JPH05154333A - 有害ガスの浄化方法 - Google Patents

有害ガスの浄化方法

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JPH05154333A
JPH05154333A JP3327577A JP32757791A JPH05154333A JP H05154333 A JPH05154333 A JP H05154333A JP 3327577 A JP3327577 A JP 3327577A JP 32757791 A JP32757791 A JP 32757791A JP H05154333 A JPH05154333 A JP H05154333A
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JP
Japan
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gas
harmful
purifying agent
activated carbon
ammonia
Prior art date
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Pending
Application number
JP3327577A
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English (en)
Inventor
Noboru Akita
昇 秋田
Toshiya Hatakeyama
俊哉 畠山
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Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
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Publication date
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  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】アンモニア、トリメチルアミンなど塩基性ガス
を含む空気、窒素、水素などからこれらの有害ガスを除
去し無害化する。 【構成】塩基性ガスを含むガスを硫酸銅を活性炭に担持
させた浄化剤と接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有害ガスの除去方法に関
し、さらに詳細にはガスボンベなどから高濃度の塩基性
ガスが急激に漏洩したような場合に、これを効率良く除
去するための有害ガスの浄化方法に関する。近年、半導
体工業やオプトエレクトロニクス工業の発展とともに、
アンモニア、アミン類などの塩基性ガスの使用量が増加
している。これらの塩基性ガスは化学気相成長法などの
半導体製造工程などにおいて、不可欠な物質であるが、
いずれも毒性が高く、刺激臭を放つとともに人体や環境
に悪影響を与える。これらのガスの許容濃度については
例えばアンモニアが25ppm、トリメチルアミン
〔(CH3 3 N〕が10ppmなどである。これらの
塩基性がスは通常は下記のように容量が0.1〜50L
程度のガスボンベに充填して市販されている。ガスボン
ベはガスが漏洩した場合に直接外部の空気を汚染するこ
とを防止するため、通常はボンベボックスと呼ばれる換
気ダクトに接続されたボンベ収納器内に収納された状態
で半導体プロセスなどへのガスの供給配管に接続して使
用される。このようなボンベボックス内に収納されてい
ても思わぬ事故などにより、例えば5〜10分程度の短
時間でボンベが空になるような急激な漏洩が発生する危
険性が皆無といえず、このような事故に対処しうる万全
の対策が強く要望されている。
【0002】
【従来の技術】ガス中に含有される塩基性ガスなどを除
去する方法としては、スクラバー吸収分解させる湿式法
があり、吸収液として主に酸性成分を含む水溶液が用い
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、湿式法
は装置が大型化するとともに後処理に困難性があり、装
置の保守費用も大きくなるという欠点がある。さらに、
吸着効率が必ずしも高くなく、高濃度の有害ガスの場合
には完全に処理しきれないのが現状である。従って、前
記したようなボンベから有害ガスが急激に漏洩したよう
な緊急時に対して、効率よく、しかも極めて迅速に処理
しうる除去性能の優れた浄化方法が要望されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの問
題点を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、担体として
活性炭に硫酸銅を担持させた浄化剤を用いることにより
空気中などに漏洩した高濃度の塩基性ガスを効率良く除
去しうることを見い出し、本発明を完成した。すなわち
本発明は、有害成分として塩基性ガスを含有するガス
を、硫酸銅を活性炭に担持させてなる浄化剤と接触さ
せ、該ガスから有害成分を除去することを特徴とする有
害ガスの浄化方法である。本発明の浄化方法は空気、窒
素および水素になど、主に空気中に含有されるアンモニ
アおよびジメチルアミン、トリメチルアミン、モノメチ
ルアミンなどのアミン類を含有する有害ガスに適用され
る。特に本発明の浄化方法は多量の有害ガスを迅速に、
しかも常温で除去することができ、例えば、ボンベから
急激に漏洩するなどで有害ガスによって汚染されたガス
(通常は空気)の迅速な浄化などに優れた効果が得られ
る。
【0005】本発明において硫酸銅を活性炭に担持させ
た浄化剤が使用される。硫酸銅としては、無水物から5
水和物まで種々の水和物が知られているが3〜5水和物
が一般的に好ましく、特に5水和物が空気中での安定性
がよいことなどから好適である。硫酸銅を担持させるた
めの活性炭は、椰子殻炭、木炭、骨炭などいずれでもよ
いが、椰子殻炭が好ましい。活性炭の比表面積は200
2/g以上、好ましくは500m2 /g以上のもので
ある。活性炭に担持される硫酸銅の量には特に制限はな
く、塩基性ガスの種類、濃度などによって選択される
が、例えば、活性炭100重量部に対して硫酸銅の5水
和物として3〜100重量部、好ましくは10〜80重
量部程度とされる。硫酸銅が3重量部よりも少ないと浄
化効率が低くなり、一方、100重量部を越えると活性
炭に十分に保持されず、かつ、高価にもなる。本発明に
おいて、有害成分の除去効率をより高める目的で浄化剤
に硫酸銅の結晶水に加え、ある程度の遊離水分を保有せ
しめることが望ましい。遊離水分の保有量としては通常
は、浄化剤全重量に対し、1〜50重量%、好ましくは
10〜40重量%である。浄化剤を得るには、例えば硫
酸銅を温水に溶解し、これを活性炭に含浸せしめた後、
30〜100℃程度で所定の水分含有量になるまで乾燥
することによって製造することができる。
【0006】本発明に適用される有害ガスの濃度は、通
常は1%以下、好ましくは1000ppm以下である。
また、浄化剤とガスとの接触温度は0〜90℃程度であ
り、通常は室温(10〜50℃)で操作され、特に加熱
や冷却を必要としない。なお接触開始後は反応熱によっ
て、有害ガスの濃度に応じて温度上昇が見られる。接触
時の圧力は、通常は常圧であるが、減圧乃至1kg/c
2 Gのような加圧下で操作することも可能である。本
発明が適用される空気、窒素および水素などのガスは乾
燥状態または湿潤状態であっても結露を生じない程度で
あればよいが、一般的には通常の大気に相当する30〜
100%の相対湿度で使用されることが多く、このよう
な場合には浄化剤中の遊離水分が10〜30重量%程度
のものが好適である。また、空気中などの炭酸ガスによ
って悪影響を受けることはなく、炭酸ガスの存在は状況
によっては却って浄化能力を高めることもある。
【0007】浄化剤は、通常は有害ガスの浄化筒に充填
され、固定床として用いられるが移動床、流動床として
用いることも可能である。本発明において浄化剤が浄化
筒に充填されたときの充填密度は0.6〜0.9g/m
l程度である。浄化剤は、例えば図1のフローシートで
示されたような浄化筒1に充填されて使用される。そし
て浄化筒1はガスボンベ2が収納されたボンベボックス
3とボンベボックス3内の空気を連続的に吸引換気する
ためのブロアー4とを接続する換気ダクト5に介在させ
て使用される。浄化剤は有害ガスの濃度が1%を超える
ような高濃度では発熱が大きくなるため、除熱手段が必
要となる場合がある。しかしながら、図1のような設備
では通常、有害ガスの急激な漏洩が生じても空気との混
合によって、その濃度が1%以下に希釈されるに充分な
容量のブロアーが設けられている。具体的には換気容量
が5〜200m3 /min程度のブロアーが設置されて
おり、例えば容量が0.1〜50L程度のガスボンベが
5〜10分で空になるような漏洩が生じた場合の空気中
などの有害ガスの濃度は50〜1000ppm程度にな
ると想定される。浄化筒内の浄化剤の充填長はガスの流
量および有害ガスの濃度などにより、一概に特定はでき
ないが、実用上通常は50〜500mm程度とされ、浄
化筒の内径は筒内を流れるガスの空筒線速度(LV)で
0.1〜1.5m/sec程度となるように設計され、
充填層の圧力損失、ガスの接触効率および有害ガスの濃
度などに応じて定められる。
【0008】
【実施例】
実施例1〜4 浄化剤の調製 硫酸銅5水和物160〜350gを400〜800ml
の温水に溶解し、バット中にて活性炭(武田薬品工業
(株)製、粒状白サギ、4〜6メッシュ)420gと混
合した後、80℃にて乾燥させ、硫酸銅の含有量および
遊離水分含有量の異なる4種類の浄化剤を得た。この4
種類の浄化剤を用いてそれぞれ有害ガスの浄化試験をお
こなった。浄化剤377ml(充填密度;遊離水分23
wt%のもの0.81g/ml、15wt%のもの0.
66g/ml)を内径40mm、長さ500mmのパイ
レックスガラス製の浄化筒に充填し、アンモニアを40
0ppm含有する乾燥窒素を20℃、常圧下で30.2
L/min(LV=0.4)の流量で流通させた。浄化
筒の出口ガスの一部をサンプリングし、ガス検知管(ガ
ステック社製、検知下限2ppm)で測定し、アンモニ
アが許容濃度上限(25ppm)に到達するまでの時間
(有効処理時間)を測定した。その結果を表1に示す。
【0009】
【表1】 表1 実施例 硫酸銅 遊離水分 有害ガス 空筒線速度 有効処理時間 含有率 含有率 の濃度 LV (wt%)(wt%) (ppm) (m/sec) (min) 1 10 15 400 0.4 240 2 12 〃 〃 〃 320 3 〃 23 〃 〃 469 4 30 〃 〃 〃 700
【0010】実施例5〜11 実施例3と同じ浄化剤を用い、アンモニア濃度およびガ
スの流通速度(LV)を種々変えた他は実施例1と同様
にして浄化試験をおこなった。その結果を表2に示す。
【0011】
【表2】 表2 実施例 硫酸銅 遊離水分 有害ガス 空筒線速度 有効処理時間 含有率 含有率 の濃度 LV (wt%)wt%) (ppm) (m/sec) (min) 5 12 23 2000 0.4 56 6 〃 〃 〃 0.3 85 7 〃 〃 〃 0.2 214 8 〃 〃 400 1.0 123 9 〃 〃 〃 0.3 640 10 〃 〃 〃 0.2 1642 11 〃 〃 40 0.4 7814
【0012】実施例12、13 実施例3と同じ浄化剤を用い、アンモニアの代りにトリ
メチルアミンを400ppm含有する窒素について流通
速度(LV)を変え、実施例1と同様にして浄化試験を
おこないトリメチルアミンの濃度が許容濃度上限(10
ppm)に達するまでの時間を測定した。その結果を表
3に示す。
【0013】
【表3】 表3 実施例 硫酸銅 遊離水分 有害ガス 空筒線速度 有効処理時間 含有率 含有率 の濃度 LV (wt%)wt%) (ppm) (m/sec) (min) 12 12 23 400 0.4 120 13 〃 〃 〃 0.3 320
【0014】比較例1 硫酸銅5水和物を温水に溶解したものを実施例の活性炭
に変えてシリカアルミナ(ノートン社製)と混合し、こ
れを80℃で乾燥して硫酸銅含有率が12wt%、遊離
水分含有率が23wt%としたものを浄化剤とし、実施
例におけると同様にしてアンモニア(比較例1)および
トリメチルアミン(比較例2)について有効処理時間を
測定した。結果を表4に示す。
【0015】
【表4】 表4 比較例 有害ガス 空筒線速度 有効処理時間 の濃度 LV (ppm) (cm/sec) (min) 1 400 0.4 28 2 〃 〃 7
【0016】
【発明の効果】本発明のガスの浄化方法によれば、ガス
中に含有されるアンモニア、トリメチルアミンなどの塩
基性ガスを効率よく除去することができる。特に、大量
で比較的高濃度の有害ガスを効率よく、しかも極めて迅
速に除去することがでるので、例えば、ガスボンベから
有害ガスが急激に漏洩するなどの緊急時の除害装置に使
用することによって優れた効果が得られる。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【図1】有害ガスの浄化方法の例を示すフローシートで
ある。
【符号の説明】
1 浄化筒 2 ガスボンベ 3 ボンベボックス 4 ブロアー 5 換気ダクト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有害成分となる塩基性ガスを含有するガス
    を、硫酸銅を活性炭に担持させてなる浄化剤と接触さ
    せ、該ガスから有害成分を除去することを特徴とする有
    害ガスの浄化方法。
  2. 【請求項2】塩基性ガスがアンモニア、モノメチルアミ
    ン、ジメチルアミン、トリメチルアミンから選ばれる1
    種または2種以上である請求項1に記載の有害ガスの浄
    化方法。
  3. 【請求項3】浄化剤が1〜50重量%の遊離水分を含有
    してなる請求項1に記載の有害ガスの浄化方法。
JP3327577A 1991-12-11 1991-12-11 有害ガスの浄化方法 Pending JPH05154333A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0624392A1 (en) * 1993-05-11 1994-11-17 Japan Pionics Co., Ltd. Process for cleaning harmful gas
US5632964A (en) * 1994-06-13 1997-05-27 Japan Pionics Co., Ltd. Cleaning method for exhaust gas containing ammonia and silane

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0624392A1 (en) * 1993-05-11 1994-11-17 Japan Pionics Co., Ltd. Process for cleaning harmful gas
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