JPH09142833A - Removal of moisture in ammonia and device therefor - Google Patents

Removal of moisture in ammonia and device therefor

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JPH09142833A
JPH09142833A JP7334099A JP33409995A JPH09142833A JP H09142833 A JPH09142833 A JP H09142833A JP 7334099 A JP7334099 A JP 7334099A JP 33409995 A JP33409995 A JP 33409995A JP H09142833 A JPH09142833 A JP H09142833A
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JP
Japan
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ammonia
moisture
water
bao
room temperature
Prior art date
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Application number
JP7334099A
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Japanese (ja)
Inventor
Katanobu Uemori
賢悦 上森
Makoto Uchino
誠 内野
Taizo Ichida
泰三 市田
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.)
Taiyo Toyo Sanso Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Toyo Sanso Co Ltd
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Publication date
Application filed by Taiyo Toyo Sanso Co Ltd filed Critical Taiyo Toyo Sanso Co Ltd
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Publication of JPH09142833A publication Critical patent/JPH09142833A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/024Purification

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process and device for removing moisture in ammonia which can reduce the moisture in ammonia the utmost limit even under conditions of room temperature, increase the space velocity with excellent moisture removal rate (the moisture removal per unit weight of the filler). SOLUTION: Ammonia containing a trace amount of moisture is brought into contact with single BaO or a BaO mixture under substantially room temperature conditions to reduce the moisture in ammonia to <=5ppb (determination limit). A purifier 1 equipped with a column 1a filled with a filler 1d, and filter media 1b, 1c is set to the ammonia line is used as a moisture remover.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微量の水分を含む
アンモニアから、水分を極限にまで除去する方法に関す
るものである。またそのための装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing water from ammonia containing a trace amount of water to the utmost limit. It also relates to a device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】高純度アンモニアを用いる分野、殊に半
導体業界においては、化合物半導体の発光タイオードや
窒化膜利用の絶縁膜を得るために窒素源としてのアンモ
ニアを大量に消費しており、その消費量は年々増加傾向
にある。
2. Description of the Related Art In the field of using high-purity ammonia, particularly in the semiconductor industry, a large amount of ammonia is consumed as a nitrogen source in order to obtain a light emitting diode of a compound semiconductor or an insulating film using a nitride film. The amount is increasing year by year.

【0003】ところで、アンモニア中に含まれる不純物
としての水分は、その水分子に含まれる酸素原子がプラ
ズマ反応過程でSiとの酸化物を形成し、デバイスの収
率低下を招く原因となる。それ故、使用するアンモニア
中の水分濃度は可能な限り低レベルであることが要求さ
れる。
Moisture as an impurity contained in ammonia causes oxygen atoms contained in the water molecules to form an oxide with Si in the plasma reaction process, resulting in a decrease in device yield. Therefore, the water concentration in the ammonia used must be as low as possible.

【0004】工業的なアンモニア製造過程における水分
除去方法としては、蒸留除去する方法やモレキュラーシ
ーブスを用いた吸着除去方法がある。高純度アンモニア
は、各社それぞれの方法により製造されているが、その
アンモニア純度の出荷検査値は一般に99.999%以上であ
り、不純物である水分は2ppm 〜 0.5 ppm(500ppb
)程度である。すなわち、この程度までは従来の技術
により精製が図られている。
As a method of removing water in the industrial ammonia production process, there are a method of removing by distillation and an adsorption removing method using molecular sieves. High-purity ammonia is manufactured by each company's method. The shipping inspection value of the ammonia purity is generally 99.999% or more, and the water content of impurities is 2 ppm to 0.5 ppm (500 ppb).
) Is about. That is, up to this degree, purification has been achieved by conventional techniques.

【0005】特開平4−292413号公報には、Zr
−V−Feからなるゲッター合金を不活性ガス下に30
0℃を越える温度に加熱して活性化した後、150℃未
満の温度(好ましくは100℃程度)においてアンモニ
アと接触させて、アンモニア中の水分を20ppb 程度ま
で低減させる方法が示されている。100℃程度の温度
を採用するのは、この温度がアンモニアの分解を防止す
るに足るほどに充分低くかつ不純物除去のための活性を
有するからである。この公報の発明の実施例において
は、100℃の温度条件下に3ppm の水分を含むアンモ
ニアをゲッター合金と接触させることにより、アンモニ
ア中の水分を20ppb 未満にまで低減させている。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-292413 discloses Zr.
A getter alloy composed of -V-Fe was used under an inert gas for 30
A method is disclosed in which after activation by heating to a temperature above 0 ° C., it is brought into contact with ammonia at a temperature below 150 ° C. (preferably about 100 ° C.) to reduce the water content in the ammonia to about 20 ppb. The temperature of about 100 ° C. is adopted because this temperature is low enough to prevent decomposition of ammonia and has an activity for removing impurities. In the embodiment of the invention of this publication, the water content in the ammonia is reduced to less than 20 ppb by contacting the getter alloy with ammonia containing 3 ppm of water under the temperature condition of 100 ° C.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】周知の通り、アンモニ
アは水との親和性が非常に大きく、アンモニアから微量
の水分を除去することは容易ではない。上に述べたよう
に、現在高純度アンモニアとして市販されている各社の
製品中の水分含有量は2ppm 〜 0.5 ppm(500ppb )
程度であるが、半導体のさらなる高性能化に際してはさ
らに2桁程度水分含有量を低減させることが望まれる。
As is well known, ammonia has a very high affinity with water, and it is not easy to remove a trace amount of water from ammonia. As mentioned above, the water content in the products of each company currently marketed as high-purity ammonia is 2 ppm to 0.5 ppm (500 ppb).
To some extent, it is desired to further reduce the water content by about two digits in order to further improve the performance of the semiconductor.

【0007】本発明者らの検討によれば、市販の高純度
アンモニアを水分除去の常用手段であるモレキュラーシ
ーブスを充填したカラムを用いて吸着除去する方法を採
用すれば、SV(空間速度)が小さいところではアンモ
ニア中の水分を検出限界(5ppb )以下にまで除去する
ことを見い出したが、工業的見地からは低SVでは実用
的に問題がある上、単位重量当りの充填物に対する水分
の除去量、つまり水分除去率が、アンモニア自身が共吸
着するために小さいという限界があった。
According to the studies by the present inventors, if a method of adsorbing and removing commercially available high-purity ammonia using a column packed with molecular sieves, which is a common means for removing water, is adopted, the SV (space velocity) is It was found that the water content in ammonia can be removed to a level below the detection limit (5 ppb) in small areas, but from an industrial point of view, there is a practical problem with low SV and the removal of water content per unit weight from the packing material. There is a limit that the amount, that is, the water removal rate is small because ammonia itself co-adsorbs.

【0008】特開平4−292413号公報に記載のゲ
ッター合金を用いる方法は、H2 OをH+ とO2-とに解
離吸着させる化学反応能力を引き出すために100℃程
度の加熱手段を常時必要としているため、現場への適用
に制約がある。またこの方法によっては、近年半導体産
業で要求される水分レベル(たとえば5ppb 以下)には
不足している。
In the method using a getter alloy described in JP-A-4-292413, a heating means at about 100 ° C. is always used in order to bring out a chemical reaction ability to dissociate and adsorb H 2 O into H + and O 2-. Since it is necessary, there are restrictions on application to the field. In addition, this method lacks the moisture level required by the semiconductor industry in recent years (for example, 5 ppb or less).

【0009】本発明は、このような背景下において、室
温条件下においてもアンモニア中の水分を極限にまで低
減させることができ、しかも空間速度を大きくすること
ができかつ水分除去率(単位重量当りの充填物に対する
水分の除去量)がすぐれているアンモニア中の水分の除
去方法およびそのための装置を提供することを目的とす
るものである。
Under such a background, the present invention can reduce the water content in ammonia to the utmost even under room temperature conditions, increase the space velocity, and remove the water content (per unit weight). It is an object of the present invention to provide a method for removing water in ammonia, which has an excellent removal amount of water with respect to the filling material, and an apparatus therefor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のアンモニア中の
水分の除去方法は、微量の水分を含むアンモニアを、実
質的に室温条件下に、BaO単体またはBaOを主とす
る混合物と接触させることを特徴とするものである。
The method of removing water in ammonia according to the present invention comprises contacting ammonia containing a trace amount of water with BaO alone or a mixture mainly containing BaO under substantially room temperature conditions. It is characterized by.

【0011】また本発明のアンモニア中の水分の除去装
置は、BaO単体またはBaOを主とする混合物を充填
したカラムとフィルタメディアとを備えた精製器を、ア
ンモニアラインに設置してなるものである。
The apparatus for removing water in ammonia according to the present invention comprises a purifier equipped with a column filled with BaO alone or a mixture mainly containing BaO and a filter medium, which is installed in the ammonia line. .

【0012】[0012]

【発明の実施の態様】以下本発明を詳細に説明する。言
うまでもなく、BaOは酸化バリウム、CaOは酸化カ
ルシウムである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. Needless to say, BaO is barium oxide and CaO is calcium oxide.

【0013】水分除去対象となるアンモニアとしては、
NH3 純度が99.999%以上で、水分含有率が5ppm 〜
0.1 ppm(100ppb )程度、通常は2ppm 〜 0.5 ppm
(500ppb )程度の市販の高純度アンモニアが好適に
用いられる。上記範囲よりも水分含有率が多くても差し
支えないが(たとえば10ppm 程度までであれば)、限
度を越えて水分含有率が多くなることは、他の不純物も
多く、そもそも高純度アンモニアとしての適性を欠くの
で、その面からの制約がある。また上記範囲よりも水分
含有率が少なくても差し支えないが、一般にはそのよう
な低い水分含有率をもたらすことが難しい。
Ammonia for which water is to be removed includes
NH 3 purity is 99.999% or more, water content is 5ppm
About 0.1 ppm (100 ppb), usually 2 ppm to 0.5 ppm
Commercially available high-purity ammonia of about (500 ppb) is preferably used. The water content may be higher than the above range (for example, up to about 10 ppm), but if the water content exceeds the limit, there are many other impurities and it is suitable as high-purity ammonia in the first place. Because there is no, there is a restriction from that aspect. Further, the water content may be lower than the above range, but it is generally difficult to bring such a low water content.

【0014】充填物としては、(a) BaO単体または
(b) BaOを主とする混合物が用いられる。後者の(b)
にあっては、特にCaOとの混合物が重要であり、この
ときの混合物に占めるBaOの割合は50モル%以上で
あることが好ましい。充填物の形状は、粉体、顆粒、成
形品などのいずれであってもよい。
As the packing, (a) BaO alone or
(b) A mixture mainly composed of BaO is used. The latter (b)
In this case, a mixture with CaO is particularly important, and the proportion of BaO in the mixture at this time is preferably 50 mol% or more. The shape of the filler may be any of powder, granules, molded products and the like.

【0015】水分除去効率からは、上記(a) のようにB
aOを単体で用いることが最も好ましい。この場合、粉
体として用いてもよく、顆粒や成形品として用いてもよ
い。また上記(b) のようにBaOをCaOと均一に混合
して用いると、CaOのバインダー作用により顆粒や成
形品とすることが容易になり、しかもCaOの水分除去
作用も無駄なく利用される。なおCaOのみでも水分の
除去は可能であるが、SVの上限が低い上に水分除去率
が低くなる。そこで本発明の特徴的能力を発揮させるた
めには、上述のようにBaOを50モル%以上混合する
ことが好ましくは要請される。
From the viewpoint of the water removal efficiency, as shown in (a) above, B
Most preferably, aO is used alone. In this case, it may be used as a powder, or as a granule or a molded product. When BaO is uniformly mixed with CaO as shown in (b) above, the binder action of CaO facilitates the formation of granules or molded products, and the moisture removal action of CaO is also utilized without waste. Although it is possible to remove water only with CaO, the upper limit of SV is low and the water removal rate is low. Therefore, in order to exert the characteristic ability of the present invention, it is preferable to mix BaO in an amount of 50 mol% or more as described above.

【0016】BaO単体またはBaOを主とする混合物
は、カラムに充填した状態で使用される。カラムの大き
さおよび充填高さは、たとえば、内径で1〜3インチ程
度、充填高さで20〜50mm程度とすることが多いが、
必ずしもこのような範囲内になくてもよい。特に大流量
対応とするときは、上記範囲にはこだわらない。なお後
述の実施例では、破過時間を求めるために、故意に小さ
い径のカラムを用い、充填高さも小にしてある。
BaO alone or a mixture mainly composed of BaO is used in a state packed in a column. The column size and packing height are often, for example, about 1 to 3 inches in inner diameter and about 20 to 50 mm in packing height.
It does not necessarily have to be within such a range. Especially when dealing with a large flow rate, the range is not limited. In Examples described later, in order to obtain the breakthrough time, a column having a small diameter is intentionally used and the packing height is also made small.

【0017】上記充填物を充填したカラムとフィルタメ
ディアとを備えた精製器は、アンモニアラインの適当個
所に設置される。供給するアンモニアはガスとすること
が多いが、液体でも差し支えない。本発明に従ってアン
モニア中の水分を除去した後、さらに安全のためにその
下流の分岐配管部に同様の構造の小型の精製器を設置す
ることもできる。なおカラムを用いる方法のほか、場合
によっては、液化アンモニアを充填した容器に上記の充
填物を投入する方法を採用することもできる。
The purifier equipped with the column filled with the packing material and the filter medium is installed at an appropriate position of the ammonia line. The supplied ammonia is often gas, but it may be liquid. After removing water in ammonia according to the present invention, a small-sized purifier having the same structure can be installed in the branch pipe portion downstream thereof for further safety. In addition to the method using a column, a method of charging the above-mentioned packing into a container filled with liquefied ammonia can be adopted depending on the case.

【0018】SVは任意に設定できるが、1300hr-1
以上、10000hr-1以上、さらには100000hr-1
以上というように設定しても、本発明においてはすぐれ
た水分除去率が得られる。
The SV can be set arbitrarily, but it is 1300 hr -1.
More than 10,000 hr -1, more than 100,000 hr -1
Even with the above settings, an excellent moisture removal rate can be obtained in the present invention.

【0019】温度条件は室温とするが、多少の加温や冷
却を除外するという意味ではなく、実質的に室温条件下
に行えばよい。
Although the temperature condition is room temperature, it does not mean that some heating or cooling is excluded, and the temperature condition may be substantially room temperature.

【0020】本発明によれば、アンモニア中の水分含有
率を定量限界である5ppb 以下にまで除去することがで
きる。この場合、そこまでのシビアな水分低減を要求さ
れない用途には、目標水分率以下となる限りにおいて、
流量を多くしたり、充填量を減少したりすることができ
る。
According to the present invention, it is possible to remove the water content of ammonia to 5 ppb or less, which is the quantitative limit. In this case, for applications that do not require severe moisture reduction up to that point, as long as it is below the target moisture content,
The flow rate can be increased or the filling amount can be decreased.

【0021】〈作用〉本発明においては、アンモニアと
は全く反応せず、水分のみを吸収しうるBaOを必須と
するものを用い、水分をBa(OH)2 として捕捉する
ようにしている。このようにして生じた水酸化物は固体
であり、かつBaOとH2 OとからのBa(OH)2
の反応は非可逆的反応である。そのため、水分を除去さ
れたアンモニア中で水分が再放出されることがなく、ま
た反応物質や副生成物質により汚染されることもなく、
水分除去後のアンモニアを再汚染するおそれがない。
<Action> In the present invention, a substance which essentially does not react with ammonia and can absorb only moisture is used, and the moisture is captured as Ba (OH) 2 . The hydroxide thus produced is solid and the reaction of BaO and H 2 O to Ba (OH) 2 is an irreversible reaction. Therefore, water is not re-released in ammonia from which water has been removed, and it is not contaminated by a reaction substance or a by-product.
There is no risk of recontamination of ammonia after removing water.

【0022】このように本発明に従ってアンモニアをB
aO単体またはBaOを主とする混合物と接触させるだ
けで(しかも室温条件下で)、アンモニア中の水分は極
限にまで低減される上、SVを高く設定してもそのすぐ
れた水分除去作用が維持されるという利点もある。
Thus, according to the present invention, ammonia is added to B
Moisture in ammonia is reduced to the utmost limit only by contacting with aO alone or a mixture mainly composed of BaO (and at room temperature), and its excellent water removing action is maintained even if SV is set high. There is also the advantage of being done.

【0023】[0023]

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。
The present invention will be further described with reference to the following examples.

【0024】〈装置の構造〉図1は精製器(1) の正面図
であり、一部を断面図で示してある。図2は図1の精製
器(1) を組み込んだ水分除去装置のフロー図である。
<Apparatus Structure> FIG. 1 is a front view of the purifier (1), and a part thereof is shown in a sectional view. FIG. 2 is a flow chart of a water removing device incorporating the purifier (1) of FIG.

【0025】図1中、(1) は精製器であって、カラム(1
a)、プレフィルタ(1b)、メインフィルタ(1c)、充填物(1
d)、継手部(1e), (1e)からなる。
In FIG. 1, (1) is a purifier, which is a column (1
a), pre-filter (1b), main filter (1c), packing (1
d) consists of joints (1e) and (1e).

【0026】図2中、(2) はアンモニア源としてのアン
モニアボンベ、(3) はアンモニアラインである。(4)
は、詳細は省略してあるが、アンモニア中の水分の分析
ラインである。
In FIG. 2, (2) is an ammonia cylinder as an ammonia source, and (3) is an ammonia line. (Four)
Is a moisture analysis line for ammonia, although details are omitted.

【0027】〈水分の測定〉装置出口アンモニア中水分
濃度の測定は、水分をカーバイドによりアセチレンに変
換し、そのアセチレンをGC−MSにて検出することに
より行った。定量限界は5ppb である。
<Measurement of Water Content> The water content of ammonia at the outlet of the apparatus was measured by converting water content into acetylene with carbide and detecting the acetylene by GC-MS. The limit of quantification is 5 ppb.

【0028】〈アンモニア中の水分の除去〉 実施例1 ステンレス鋼(SUS316)でできたカラム(1a)に充
填剤(1d)としての粉体状のBaOを充填した図1の精製
器(1) に、水分濃度が2ppm であるアンモニアを通して
BaOと接触させた。条件は下記の通りとした。 ・アンモニア流量 60 ml/min ・入口水分濃度 2 ppm ・カラム呼び径 1/4 inch ・充填高さ 2 mm ・充填物、充填量 BaO粉末 (0.052g) ・SV 120,000 hr-1 ・LV 6.73 cm/sec ・温度 室温 ・出口水分濃度 5 ppb 以下
<Removal of Water in Ammonia> Example 1 A column (1a) made of stainless steel (SUS316) was packed with powdered BaO as a packing material (1d), and the purifier (1) shown in FIG. Then, ammonia having a water concentration of 2 ppm was contacted with BaO. The conditions were as follows.・ Ammonia flow rate 60 ml / min ・ Inlet water concentration 2 ppm ・ Column nominal diameter 1/4 inch ・ Packing height 2 mm ・ Packing material, packing amount BaO powder (0.052 g) ・ SV 120,000 hr -1・ LV 6.73 cm / sec ・ Temperature room temperature ・ Outlet water concentration 5 ppb or less

【0029】実施例2 下記の条件を採用したほかは実施例1を繰り返した。 ・アンモニア流量 550 ml/min ・入口水分濃度 2 ppm ・カラム呼び径 3/8 inch ・充填高さ 6 mm ・充填物、充填量 BaO粉末 (0.481g) ・SV 120,000 hr-1 ・LV 20.2 cm/sec ・温度 室温 ・出口水分濃度 5 ppb 以下Example 2 Example 1 was repeated except that the following conditions were adopted.・ Ammonia flow rate 550 ml / min ・ Inlet water concentration 2 ppm ・ Column nominal diameter 3/8 inch ・ Packing height 6 mm ・ Packing material and packing amount BaO powder (0.481 g) ・ SV 120,000 hr -1・ LV 20.2 cm / sec ・ Temperature room temperature ・ Outlet water concentration 5 ppb or less

【0030】実施例3 水分除去剤として顆粒状に造粒したBaO−CaO混合
物(BaO:50モル%(73.2 wt%)、CaO:50モル
%(26.8 wt%))を用い、下記の条件を採用したほかは実
施例1を繰り返した。 ・アンモニア流量 60 ml/min ・入口水分濃度 1 ppm ・カラム呼び径 3/8 inch ・充填高さ 7 mm ・充填物、充填量 BaO−CaO混合物 (0.266g) ・SV 11,300 hr-1 ・LV 2.20 cm/sec ・温度 室温 ・出口水分濃度 5 ppb 以下
Example 3 Using a BaO-CaO mixture (BaO: 50 mol% (73.2 wt%), CaO: 50 mol% (26.8 wt%)) granulated into granules as a water removing agent, the following conditions were used. Example 1 was repeated except that it was adopted.・ Ammonia flow rate 60 ml / min ・ Inlet water concentration 1 ppm ・ Column nominal diameter 3/8 inch ・ Packing height 7 mm ・ Packing material, packing amount BaO-CaO mixture (0.266 g) ・ SV 11,300 hr -1・ LV 2.20 cm / sec ・ Temperature room temperature ・ Outlet water concentration 5 ppb or less

【0031】比較例1〜3 水分除去剤として、CaO粒子(比較例1)、モレキュ
ラーシーブスMS−3A(比較例2)、モレキュラーシ
ーブスMS−13X(比較例3)を用い、後述の表2の
条件を採用したほかは実施例1を繰り返した。
Comparative Examples 1 to 3 As the water removing agent, CaO particles (Comparative Example 1), Molecular Sieves MS-3A (Comparative Example 2) and Molecular Sieves MS-13X (Comparative Example 3) were used. Example 1 was repeated except that the conditions were adopted.

【0032】〈条件および結果〉実施例1〜3の条件お
よび結果を表1に示す。また比較例1〜3の条件および
結果を表2に示す。
<Conditions and Results> Table 1 shows the conditions and results of Examples 1 to 3. Table 2 shows the conditions and results of Comparative Examples 1 to 3.

【0033】[0033]

【表1】 実施例1 実施例2 実施例3 充填物種類 BaO BaO BaO+CaO 充填物重量 (g) 0.052 0.481 0.266 カラム呼び径 (inch) 1/4 3/8 3/8 充填高さ (mm) 2 6 7 NH3 流量 (ml/min) 60 550 60 SV (hr-1) 120000 120000 11300 LV (cm/sec) 6.73 20.2 2.20 温度(℃) 室温 室温 室温 入口水分濃度 (ppm) 2 2 1 出口水分濃度 (ppb) <5 <5 <5 破過時間 (hr) 64 64 535 水分除去量 (mg) 0.370 3.394 1.55 水分除去率 (mg/g) 7.12 7.06 5.8 [Table 1] Example 1 Example 2 Example 3 Packing type BaO BaO BaO + CaO Packing weight (g) 0.052 0.481 0.266 Column nominal diameter (inch) 1/4 3/8 3/8 Packing height (mm) 2 6 7 NH 3 flow rate (ml / min) 60 550 60 SV (hr -1 ) 120000 120000 11300 LV (cm / sec) 6.73 20.2 2.20 Temperature (℃) Room temperature Room temperature Room temperature Inlet water concentration (ppm) 2 2 1 Outlet water concentration (ppb) ) <5 <5 <5 Breakthrough time (hr) 64 64 535 Moisture removal (mg) 0.370 3.394 1.55 Moisture removal rate (mg / g) 7.12 7.06 5.8

【0034】[0034]

【表2】 比較例1 比較例2 比較例3 充填物種類 CaO MS-3A MS-13X 充填物重量 (g) 0.1593 0.0914 0.0992 カラム呼び径 (inch) 1/4 1/4 1/4 充填高さ (mm) 10 10 10 NH3 流量 (ml/min) 60 60 60 SV (hr-1) 24300 24300 24300 LV (cm/sec) 6.73 6.73 6.73 温度(℃) 室温 室温 室温 入口水分濃度 (ppm) 1 1 1 出口水分濃度 (ppb) <5 <5 <5 破過時間 (hr) 112 41.5 24.5 水分除去量 (mg) 0.370 3.394 0.0668 水分除去率 (mg/g) 2.03 1.29 0.676 [Table 2] Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Packing type CaO MS-3A MS-13X Packing material weight (g) 0.1593 0.0914 0.0992 Nominal column diameter (inch) 1/4 1/4 1/4 Packing height (mm) 10 10 10 NH 3 Flow rate (ml / min) 60 60 60 SV (hr -1 ) 24300 24300 24300 LV (cm / sec) 6.73 6.73 6.73 Temperature (℃) Room temperature Room temperature Room temperature Inlet water concentration (ppm) 1 1 1 Outlet water concentration (ppb) <5 <5 <5 Breakthrough time (hr) 112 41.5 24.5 Moisture removal (mg) 0.370 3.394 0.0668 Moisture removal rate (mg / g) 2.03 1.29 0.676

【0035】〈解析〉表1と表2との対比からも明らか
なように、水分除去率については、実施例においては6
〜7mg/g充填物程度かその前後であるのに対し、比較例
においては2mg/g充填物程度かそれ以下であり、実施例
の場合の水分除去率が格段に大きいことがわかる。ま
た、SVについては、実施例1〜2のように120,000 hr
-1と大きくしても、水分除去率に変動のないことがわか
る。
<Analysis> As is clear from the comparison between Table 1 and Table 2, the water removal rate was 6 in the example.
It is about 7 mg / g filling or around, whereas it is about 2 mg / g filling or less in Comparative Example, and it can be seen that the water removal rate in the case of Example is remarkably large. Regarding SV, as in Examples 1 and 2, 120,000 hr
It can be seen that there is no change in the water removal rate even if it is increased to -1 .

【0036】実施例4 ステンレス鋼でできたオートクレーブの内部を水分濃度
1ppb 以下の精製窒素でガス置換してから、粉体状のB
aOを少量投入した後、水分既知濃度の液化アンモニア
を充填し、30分間撹拌後、液相部からサイフォン管で
気化器へ導入し、水分測定を行った。条件および結果は
下記の通りであった。 ・アンモニア体積(液体) 300 ml ・水分濃度(ガス換算値) 1 ppm ・充填物、充填量 BaO粉末 (1.0g) ・温度 室温 ・出口水分濃度(ガス換算値) 5 ppb 以下
Example 4 The inside of an autoclave made of stainless steel was purged with purified nitrogen having a water concentration of 1 ppb or less, and then powdered B
After a small amount of aO was charged, liquefied ammonia having a known water content was filled, and after stirring for 30 minutes, the liquid phase portion was introduced into a vaporizer with a siphon tube, and water content was measured. The conditions and results were as follows.・ Ammonia volume (liquid) 300 ml ・ Moisture concentration (gas conversion value) 1 ppm ・ Packing material, filling amount BaO powder (1.0 g) ・ Temperature room temperature ・ Outlet water concentration (gas conversion value) 5 ppb or less

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、室温条件下においても
アンモニア中の水分を極限にまで(定量限界である5pp
b 以下にまで)低減させることができ、しかも空間速度
(SV)を大きくすることができかつ水分除去率(単位
重量当りの充填物に対する水分の除去量)がすぐれてい
る。またアンモニア中で水分が再放出されることがな
く、またアンモニアとの反応物質、副生成物質により水
分除去後のアンモニアを再汚染するおそれがない。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the water content in ammonia is kept to the limit (the quantitative limit of 5 pp even under room temperature conditions).
b) and space velocity (SV) can be increased, and the water removal rate (amount of water removed from the filling material per unit weight) is excellent. In addition, water is not re-released in ammonia, and there is no risk of re-contamination of ammonia after water removal by a reaction material with ammonia and a by-product.

【0038】従って、BaO単体またはBaOを主とす
る混合物を充填したカラムとフィルタメディアとを備え
た精製器をアンモニアラインに取り付けるだけで、より
高性能な半導体製品を効率良く作り出すことができる。
また、大流量対応の大型精製器を通過させたアンモニア
をクリーンなタンクで貯蔵すれば、工場規模の流量でも
高純度アンモニアの安定な供給が可能となる。
Therefore, a higher-performance semiconductor product can be efficiently produced only by attaching a purifier equipped with a column filled with BaO alone or a mixture mainly containing BaO and a filter medium to the ammonia line.
In addition, if ammonia that has passed through a large-scale refiner compatible with a large flow rate is stored in a clean tank, it is possible to stably supply high-purity ammonia even at a factory-scale flow rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】精製器(1) の正面図であり、一部を断面図で示
してある。
FIG. 1 is a front view of a purifier (1), a part of which is shown in a sectional view.

【図2】図1の精製器(1) を組み込んだ水分除去装置の
フロー図である。
FIG. 2 is a flow chart of a water removal device incorporating the purifier (1) of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) …精製器、(1a)…カラム、(1b)…プレフィルタ、(1
c)…メインフィルタ、(1d)…充填物、(1e)…継手部、
(2) …アンモニア源、(3) …アンモニアライン、(4) …
分析ライン
(1) ... Purifier, (1a) ... Column, (1b) ... Prefilter, (1
c) ... main filter, (1d) ... filling material, (1e) ... joint part,
(2)… Ammonia source, (3)… Ammonia line, (4)…
Analysis line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】微量の水分を含むアンモニアを、実質的に
室温条件下に、BaO単体またはBaOを主とする混合
物と接触させることを特徴とするアンモニア中の水分の
除去方法。
1. A method for removing water from ammonia, which comprises contacting ammonia containing a trace amount of water with BaO alone or a mixture mainly containing BaO under substantially room temperature conditions.
【請求項2】BaO単体またはBaOを主とする混合物
を充填したカラムとフィルタメディアとを備えた精製器
を、アンモニアラインに設置してなるアンモニア中の水
分の除去装置。
2. A device for removing water in ammonia, comprising a purifier equipped with a column filled with BaO alone or a mixture mainly containing BaO and a filter medium, which is installed in an ammonia line.
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