JPS63194719A

JPS63194719A - 気体洗浄器

Info

Publication number: JPS63194719A
Application number: JP62021940A
Authority: JP
Inventors: ヒラセ・イクオ; デニ・ルフアン
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1988-08-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、気体から気体状成分を除去するための気体
洗浄器に関する。この気体状成分には、シラン（ＳｉＨ
４）およびフォスフイア　（Ｐｉ（３）のような無機水
素化物、Ｆ２およびＣ１２のようなハロゲン、ＨＦ５お
よびＢＣｌ３のような無機ハロゲン化物、５ｉｘＣＩｙ
Ｈｚのような無機水素添加ハロゲン化物、弗化水素（Ｈ
Ｆ）、ＳＯ２およびＨ２Ｓのような酸性化合物、並びに
ＮＨ３のようなアルカリ性化合物が包含される。

上述したような気体は、半導体工業の進展と共に、近年
多く使用されるようになシ、これら気体の製造充填装置
からの排出気体に含まれるばかシでなく、エツチング装
置および化学蒸着装置からの排出気体にも含まれる。こ
れら気体の多くは、毒性を有しまたは可燃性であシ、周
囲に解放する以前に１安全かつ効果的に除去されなけれ
ばならない。

普通の技術では、これら気体は、気体をアルカリ性、酸
性または酸化用の水浴液に接触させる洗浄器によって、
或いは酸化（燃焼）装置によって、除去される。除去す
べき気体状成分を高濃度で含有するが低い流量で流れる
気体、を処理するように設計された普通の洗浄器は、か
かる気体状成分を低濃度で含有するが高い流量で流れる
気体、を処理するには適しない。−逆のことも成立ち、
完全な除去は、期待できない。

第１図は、普通の装置の例を示す。処理すべき気体は、
洗浄塔２の中に取付けられたエゼクタ３の中に、管１全
通して導入される。エゼクタ３において、気体は、管４
を通して導入される清浄用液体によって引出され、かつ
これと混合し、エゼクタ３の下方部分が浸漬される洗浄
塔２の中の溜め５の中に、送出される。処理される気体
に含まれる気体状成分は、最初に、エゼクタ３の中での
混合圧よって、溜め５の中で上昇する際に、除去され、
さらに１洗浄塔２の頂部で噴霧管６から噴霧される清浄
用液体との接触によって、除去される。その後に、気体
は、管７を通って周囲に解放される。符号８および９は
、管４の中に取付けられた液体供給ポンプ、および噴霧
管６に達する管１０の中に取付けられた液体供給ポンプ
を示す。

符号１１は、洗浄塔２の中に取付けられた、ラシヒリン
グのようなフィルタを示す。符号１２Ｆｉ、液体排出管
を示す。

上述した装置で、洗浄塔の寸法および清浄用液体の供給
量は、処理すべき気体の蓋および除去すべき気体状成分
の濃度によって決定される。故に、この装置は、処理さ
れる気体が、装置の設計の基となった気体からかなシの
程度に異っている場合には、効果的にまたは経済的に気
体を処理できない、という欠点を有する。

この発明は、上述したような欠点のない改良された洗浄
器を提供する。この洗浄器は、頂部分に液体噴霧管を包
含し、底部分に溜めを包含し、さらに溜めの中の液体の
中に浸漬された下方部分を有するエゼクタを包含する洗
浄塔と、エゼクタの中に気体を供給するための管と、気
体を引出し清浄にするために、液体をエゼクタに供給す
るための管と、気体を清浄にするために、液体を噴霧管
に供給するための管と、それぞれの液体供給管の中に取
付けられるポンプと、一端で気体供給管から分岐し、他
端で洗浄塔の溜めの中の液体の中に開く分岐管とを備え
る。

上述の構成を備えたこの発明による装置で、処理すべき
気体が、これから除去すべき気体状成分を、低誕度で含
有する場合には、気体は、エゼクタに通されることなし
に、洗浄塔の溜めの中に貯威された液体の中に、分岐管
を通して供給される。

気体は、大量に処理される場合であっても、溜めの中の
液体の中を上昇する際にこれとの接触によって、さらに
１Ｊｊｔ霧管から噴霧さ五る液体との接触によって、気
体状成分を完全に除去される。故に、エゼクタに液体を
供給する必要はなく、これは、装置の運転経費を低減さ
せるに有効である。気体が、これから除去すべき気体状
成分を、高拠度で含有する場合には、気体を清浄用液体
によって引出しこれと混合きせる（またはこれによって
清浄にする〕エゼクタに１気体を送る付加の段階によっ
て、前記成分が完全に除去できる。すなわち、この発明
は、広範囲の問題の気体状成分を、単一の装置によって
処理できるという、大きな利点を有する。

さらに、普通の装置によって除去すべき気体状成分が、
シラン、フォスフインまたはアルシンである場合には、
この気体状成分の酸化生成物である固体物質が、エゼク
タの内側に接着して、気体流れ通路をふさぐ傾向が、存
する。この発明による装置の場合には、処理される気体
の流量が極めて低いかゼロのときに、溜めの中の液体が
、分岐管の中に引かれて、エゼクタの中に送られ、かく
してエゼクタの中に送られた液体が、エゼクタの内壁を
洗って、固体物質を除去する。

この場合に、分岐管の中の液体のレベルを、すなわち溜
めの中の液体のレベルを、適正に設定することが、重要
である。大量の気体が、分岐管を通って流れるときには
、圧力降下を低減させる仁とが、必要であ）、そのため
、分岐管の中の液体のレベルは、極めて高くてはならな
い。しかし、これが低過ぎると気体が、極めて低い割合
で分岐管を流過する場合でも、エゼクタへの液体の後ろ
向きの流れは、起らない。故に、分岐管の中の液体のレ
ベルは、かかる場合に液体を後ろ向きに流すことができ
るように、設定されなければならない。

第２図において、第１図で符号１−１２で示されたと同
じ構成要素は、同じ符号で示される。この発明を実施す
る図示の装置は、分岐管１３を特徴とし、これは、一端
で、気体送少管１から分岐し、他端で、洗浄塔２の溜め
５の中に貯蔵された液体の中に開く。

除去すべき気体状成分を低濃度で含有する、処理すべき
気体は、洗浄塔２の溜め５の中に貯蔵された、例えば苛
性ソーダ溶液のようなアルカリ性水溶液からなる清浄用
液体の中に、管ｌおよび分岐管１３を通って送られる。

分岐管１３は、十分に大きい内径を有し、処理される気
体は、アルカリ性溶液が管４からエゼクタ３の中に供給
されないときには何時でも、分岐管１３によって導入さ
れる。分岐管１３から供給される気体は、アルカリ性溶
液の中で上昇し、問題の気体状成分の一部を除去される
ようになる。その後に、気体は、洗浄塔２の内側を上昇
する際に、噴霧管６から噴霧されるアルカリ性溶液との
接触によって、清浄にされる。気体と液体の間の接触を
確実にするため、ラシヒリングのようなフィルタが、少
くとも洗浄塔２の一部分の中に敢付けられ、これによっ
て、除去すべき気体状成分は、完全に除去され、処理さ
れた気体は、排出管７を通って、安全に周囲に解放され
る。

除去すべき気体状成分を高濃度で含有する気体を処理す
るためには、ポンプ８が作動されて、アルカリ性溶液が
、管４を通ってエゼクタ３の中に送られる。管１を通し
て送られる気体は、アルカリ性溶液によって引出され、
かつこれと混合し、これによって、気体は、清浄にされ
、液体の中に浸漬されたエゼクタ３の下方部分から、溜
め５の中の液体の中に送られる。気体は、最初に、液体
との強制混合によって、問題の気体状成分の一部を除去
される。次いで、気体は、除去すべき気体状成分を低濃
度で含有する気体の場合と同様の処理を受け、除去すべ
き気体成分を完全に除去されるようになる。

処理すべき気体に含有される問題の気体状成分の濃度は
、分析器（図示なし）で測定され、ポンプ８は、この濃
度が予め定められた値を越えるときに、作動される。エ
ゼクタ３の中に導入されるアルカリ性溶液の量も、処理
すべき気体の量、および除去すべき気体状成分の、濃度
に従って、調節される。

得られる効果を損うことなしに、装置およびその作動を
簡単にするためには、分析器は、不要にできる。その場
合に、大量の気体が、ポンプ８を定常的に作動させるこ
とによって、処理でき、これによって気体の大半部分が
、分岐管１３を通って流れることができ、その小部分が
、エゼクタ３に流れる。

上述したように、この発明による装置は、分岐管１３だ
け（これは、新しいバルブを全く必要としない〕を設け
ることからなる極めて簡単な改良で画成され、しかも、
著しい効果を生じる。

前述した実施例の場合のように、アルカリ性水溶液（］
−１０チの濃度の）が、清浄用液体として採用される場
合に、選択すべき問題の気体は、水素化物、ハロゲン、
ハロゲン化物、水素添加ハロゲン化物および酸性気体を
包含する。Ｈ２ＳＯ４およびＨＣＩのような酸性水浴液
は、アルカリ性気体を除去するに適し、過マンガン酸カ
リウム（ＫＭｎＯ４）の水浴液は、水素化物気体を除去
するに適する。

例　　１１００　ｐｐｍの弗化水素（ＨＦ）を含有し、残余が窒
素である気体が、１ｔ／分の流量で、この発明を実施す
る装置の中に送られ、５％ＫＯＲ水溶液が、気体を引出
しかつこれと混合させ、次いで溜めの中の液体の中に流
入させるために、５ｔ／分の流量でエゼクタに送入され
た。洗浄塔は、２０ｃｒｎの直径、１３０ｃｒｎの高さ
および４０ｍの溜め深さを有するものであった。同じ水
浴液が、１６ｔ／分の割合で、ポンプおよび噴霧管によ
って噴霧された。この処理を受け、排出管から吐出され
た気体における、弗化水素の濃度は、２ｐｐｍまで低減
していた。

例　　２処理される気体の組成、並びにエゼクタおよび噴き管に
送出される清浄用液体の１に類、濃度および流量は、例
１と同じであった。処理のため、３００ｔ／分の割合で
送られる気体が、エゼクタへのＸｔ１分および分岐管へ
の２９９ｔ／分に分割された。例１と同じ処理ののちに
、処理された気体における弗化水素の濃度は、ｌｐｐｍ
に低減していた。

例　　３２．５００　ｐｐｍのシラン（ＳｉＨ４）を含有し、残
余が窒素である気体が、３００ｔ／分の割合で送られ、
これが、エゼクタへのｘｔｙ分と、分岐管への２９９１
７分に分割された。気体は、９．５％ＫＯＨの水溶液で
、例１と同じ方法で処理された。処理ののちの気体の中
のシランの濃度は、２０ｐｐｍＫ低減していた。

例　　４エゼクタの内壁に、５ｉ０２粉末が被覆された。

気体は、エゼクタの中に流入できず、次いで９．５％Ｋ
ＯＨの水溶液が、榴めから後ろ向きに流れ、これＫよっ
て、５１０２粉末は、完全に洗い去られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の技術による気体洗浄器の例を示す。第
２図は、この発明の１実施例による気体洗浄器を示す。図面において、１は気体供給管、２は洗浄塔、３はエゼ
クタ、４はエゼクタへの液体供給管、５は溜め、６は噴
霧管、８および９は液体供給管に取付けられたポンプ、
１０は噴霧管への液体供給管、１３は分岐管を示す。Ｆｉｇ、１Ｆｉｇ、２

Claims

【特許請求の範囲】

無機水素化物および無機ハロゲン化物を包含する気体状
成分を、気体から除去するための気体洗浄器において、
頂部分に液体噴霧管を包含し、底部分に溜めを包含し、
さらに溜めの中の液体の中に浸漬された下方部分を有す
るエゼクタを包含する洗浄塔と、エゼクタの中に気体を
供給するための管と、気体を引出し清浄にするために、
液体をエゼクタに供給するための管と、気体を清浄にす
るために、液体を噴霧管に供給するための管と、それぞ
れの液体供給管の中に取付けられるポンプと、一端で気
体供給管から分岐し、他端で洗浄塔の溜めの中の液体の
中に開く分岐管とを備えること、を特徴とする気体洗浄
器。