
280mm)中で次の弗化物NF CF30F。 3′ SOF C103F、N0F3.■OF50.1%並び
に水蒸気1%、残留22′ 窒素、酸素及び/又はアルゴンを含有する廃ガスを流動
させる。接触時間は2秒間である。温度250〜600
℃、殊に450℃で弗化物の接触的加水分解を行ない、
炭素、硫黄及び窒素のガス状酸化物、元素状ハロゲン及
びHFを生成する。弗化物はFTIRガス分析によると
もはや検出されない。 [0037] 例8 2001−容器11中の窒素中の5%弗素の混合物を用
いて行なった合成樹脂のバッチ式弗素化により生じな、
弗素0.6%、HF1.8%及びCOF20゜1%を含
有する廃ガス10の除去を、16Nm3/h吸引率の弗
素固定実施法(ペルフルオロポリアルキルエーテル油)
で2工程滑り羽根型回転ポンプを用いて弗素化容器11
を排気して行なう。容器11は5分間で1000ミリバ
ールから10−2ミリバールに排気される。滑り羽根型
回転ポンプ12により圧縮された廃ガス10を、ペレッ
ト形のTiO2・0.2H20(直径1〜3mm、BE
T表面積250m2/g)251を充填した高さ400
mmの円筒状吸収剤床13を通してポンプ流動させる。 吸収剤13を通過した後の廃ガス1−6はMS分析によ
りF2<0.lppm、HF<lppm及びCOF2<
0.lppmを含有する。 [0038] 例8に対する比較例 例8に記載の吸収剤13を活性アルミナ(γ−A120
3、BET表面積200m2/g)で充填すると、例8
の条件下に、弗素0.5%、HF0.1%及びCOF2
0.05%を含有する廃ガスが得られる。 [0039] 例9 本例では、弗素燃焼の原理により作動する元素分析器の
廃ガスの除去について記載する。分析1回当り、未反応
弗素(2〜10ミリモル)と共に最大濃度2ミリモルで
次の弗化物を含有し得る廃ガスが生じる:HF、BF3
.CF30F、SiF4.WF5,502F2.ClF
3.ClF5.GeF4.AsF5.SiF4.BrF
5.SbF5.TaF5.IF7.XeF4.XeF6
.MoF6.WF6.ReF(直径1〜3mm、BET
表面積250m2/g)で含有する31容量の円筒状吸
収体(直径80mm)中を流動させる。 [00401 吸収体の出口では弗素並びに前記の弗化物はMS分析に
より0.lppmを土建る範囲では検出されない。吸収
体は少なくとも3000回の分析もしくはポンプサイク
ルを可能にする能力を有する。 【004月 例10 例8及び例9の真空ポンプの分解、油交換又は長時間の
停止前に、ポンプを不活性ガス(窒素、アルゴン)で洗
浄し、カリ弗素及び/又は無機弗化物を含有する洗浄ガ
スをTiO3吸収体中をポンプ流動させる。この洗浄工
程でMS分析により、廃ガス中の全弗素濃度は1mg/
Nm3より低く低下した。 [0042] 例10に対する比較例 真空ポンプの排出接続管片の後方に設けた吸収体を活性
アルミナで充填すると、室温で、強く稀釈された弗素及
び/又は弗化物を含有する洗浄ガスの極く僅かな精製だ
けが行なわれる。MS分析により吸収体の後方で100
mg/Nm3を土建る全弗素濃度が認められた。 [0043] 例11 弗素180mgを含有するアンプルをT 102ペレツ
) (直径0.2〜2mmBET表面積250m2/g
)5gと一緒にポリエチレン二重袋中に溶接封入する。 アンプルを破くと、流出する弗素はTiO2吸収剤材料
により結合される。弗素流出から5分後に袋を開放する
。トレーガ小管により残留弗素濃度く1容量%が測定さ
れた。弗素臭は知覚できなかった。
2・0.2H20でありかつBET表面積(比表面積、
Brunauer、Emmet、Te l lerの方
法により測定)250m/gのTiO3に対して固定床
(直径80mmX高さ380mm)中RTで、弗素1容
量%、残留窒素を含有する廃ガスを流動させる。 接触時間は10秒間である。吸収剤/触媒の後で残留弗
素濃度がトレーガ小管(Draegerroehrch
en)で〈1容量ppm及び質量分光計で<0゜1容量
ppmと測定される。廃ガスは無臭である。弗素0.1
容量%を含有する廃ガスでも同じ結果が得られる。弗素
約2モルの吸収後に吸収剤は飽和になった。その後、弗
素濃度は迅速にlppmを土建る数値に上昇する。 [0027] 例2 円筒状固定床(直径80 X 380mm)中RTで、
ペレット形(d = 2〜4 mを含有する廃ガスを流
動させる。 [0028] 吸収剤の通過後、残留窒素濃度はトレーガ小管を用いて
測定すると<lppmである。弗素34gの吸収後に、
吸収剤は飽和になった。450℃に2時間加熱しかつ湿
気を導通することにより吸収剤はHFの放出下に再生さ
れる。 [0029] 例3 BET表面積70m/gを有するペレット形(d2〜4
mm)(7)TiO2を通して円筒状固定床(直径90
X 280mm)中で、弗素0.1容量%、水蒸気1
容量%、残留空気を含有する廃ガスを流動させる。接触
時間は2秒間である。温度450℃で弗素をHFと02
に接触的に加水分解する。廃ガス中の弗素残分はMS分
析により<0.lppmである。 [0030] 例4 BET表面積250 m27 gでペレット形(直径1
〜3mm)の大体の組成TiO−0,2HOのTiO2
を通して、固定床(直径80 X 380mm)中RT
で窒素、酸素、アルゴン及び/又は弗素における次の弗
化物それぞれ0.1容量%を含有する廃ガスを流動させ
る:、HF、BF COF2.CF30F、03′ F2,02F2.SiF4.PF5.POF3.SF4
.SOF2.SOF4.CIFCIF CIF C
l0F Cl0F、GeF AsF 、SeF6
.Br3’ 5’ 3′2
4′5′F、BrF BrF KrF S
bF TeF 工F IF XeF2゜3
・ 5・ 2・ 5・ 6・
5・ 7・XeF XeF Xe0F
VF VOF CrF Cr02F2.CrO
4′6′4= 5= 3= 5
′F MoF WF ReF ReF7.UF
6゜4’ 6’ 6’ 6
′[0031] 接触時間は5秒間である。吸収剤の通過後、2mキュベ
ツトを用いるFTIRガス分析によりこれらの弗化物の
いずれもが検出されない。 [0032] 例5 円筒状固定床(直径80 X 380mm)中RTで、
窒素、酸素及び/又はアルゴンにおける次の弗化物1容
量%を含有する廃ガスを流動させる:HF、C0FOF
OF IF SOF2.CIF、CIF C
1○F ClF2′2’ 22’ 5’
5′ 3′3′CI OF
、 B r F 、 B r F 、3− B r
F 5. K r Fs、 I F s、 I F ’
7’ X e F 6. XeOF4゜ [0033] 接触時間は10秒間である。吸収剤の通過後、2mキュ
ベツトを用いてFTIRガス分析することによりこれら
の弗化物のいずれも検出されない。450℃に2時間加
熱しかつ湿気を導通することにより、吸収剤/触媒はH
F及び他の物質の放出後に再生される。 [0034] 例6 ペレット形(直径2〜4mm)でBET表面積70m/
gのTiO3を通して円筒状固定床(直径80 X 3
80mm)中湿度100〜250℃で、窒素、酸素及び
/又はアルゴン中に次の弗化物1容量%を含有する廃ガ
スを流動させる:NF CFOF、SOF Cl03F
、N0F3.■OF5゜3’3 22′ [0035] 接触時間は5秒間である。吸収剤/触媒の通過後、2m
キュベツトを用いてFTIRガス分析するとこれらの弗
化物のいずれも検出されない。450℃に2時間加熱し
かつ湿気を導通することにより吸収剤はHFの放出下に
再生される。 [0036] 例7 ペレット形(直径2〜4mm)でBET表面積7.0m
/gのTiO2を通して円筒状固定床(直径90 X
280mm)中で次の弗化物NF CF30F。 3′ SOF C103F、N0F3.■OF50.1%並び
に水蒸気1%、残留22′ 窒素、酸素及び/又はアルゴンを含有する廃ガスを流動
させる。接触時間は2秒間である。温度250〜600
℃、殊に450℃で弗化物の接触的加水分解を行ない、
炭素、硫黄及び窒素のガス状酸化物、元素状ハロゲン及
びHFを生成する。弗化物はFTIRガス分析によると
もはや検出されない。 [0037] 例8 2001−容器11中の窒素中の5%弗素の混合物を用
いて行なった合成樹脂のバッチ式弗素化により生じな、
弗素0.6%、HF1.8%及びCOF20゜1%を含
有する廃ガス10の除去を、16Nm3/h吸引率の弗
素固定実施法(ペルフルオロポリアルキルエーテル油)
で2工程滑り羽根型回転ポンプを用いて弗素化容器11
を排気して行なう。容器11は5分間で1000ミリバ
ールから10−2ミリバールに排気される。滑り羽根型
回転ポンプ12により圧縮された廃ガス10を、ペレッ
ト形のTiO2・0.2H20(直径1〜3mm、BE
T表面積250m2/g)251を充填した高さ400
mmの円筒状吸収剤床13を通してポンプ流動させる。 吸収剤13を通過した後の廃ガス1−6はMS分析によ
りF2<0.lppm、HF<lppm及びCOF2<
0.lppmを含有する。 [0038] 例8に対する比較例 例8に記載の吸収剤13を活性アルミナ(γ−A120
3、BET表面積200m2/g)で充填すると、例8
の条件下に、弗素0.5%、HF0.1%及びCOF2
0.05%を含有する廃ガスが得られる。 [0039] 例9 本例では、弗素燃焼の原理により作動する元素分析器の
廃ガスの除去について記載する。分析1回当り、未反応
弗素(2〜10ミリモル)と共に最大濃度2ミリモルで
次の弗化物を含有し得る廃ガスが生じる:HF、BF3
.CF30F、SiF4.WF5,502F2.ClF
3.ClF5.GeF4.AsF5.SiF4.BrF
5.SbF5.TaF5.IF7.XeF4.XeF6
.MoF6.WF6.ReF(直径1〜3mm、BET
表面積250m2/g)で含有する31容量の円筒状吸
収体(直径80mm)中を流動させる。 [00401 吸収体の出口では弗素並びに前記の弗化物はMS分析に
より0.lppmを土建る範囲では検出されない。吸収
体は少なくとも3000回の分析もしくはポンプサイク
ルを可能にする能力を有する。 【004月 例10 例8及び例9の真空ポンプの分解、油交換又は長時間の
停止前に、ポンプを不活性ガス(窒素、アルゴン)で洗
浄し、カリ弗素及び/又は無機弗化物を含有する洗浄ガ
スをTiO3吸収体中をポンプ流動させる。この洗浄工
程でMS分析により、廃ガス中の全弗素濃度は1mg/
Nm3より低く低下した。 [0042] 例10に対する比較例 真空ポンプの排出接続管片の後方に設けた吸収体を活性
アルミナで充填すると、室温で、強く稀釈された弗素及
び/又は弗化物を含有する洗浄ガスの極く僅かな精製だ
けが行なわれる。MS分析により吸収体の後方で100
mg/Nm3を土建る全弗素濃度が認められた。 [0043] 例11 弗素180mgを含有するアンプルをT 102ペレツ
) (直径0.2〜2mmBET表面積250m2/g
)5gと一緒にポリエチレン二重袋中に溶接封入する。 アンプルを破くと、流出する弗素はTiO2吸収剤材料
により結合される。弗素流出から5分後に袋を開放する
。トレーガ小管により残留弗素濃度く1容量%が測定さ
れた。弗素臭は知覚できなかった。
【回目
例8の実、験装置を示した暗示図である。
【符号の説明】
10 ガス混合物
11 容器
真空ポンプ
吸収剤/触媒−材料
吸引側
圧力側
図面
【図1】
Claims (6)
- 【請求項1】弗素及び/又は無機弗化物を含有する精製
すべきガス混合物を、主成分として二酸化チタンを含有
する吸収剤及び/又は触媒−材料(AKM)と接触させ
ることを特徴とする、ガスから弗素及び/又は無機弗化
物を除去する方法。 - 【請求項2】精製すべきガス混合物を温度−200〜2
50℃、弗素もしくは無機弗化物の分圧10^−^5ミ
リバール〜1バール及び接触時間少なくとも0.1秒間
でAKM中を通すことを特徴とする請求項1記載の方法
。 - 【請求項3】負荷されたAKMの再生に当りAKMを水
蒸気又は水蒸気含有ガスにより250〜600℃で処理
し、AKMを断続的に、温度を250〜600℃に高め
かつ水を蒸気及び/又は湿気の形で供給することにより
再生し、弗素及び/又は元素の炭素、窒素、酸素、硫黄
、塩素、臭素、沃素及び/又はキセノンの弗化物を含有
する精製すべきガス混合物の場合、全弗素含量mモルに
対して少なくともn/2モルの水蒸気を供給し、かつ温
度100〜600℃及び接触時間0.05〜100秒間
を適用することを特徴とする請求項1又は2記載の方法
。 - 【請求項4】吸収剤/触媒−材料を含有する請求項1記
載の方法を実施するための装置において、吸収剤/触媒
−材料(13)が主成分として二酸化チタンを含有する
ことを特徴とする装置。 - 【請求項5】AKMの少なくとも70%が二酸化チタン
より成り、AKMのBET表面積が10〜350m^2
/gであり、AKMを吸収剤として使用する場合はBE
T表面積が少なくとも20m^2/gであり、AKMを
触媒として使用する場合はBET表面積が70m^2/
gを下廻ることを特徴とする請求項4記載の装置。 - 【請求項6】吸収剤/触媒床(13)がペレット状の吸
収剤/触媒−材料より形成され、AKM(13)に耐食
性真空ポンプ(12)が設置されており、その吸引側(
14)は精製すべきガス混合物(10)を包含する容器
(11)及び洗浄ガス溜め(17)と選択的に接続可能
でありかつその圧力側(15)は吸収剤/触媒床(13
)に接続していることを特徴とする請求項4又は5記載
の装置。
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