KR0126123B1 - Process for cleaning harmful gas - Google Patents

Process for cleaning harmful gas

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KR0126123B1
KR0126123B1 KR1019920023903A KR920023903A KR0126123B1 KR 0126123 B1 KR0126123 B1 KR 0126123B1 KR 1019920023903 A KR1019920023903 A KR 1019920023903A KR 920023903 A KR920023903 A KR 920023903A KR 0126123 B1 KR0126123 B1 KR 0126123B1
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도시야 하다게야마
다까시 시마다
게이이찌 이와다
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야마자끼 료이찌
니혼 파이오닉스 가부시끼가이샤
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Abstract

염소, 염화수소, 디클로로실란, 4염화규소, 3염화인, 3불화염소, 3염화붕소, 3불화붕소, 6불화텅스텐, 4불화규소, 불소, 불화수소 및 브롬화수소등의 유해할로겐화물 가스를, 산화아연, 산화알루미늄 및 알칼리 화합물로 구성된 정화제와 접촉시켜 상기 할로겐화물을 제거하는 유해가스의 정화방법이 개시되어 있다.Harmful halogenated gases such as chlorine, hydrogen chloride, dichlorosilane, silicon tetrachloride, phosphorus trichloride, chlorine trifluoride, boron trichloride, boron trifluoride, tungsten hexafluoride, silicon tetrafluoride, fluorine, hydrogen fluoride and hydrogen bromide, A method of purifying a noxious gas for removing the halide by contacting with a purifying agent composed of zinc oxide, aluminum oxide and an alkali compound is disclosed.

이 방법은 반도체 제조공정으로부터 배출되는 가스나 가스봄베로부터 갑자기 누출되는 가스등에 함유되는 가스형 할로겐화물을 신속하고 효율적으로 제거하는 점에서 극히 유효하다.This method is extremely effective in quickly and efficiently removing gaseous halides contained in a gas discharged from a semiconductor manufacturing process or a gas suddenly leaking from a gas cylinder.

Description

유해가스의 정화방법Hazardous Gas Purification Method

제1도는 유해가스의 정화방법을 나타내는 플로우 시이트.1 is a flow sheet showing a method for purifying harmful gas.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 정화통,2 : 가스봄베,1: septic tank, 2: gas cylinder,

3 : 봄베박스,4 : 블로워,3: bomb box, 4: blower,

5 : 환기통.5: ventilation.

본 발명은 유해가스의 정화방법에 관하여, 좀더 상세하게는 디클로로실란, 염화수소, 6불화염소등 반도체 제조공정등에서 사용되는 할로겐화물계의 유해가스의 정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying a noxious gas, and more particularly, to a method for purifying a noxious gas of a halide type used in a semiconductor manufacturing process such as dichlorosilane, hydrogen chloride, and chlorine hexafluoride.

근년에 반도체 공업이나 광전자공업의 발전화 함께 염화수소, 디클로로실란, 3불화염소, 6불화텅스텐등 할로겐화물 가스의 종류 및 사용량이 증가하고 있다.In recent years, with the development of the semiconductor industry and the optoelectronics industry, the types and amounts of halide gases such as hydrogen chloride, dichlorosilane, chlorine trifluoride and tungsten hexafluoride have increased.

이들 가스는 실리콘 반도체나 화합물 반도체 제조공업등에 있어서, 결정성 실리콘, 무정형 실리콘 또는 산화 실리콘막의 생성에 사용되거나, 또는 에칭가스로서 불가결한 물질이나 이들 모두 독성이 높고 인체 및 환경에 악영향을 미치므로 이들 독성가스를 함유하는 가스는 반도체 제조공정등에 사용후 대기에 방출되기 앞서 유해성분을 제거할 필요가 있다.These gases are used in the production of crystalline silicon, amorphous silicon, or silicon oxide films in silicon semiconductors, compound semiconductor manufacturing industries, or the like, or materials indispensable as etching gases, both of which are highly toxic and adversely affect the human body and the environment. Gases containing toxic gases need to be removed before being released into the atmosphere after use in semiconductor manufacturing processes.

또한, 4불화탄소, 과불화프로판, 6불화유황등 가수분해성이나 비교적 독성이 적은 가스도 반도체 제조공정에서 실리콘막이나 산화실리콘막등의 건조 에칭에 사용되고 있으나, 에칭 공정을 거쳐 배출되는 가스중에는 이들 가수와 전술한 막성분과의 반응이나 가스의 분해에 의해 4불화규소나 불소등의 유해성분을 생성하기 때문에 공정으로부터의 가스배출시에 충분한 주의가 필요하다.In addition, hydrolyzable and relatively less toxic gases such as carbon tetrafluoride, propane fluoride, and sulfur hexafluoride are also used for dry etching of silicon films and silicon oxide films in semiconductor manufacturing processes. Due to the reaction between the water and the aforementioned membrane components or the decomposition of the gas, harmful components such as silicon tetrafluoride or fluorine are generated, and sufficient care must be taken when discharging the gas from the process.

한편, 이들 유해가스는 아래에 나타내는 바와 같이 통상은 용적이 0.1-47L의 가스봄베에 순수한 가스 또는 질소등으로 희석한 상태로 충전하여 시판된다.On the other hand, these harmful gases are usually marketed by filling in a volume of 0.1-47L gas cylinder diluted with pure gas or nitrogen as shown below.

(시판가스 충전봄베의 예)(Example of commercial gas filling cylinder)

이들 봄메의 사용시에는, 가스가 누출된 경우에 직접 외부의 공기를 오염시키는 것을 방지하기 위해 통상은 봄베박스로 불리는 환기통에 접속된 봄베 수납기내에 수납된 상태로 반도체 공정등에의 가스의 공급 배관에 접속한 상태로 사용된다.In the use of these bombes, gas supply piping to a semiconductor process or the like is stored in a cylinder receiver connected to a ventilation box commonly referred to as a cylinder box in order to prevent direct contamination of external air in case of gas leakage. Used while connected to.

그러나, 봄베 박스내에 수납되어 있어도 갑작스런 사고등에 의해, 예를들면 5-10분 정도의 단시간에 봄베가 비게되는 급속한 누출이 발생하는 위험에 처하면 이런 사고에 대처하는 철저한 대책이 강력히 요망되고 있다.However, even when stored in a cylinder box, a thorough measure to cope with such an accident is strongly desired if a sudden accident or the like causes a rapid leak of emptying the cylinder in a short time of, for example, 5-10 minutes.

종래에 가스중에 함유되는 염화수소, 디클로로실란, 3불화붕소등의 할로겐화물 가스를 제거하는 수단으로서 스크러버로 흡수분해시키는 습식법과, 알카리 성분을 활성탄등의 다공질 담체에 함침시킨 정화제, 소오다석회를 유효성분으로 하는 정화제등을 충전한 충전통에 이들 유체가스를 흘려 정화하는 건식방법이 알려져 있다.As a means for removing halide gases such as hydrogen chloride, dichlorosilane, and boron trifluoride, which are conventionally contained in the gas, a wet method of absorbing and decomposing with a scrubber, a purifier in which an alkali component is impregnated into a porous carrier such as activated carbon, and soda lime are effective. BACKGROUND OF THE INVENTION A dry method of purifying by flowing these fluid gases into a filling container filled with a purifying agent or the like as a component is known.

그러나, 습식법은 일반적으로 후처리에 곤란성이 있고, 장치의 보수 비용을 필요로 하는 결점이 있다.However, the wet method is generally disadvantageous in post-treatment and requires a maintenance cost of the apparatus.

한편 건식법으로서 활성탄등의 다공질 담체에 수산화나트륨, 수산화칼륨등을 함침시킨 정화제나 소오다석회를 사용한 것은 제거속도 및 제거용량이 충분하지 않으면 유해가스 농도가 높거나 급속하게 누출되는 긴급할때에는 신속하게 처리할 수 없게 되는 문제점이 있다.On the other hand, as a dry method, the use of a purifier or soda lime impregnated with a porous carrier such as activated carbon with sodium hydroxide or potassium hydroxide is used quickly in case of an emergency when the removal rate and removal capacity are insufficient and the concentration of harmful gas is high or rapidly leaks. There is a problem that can not be processed.

또한, 활성탄을 담체로 하는 정화제는 불소등 반응성이 극히 높은 가스에서는 발화성 물질을 발생하거나 하여 화재의 위험성이 있다. 또한, 소오다 석회는 조해성을 갖고 있고, 처리가스중에 함유되어 있는 수분에 따라 정화통의 폐쇄가 일어나거나 또는 염화수소나 디클로로실란등의 염화물 가스를 유통시킨 경우에는 조해성이 현저한 염화칼슘이 생성하므로 정화에 적당한 가스의 종류가 제한되는 문제가 있다.In addition, a purifier using activated carbon as a carrier may cause a fire by generating a ignitable substance in an extremely reactive gas such as fluorine. In addition, soda lime is deliquescent and suitable for purification because calcium chloride, which is markedly deliquestable, is formed when the purification vessel is closed or chlorine gas such as hydrogen chloride or dichlorosilane is circulated depending on the moisture contained in the processing gas. There is a problem that the type of gas is limited.

따라서, 유해가스의 처리속도 및 처리용량이 크고, 봄베의 이상등에 농도는 비교적 낮으나 대량의 가스가 누출되는 긴급시뿐아니라, 통상 반도체 제조공정으로부터 배출되는 농도가 높은 가스등에 대해서도 제거성능이 우수하고, 정화시에 화제등의 위험성이 없으며 또한 조해에 의한 정화통의 폐쇄가 발생할 우려가 없는 정화방법의 출현이 요망되어 왔다.Therefore, the processing speed and processing capacity of the harmful gas is large, and the concentration is relatively low due to the abnormality of the bomb. In addition, there has been a demand for the emergence of a purification method in which there is no danger of fire, etc. at the time of purification, and there is no possibility of closing of the container due to seawater.

본 발명자들은 이들 문제점을 해결하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 산화아연, 산화알루미늄 및 알칼리 화합물을 함유하는 정화제를 사용함으로써, 여러가지 상태에서의 유해가스들을 효율이 좋게 그리고 안전하게 제거할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명을 완성했다.The present inventors have diligently researched to solve these problems, and have found that by using a purifying agent containing zinc oxide, aluminum oxide and alkali compounds, it is possible to efficiently and safely remove harmful gases in various states. The present invention has been completed.

즉, 본 발명은 유해성분으로서 할로겐화물 가스를 함유하는 가스를 산화아연, 산화알루미늄 및 알칼리 화합물로 구성되는 정화제와 접촉시켜, 유해성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 유해가스의 정화방법이다.That is, the present invention is a method for purifying a noxious gas, wherein a gas containing a halide gas as a noxious component is contacted with a purifying agent composed of zinc oxide, aluminum oxide and an alkali compound to remove noxious components.

본 발명은 공기, 질소 및 수소등에 함유되는 염소, 염화수소, 디클로로실란, 4염화규소, 3염화인, 4불화염소, 3염화붕소, 3불화붕소, 6불화텅스텐, 4불화규소, 불소, 불화수소, 브롬화수소등 할로겐화물계의 유해가스를 좋은 효율로 제조할 수 있다.In the present invention, chlorine, hydrogen chloride, dichlorosilane, silicon tetrachloride, phosphorus trichloride, chlorine tetrafluoride, boron trichloride, boron trifluoride, tungsten hexafluoride, silicon tetrafluoride, fluorine, hydrogen fluoride contained in air, nitrogen and hydrogen Halogen-based harmful gases such as hydrogen bromide and the like can be produced with good efficiency.

특히 전기한 바와 같은 봄베로부터 급격히 유출되는 유해가스에 의해 오염된 가스(통상은 공기)의 신속한 정화(저농도, 대용량)뿐 아니라 반도체 공정으로부터 배출되는 일반적으로 농도가 높은 유해가스(고농도, 일정량)등 종래의 방법으로는 정화가 곤란했던 조건에서도 우수한 효과가 얻어진다.In particular, not only the rapid purification (low concentration, large capacity) of the gas (usually air) polluted by the harmful gas rapidly discharged from the bomb as described above, but also the generally high concentration of harmful gas (high concentration, certain amount) discharged from the semiconductor process, etc. Excellent effects are obtained even under conditions in which the conventional method is difficult to purify.

본 발명에서 사용되는 정화제는 산화아연, 산화알루미늄 및 알칼리 화합물을 주성분으로 하는 것이다.The purifying agent used in the present invention is composed mainly of zinc oxide, aluminum oxide and an alkali compound.

산화아연으로서는 시판중인 것을 적당히 선택해도 좋고, 소성등에 의해 산화아연으로 변화될 수 있는 탄산아연, 염기성 탄산아연, 수산화 아연 및 유기산 아연등의 선구물질을 사용해도 좋다.As the zinc oxide, a commercially available one may be appropriately selected, or precursors such as zinc carbonate, basic zinc carbonate, zinc hydroxide and zinc organic acid, which may be changed to zinc oxide by firing, may be used.

또한, 산화알류미늄은 통상은 알루미나 수화물이 사용되는데, 예를 들면 시판중인 알루미나졸 또는 이것을 분말화한 고농도 알루미나 등이 적합하다.As the aluminum oxide, alumina hydrate is usually used. For example, commercially available alumina sol or a high concentration alumina powdered thereof is suitable.

알칼리 화합물로서는 리튬, 나트륨, 칼륨등의 알칼리금속, 마그네슘, 칼슘등의 알칼리 토금속 및 암모늄의 수산화물, 탄산염 및 초산염등이다. 이들중에서도 탄산칼륨, 중탄산칼륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 수산화나트륨, 수산화암모늄 및 이들의 혼합물이 바람직하다.Alkali compounds are alkali metals such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metals such as magnesium and calcium and hydroxides, carbonates and acetates of ammonium. Among these, potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, ammonium hydroxide and mixtures thereof are preferable.

산화아연에 대한 산화알루미늄 및 알칼리 화합물의 량은 원자수 비율로 아연 1원자에 대하여 통상은 알루미늄 0.02-0.06원자, 바람직하게는 0.05-0.60원자이며, 알칼리 화합물의 량은 통상은 알칼리 금속 또는 암모니늄기로 0.02-0.70원자, 바람직하게는 0.05-0.50원자이다.The amount of aluminum oxide and alkali compound with respect to zinc oxide is usually 0.02-0.06 atoms of aluminum, preferably 0.05-0.60 atoms with respect to 1 atom of zinc in atomic number ratio, and the amount of alkali compounds is usually alkali metal or ammonium 0.02-0.70 atoms, preferably 0.05-0.50 atoms.

또한, 아연 이외의 금속 성분으로서 동, 크롬, 철, 니켈, 코발트등이 소량 함유되어 있어도 좋다.Moreover, copper, chromium, iron, nickel, cobalt, etc. may be contained in small quantities as metal components other than zinc.

정화제를 제조하는데는 여러가지 방법이 있으나, 예를 들면 아연의 산화물 또는 산화물의 선구 물질과 알루미나졸 및 알칼리 화합물의 혼합물에 물을 가하여 혼합하거나 또는 그 선구물질과 알루미나졸에 물을 가하여 얻은 케이크를 건조한 것을 그대로 정화제로 사용해도 좋고 또는 성형체로 사용해도 좋다.There are various methods for preparing the purifying agent, but for example, a mixture obtained by adding water to a mixture of an oxide of zinc or a precursor of an oxide and an alumina sol and an alkali compound, or drying the cake obtained by adding water to the precursor and alumina sol is dried. May be used as a purifying agent as it is or as a molded product.

정화제를 유해가스의 정화통등에 충전하여 사용하는 경우에는 펠릿상등으로 성형하여 사용하는 것이 바람직하다.In the case of using a purifying agent in a purifying container of a noxious gas or the like, it is preferable to mold and use a pellet.

성형법에는 여러가지 방법이 있는데 예를들면 상기에서 얻어진 혼합물의 케이크를 압출 성형하여 얻어진 펠릿을 건조하는 방법, 케이크를 건조한 후 분쇄하고 여기에 흑연등의 윤활제를 첨가, 혼합한 것을 타정 성형하는 방법, 또는 케이크를 조립기등을 사용하여 과립상으로 하는 방법등이 있다.There are various methods for molding, for example, a method of drying the pellets obtained by extrusion molding the cake of the mixture obtained above, a method of tableting molding the cake after drying and pulverizing, and adding and mixing a lubricant such as graphite thereto, or There is a method of granulating the cake using a granulator or the like.

이들중에서 가공성 및 형상, 크기 선택의 용이성 면에서 압출성형에 의해 펠릿상으로 하는 것이 일반적으로 편리하며, 펠릿은 라운딩 머신을 사용하여 그 선단을 둥근형으로 하는 것이 좋다.Among them, it is generally convenient to form pellets by extrusion molding in terms of processability, shape, and size selection, and the pellets are preferably rounded at the tip using a rounding machine.

성형체의 크기 및 형상에는 특별한 제한은 없으나 구형, 원주형, 원통형등을 대표적으로 들수 있다.There is no particular limitation on the size and shape of the molded body, but spherical, cylindrical, cylindrical, etc. may be representatively mentioned.

그 크기는 구형이면 직경 0.5-10mm, 원주형이면 직경0.5-10mm, 높이 2-20mm정도이고, 입상등의 부정형이 것이면 체의 눈금으로 0.84-5.66mm정도 범위의 것이 사용된다.Its size is 0.5-10mm in diameter for spherical shape, 0.5-10mm in diameter for cylindrical shape, and 2-20mm for height. If it is indefinite shape such as granular shape, the scale of 0.84-5.66mm is used as the scale of sieve.

성형체의 밀도는 통상은 0.5-3.0g/ml, 바람직하게는 0.7-2.5g/ml범위이다.The density of the molded body is usually in the range of 0.5-3.0 g / ml, preferably 0.7-2.5 g / ml.

본 발명에서 밀도란 성형체(입자)의 무게를 성형체의 기하학적 체적으로 나눈것을 말한다.In the present invention, the density refers to the weight of the molded body (particles) divided by the geometrical volume of the molded body.

또한, 성형체를 정화통에 충전한 경우의 밀도는 0.4-2.0g/ml 바람직하게는 0.5-1.5g/ml정도이다.In addition, the density in the case where the molded article is filled in the clarification container is 0.4-2.0 g / ml, Preferably it is about 0.5-1.5 g / ml.

본 발명에 있어서 정화제는 고정상으로 사용되는 외에, 이동상, 유동상으로 사용하는 것도 가능하다.In the present invention, the purifying agent can be used in a mobile phase or a fluidized phase, in addition to being used as a fixed phase.

통상 정화제는 정화통내에 충전되고 할로겐화물 가스를 함유하는 가스는 이 정화통내에 흘려지고 정화제와 접속시켜 유해성분인 할로겐화물이 제거된다.Usually, the purifying agent is filled in the purifying container, and the gas containing the halide gas flows into the purifying container and is connected to the purifying agent to remove the harmful halides.

본 발명의 정화방법이 적용되는 처리대상 가스중에 함유되는 할로겐화물 가스의 농도 및 유속에는 특별한 제한은 없으나, 일반적으로 농도가 높으면 유속을 적게하는 것이 좋다.There is no particular restriction on the concentration and flow rate of the halide gas contained in the treatment target gas to which the purifying method of the present invention is applied, but in general, when the concentration is high, the flow rate may be reduced.

제거가능한 유해가스의 농도는 통상은 1% 이하이나, 유량이 적은 경우에는 고농도의 할로겐가스의 처리도 가능하다.The concentration of the harmful gas that can be removed is usually 1% or less. However, when the flow rate is small, a high concentration of halogen gas can be treated.

정화통은 유해가스농도, 처리대상 가스의 량등에 따라 설계되나, 유해가스 농도가 0.1% 이하와 같은 비교적 저농도에서는 공간선속도(LV)는 0.3-1.5m/sec, 유해가스 농도가 0.1-1% 정도에서는 LV는 0.05-0.3m/sec, 유해가스 농도 1% 이상인 고농도에서 LV는 0.05m/sec 이하의 범위로 설계하는 것이 좋다. 따라서, 예를들면 유해가스가 가스봄베로부터 급속히 누출하여 다량의 공기등으로 희석되는 경우에는 LV는 0.3-1.5m/sec, 공정으로부터 정상적으로 배출되는 농도가 높은 유해가스인 경우에는 0.05-0.3m/sec가 일반적인 기준으로 된다.The septic tank is designed according to the concentration of harmful gas and the amount of gas to be treated, but at relatively low concentrations such as the concentration of harmful gas is 0.1% or less, the linear linear velocity (LV) is 0.3-1.5m / sec and the concentration of harmful gas is 0.1-1%. In terms of accuracy, it is recommended to design the LV in the range of 0.05m / sec or less at high concentrations of 0.05-0.3m / sec and harmful gas concentration of 1% or more. Thus, for example, LV is 0.3-1.5 m / sec when noxious gas leaks rapidly from the gas cylinder and is diluted with a large amount of air. sec is the general standard.

접촉온도는 통상은 0-90℃, 바람직하게는 상온(10-50℃)로 조작되고 특히 가열이나 냉각을 필요로 하지 않는다.The contact temperature is usually operated at 0-90 ° C., preferably at room temperature (10-50 ° C.) and does not require heating or cooling in particular.

또한 접촉개시후는 반응열에 의해 유해가스의 농도에 따라 온도가 약간 상승하는 것도 있으나, 활성탄등의 가연물을 사용하지 않기 때문에 발화등의 위험성은 없다.In addition, after the start of contact, the temperature may increase slightly depending on the concentration of the harmful gas due to the heat of reaction, but there is no risk of ignition because no combustibles such as activated carbon are used.

접촉시의 압력은 통상은 상압이나, 감압 내지 1kg/cm2G와 같은 가압하에 조작하는 것도 가능하다.The pressure at the time of contact is usually normal pressure, but can also be operated under pressure such as reduced pressure to 1 kg / cm 2 G.

본 발명의 방법이 적용되는 유해가스의 습도에는 특별한 제한은 없고 건조상태 또는 습윤상태여도 결로를 발생하지 않은 정도이면 좋고 정화제의 조해나 능력저하를 일으킬 염려는 없다.There is no particular limitation on the humidity of the harmful gas to which the method of the present invention is applied, and even if it is in a dry state or a wet state, as long as it does not cause condensation, there is no fear of causing dissolution or deterioration of the purifying agent.

또한, 공기중의 탄산가스등에 의해 악영향을 주는것도 아니다.It also does not adversely affect the carbon dioxide gas in the air.

본 발명에서, 예를 들면 봄베박스내에서의 유해가스의 급격한 누출을 상정하는 경우는, 제1도의 플로우 시이트에 나타난 바와 같이 정화통(1)을 가스봄베(2)가 수납된 봄베박스(3)내의 공기를 연속적으로 흡인 환기하기 위한 블로워(4)에 접속된 환기통(5)에 개재된 상태로 되어 있다.In the present invention, for example, when a sudden leakage of noxious gas in the cylinder box is assumed, as shown in the flow sheet of FIG. 1, the purification tank 1 is a cylinder box 3 in which the gas cylinder 2 is housed. It is in the state interposed in the ventilation cylinder 5 connected to the blower 4 for continuous suction ventilation of the air inside.

이러한 설비에는 유해가스의 급속한 누출이 생겨도 공기와 혼합하여 그 농도가 1% 이하로 희석되는데 충분한 블로워가 설치되어 있는 것이 통상이다.Such equipment is usually provided with a blower sufficient to mix with air and dilute its concentration to 1% or less even if a rapid leakage of harmful gas occurs.

구체적으로는 환기용량이 5-200m3/min정도의 블로워가 설치되어 있는 것이 일반적이며, 예를들면 전술한 표에 나타난 시판중인 가스봄베가 5-10분만에 통이 비어 버리는 누출이 발생한 경우의 공기중 등의 유해가스의 함유량은, 50-1000ppm정도인 것으로 생각된다.Specifically, a blower with a ventilation capacity of about 5-200 m 3 / min is generally installed. The content of harmful gases such as air is considered to be about 50-1000 ppm.

정화통내의 정화제의 충전길이는 가스의 유량 및 유해가스의 농도등에 따라 달라 일관적으로 특정지울수는 없으나 실용상 통상은 50-500mm정도로 되고 정화통의 내경은 통내를 흐르는 가스의 LV가 0.3-1.5m/sec 정도되는 크기로 설계된다.The length of purifying agent in the septic tank depends on the flow rate of the gas and the concentration of toxic gas, so it can't be erased consistently, but it is usually about 50-500mm in practical use, and the inner diameter of the septic tank is 0.3-1.5m / It is designed to be about the size of sec.

일반적으로는 이들은 충전층의 압력손실, 가스의 접촉 효율 및 유해가스의 농도등에 따라 정해진다.Generally these are determined by the pressure loss of the packed bed, the contact efficiency of the gas and the concentration of the noxious gas.

본 발명의 유해가스의 정화방법에 따르면, 비교적 고농도에서 대량의 염화수소, 디클로로실란, 6불화텅스텐, 3불화염소등의 할로겐화물계의 유해가스를 좋은 효율로 그리고 매우 신속하게 제거할 수 있으므로, 반도체 제조공정등에서 배출되는 고농도의 유해가스의 정화에 우수한 효과가 얻어질뿐 아니라, 예컨데, 가스봄베로부터 급속히 누출하는 등의 긴급시에서의 대량의 유해가스의 정화에 대해서도 우수한 효과가 얻어진다.According to the method for purifying the noxious gas of the present invention, it is possible to remove a large amount of noxious gases such as hydrogen chloride, dichlorosilane, tungsten hexafluoride and chlorine trifluoride at a relatively high concentration with good efficiency and very quickly. Not only an excellent effect is obtained for the purification of the high concentration of harmful gases discharged from the process and the like, but also an excellent effect is also obtained for the purification of a large amount of harmful gases in an emergency such as rapid leakage from a gas cylinder.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 좀더 상세히 설명하겠으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[실시예1-13]Example 1-13

염기성 탄상아염 500g, 고농도 알루미나(촉매화성(주)제품, 카탈로이드 AP) 52.4g(Zn의 1원자에 대하여 Al이 0.16원자), 무수탄산칼륨 30.2g(Zn의 1원자에 대하여 K가 0.10원자)를 소형니이더에 넣어 3분간 혼합한 후, 물 280g을 넣어 1시간 혼합 반죽했다. 이 케이크를 소형 압출기에 의해 1.9의 노즐판으로 압출하여 얻은 펠릿을 라운딩 머신으로 둥글게 하고, 110℃에서 2시간 건조했다. 이것을 로에 넣어 350℃에서 1시간 소성하여 밀도 1.14g/ml의 정화제를 얻었다.500 g of basic carbonaceous acid salt, high concentration of alumina (catalyst AP, Cataloid AP) 52.4 g (Al is 0.16 atom for 1 atom of Zn), anhydrous potassium carbonate 30.2 g (K is 0.10 for 1 atom of Zn) Atom) was put in a small kneader and mixed for 3 minutes, and then 280 g of water was mixed and kneaded for 1 hour. This cake is made by mini extruder 1.9 The pellet obtained by extruding with the nozzle plate of was rounded by a rounding machine, and dried at 110 degreeC for 2 hours. This was put into a furnace and calcined at 350 ° C for 1 hour to obtain a purifying agent having a density of 1.14 g / ml.

이 정화제를 사용하여 우선 봄베로부터 유해가스가 급속하게 누출하는 경우와 같은 농도는 비교적 낮으나, 대량의 유해가스를 감안하여 정화실험을 했다.Using this purifier, the concentration was relatively low, as in the case of rapid leakage of harmful gas from the bomb, but the purification experiment was carried out in consideration of the large amount of harmful gas.

정화제 28.4ml(충전밀도 0.98g/ml)를 내경 19mm, 길이 200mm의 석영 유리제의 정화통에 충전하고 여기에 각종 할로겐화물 가스를 1000ppm 함유하는 질소를 20℃, 상압하에 10.22L/min(LV=60cm/sec)의 유량으로 유통시켰다.A 28.4 ml purifier (0.98 g / ml) was charged into a quartz glass purifier with an internal diameter of 19 mm and a length of 200 mm, containing 10 ppm of nitrogen containing 1000 ppm of various halide gases and 10.22 L / min under normal pressure (LV = 60 cm). / sec) flow rate.

파괴의 검지(break through point)는 정화통의 출구가스의 일부를 채취하여 염화물용 또는 불화물용 검지관(가스텍사 제품)을 사용하여 측정했다.The break through point was measured using a detection tube for chloride or fluoride (manufactured by GASTECH Co., Ltd.) by extracting a part of the outlet gas of the septic tank.

결과를 제1표에 나타낸다.The results are shown in the first table.

[제1표][Table 1]

[실시예 14-26][Example 14-26]

그다음, 반도체 공정으로부터 배출되는 고농도, 일정량의 유해가스를 유해가스를 상정하여 정화실험을 했다.Next, a high concentration and a certain amount of harmful gas discharged from the semiconductor process was assumed to be a harmful gas and the purification experiment was carried out.

각종 할로겐화물 가스를 1vol% 함유하는 질소에 대하여 각각 실시예 1과 같은 정화통을 준비하고 20℃, 상압하에 850ml/min(LV=1cm/sec)의 유량으로 유통시키고 실시예 1-13과 같이 하여 파괴까지의 시간을 측정했다.Purification tanks as in Example 1 were prepared for nitrogen containing 1 vol% of various halide gases, respectively, and flowed at a flow rate of 850 ml / min (LV = 1 cm / sec) at 20 ° C. and atmospheric pressure, and was carried out as in Examples 1-13. The time to destruction was measured.

결과를 제 2 표에 나타낸다.The results are shown in the second table.

[제2표][Table 2]

[비교예1-8]Comparative Example 1-8

담체로 활성탄을 사용하고, 여기에 수산화나트륨 40wt% 함침시켜 120℃에서 함수율 10wt%까지 건조시킨 정화제와, 다른 하나는 활성탄에 수산화칼륨을 50wt% 함침시킨 정화제를 사용하여 실시예에서와 같이하여 염화수소 및 디클로로실란의 제거실험을 했다.Activated carbon was used as a carrier, which was impregnated with 40 wt% of sodium hydroxide and dried at 120 ° C. to 10 wt%, and the other was hydrogen chloride as in the examples, using a purifier impregnated with 50 wt% of potassium hydroxide. And dichlorosilane removal experiments.

전자를 비교예 1-4, 후자를 비교예 5-8로 하여 결과를 제 3 표에 나타낸다.The former is shown as Comparative Example 1-4 and the latter as Comparative Example 5-8, and the results are shown in Table 3.

[제3표][Table 3]

Claims (8)

유해성분으로된 할로겐화물 가스를 함유하는 가스를 산화아연, 산화알루미늄 및 알칼리 화합물로 구성된 정화제와 접촉시켜 유해성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 유해가스의 정화방법.A method for purifying a noxious gas, characterized by removing a noxious component by contacting a gas containing a halide gas as a noxious component with a purifier composed of zinc oxide, aluminum oxide and an alkali compound. 제1항에 있어서, 할로겐화물 가스가 염소, 염화수소, 디클로로실란, 4염화규소, 3염화인, 3불화염소, 3염화붕소, 3불화붕소, 6불화텅스텐, 4불화규소, 불소, 불화수소 및 브롬화 수소 가운데 어느하나 이상인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the halide gas is chlorine, hydrogen chloride, dichlorosilane, silicon tetrachloride, phosphorus trichloride, chlorine trifluoride, boron trichloride, boron trifluoride, tungsten hexafluoride, silicon tetrafluoride, fluorine, hydrogen fluoride and Method for purifying harmful gas which is at least one of hydrogen bromide. 제1항에 있어서, 알칼리 화합물이 탄산칼륨, 중탄산칼륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 수산화나트륨 및 수산화암모늄 가운데 어느 하나 이상인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the alkali compound is any one or more of potassium carbonate, potassium bicarbonate, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide and ammonium hydroxide. 제1항에 있어서, 산화아연에 대한 산화알루미늄 및 알칼리 화합물의 혼합비율이 아연 1원자에 대해 알루미늄 0.02-0.60원자, 알카리 금속 또는 암모늄기를 1원자로 하여 0.02-0.70원자인 유해가스의 정화방법.The method for purifying a toxic gas according to claim 1, wherein the mixing ratio of aluminum oxide and alkali compound to zinc oxide is 0.02-0.60 atoms with respect to 1 atom of zinc and 0.02-0.70 atoms with alkali metal or ammonium group as 1 atom. 제1항에 있어서, 산화알루미늄이 알루미나 수화물인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the aluminum oxide is alumina hydrate. 제1항에 있어서, 유해가스가 반도체 공정으로부터 배출되는 것인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the noxious gas is discharged from the semiconductor process. 제1항에 있어서, 유해가스가 가스봄베로부터 누출되어 공기로 희석된 것인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the noxious gas leaks from the gas cylinder and is diluted with air. 제1항에 있어서, 유해가스의 농도가 50-100용량%인 유해가스의 정화방법.The method of claim 1, wherein the concentration of the noxious gas is 50-100% by volume.
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