JPH0910545A - 有害ガスの浄化方法 - Google Patents

有害ガスの浄化方法

Info

Publication number
JPH0910545A
JPH0910545A JP7184780A JP18478095A JPH0910545A JP H0910545 A JPH0910545 A JP H0910545A JP 7184780 A JP7184780 A JP 7184780A JP 18478095 A JP18478095 A JP 18478095A JP H0910545 A JPH0910545 A JP H0910545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
oxide
copper
purifying
harmful
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7184780A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiya Hatakeyama
俊哉 畠山
Yoji Nawa
洋二 名和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Pionics Ltd filed Critical Japan Pionics Ltd
Priority to JP7184780A priority Critical patent/JPH0910545A/ja
Publication of JPH0910545A publication Critical patent/JPH0910545A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体製造工程などから排出されるガス中、
あるいはボンベからの漏洩などによって空気中などに含
まれてくるアンモニア、アミン類などの塩基性ガスを効
率よく除去する。 【構成】 塩基性ガスを含有するガスを、酸化銅(I
I)および酸化マンガン(IV)を主成分とする金属酸
化物に塩化銅(II)を添着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浄化方法に関
し、さらに詳細にはアンモニア、アミン類など半導体製
造工程などで使用される塩基性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、精密機器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、装
飾品や保護膜製造、超硬材料製造などにおいて、不可欠
な物質であるが、いずれも毒性が高く、刺激臭や不快臭
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25pp
m、トリメチルアミンが10ppmなどであり、これら
の有害ガスを含むガスは前述した半導体製造工程などに
使用された後大気に放出されるが、放出するに先だって
有害成分を除去する必要がある。このほか、塩基性ガス
がボンベや配管などから空気中に漏洩した場合などに
は、緊急に浄化する必要がある。
【0002】
【従来の技術】ガス中に含有される塩基性ガスを除去す
る方法としては、スクラバーなどで吸収分解させる湿式
法があり、その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。また、乾式法では、活性炭を使用す
る例がある。さらに、本発明者らは先に酸化銅(II)
および酸化マンガン(IV)を主成分とする金属酸化物
に銅(II)塩を添着させた浄化剤を用いることによ
り、効率よく塩基性ガスを除去しうることを提案した
(特開平6−319939)。
【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。また、乾式
法として活性炭による吸着処理方法があるが、除害能力
が低いばかりでなく、シランなどの可燃性ガスが共存す
る場合には、火災につながる危険性もある。また物理的
な吸着であるため、一旦吸着された有害成分が脱離して
くるという問題もある。
【0004】また、酸化銅(II)および酸化マンガン
(IV)を主成分とする金属酸化物に銅(II)塩を添
着させた除去剤は、除去能力が大きく、高濃度の塩基性
ガスを効率よく除去することができ優れた浄化剤であ
る。しかしながら、この浄化剤においては、乾燥した窒
素などのガスを長時間流通した場合には、浄化剤中の遊
離水分及び銅(II)塩の結晶水(以後、遊離水分と結
晶水を含めて水分という)が減少し、それに従って浄化
能力が低下するという問題点があった。すなわち、浄化
剤中の水分が5wt%付近から水分含量の低下にしたが
って塩基性ガスの浄化能力が低下するという不具合点が
あった。従って、処理するガス中の塩基性ガスの濃度の
高低に係わりなく、乾燥したガスの場合においても、処
理速度が大きく、処理容量が大きく、火災の危険性など
がない安全な浄化方法の出現が強く望まれていた。
【0005】
【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、酸化銅
(II)および酸化マンガン(IV)を主成分とする金
属酸化物に、塩化銅(II)を添着させた浄化剤を用い
ることによって、浄化剤が乾燥した場合でも除去能力の
低下することがなく、塩基性の有害ガスを極めて効率よ
く浄化することができ、しかも安全性の高いことを見い
だし、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、酸化銅(II)お
よび酸化マンガン(IV)を主成分とする金属酸化物に
塩化銅(II)を添着せしめ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。本発明は窒素、水素および空気な
どのガス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、ヒドラジ
ン、ジメチルヒドラジンなどの塩基性ガスを含有する有
害ガスに適用される。特に本発明の浄化方法によれば、
多量の有害ガスを迅速に、しかも常温で除去することが
できる。
【0006】本発明においては、金属酸化物に塩化銅
(II)が添着された浄化剤が用いられる。金属酸化物
としては酸化銅(II)および酸化マンガン(IV)を
主成分とするものであるが、これにその他の酸化物とし
て酸化銀、酸化アルミニウム、酸化硅素、酸化カリウ
ム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどが含有され
たものであってもよい。金属酸化物中の酸化銅(II)
および酸化マンガン(IV)の含有量は、重量比で、通
常は、両者を合わせて60wt%以上、好ましくは70
wt%以上である。また、酸化銅(II)に対する酸化
マンガン(IV)の割合は、通常は、1:0.8〜5.
0、好ましくは1:1.2〜3.0である。これらの金
属酸化物系の組成物は、各成分の混合や公知の種々の方
法で調製することができるが、ホプカライトとして市販
品もあることから、それらを使用すると便利である。
ホプカライトは、酸化銅(II)40wt%、酸化マン
ガン(IV)60wt%の二元素系を中心として市販さ
れているほか、前記のようにその他の酸化物が30wt
%以下の割合で混合されたものもあり、これらをそのま
ま用いてもよく、あるいは、さらにこれらの酸化物を追
加混合して用いてもよい。
【0007】これら酸化銅(II)、酸化マンガン(V
I)を主成分とする金属酸化物は、通常は成型して用い
られ、押し出し成型品、打錠成型品、あるいはこれらを
適当な大きさに破砕するなど種々の形状で使用すること
ができる。そのサイズは、破砕品であれば4〜20メッ
シュ、押し出し成型品であれば直径1.5〜4mm、長
さ3〜20mm、打錠成型品であれば通常は円筒状で直
径3〜6mm、高さ3〜6mm程度の大きさのものが好
ましい。
【0008】金属酸化物に添着される塩化銅(II)の
量は塩基性ガスの種類、濃度などによって異なり一概に
特定はできないが、通常は、金属酸化物100重量部に
対し、塩化銅(II)としてとして1〜80重量部、好
ましくは10〜60重量部程度とされる。添着量が5重
量部よりも少ないと塩基性ガスの除去効率が低くなり、
一方、80重量部を越えると金属酸化物に充分に保持さ
れないばかりでなく、除去効率が低下する。金属酸化物
に塩化銅(II)を添着させる方法としは、例えば金属
酸化物に塩化銅の水溶液を含浸させたのち乾燥する方
法、あるいは金属酸化物に塩化銅の水溶液を散布しなが
ら乾燥させる方法などによって調製することができる。
このほか、金属酸化物に対して塩化銅を、使用中あるい
は取扱中に脱落しない程度の強さで添着させることがで
きれば、その方法には特に限定されない。
【0009】本発明の浄化剤は、水分含量が低い場合に
おいても浄化能力は低下しない特徴を有している。従っ
て、浄化剤中の水分含量としては、5〜50wt%程度
のものも使用可能であるが、浄化剤中の水分が多い場合
には使用中に浄化剤が固着する不都合があることから、
水分含量として固着の生じない5wt%以下が好まし
い。また、浄化剤中の水分が多い場合には、浄化剤が乾
燥したガスと接触した際に乾燥収縮を生ずることがあ
り、これにより浄化筒内に空隙ができ、ガスの偏流を生
じる恐れがあることからも水分含量として5wt%以下
が好ましい。このように本発明の浄化剤はその水分含量
を5wt%以下とすることによって、乾燥したガスの場
合であっても浄化能力が低下することがなく、安定した
浄化能力を保持させることができる。
【0010】本発明において、浄化剤とガスとの接触温
度に特に制限はなく、熱処理工程などからの排ガスのよ
うに高い温度のガスをそのまま浄化剤と接触させること
もできるが、浄化に特に加熱や冷却を必要としないこと
から、一般的には100℃以下であり、通常は室温付近
の温度(10〜50℃)で操作される。なお、有害ガス
の濃度が高いときや水素などの還元性の強いガスが含ま
れるような場合などには、接触開始後は反応熱により1
0〜40℃程度の温度上昇が見られることもあるが、異
常な発熱を生じたりする恐れはない。接触時の圧力に特
に制限はないが、通常は常圧で行われるほか、減圧乃至
1kg/cm2 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ガスは有害成分を含む窒
素、水素および空気などのガスであるが、そのガスは乾
燥状態であってもまた湿度の高い状態であっても結露を
生じない程度であればよい。
【0011】本発明の浄化方法が適用される処理対象ガ
ス中に含有される塩基性ガスの濃度および流速に特に制
限はないが、一般に濃度が高いほど流速を小さくするこ
とが望ましい。除去可能な有害ガスの濃度は通常は1%
以下であるが、流量が小さい場合にはさらに高濃度の塩
基性ガスの処理も可能である。浄化筒は有害ガス濃度、
処理対象ガスの量などに応じて設計されるが、有害ガス
濃度が0.1%以下のような比較的低濃度では空筒基準
線速度(LV)は0.5〜50cm/sec、有害ガス
濃度が0.1〜1%程度ではLVは0.05〜20cm
/sec、濃度が1%以上のような高濃度では10cm
/sec以下の範囲で設計することが好ましい。従っ
て、半導体製造工程から定常的に排出される濃度の高い
有害ガスの様な場合には10cm/sec以下が一般的
な基準となる。
【0012】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。塩基性ガスを含有するガス
は通常は浄化筒内に流され、浄化剤と接触させることに
より、有害成分である塩基性ガスが除去される。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
0.8〜1.5g/mL程度である。
【0013】以上のように、本発明によれば処理すべき
ガスが乾燥ガスの場合であっても、また有害ガスの濃度
の高低に係わりなく、室温付近の温度で効率よく浄化す
ることができる。さらに、本発明によれば処理すべきガ
ス中にアルシン、シラン、フォスフィンなどが含まれて
いる場合においては、それらのガスも同時に浄化しうる
利点がある。次に、実施例により、本発明をより詳細に
説明するが、これにより本発明が何ら限定されるもので
はない。
【0014】
【実施例】
実施例1〜3 (酸化銅−酸化マンガン組成物)金属酸化物として、市
販のポプカライト(日産ガードラー(株)製)を使用し
た。その組成は二酸化マンガン(MnO2 )50wt
%、酸化銅(CuO)22wt%、酸化マグネシウム
(MgO)12.5wt%、酸化アルミニウム(Al2
3 )12.5wt%、水分3wt%であり、形状とし
て直径1.5mm、長さ3〜10mmの押出し成型品で
あった。 (浄化剤の調製)このホプカライト1000gに対し、
水500gに塩化第二銅2水和物をそれぞれ125g,
250g,500g溶かしたものを散布、含浸させた
後、120℃で12時間乾燥させることにより、ホプカ
ライト100重量部に対し、塩化第二銅を無水物として
それぞれ10、20、40重量部で添着され、浄化剤中
の遊離水分が1wt%以下である3種類の浄化剤を調製
した。
【0015】(浄化テスト)この3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。浄化剤を
内径40mmのガラス製の浄化筒に377mL充填し、
アンモニアを1%含有する乾燥窒素を20℃、常圧下で
3.77L/min(LV=5.0cm/sec)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2pp
m)およびガス検知器(バイオニクス機器(株)製、型
番TG−2400BA)で測定し、アンモニアの濃度が
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。
【0016】
【表1】 表1 実施例 塩化第二銅 浄化剤中 有害ガス 空筒線速度 有効処理 添着量 の水分 の濃度 LV 時間 (重量部) (wt%) (%) (cm/sec)(min) 1 10 0.8 1.0 5.0 318 2 20 0.8 1.0 5.0 554 3 40 0.7 1.0 5.0 665
【0017】実施例4 乾燥条件を80℃、11時間に変えたほかは実施例2と
同様にして、塩化第二銅が無水物として20重量部添着
され、水分含量が8wt%の浄化剤を得た。この浄化剤
を用いて、実施例2と同じ方法で浄化実験を行った。結
果を表2に示す。
【0018】
【表2】 表2 実施例 塩化第二銅 浄化剤中 有害ガス 空筒線速度 有効処理 添着量 の水分 の濃度 LV 時間 (重量部) (wt%) (%) (cm/sec)(min) 4 20 7.9 1.0 5.0 610
【0019】比較例1 実施例1〜3と同じホプカライト(日産ガードラー製)
1000gに対して、水500gに硫酸銅5水和物32
0gを溶かした溶液を散布、含浸させた後、80℃で1
0時間乾燥させた浄化剤、及び120℃で12時間乾燥
させた浄化剤を調製した。これらの浄化剤はホプカライ
ト100重量部に対し、硫酸銅が無水物換算で20重量
部添着され、水分としてそれぞれ8%及び1重量%以下
を含んでいた。この浄化剤について、実施例1〜3と同
様の浄化テストを行った。結果を表3に示す。
【0020】
【表3】 表3 比較例 硫酸第二銅 浄化剤中 有害ガス 空筒線速度 有効処理 添着量 の水分 の濃度 LV 時間 (重量部) (wt%) (%) (cm/sec)(min) 1 20 8.2 1.0 5.0 618 2 20 0.6 1.0 5.0 233
【0021】実施例5〜6 実施例3の浄化剤を用いて、アンモニア濃度と筒内流通
速度を変えたほか実施例1と同様にして浄化試験を行っ
た。結果を表4に示す。
【0022】
【表4】 表4 実施例 塩化第二銅 浄化剤中 有害ガス 空筒線速度 有効処理 添着量 の水分 の濃度 LV 時間 (重量部) (wt%) (%) (cm/sec)(min) 5 40 0.7 1.0 1.0 4525 6 〃 0.7 0.1 2.0 12570
【0023】実施例7 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1%含有する窒素にて、実施例1〜3と
同様にして浄化テストを行いトリメチルアミンの濃度が
許容濃度上限値(10ppm)に達するまでの時間を測
定した。その結果を表5に示す。
【0024】
【表5】 表5 実施例 塩化第二銅 浄化剤中 有害ガス 空筒線速度 有効処理 添着量 の水分 の濃度 LV 時間 (重量部) (wt%) (%) (cm/sec)(min) 7 40 0.7 1.0 5.0 80
【0025】
【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
基性ガスを高濃度、低濃度に係わらず効率よく除去する
ことができる。また、シランなどの他の有害ガスが共存
しても塩基性ガスと同時に除去できるので、例えば、半
導体製造プロセスの排気ガスの浄化や、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。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有害成分として塩基性ガスを含有するガ
    スを、酸化銅(II)および酸化マンガン(IV)を主
    成分とする金属酸化物に塩化銅(II)を添着せしめて
    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、ヒドラジ
    ン、ジメチルヒドラジンから選ばれる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】 金属酸化物中の酸化銅(II)および酸
    化マンガン(IV)の含有量が60wt%以上であり、
    酸化銅(II)に対する酸化マンガン(IV)の割合が
    重量比で1:0.8〜5.0である請求項1に記載の浄
    化方法。
  4. 【請求項4】 塩化銅(II)の添着量が、金属酸化物
    100重量部に対し、1〜80重量部である請求項1に
    記載の浄化方法。
  5. 【請求項5】 浄化剤中の遊離水分が5重量%以下とす
    るものである請求項1に記載の浄化方法。
JP7184780A 1995-06-28 1995-06-28 有害ガスの浄化方法 Pending JPH0910545A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7184780A JPH0910545A (ja) 1995-06-28 1995-06-28 有害ガスの浄化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7184780A JPH0910545A (ja) 1995-06-28 1995-06-28 有害ガスの浄化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0910545A true JPH0910545A (ja) 1997-01-14

Family

ID=16159176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7184780A Pending JPH0910545A (ja) 1995-06-28 1995-06-28 有害ガスの浄化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0910545A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000135415A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Japan Pionics Co Ltd 有害ガスの浄化剤及び浄化方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000135415A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Japan Pionics Co Ltd 有害ガスの浄化剤及び浄化方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0546464A1 (en) Process for cleaning harmful gas
JPH07308538A (ja) 有害ガスの浄化剤
KR100320372B1 (ko) 유해가스의정화방법
US5756060A (en) Process for cleaning harmful gas
JP3340510B2 (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH05237324A (ja) 有害ガスの浄化方法
JP2581642B2 (ja) エッチング排ガス除害剤及び排ガス処理方法
JPH0910545A (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH02144125A (ja) 排ガスの浄化方法
JPH09234336A (ja) 有害ガスの浄化方法
JP3701741B2 (ja) 有害ガスの浄化剤
JP3260825B2 (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH08281063A (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH06154535A (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH09873A (ja) 有害ガスの浄化方法
JP3340528B2 (ja) 有害ガスの浄化方法
JP3362918B2 (ja) 排ガスの浄化方法
JPH07275646A (ja) 有害ガスの浄化剤
JPS63302923A (ja) 排ガスの浄化方法
JPH0457368B2 (ja)
JPS62286520A (ja) 排ガスの浄化方法
JP2002370013A (ja) フッ化硫黄の分解処理剤及び分解処理方法
JPH06319939A (ja) 有害ガスの浄化方法
JPH10286432A (ja) 有害ガスの浄化方法
JP3340513B2 (ja) 有害ガスの浄化方法