JPH06137537A - 排ガスの燃焼除害方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造装置から排出される可燃性有害成
分を含む排ガスを不活性ガスで希釈した後に燃焼装置に
導入し、酸素を加えて燃焼させ、可燃性有害成分を分解
して無害化するにあたり、燃焼用の酸素と希釈用の窒素
を容易に得る。 【構成】 上記燃焼用の酸素と希釈用の窒素とを、空気
中の酸素と窒素とを分離する圧力変動式吸着分離装置
（ＰＳＡ）により得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シランやアルシン等の
可燃性有害成分を燃焼させて無害化する方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造装置から排出される
排ガス中には、半導体材料ガスであるシランやアルシ
ン、その他の可燃性有害成分が含まれているため、従来
から、この排ガスを燃焼装置に導入して燃焼させ、無害
化することが行われている（特開昭６２−１３４４１４
号公報参照）。

【０００３】従来の燃焼装置は、高濃度の可燃性有害成
分を含む排ガスの燃焼には適しているが、近時は、半導
体製造装置から燃焼装置に至る配管内での燃焼を防止す
るため、該配管内に窒素を導入して可燃性有害成分の濃
度を燃焼範囲以下の低濃度にしている。このため、従来
の燃焼装置では、燃焼が不十分になるので、燃焼装置に
導入する空気に酸素を加えたり、又は空気に代えて酸素
を用いるなどして燃焼性を向上させた燃焼装置が提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記提案に係
る装置では、上記燃焼用の酸素及び希釈用の窒素を別途
に手配しなければならず、経済的でなかった。

【０００５】そこで本発明は、上記燃焼用の酸素と希釈
用の窒素とを簡単に得ることができ、効率のよい運転を
行うことができる排ガス燃焼除害方法及び装置を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、上記燃焼用の酸素と希釈用の窒素と
を、空気中の酸素と窒素とを分離する圧力変動式吸着分
離装置（以下、ＰＳＡという）により得ることを特徴と
するものであり、例えば、窒素を吸着する吸着剤を用い
たＰＳＡにおいては、吸着剤を通過した酸素を燃焼用の
酸素として用い、吸着剤から脱着した窒素を希釈用の窒
素として用いるものであり、また、酸素を吸着する吸着
剤を用いたＰＳＡにおいては、吸着剤を通過した窒素を
希釈用の窒素として用い、吸着剤から脱着した酸素を燃
焼用の酸素として用いるものである。

【０００７】

【作 用】上記構成によれば、排ガス燃焼除害装置にＰ
ＳＡを付加するだけで燃焼用の酸素と希釈用の窒素とを
簡単に得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す一実施例に基づ
いて、さらに詳細に説明する。

【０００９】図１は、半導体製造装置１から排出される
可燃性有害成分を含む排ガスを燃焼装置２に導入して燃
焼処理する燃焼除害装置において、前記燃焼用の酸素と
希釈用の窒素とを得るための手段として、吸着剤に窒素
を吸着する吸着剤を用いた酸素ＰＳＡ１０を使用した例
を示している。

【００１０】上記酸素ＰＳＡ１０は、周知のように、複
数の吸着筒１１ａ，１１ｂを吸着工程と再生工程とに切
換えて連続的に製品酸素を製造するものであって、原料
空気導入管１２から導入される原料空気中の窒素を、例
えばゼオライト等の吸着剤に吸着させて窒素と酸素とに
分離し、分離した酸素を製品酸素導出管１３に導出する
ものである。

【００１１】例えば、一方の吸着筒１１ａが吸着工程に
あるときには、図示しない圧縮機から原料空気導入管１
２を経て導入される原料空気が、吸着筒１１ａ側の入口
弁１４ａから吸着筒１１ａ内に導入され、分離した酸素
が出口弁１５ａから製品酸素導出管１３を経て酸素用バ
ッファタンク１６に導出されている。このとき、他方の
吸着筒１１ｂは再生工程にあり、該吸着筒１１ｂ内の吸
着剤に吸着している窒素が、吸着筒１１ｂ側の再生弁１
７ｂを経て真空ポンプ１８に吸入され、脱着窒素導出管
１９を経て窒素用バッファタンク２０に導出されてい
る。

【００１２】上記吸着筒１１ａの吸着工程、吸着筒１１
ｂの再生工程が終了すると、入口弁１４ａ，１４ｂ、出
口弁１５ａ，１５ｂ、再生弁１７ａ，１７ｂ、出口側連
通弁２１が切換え開閉されて吸着筒１１ａが再生工程
に、吸着筒１１ｂが吸着工程に入り、以下、前記各弁が
所定の順序で切換え開閉されて両筒１１ａ，１１ｂが吸
着工程と再生工程とに切換えられながら連続的に酸素と
窒素とを分離していく。

【００１３】このようにして酸素用バッファタンク１６
に貯えられた酸素は、酸素導管３及び弁４を介して燃焼
装置２に導入され、窒素用バッファタンク２０に貯えら
れた窒素は、窒素導管５及び弁６を介して半導体製造装
置１の排ガス排出部に希釈用窒素として導入される。

【００１４】なお、吸着筒１１ａ，１１ｂの再生時に
は、筒内に残る酸素が再生弁１７ａ，１７ｂを経て導出
される時期があるが、上記希釈用窒素に酸素が含まれる
ことは好ましくないため、酸素が導出される時期には、
図示しない放出管から酸素含有窒素を大気に放出するこ
とが望ましい。

【００１５】このように、燃焼除害装置に酸素ＰＳＡ１
０を付設することにより、該酸素ＰＳＡ１０から得られ
る製品酸素を燃焼用として燃焼装置２に導入するととも
に、通常は、排ガス（排窒素）として放出されている窒
素を希釈用窒素として有効に利用することができる。な
お、酸素ＰＳＡ１０から得られる希釈用窒素が不足する
場合は、図に示すように、別に窒素導入手段７を設けた
り、燃焼用酸素が不足する場合は、別に酸素導入手段を
設けたりすることができるが、この場合でも、これらの
窒素や酸素の消費量を大幅に低減することが可能であ
る。

【００１６】さらに、上記実施例では、酸素を製品とし
て採取する酸素ＰＳＡを用いたが、原料空気から窒素を
製品として採取する窒素ＰＳＡを用いても同様な効果を
得ることができ、窒素及び酸素の必要量等に応じていず
れかのＰＳＡを用いればよい。また、ＰＳＡの構成は処
理量等に応じて適宜に選定することができ、同様に、半
導体製造装置及び燃焼装置の構成は、任意であり、従来
から用いられている様々な構成のものを用いることがで
きる。

【００１７】さらに、上記実施例では、酸素を燃焼装置
に直接導入しているが、燃焼装置に導入する空気に酸素
を添加して酸素富化空気としてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の排ガス燃
焼除害方法及び装置は、半導体製造装置から排出される
可燃性有害成分を含む排ガスを不活性ガスで希釈した後
に燃焼装置に導入し、補助燃焼用の酸素を加えて燃焼さ
せ、可燃性有害成分を分解して無害化するにあたり、希
釈用の窒素と燃焼用の酸素とを、空気中の酸素と窒素と
を分離する圧力変動式吸着分離装置（ＰＳＡ）から得る
ようにしたので、ＰＳＡの製品である酸素又は窒素だけ
でなく、従来排出されていた排窒素又は排酸素を有効に
利用することができ、上記排ガスの燃焼除害を効率よ
く、しかも低コストで行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す系統図である。

【符号の説明】

１…半導体製造装置、２…燃焼装置、３…酸素導管、５
…窒素導管、１０…酸素ＰＳＡ、１１ａ，１１ｂ…吸着
筒、１２…原料空気導入管、１３…製品酸素導出管、１
９…脱着窒素導出管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体製造装置から排出される可燃性有
   害成分を含む排ガスを燃焼装置に導入して燃焼処理する
   排ガスの燃焼除害方法において、空気中の酸素と窒素と
   を分離する圧力変動式吸着分離装置により分離した酸素
   を前記燃焼装置に導入するとともに、該分離装置により
   分離した窒素を前記半導体製造装置の排ガス排出部に導
   入することを特徴とする排ガス燃焼除害方法。
2. 【請求項２】 半導体製造装置から排出される可燃性有
   害成分を含む排ガスを燃焼装置に導入して燃焼処理する
   排ガスの燃焼除害装置において、空気中の酸素と窒素と
   を分離する圧力変動式吸着分離装置を設けるとともに、
   該分離装置により分離した酸素を前記燃焼装置に導入す
   る導管と、該分離装置により分離した窒素を前記半導体
   製造装置の排ガス排出部に導入する導管とを設けたこと
   を特徴とする排ガス燃焼除害装置。