JPH1119472A - 三弗化窒素の除害方法および除害装置 - Google Patents
三弗化窒素の除害方法および除害装置Info
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- JPH1119472A JPH1119472A JP9178568A JP17856897A JPH1119472A JP H1119472 A JPH1119472 A JP H1119472A JP 9178568 A JP9178568 A JP 9178568A JP 17856897 A JP17856897 A JP 17856897A JP H1119472 A JPH1119472 A JP H1119472A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＦ３を安全、かつ効率的に処理する
方法。 【解決手段】 三弗化窒素を含む排ガスと還元性ガス
とを触媒の存在下で反応させ三弗化窒素を除害する方法
において、該排ガス中の三弗化窒素の濃度が目標濃度以
下であることを判定し、もし目標濃度を越えていた場合
には該排ガスが該還元性ガスと混合されるより上流側で
該排ガスに不活性ガスを追加供給し、三弗化窒素濃度を
目標濃度以下にすること、およびこれを除害する装置。
方法。 【解決手段】 三弗化窒素を含む排ガスと還元性ガス
とを触媒の存在下で反応させ三弗化窒素を除害する方法
において、該排ガス中の三弗化窒素の濃度が目標濃度以
下であることを判定し、もし目標濃度を越えていた場合
には該排ガスが該還元性ガスと混合されるより上流側で
該排ガスに不活性ガスを追加供給し、三弗化窒素濃度を
目標濃度以下にすること、およびこれを除害する装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、三弗化窒素ガス
（以下、ＮＦ３と称す）の除害方法および除害装置に関
する。
（以下、ＮＦ３と称す）の除害方法および除害装置に関
する。
【０００２】
【従来技術】現在、地球環境に悪影響をもたらすフロン
やＣＯ２などに対して規制が行われていることは周知で
あり、ＮＦ３も自然界ではなかなか分解しない物質であ
る。ＮＦ３ガスは、近年、半導体製造に於いてクリーニ
ングガスとして多量に使用されている。しかし、毒性が
あることから、排ガス中に残存するＮＦ３を除去する必
要がある。
やＣＯ２などに対して規制が行われていることは周知で
あり、ＮＦ３も自然界ではなかなか分解しない物質であ
る。ＮＦ３ガスは、近年、半導体製造に於いてクリーニ
ングガスとして多量に使用されている。しかし、毒性が
あることから、排ガス中に残存するＮＦ３を除去する必
要がある。
【０００３】上記問題を解決する方法に、高温下で活性
炭を充填したカラムにＮＦ３を含む排ガスを通気する方
法（特開昭６２−２３７９２９号公報）が知られてい
る。しかしながら、この方法では、地球温暖化の原因の
一つとも言われるＣＦ４を放出する結果となる。
炭を充填したカラムにＮＦ３を含む排ガスを通気する方
法（特開昭６２−２３７９２９号公報）が知られてい
る。しかしながら、この方法では、地球温暖化の原因の
一つとも言われるＣＦ４を放出する結果となる。
【０００４】また、金属酸化物と反応させて除害する方
法（特開平３−１８１３１６号公報）も知られている
が、これも約５００℃の高温下で反応を行うことに加
え、ＮＯ ｘを生成するという問題がある。さらに、金属
酸化物は反応によって金属弗化物となりＮＦ３除害能力
を失うので、定期的な金属弗化物の取り出しと金属酸化
物の充填が必要となり、ランニングコストが高くなると
いう欠点がある。
法（特開平３−１８１３１６号公報）も知られている
が、これも約５００℃の高温下で反応を行うことに加
え、ＮＯ ｘを生成するという問題がある。さらに、金属
酸化物は反応によって金属弗化物となりＮＦ３除害能力
を失うので、定期的な金属弗化物の取り出しと金属酸化
物の充填が必要となり、ランニングコストが高くなると
いう欠点がある。
【０００５】さらに、高温下でガス状の弗化物を生成す
るような金属を充填したカラムにＮＦ３を通気する方法
（特開昭６１−２０４０２５号公報）も知られている
が、これによって生成されるガス状の弗化物の２次処理
設備において金属酸化物微粒子が生成し、その処理が必
要になるという欠点がある。
るような金属を充填したカラムにＮＦ３を通気する方法
（特開昭６１−２０４０２５号公報）も知られている
が、これによって生成されるガス状の弗化物の２次処理
設備において金属酸化物微粒子が生成し、その処理が必
要になるという欠点がある。
【０００６】以上の除害方法では除害装置に充填した除
害剤の交換または補充が必要で、そのためにランニング
コストが高くなるという共通の欠点があった。これに対
し、ＮＦ３を触媒の存在下還元性ガスと反応させて除害
する方法が知られており、触媒交換の頻度は前記除害剤
の交換頻度に比べてはるかに低いという利点がある。特
開平２−３０３５２４号公報には、還元性ガスとして水
素を用いる方法が開示されている。ＮＦ３と水素との反
応で生成した弗化物の２次処理方法としては、アルカリ
洗浄が挙げられている。
害剤の交換または補充が必要で、そのためにランニング
コストが高くなるという共通の欠点があった。これに対
し、ＮＦ３を触媒の存在下還元性ガスと反応させて除害
する方法が知られており、触媒交換の頻度は前記除害剤
の交換頻度に比べてはるかに低いという利点がある。特
開平２−３０３５２４号公報には、還元性ガスとして水
素を用いる方法が開示されている。ＮＦ３と水素との反
応で生成した弗化物の２次処理方法としては、アルカリ
洗浄が挙げられている。
【０００７】特開平８−１３１７７４号公報には、還元
性ガスとして炭化水素を用いる方法が、特開平３−６５
２１９号公報には塩化水素を用いる方法が開示されてい
る。ＮＦ３と水素とは広い範囲で爆発性混合物を形成す
ることが知られており、還元性ガスとして水素を用いて
ＮＦ３を除害する場合には、いかに安全を確保するかが
重要である。また、水素以外の還元性ガスを用いる場合
でも同様であり、ＮＦ３と還元性ガスとを安全に反応さ
せることが必要である。
性ガスとして炭化水素を用いる方法が、特開平３−６５
２１９号公報には塩化水素を用いる方法が開示されてい
る。ＮＦ３と水素とは広い範囲で爆発性混合物を形成す
ることが知られており、還元性ガスとして水素を用いて
ＮＦ３を除害する場合には、いかに安全を確保するかが
重要である。また、水素以外の還元性ガスを用いる場合
でも同様であり、ＮＦ３と還元性ガスとを安全に反応さ
せることが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＮＦ３を安
全、かつ効率的に処理する方法を提供することを目的と
したものである。
全、かつ効率的に処理する方法を提供することを目的と
したものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の欠点を改良し工業的実施の可能な方法について鋭意検
討した結果、ＮＦ３と還元性ガスとが爆発性混合物を形
成するのを防止できる除害方法および除害装置を見出し
たものである。
の欠点を改良し工業的実施の可能な方法について鋭意検
討した結果、ＮＦ３と還元性ガスとが爆発性混合物を形
成するのを防止できる除害方法および除害装置を見出し
たものである。
【００１０】即ち、本発明は三弗化窒素を含む排ガスと
還元性ガスとを触媒の存在下で反応させ三弗化窒素を除
害する方法において、該排ガス中の三弗化窒素の濃度が
目標濃度以下であることを判定し、もし目標濃度を越え
ていた場合には該排ガスが該還元性ガスと混合されるよ
り上流側で該排ガスに不活性ガスを追加供給し、三弗化
窒素濃度を目標濃度以下にすることを特徴とする三弗化
窒素の除害方法である。
還元性ガスとを触媒の存在下で反応させ三弗化窒素を除
害する方法において、該排ガス中の三弗化窒素の濃度が
目標濃度以下であることを判定し、もし目標濃度を越え
ていた場合には該排ガスが該還元性ガスと混合されるよ
り上流側で該排ガスに不活性ガスを追加供給し、三弗化
窒素濃度を目標濃度以下にすることを特徴とする三弗化
窒素の除害方法である。
【００１１】また、本発明は三弗化窒素濃度計６、三弗
化窒素を含む排ガスの流量測定装置７、三弗化窒素濃度
をあらかじめ設定された目標濃度と比較し、三弗化窒素
濃度が目標値より高い場合に必要な追加不活性ガス量を
計算する演算装置１３、追加の希釈用不活性ガスを供給
するための流量制御装置１５、還元性ガスを供給するた
めの流量制御装置１８、三弗化窒素と還元性ガスを反応
させるための三弗化窒素還元反応器９、および該三弗化
窒素還元反応器９中で生成する弗素化合物を排ガスから
除去するための弗素化合物処理装置１１からなる三弗化
窒素の除害装置である。
化窒素を含む排ガスの流量測定装置７、三弗化窒素濃度
をあらかじめ設定された目標濃度と比較し、三弗化窒素
濃度が目標値より高い場合に必要な追加不活性ガス量を
計算する演算装置１３、追加の希釈用不活性ガスを供給
するための流量制御装置１５、還元性ガスを供給するた
めの流量制御装置１８、三弗化窒素と還元性ガスを反応
させるための三弗化窒素還元反応器９、および該三弗化
窒素還元反応器９中で生成する弗素化合物を排ガスから
除去するための弗素化合物処理装置１１からなる三弗化
窒素の除害装置である。
【００１２】さらに、本発明は三弗化窒素を含む排ガス
の流量測定装置７、該流量測定装置７で測定された排ガ
ス流量と三弗化窒素還元反応器９に供給される三弗化窒
素の絶対量とから三弗化窒素濃度を計算し、計算で得ら
れた三弗化窒素濃度が目標濃度を越えていた場合に必要
な追加不活性ガス量を計算するための演算装置１３、追
加の希釈用不活性ガスを供給するための流量制御装置１
５、還元性ガスを供給するための流量制御装置１８、三
弗化窒素と還元性ガスを反応させるための三弗化窒素還
元反応器９、および該三弗化窒素還元反応器９中で生成
する弗素化合物を排ガスから除去するための弗素化合物
処理装置からなる三弗化窒素の除害装置である。
の流量測定装置７、該流量測定装置７で測定された排ガ
ス流量と三弗化窒素還元反応器９に供給される三弗化窒
素の絶対量とから三弗化窒素濃度を計算し、計算で得ら
れた三弗化窒素濃度が目標濃度を越えていた場合に必要
な追加不活性ガス量を計算するための演算装置１３、追
加の希釈用不活性ガスを供給するための流量制御装置１
５、還元性ガスを供給するための流量制御装置１８、三
弗化窒素と還元性ガスを反応させるための三弗化窒素還
元反応器９、および該三弗化窒素還元反応器９中で生成
する弗素化合物を排ガスから除去するための弗素化合物
処理装置からなる三弗化窒素の除害装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の除害方法は超ＬＳＩエッチング装置からの
排ガス、ＣＶＤクリーニングガスの排ガスなど、ＮＦ３
を含むガスの除害に適用される。ＮＦ３を含むガスは還
元性ガスと反応し、除害される。
る。本発明の除害方法は超ＬＳＩエッチング装置からの
排ガス、ＣＶＤクリーニングガスの排ガスなど、ＮＦ３
を含むガスの除害に適用される。ＮＦ３を含むガスは還
元性ガスと反応し、除害される。
【００１４】本発明の還元性ガスとは水素、アンモニ
ア、炭化水素、塩化水素等、反応によりＮＦ３を還元・
分解することができるガスである。本発明を限定するも
のではないが、これらの還元性ガスとＮＦ３との主反応
は次の式で表現される。
ア、炭化水素、塩化水素等、反応によりＮＦ３を還元・
分解することができるガスである。本発明を限定するも
のではないが、これらの還元性ガスとＮＦ３との主反応
は次の式で表現される。
【００１５】２ＮＦ３＋３Ｈ２→Ｎ２＋６ＨＦ ＮＦ３＋ＮＨ３→Ｎ２＋３ＨＦ 〔（４ｍ＋ｎ）／３〕ＮＦ３＋ＣｍＨｎ→ｍＣＦ４＋
〔（４ｍ＋ｎ）／６）〕Ｎ２＋ｎＨＦ ２ＮＦ３＋６ＨＣｌ→Ｎ２＋６ＨＦ＋３Ｃｌ２ なかでも水素とアンモニアは反応の主生成物がＮ２とＨ
Ｆのみで後処理が容易なので、好ましい還元性ガスであ
る。ＮＦ３と炭化水素との反応ではＣＦ４が生成し、新
たな地球温暖化物質を排出するという問題がある。
〔（４ｍ＋ｎ）／６）〕Ｎ２＋ｎＨＦ ２ＮＦ３＋６ＨＣｌ→Ｎ２＋６ＨＦ＋３Ｃｌ２ なかでも水素とアンモニアは反応の主生成物がＮ２とＨ
Ｆのみで後処理が容易なので、好ましい還元性ガスであ
る。ＮＦ３と炭化水素との反応ではＣＦ４が生成し、新
たな地球温暖化物質を排出するという問題がある。
【００１６】本発明で用いられる触媒に特に制限はない
が、例えばＮａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔ
ｃ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属、酸化物、炭酸
塩、硫酸塩、弗化物等が挙げられる。中でもＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｕよりなる群から選ばれる元素を含有する
触媒が好ましい。これらのうち、酸化物等や炭酸塩を用
いた場合にはＮＦ３の還元・分解反応で生成する弗素化
合物によって触媒が弗素化されるため、触媒性能が経時
的に変化する。金属弗化物は弗素化による触媒性能の経
時変化がないので、好ましい触媒である。
が、例えばＮａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔ
ｃ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａ
ｇ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｔ、Ａｕ等の金属、酸化物、炭酸
塩、硫酸塩、弗化物等が挙げられる。中でもＦｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｕよりなる群から選ばれる元素を含有する
触媒が好ましい。これらのうち、酸化物等や炭酸塩を用
いた場合にはＮＦ３の還元・分解反応で生成する弗素化
合物によって触媒が弗素化されるため、触媒性能が経時
的に変化する。金属弗化物は弗素化による触媒性能の経
時変化がないので、好ましい触媒である。
【００１７】触媒の形状は球状、タブレット状、リング
状、破砕品（不定型）等、任意の形状を用いることがで
きる。また、アルミナ、チタニア、弗化アルミニウム、
弗化カルシウム等を担体として用い、そこに活性成分を
担持することも本願発明の範囲に含まれる。
状、破砕品（不定型）等、任意の形状を用いることがで
きる。また、アルミナ、チタニア、弗化アルミニウム、
弗化カルシウム等を担体として用い、そこに活性成分を
担持することも本願発明の範囲に含まれる。
【００１８】還元性ガスとＮＦ３との反応温度は還元性
ガスの種類や触媒によって異なるが、通常室温から６０
０℃の範囲で適宜選択される。なかでも１００〜４５０
℃、好ましくは１５０〜３００℃で反応させるのが良
い。反応温度が１００℃未満では工業的に許容される速
度で反応を進めることができないので好ましくない。ま
た、反応温度が４５０℃を越えると装置の耐熱性、耐食
性に問題が生じ、設備費が高くなるので好ましくない。
ガスの種類や触媒によって異なるが、通常室温から６０
０℃の範囲で適宜選択される。なかでも１００〜４５０
℃、好ましくは１５０〜３００℃で反応させるのが良
い。反応温度が１００℃未満では工業的に許容される速
度で反応を進めることができないので好ましくない。ま
た、反応温度が４５０℃を越えると装置の耐熱性、耐食
性に問題が生じ、設備費が高くなるので好ましくない。
【００１９】還元性ガスとＮＦ３との反応における安全
性の確保は特に重要である。これには還元性ガスとＮＦ
３が爆発性混合気体を形成しないようガス組成を制御す
ることも勿論であるが、反応に伴う発熱による反応器の
温度上昇が適切な範囲に抑えることが重要である。この
ため、ＮＦ３は還元性ガスと混合されるに先立って不活
性ガスで２容量％（以後、単に％で表示）以下、好まし
くは１．５％以下、さらに好ましくは１％以下に希釈す
る。希釈用の不活性ガスとしては通常窒素を用いる。
性の確保は特に重要である。これには還元性ガスとＮＦ
３が爆発性混合気体を形成しないようガス組成を制御す
ることも勿論であるが、反応に伴う発熱による反応器の
温度上昇が適切な範囲に抑えることが重要である。この
ため、ＮＦ３は還元性ガスと混合されるに先立って不活
性ガスで２容量％（以後、単に％で表示）以下、好まし
くは１．５％以下、さらに好ましくは１％以下に希釈す
る。希釈用の不活性ガスとしては通常窒素を用いる。
【００２０】ＮＦ３含有排ガス中のＮＦ３濃度は濃度計
を用いて直接測定しても良く、除害装置に供給される三
弗化窒素の絶対量と排ガス流量から計算しても良い。Ｎ
Ｆ３含有排ガスの発生源のひとつであるＣＶＤ装置にお
いては、該装置内に供給されるＮＦ３の量はあらかじめ
設定されていることが多い。ＣＶＤ装置から排出される
ＮＦ３の量は供給量からＣＶＤ装置内での消失量を差し
引いたものになるが、供給量を基準に希釈ガス量を決定
しておけば、ＣＶＤ装置の運転状態にかかわらず、ＮＦ
３含有排ガス中のＮＦ３濃度を所定の値以下に保つこと
ができる。多くの半導体製造設備では、ＣＶＤ装置出口
で希釈用不活性ガスを添加している。
を用いて直接測定しても良く、除害装置に供給される三
弗化窒素の絶対量と排ガス流量から計算しても良い。Ｎ
Ｆ３含有排ガスの発生源のひとつであるＣＶＤ装置にお
いては、該装置内に供給されるＮＦ３の量はあらかじめ
設定されていることが多い。ＣＶＤ装置から排出される
ＮＦ３の量は供給量からＣＶＤ装置内での消失量を差し
引いたものになるが、供給量を基準に希釈ガス量を決定
しておけば、ＣＶＤ装置の運転状態にかかわらず、ＮＦ
３含有排ガス中のＮＦ３濃度を所定の値以下に保つこと
ができる。多くの半導体製造設備では、ＣＶＤ装置出口
で希釈用不活性ガスを添加している。
【００２１】本発明の一つの実施態様ではＮＦ３含有排
ガスの流量を測定し、ＮＦ３除害装置に供給される三弗
化窒素の絶対量と測定された流量から三弗化窒素の濃度
を計算し、該三弗化窒素濃度が目標濃度以下であること
を判定し、もし目標濃度を越えていた場合には不活性ガ
スを追加供給してＮＦ３濃度を目標濃度以下にする。
ガスの流量を測定し、ＮＦ３除害装置に供給される三弗
化窒素の絶対量と測定された流量から三弗化窒素の濃度
を計算し、該三弗化窒素濃度が目標濃度以下であること
を判定し、もし目標濃度を越えていた場合には不活性ガ
スを追加供給してＮＦ３濃度を目標濃度以下にする。
【００２２】本発明による装置の例を図１により説明す
る。以下、不活性ガスとして窒素を用いるものとして説
明する。ＮＦ３排出装置１より排出されるＮＦ３含有排
ガスは希釈用不活性ガス供給口２を通して供給される希
釈用窒素ガスと混合され、ＮＦ３含有排ガス導入口３お
よび５を経由して本発明のＮＦ３除害装置２０に導かれ
る。途中、ＮＦ３以外の成分の除害装置４を経由しても
良く、また、該除害装置４は省略されても良い。
る。以下、不活性ガスとして窒素を用いるものとして説
明する。ＮＦ３排出装置１より排出されるＮＦ３含有排
ガスは希釈用不活性ガス供給口２を通して供給される希
釈用窒素ガスと混合され、ＮＦ３含有排ガス導入口３お
よび５を経由して本発明のＮＦ３除害装置２０に導かれ
る。途中、ＮＦ３以外の成分の除害装置４を経由しても
良く、また、該除害装置４は省略されても良い。
【００２３】ＮＦ３除害装置２０内においては、まずＮ
Ｆ３濃度計６でＮＦ３濃度が、流量測定装置７でＮＦ３
含有排ガス流量が測定される。濃度および流量の測定値
は演算装置１３に送られる。演算装置１３にはＮＦ３の
目標濃度が記憶されており、ＮＦ３濃度計６で測定され
たＮＦ３濃度が目標値以下であれば、不足分の窒素を追
加供給するための流量制御装置１５の設定値をゼロにす
る。測定されたＮＦ３濃度が目標値を越えていた場合
は、目標値との濃度差とＮＦ３含有排ガス流量から追加
供給窒素量を計算し、流量制御装置１５に設定値を出力
する。追加窒素は希釈用不活性ガス追加導入口１４から
供給され、流量制御装置１５、希釈用不活性ガス追加導
入口１６を経てＮＦ３含有排ガスに添加される。
Ｆ３濃度計６でＮＦ３濃度が、流量測定装置７でＮＦ３
含有排ガス流量が測定される。濃度および流量の測定値
は演算装置１３に送られる。演算装置１３にはＮＦ３の
目標濃度が記憶されており、ＮＦ３濃度計６で測定され
たＮＦ３濃度が目標値以下であれば、不足分の窒素を追
加供給するための流量制御装置１５の設定値をゼロにす
る。測定されたＮＦ３濃度が目標値を越えていた場合
は、目標値との濃度差とＮＦ３含有排ガス流量から追加
供給窒素量を計算し、流量制御装置１５に設定値を出力
する。追加窒素は希釈用不活性ガス追加導入口１４から
供給され、流量制御装置１５、希釈用不活性ガス追加導
入口１６を経てＮＦ３含有排ガスに添加される。
【００２４】還元性ガスは還元性ガス供給口１７から供
給され、流量制御装置１８、１９を経てＮＦ３含有排ガ
スに添加される。
給され、流量制御装置１８、１９を経てＮＦ３含有排ガ
スに添加される。
【００２５】ＮＦ３含有排ガスはＮＦ３含有排ガス導入
口８を通る間に前記追加供給窒素および還元性ガスと混
合され、ＮＦ３還元反応器９に供給される。ＮＦ３還元
反応器９では例えば、 ２ＮＦ３＋３Ｈ２→Ｎ２＋６ＨＦ ＮＦ３＋ＮＨ３→Ｎ２＋３ＨＦ なる反応でＮＦ３が分解・除害される。ＮＦ３を除害さ
れたガスは還元処理済ガス導入口１０を経て弗素化合物
処理装置１１に導かれる。弗素化合物処理装置１１では
ＮＦ３還元反応器９で生成した弗素化合物が吸着除去さ
れる。吸着処理を終了したガスは除害済ガス排出口１２
から排出され、そのまま、あるいは他の排ガス処理設備
を経て大気中に放出される。
口８を通る間に前記追加供給窒素および還元性ガスと混
合され、ＮＦ３還元反応器９に供給される。ＮＦ３還元
反応器９では例えば、 ２ＮＦ３＋３Ｈ２→Ｎ２＋６ＨＦ ＮＦ３＋ＮＨ３→Ｎ２＋３ＨＦ なる反応でＮＦ３が分解・除害される。ＮＦ３を除害さ
れたガスは還元処理済ガス導入口１０を経て弗素化合物
処理装置１１に導かれる。弗素化合物処理装置１１では
ＮＦ３還元反応器９で生成した弗素化合物が吸着除去さ
れる。吸着処理を終了したガスは除害済ガス排出口１２
から排出され、そのまま、あるいは他の排ガス処理設備
を経て大気中に放出される。
【００２６】本発明の別の実施態様において、ＮＦ３排
出装置１から排出されるＮＦ３の最大量が知られている
場合は、ＮＦ３濃度計６を設置せず、ＮＦ３の最大量と
流量測定装置７で測定されたＮＦ３含有排ガス流量から
ＮＦ３濃度を求めることもできる。
出装置１から排出されるＮＦ３の最大量が知られている
場合は、ＮＦ３濃度計６を設置せず、ＮＦ３の最大量と
流量測定装置７で測定されたＮＦ３含有排ガス流量から
ＮＦ３濃度を求めることもできる。
【００２７】本発明で使用する流量測定装置や流量制御
装置としては、質量流量センサーや質量流量コントロー
ラーなど、公知のものが使用できる。
装置としては、質量流量センサーや質量流量コントロー
ラーなど、公知のものが使用できる。
【００２８】還元性ガスとして水素を用いる場合、添加
される水素のＮＦ３に対するモル比は１．５〜１０、好
ましくは１．５〜５が好適である。モル比が１．５未満
ではＮＦ３の分解率が低くなり好ましくない。また、モ
ル比が１０を越えるとＮＦ３の分解率は上昇せず、可燃
性ガスである水素が多量に残留し好ましくない。また、
水素濃度が５％以下であれば、仮にＮＦ３との反応が起
こらず、水素がＮＦ３除害設備内で消費されずにそのま
ま大気中に放出されても爆発の恐れがないため、水素濃
度５％以下であることが好ましい。仮にＮＦ３濃度１．
５％、水素濃度５％とすると水素のＮＦ３に対するモル
比は３．３となり、前記の好ましいモル比の範囲に含ま
れる。
される水素のＮＦ３に対するモル比は１．５〜１０、好
ましくは１．５〜５が好適である。モル比が１．５未満
ではＮＦ３の分解率が低くなり好ましくない。また、モ
ル比が１０を越えるとＮＦ３の分解率は上昇せず、可燃
性ガスである水素が多量に残留し好ましくない。また、
水素濃度が５％以下であれば、仮にＮＦ３との反応が起
こらず、水素がＮＦ３除害設備内で消費されずにそのま
ま大気中に放出されても爆発の恐れがないため、水素濃
度５％以下であることが好ましい。仮にＮＦ３濃度１．
５％、水素濃度５％とすると水素のＮＦ３に対するモル
比は３．３となり、前記の好ましいモル比の範囲に含ま
れる。
【００２９】還元性ガスとしてアンモニアを用いる場
合、添加されるアンモニアの量はＮＦ ３に対するモル比
で１〜１０、好ましくは１〜４が好適である。モル比が
１未満ではＮＦ３の分解率が低くなり好ましくない。ま
た、モル比が１０を越えるとＮＦ３の分解率は上昇せ
ず、かえって残留アンモニアの処理対策が必要となり不
利である。
合、添加されるアンモニアの量はＮＦ ３に対するモル比
で１〜１０、好ましくは１〜４が好適である。モル比が
１未満ではＮＦ３の分解率が低くなり好ましくない。ま
た、モル比が１０を越えるとＮＦ３の分解率は上昇せ
ず、かえって残留アンモニアの処理対策が必要となり不
利である。
【００３０】反応の空間速度は１００〜１００，０００
ｈｒ−１、好ましくは５００〜５０，０００ｈｒ−１で
ある。
ｈｒ−１、好ましくは５００〜５０，０００ｈｒ−１で
ある。
【００３１】ＮＦ３と還元性ガスとの反応により、弗化
水素等の弗素化合物が生成する。この弗素化合物を除去
するための吸着剤として、アルカリ土類酸化物やソーダ
ライムのような塩基性酸化物、弗化ナトリウム、モレキ
ュラーシーブ、活性アルミナ等が使用される。これらの
吸着剤は安価であり、結果としてＮＦ３除害プロセスの
ランニングコストが低減される。また、スクラバーで処
理する方法に比べ、廃水処理にかかる手間を省くことが
できる。
水素等の弗素化合物が生成する。この弗素化合物を除去
するための吸着剤として、アルカリ土類酸化物やソーダ
ライムのような塩基性酸化物、弗化ナトリウム、モレキ
ュラーシーブ、活性アルミナ等が使用される。これらの
吸着剤は安価であり、結果としてＮＦ３除害プロセスの
ランニングコストが低減される。また、スクラバーで処
理する方法に比べ、廃水処理にかかる手間を省くことが
できる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ ニッケル３０重量％、弗化カルシウム７０重量％からな
る触媒を１〜２ｍｍに粉砕し、４０ｇを内径２０ｍｍの
流通式反応器に充填した。また、粒径１〜２ｍｍのソー
ダライムを内径２０ｍｍの流通式反応器に充填し、前記
触媒を充填した反応器の下流側に接続した。ＮＦ３１
％、水素５％、残部窒素からなるガスを空間速度（Ｓ
Ｖ）１２００ｈｒ−１で反応器に供給し、２５０℃で反
応させた。反応開始から１時間後と５時間後にソーダラ
イム充填反応器（吸着装置）出口の排ガスをガスクロマ
トグラフで分析したが、ＮＦ３は検出されなかった。ま
た、吸着装置出口の排ガスを水を入れたバブラーを通過
させ、水に溶解した成分の分析を行ったが、弗素化合物
は検出されなかった。
る。 実施例１ ニッケル３０重量％、弗化カルシウム７０重量％からな
る触媒を１〜２ｍｍに粉砕し、４０ｇを内径２０ｍｍの
流通式反応器に充填した。また、粒径１〜２ｍｍのソー
ダライムを内径２０ｍｍの流通式反応器に充填し、前記
触媒を充填した反応器の下流側に接続した。ＮＦ３１
％、水素５％、残部窒素からなるガスを空間速度（Ｓ
Ｖ）１２００ｈｒ−１で反応器に供給し、２５０℃で反
応させた。反応開始から１時間後と５時間後にソーダラ
イム充填反応器（吸着装置）出口の排ガスをガスクロマ
トグラフで分析したが、ＮＦ３は検出されなかった。ま
た、吸着装置出口の排ガスを水を入れたバブラーを通過
させ、水に溶解した成分の分析を行ったが、弗素化合物
は検出されなかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明のＮＦ３除害方法および除害装置
を用いることにより、ＣＶＤ装置内でのＮＦ３消費割合
の変化やＣＶＤ装置出口での希釈用不活性ガスの変動に
関わらず、ＮＦ３を還元性ガスと安全に反応させ、除害
することができる。また、還元反応で発生した弗素化合
物を吸着剤により除去することにより、除害装置のラン
ニングコストを低減することができる。
を用いることにより、ＣＶＤ装置内でのＮＦ３消費割合
の変化やＣＶＤ装置出口での希釈用不活性ガスの変動に
関わらず、ＮＦ３を還元性ガスと安全に反応させ、除害
することができる。また、還元反応で発生した弗素化合
物を吸着剤により除去することにより、除害装置のラン
ニングコストを低減することができる。
【００３４】
【図１】 除害装置の一例を示す構成図
１ ＮＦ３排出装置 ２ 希釈用不活性ガス供給導入口 ３ ＮＦ３含有排ガス導入口 ４ ＮＦ３以外の成分の除害装置 ５ ＮＦ３含有排ガス導入口 ６ ＮＦ３濃度計 ７ 流量測定装置 ８ ＮＦ３含有排ガス導入口 ９ ＮＦ３還元反応器 １０ 還元処理済ガス導入口 １１ 弗素化合物処理装置 １２ 除害済ガス排出口 １３ 演算装置 １４ 希釈用不活性ガス追加供給導入口 １５ 流量制御装置 １６ 希釈用不活性ガス追加供給導入口 １７ 還元性ガス供給口 １８ 流量制御装置 １９ 還元性ガス供給口 ２０ ＮＦ３除害装置
フロントページの続き (72)発明者 和知 浩子 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井東圧化学株式会社内
Claims (12)
- 【請求項１】 三弗化窒素を含む排ガスと還元性ガス
とを触媒の存在下で反応させ三弗化窒素を除害する方法
において、該排ガス中の三弗化窒素の濃度が目標濃度以
下であることを判定し、もし目標濃度を越えていた場合
には該排ガスが該還元性ガスと混合されるより上流側で
該排ガスに不活性ガスを追加供給し、三弗化窒素濃度を
目標濃度以下にすることを特徴とする三弗化窒素の除害
方法。 - 【請求項２】 三弗化窒素を含む排ガスの流量を測定
し、除害装置に供給する三弗化窒素の絶対量と測定され
た排ガスの流量から三弗化窒素濃度を計算し、該三弗化
窒素濃度が目標濃度以下であることを判定する請求項１
記載の三弗化窒素の除害方法。 - 【請求項３】 三弗化窒素の目標濃度が２容量％以下
である請求項１または２記載の三弗化窒素の除害方法。 - 【請求項４】 三弗化窒素の目標濃度が１．５容量％
以下である請求項１または２記載の三弗化窒素の除害方
法。 - 【請求項５】 三弗化窒素と還元性ガスとの反応で生
成した弗素化合物を吸着剤により除去する請求項１〜４
項のいずれか１項に記載の三弗化窒素の除害方法。 - 【請求項６】 還元性ガスが水素である請求項１〜５
のいずれか１項に記載の三弗化窒素の除害方法。 - 【請求項７】 還元性ガスがアンモニアである請求項
１〜５のいずれか１項に記載の三弗化窒素の除害方法。 - 【請求項８】 三弗化窒素と水素との反応を行うに当
たり、水素濃度を５容量％以下とする請求項６記載の三
弗化窒素の除害方法。 - 【請求項９】 触媒がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕよりな
る群から選ばれる元素を含有することを特徴とする請求
項１〜８のいずれか１項に記載の三弗化窒素の除害方
法。 - 【請求項１０】 三弗化窒素濃度計６、三弗化窒素を含
む排ガスの流量測定装置７、三弗化窒素濃度をあらかじ
め設定された目標濃度と比較し、三弗化窒素濃度が目標
値より高い場合に必要な追加不活性ガス量を計算する演
算装置１３、追加の希釈用不活性ガスを供給するための
流量制御装置１５、還元性ガスを供給するための流量制
御装置１８、三弗化窒素と還元性ガスを反応させるため
の三弗化窒素還元反応器９、および該三弗化窒素還元反
応器９中で生成する弗素化合物を排ガスから除去するた
めの弗素化合物処理装置１１からなる三弗化窒素の除害
装置。 - 【請求項１１】 三弗化窒素を含む排ガスの流量測定
装置７、該流量測定装置７で測定された排ガス流量と三
弗化窒素還元反応器９に供給される三弗化窒素の絶対量
とから三弗化窒素濃度を計算し、計算で得られた三弗化
窒素濃度が目標濃度を越えていた場合に必要な追加不活
性ガス量を計算するための演算装置１３、追加の希釈用
不活性ガスを供給するための流量制御装置１５、還元性
ガスを供給するための流量制御装置１８、三弗化窒素と
還元性ガスを反応させるための三弗化窒素還元反応器
９、および該三弗化窒素還元反応器９中で生成する弗素
化合物を排ガスから除去するための弗素化合物処理装置
からなる三弗化窒素の除害装置。 - 【請求項１２】 弗素化合物処理装置が吸着処理装置
である請求項１０または１１記載の三弗化窒素の除害装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9178568A JPH1119472A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 三弗化窒素の除害方法および除害装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9178568A JPH1119472A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 三弗化窒素の除害方法および除害装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1119472A true JPH1119472A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16050765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9178568A Pending JPH1119472A (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | 三弗化窒素の除害方法および除害装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1119472A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100963346B1 (ko) * | 2002-06-25 | 2010-06-14 | 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 | 질소불화물을 함유한 가스의 정화제 및 정화 방법 |
| RU2695611C1 (ru) * | 2018-10-05 | 2019-07-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Способ изменения концентрации взрывоопасной газовой среды на безопасную внутри контейнера |
| US11884816B2 (en) | 2020-02-17 | 2024-01-30 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Resin particle |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP9178568A patent/JPH1119472A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100963346B1 (ko) * | 2002-06-25 | 2010-06-14 | 니뽄파이오닉스가부시끼가이샤 | 질소불화물을 함유한 가스의 정화제 및 정화 방법 |
| RU2695611C1 (ru) * | 2018-10-05 | 2019-07-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Способ изменения концентрации взрывоопасной газовой среды на безопасную внутри контейнера |
| US11884816B2 (en) | 2020-02-17 | 2024-01-30 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Resin particle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050426 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |