KR20080077924A - 할로겐계 가스의 제해제 및 그것을 사용하는 할로겐계가스의 제해방법 - Google Patents

할로겐계 가스의 제해제 및 그것을 사용하는 할로겐계가스의 제해방법 Download PDF

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Abstract

할로겐계 가스를 고효율적으로 선택적으로 제해할 수 있는 제올라이트로 이루어진 제해제 및 그것을 이용한 할로겐계 가스의 제해방법을 제공한다.
SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트로 이루어지며, 양이온으로서 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토류금속을 적어도 한 종류 함유하는 할로겐계 가스 제해제를 사용한다. 바인더 함유량이 10% 이하인 성형체가 바람직하며, 특히 무바인더제인 것이 바람직하다. 양이온은 Na 및/또는 K로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 종류인 것이 바람직하다.

Description

할로겐계 가스의 제해제 및 그것을 사용하는 할로겐계 가스의 제해방법{AGENT FOR RENDERING HALOGEN-CONTAINING GAS HARMLESS, AND METHOD OF RENDERING HALOGEN-CONTAINING GAS HARMLESS USING SAME}
본 발명은 반도체·액정제조에 있어서의 에칭공정, CVD(화학기상증착) 프로세스 및 클리닝공정 등에서 배출되는 할로겐계 가스를 포함하는 배기가스를 무해화하는 할로겐계 가스의 제해제 및 그것을 이용하는 할로겐계 가스의 제해방법에 관한 것이다.
반도체·액정제조에 있어서의 에칭공정, CVD(화학기상증착) 프로세스 및 클리닝공정 등에서 배출되는 할로겐계 가스를 포함하는 배기가스를 무해화하는 방법으로서, 열분해법, 습식법 및 건식법이 알려져 있다. 열분해법은 가열 또는 연소하여 상기 배기가스를 분해하는 방법이다. 열분해법에서는 가연성 가스를 많이 취급하는 반도체 공장 내에서 고온을 사용하는 문제가 있다. 또한, 열분해 가스는 물 등으로 처리되는데, 이때 배수처리 문제가 발생한다.
습식법은 가성소다 수용액 등의 알칼리 수용액이나 물에 흡수시키는 방법이다. 상기 배기가스를 알칼리 수용액에 흡수시키는 경우, 나트륨에 의한 웨이퍼의 오염, 할로겐계 가스와 알칼리 수용액의 반응에 의해 생성되는 고형물이 처리장치의 배기 라인을 폐색하는 등의 문제가 있다. 또한, 물을 사용하는 경우, 배수량을 억제하기 위해 세정수를 순환적으로 사용하는 일이 많아, 상기 배기가스가 충분히 세정되지 않는 문제가 있다.
건식법은 고체의 제해제와 상기 배기가스를 접촉시켜서 처리하는 간편한 방법이며, 열분해법 및 습식법의 문제점을 개선할 수 있는 방법으로서 많이 채용되고 있다. 지금까지 제안되고 있는 많은 제해제는 다량의 활성탄을 사용하고 있으나, 활성탄 사용시에는 할로겐계 가스의 급격한 흡착·반응에 따른 발열에 의한 발화 및 폭발 등이 발생할 위험성이 있기 때문에, 불연성인 제올라이트를 사용한 제해제 및 제해방법이 제안되고 있다. 제올라이트에는 수많은 결정구조가 있으며, 조성, 세공지름도 다양하다.
예를 들어 일본국 공개 특허 소 62-289222호 공보(청구항 1)에는 할로겐계 가스를 알루미나 및/또는 제올라이트와 소다 석회를 조합시켜서 제해하는 방법이 개시되어 있다. 일본국 공개 특허 평6-47233호 공보(청구항 1)에는 할로겐계 가스 제해시에 평균 공지름이 9Å 이상인 제올라이트를 사용하는 것이 기재되어 있다. 일본 특개2001-338910호 공보(청구항16 및 18), 일본국 공개 특허 제2004-181300호 공보(청구항 1 및 명세서 [0012]란)에는 할로겐계 가스를 제올라이트 등의 제해제와 접촉시키는 공정을 포함하는 할로겐계 가스의 제해방법이 기재되어 있으며, 제올라이트로서 MS-5A(CaA형 제올라이트) 및 MS-13X(NaX형 제올라이트) 등이 예시되어 있다. WO2003/033115호 공보(청구항 1~7 및 10페이지 43행)에는 고체 염기와 탄 소질 재료와 무기산화물의 다공질체로 이루어지는 조립물에 의해 할로겐 가스를 제거하는 방법이 기재되어 있으며, 제올라이트로서는 A형 제올라이트가 예시되어 있다.
상술한 바와 같이, 할로겐계 가스의 제거에는 5A 제올라이트나 13X 제올라이트(NaX 제올라이트)를 사용하는 방법이 알려져 있으나, 할로겐계 가스의 제해성능이 반드시 충분한 것은 아니었다.
한편, Na 형태의 LSX 제올라이트와 바인더를 포함하는 X형 제올라이트로 이루어지는 가스 정제용 분자체 흡착제가 알려져 있다(일본 특표 2002-519188호 공보(청구항1 및 9페이지 13행~27행) 참조). 그러나 개시된 구체적인 흡착 가스는 이산화탄소뿐이었다.
본 발명은 고효율적으로 할로겐계 가스를 제해할 수 있는 제올라이트를 포함하여 이루어지는 제해제 및 그것을 이용한 할로겐계 가스의 제해방법을 제공하는 것이다.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 종래의 제올라이트를 사용한 제해제보다 할로겐계 가스를 안전하고 고효율적으로 제해할 수 있는 제해제 및 제해방법을 발견했다.
이하, 본 발명의 할로겐계 가스의 제해제 및 그것을 사용하는 할로겐계 가스 의 제해방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 할로겐계 가스의 제해제는, SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트이며, 양이온으로서 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토류금속을 적어도 한 종류 함유하고 있는 것이다.
본 발명의 제해제의 제올라이트 종류로서는, SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트가 사용되는데, SiO2/Al2O3 몰비는 2.0~2.2인 것이 바림직하고, 2.0~2.1인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 할로겐계 가스의 제해제는 포자사이트형 제올라이트로서 특히 SiO2/Al2O3 몰비가 낮은 포자사이트형 제올라이트(일반적으로 LSX(Low Silica X) 제올라이트라고 불린다)를 사용한 경우, 그 양이온량의 화학양론적인 증대로부터 예상되는 성능향상을 훨씬 넘는 성능향상을 발휘하는 것이다.
본 발명의 제해제는 양이온으로서 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토류금속을 적어도 한 종류 함유하고 있으며, 특히 바람직하게는 알칼리 금속 양이온으로서 Na 및/또는 K로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 종류를 함유하고 있는 것이다.
또한, Na를 700mol% 이상, K를 30mol% 이하 함유하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 제해제는 바인더를 이용한 성형체로서 사용할 수 있는데, 바인더 성분(점토광물, 실리카, 알루미나 등)을 무바인더화하여 제올라이트로 전환하여 할로겐계 가스의 제해 능력을 높이는 것이 바람직하며, 특히 잔존하는 바인더가 10% 이 하, 보다 바람직하게는 모두 제올라이트로 전화(轉化)되어 있는 것이 바람직하다.
제올라이트 분말은 미크론 오더의 분말이며, 흡착용도 등으로 사용할 경우에는 성형체로서 사용된다. 그러나 제올라이트 분말은 자기결합성이 없기 때문에 성형 시에는 바인더가 첨가되고, 바인더로서는 점토광물(카올린, 아타풀자이트, 세피올라이트, 몬모릴로나이트 등), 실리카, 알루미나 등이 대표적으로 사용된다. 이들 바인더는 흡착능력이 지극히 낮고, 그 첨가량만큼 흡착용량이 저하되기 때문에, 본 발명의 제해제는 바인더 성분을 제올라이트 결정으로 변성 전화(일반적으로 "무바인더화"라고 불린다)함으로써 흡착용량을 더 높여서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 할로겐계 가스 제해제는 종래에 사용되었던 제올라이트보다 낮은 SiO2/Al2O3 몰비의 포자사이트형 제올라이트를 사용하고, 바인더 성분을 제올라이트화함으로써, 기대되는 제해제 중 제올라이트 성분의 증대율로부터 예상되는 할로겐계 가스의 제해성능의 증대율을 넘는 제해성능이 발휘되는 것이다.
바인더 성분의 무바인더화는, 점토 등의 바인더로 성형한 제올라이트 성형체의 바인더 성분을 알칼리 처리하여 제올라이트로 전환함으로써 실시할 수 있다. 바인더로부터 전환되는 제올라이트는, 할로겐계 가스의 제해에 유효한 SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트가 바람직하다.
사용되는 바인더는 SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트로 전환 가능한 것이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 점토광물이 사용되고, 그 중에서도 카올린 점토가 바람직하다. 이는 카올린 점토는 제올라이트와 마찬가 지로 SiO2 및 Al2O3로 구성되어 있으며, SiO2/Al2O3 몰비는 2.0이며, SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트와 조성이 가깝기 때문이다.
무바인더화 시의 알칼리 농도, SiO2 농도, 온도, 반응시간 등의 조건은, 무바인더화가 충분히 진행되어 불순물이 생성되지 않고, 사용 시에 성형체가 분화되지 않는 강도를 유지할 수 있는 조건이면 된다. 예를 들어, 알칼리 농도 0.5~10 mol/ℓ, 특히 LSX 제올라이트로 전화하는 경우에는 6~10mol/ℓ, SiO2 농도 0~1.5wt%, 온도 70~95℃, 반응시간 3~10시간을 예시할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제해제를 사용한 할로겐계 가스의 제해방법에 대해 설명한다.
본 발명의 제해방법은 할로겐계 가스와 접촉시키는 제해제로서 본 발명의 제해제를 사용하는 것 이외에는, 종래의 건식법에 의한 할로겐계 가스의 제해방법과 동일하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 일단에 할로겐계 가스의 입구를 갖고, 타단에 가스 출구를 갖는 제해탑(흡착탑)에 본 발명의 제해제를 충전하여, 가스 입구로부터 할로겐계 가스를 도입하면, 제해탑 내의 본 발명의 제해제에 할로겐계 가스가 흡착되고, 가스 출구로부터 할로겐계 가스의 농도가 허용농도 이하가 된 가스가 방출된다
본 발명의 제해제의 충전량, 제해제의 형상과 입자경, 제해탑의 크기, 할로겐계 가스의 유량(선속도), 할로겐계 가스의 농도, 제해온도, 제해압력 등의 처리조건은 제해 능력이 저하되지 않는 조건이 적절히 선택된다. 일반적으로, 사용되는 제해제는 구형 또는 원주형 등의 성형체이며, 바람직하게는 구형이 사용된다. 구형의 경우에는 입자 직경이 0.1~5㎜인 것, 원주형의 경우에는 직경 0.5~3㎜, 길이 1~10㎜ 정도의 것을 사용할 수 있다. 극단적으로 입자경이 작은 경우에는 제해탑의 압력손실이 커서 할로겐계 가스의 유통이 어려워지며, 입자경이 너무 커지면 제해효율의 저하를 불러일으킨다. 할로겐계 가스의 농도는 0.1~10체적%, 선속도는 0.01~10m/초의 범위가 되도록 조정된다. 제해온도는 특히 가온 및 냉각의 필요없이 상온(20~30℃)이며, 제해압력은 대기압이면 된다.
본 발명에서 말하는 할로겐계 가스는 할로겐을 함유하는 가스이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 할로겐(F2, Cl2. Br2, l2), 할로겐화 수소(HF, HCl, HBr, HI), 할로겐화 규소(SiF4, SiCl4, SiBr4), 할로겐화 붕소(BCl3), 할로겐화 텅스텐(WF6, WCl6), 할로겐화 카르보닐(COF2, COCl2), 산화 할로겐(OF2) 등을 들 수 있다. 본 발명의 제해제는 할로겐의 제해, 특히 F2, Cl2 가스의 제해에 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명의 할로겐계 가스의 제해제에 의하면, 반도체·액정제조에 있어서의 에칭공정, CVD(화학기상증착) 프로세스 및 클리닝 공정 등으로부터 배출되는 배기가스 중의 할로겐, 할로겐화 수소, 할로겐화 규소, 할로겐화 붕소, 할로겐화 텅스텐, 할로겐화 카르보닐 및 산화 할로겐 등의 할로겐계 가스를 고효율적으로 제해하는 것이 가능하다. 본 발명의 할로겐계 가스의 제해제는 종래보다도 제해성능이 높 기 때문에, 제해탑의 교환 빈도가 적어서 좋다.
이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명에 대해서 설명하는데, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
제올라이트 분말로서 LSX 제올라이트(SiO2/Al2O3 몰비가 2.0인 포자사이트형 제올라이트)를 사용하여 할로겐계 가스의 제해제를 조제했다. LSX 제올라이트의 합성은 이하와 같이 하여 행했다.
반응용기에 규산 나트륨 수용액(Na2O=3.8중량%, SiO2=12.6중량%) 10770g, 물 1330g, 수산화 나트륨(순도 99%) 1310g, 공업용 수산화 칼륨 수용액(순도 48%) 3630g을 넣어서 100rpm으로 교반하면서 45℃로 유지했다. 해당 용액에 40℃의 알루민산 나트륨 수용액(Na2O=20.0중량%, Al2O3=22.5중량%) 5390g을 투입했다. 다음에 LSX 분말 4.22g을 소량의 물에 분산하여 첨가했다. 첨가 종료 후의 슬러리의 조성은 3.39Na2O·1.31K2O·1.90SiO2·Al2O3·74.1H2O이었다. 100rpm으로 교반하고, 45℃에서 1시간 숙성을 행했다. 숙성 후, 교반을 계속하면서 1시간 걸쳐서 70℃로 상온한 후 교반을 정지하고, 70℃에서 8시간 결정화를 행했다. 얻어진 결정을 여과하고, 순수로 세정한 후, 70℃에서 하루 밤 건조하여 LSX 제올라이트를 얻었다. 이때 LSX 제올라이트는 X선 회절로부터 얻어진 포자사이트형 제올라이트이며, 화학조성 은 0.72Na2O·0.28K2O·Al2O3·2.0SiO2이었다.
얻어진 LSX 제올라이트 100중량부에 대해서 세피올라이트 점토 20중량부와 혼합 혼련하고, 물을 적절히 가하면서 최종적으로 LSX 제올라이트 100중량부에 대해서 65중량부의 물을 가한 후 충분히 날화(捏化)하였다. 이 날화물을 직경 1.2~2.0㎜의 비즈형상으로 조립하여 성형한 후, 100℃에서 하루 밤 건조하였다. 이어서, 공기 유통하에서 600℃에서 2시간 소성한 후 대기 중에서 냉각하여, 수분이 20~25%가 되도록 가습했다.
해당 성형체의 Na 교환을 행하여, 물로 세정했다. 성형체를 건조한 후, 건조공기 유통하에서 530℃에서 3시간 활성화 처리를 하고, 흡습시키지 않도록 냉각하여 본 발명의 제해제를 얻었다. 얻어진 제해제의 SiO2/Al2O3 몰비는 2.0이며, 양이온은 Na가 98mol%, K가 2mol%이었다.
얻어진 제해제를 사용하여 할로겐계 가스의 제해 평가를 행했다. 제해탑은 하단에 가스 입구를 구비하고, 상단에 가스 출구를 구비하고 있으며, 내경 28㎜, 높이 280㎜, 내용적 172ml의 스테인리스제를 사용했다. 그 제해탑을 수직으로 설치하고, 본 발명의 제해제를 충전했다. 할로겐계 가스로서는 Na2에서 Cl2 농도를 0.5체적%로 조정한 가스, 또는 Na2에서 HCl 농도를 0.5체적%로 조정한 가스를 사용하고, 대기압하, 25℃, 공탑 선속 0.08m/초로 처리를 행했다. 제해탑의 상단의 가스 출구로부터 유출된 가스의 Cl2 농도는 전기화학센서((주)Drager Safety Japan제품, 폴리트론7000)를 사용하여 측정하고, Cl2 농도 또는 HCl 농도가 1ppm에 도달한 시점에서 파과(破過)를 하여, 흡착제 단위중량당 흡착량을 구했다. 제해제의 제해 능력 결과를 표 1에 나타낸다.
Cl2 또는 HCl의 제해 능력은 포자사이트형 제올라이트의 SiO2/Al2O3 몰비가 2.5에서 2.0으로 증대한 것에 의한 양이온 사이트의 증대율을 훨씬 웃도는 제해성능이었다.
실시예 2
실시예 1에서 합성된 LSX 제올라이트 100중량부에 대해서 카올린 점토를 25중량부, CMC(카르복시메틸 셀룰로스) 4중량부를 혼합하고, 물을 적절히 가하면서 최총적으로 LSX 분말 100중량부에 대해서 75중량부가 되도록 조정한 후, 1시간 혼련했다. 이 혼련물을 직경 1.5㎜의 원주형으로 성형하고, 길이는 3~5㎜로 조정한 후에 200℃에서 건조했다. 이어서, 건조공기 유통하에서 600℃에서 3시간 소성한 후에 대기 중에서 냉각하여 수분이 20~25%가 되도록 가습했다.
성형체의 Na 교환, 활성화 처리 및 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 행했다. 또한, 양이온은 Na가 93mol%, K가 7mol%이었다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 3
실시예 2와 동일하게 하여 성형체를 조립했다. 얻어진 성형체를 내경 108㎜, 높이 1500㎜의 컬럼에 충전하여 무바인더화를 행했다. 무바인더화에는 NaOH 농도 2.2mol/ℓ, SiO2 농도 1.0wt%의 용액을 30리터 사용하고, 용액을 순환시키면서 온도 90℃에서 6시간 반응시켜서 포자사이트형 제올라이트로 전화했다. 이어서 컬럼에 충전한 채 물로 충분히 세정했다. 얻어진 제해제의 SiO2/Al2O3 몰비는 2.1이며, 양이온은 Na가 89mol%, K가 11mol%이었다. 활성화 처리 및 할로겐계 가스의 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 조작하여 행했다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
Cl2 또는 HCl의 제해 능력은 바인더 성분을 제올라이트화함으로써, 기대되는 제해제 중의 제올라이트 성분의 증대율로부터 예상되는 할로겐계 가스의 제해성능의 증대율을 웃도는 제해성능이었다.
실시예 4
무바인더화까지는 실시예 3과 동일하게 조작하고, 무바인더화 후에 Na 교환을 행했다. Na 교환, 활성화 처리, 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 행했다. 즉, 양이온은 Na가 99mol%, K가 1mol%이었다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 1
제올라이트 분말로서 (주)토소 제품 F-9 분말(SiO2/Al2O3 몰비가 2.5, 양이온이 Na인 포자사이트형 제올라이트)을 사용하여, 성형, 소성, 무바인더화는 실시예 3과 동일하게 행했다. 할로겐계 가스의 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 조작하여 행했다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 2
제올라이트 분말로서 (주)토소 제품 F-9 분말(SiO2/Al2O3 몰비가 2.5, 양이온이 Na인 포자사이트형 제올라이트)을 사용하여 실시예 2와 동일한 조작을 행하고, 무바인더화는 행하지 않았다. 할로겐계 가스의 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 조작하여 행했다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 3
제올라이트 분말로서 (주)토소 제품 A-4 분말(SiO2/Al2O3 몰비가 2.0인 A형 제올라이트)을 사용하여, 그 제올라이트 분말 100중량부에 대해서 카올린 점토를 25중량부, CMC(카르복시메틸 셀룰로스) 4중량부를 혼합하고, 물을 적절히 가하면서 최종적으로 A-4 분말 100중량부에 대해서 70중량부가 되도록 조정한 후, 1시간 혼련했다. 이 혼련물을 압출 직경 1.5㎜의 원주형으로 성형하고, 길이는 3~5㎜로 조정한 후에 200℃에서 건조했다. 이어서 건조공기 유통하에서 600℃에서 3시간 소성한 후에, 대기 중에서 냉각하여 수분이 20~25%가 되도록 가습했다.
해당 성형체를 내경 108㎜, 높이 1500㎜의 컬럼에 충전하여 무바인더화를 행했다. 무바인더화에는 NaOH 농도 1.6mol/ℓ의 용액을 30리터 사용하고, 용액을 순환시키면서 온도 80℃에서 6시간 반응시켜서 A형 제올라이트로 전화했다. 이어서 컬럼에 충전한 채 물로 충분히 세정한 후, Ca 교환을 행했다. Ca 교환은 1mol/ℓ의 CaCl2 용액을 80℃에서 유통하여 행했다. Ca 이온 교환 후에는 컬럼에 충전한 채 물로 세정했다. 또한 양이온은 Ca가 90mol%, Na가 10mol%이었다. 컬럼에서 빼내어서 70℃에서 16시간 건조했다. 그 후, 관상로((주)어드밴테크 제품)를 사용하여 건조공기 유통하에서 530℃에서 3시간 활성화 처리를 하고, 흡습시키지 않도록 냉각하여 본 발명의 제해제를 조제했다. 얻어진 제해제의 SiO2/Al2O3 몰비는 2.0이었다.
비교예 4
제올라이트 분말로서 (주)토소 제품 HSZ-320NAA(SiO2/Al2O3 몰비가 5.5인 포자사이트형 제올라이트)를 사용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 조작했다. 얻어진 제해제의 SiO2/Al2O3 몰비는 5.0이며, 양이온은 Na뿐이었다. 할로겐계 가스의 제해 평가는 실시예 1과 동일하게 조작하여 행했다. 제해제의 제해 능력의 결과를 표 1에 나타낸다.
흡착제 제올라이트 SiO2/Al2O3 몰비 성형체의 형상 무바인더화의 유무 양이온(mol%) Cl2 HCl
파과흡착량(mol/kg) 파과시간(분) 파과흡착량(mol/kg) 파과시간(분)
실시예 1 포자사이트형 2.0 구형 무 Na 98 K 2 1.52 255.9 3.71 509
실시예 2 포자사이트형 2.0 원주형 무 Na 93 K 7 0.98 162.0 2.86 446
실시예 3 포자사이트형 2.1 원주형 유 Na 89 K 11 1.54 257.4 3.33 534
실시예 4 포자사이트형 2.1 원주형 유 Na 99 K 1 1.53 257.0 3.53 559
비교예 1 포자사이트형 2.5 원주형 유 Na 100 0.86 138.4 3.16 483
비교예 2 포자사이트형 2.5 원주형 무 Na 100 0.55 89.6 2.68 407
비교예 3 A형 2.0 원주형 유 Ca 90 Na 10 0.20 32.0 2.99 457
비교예 4 포자사이트형 5.0 원주형 유 Na 100 0.04 4.8 2.05 268
실시예 4에서 사용한 Na-LSX(SiO2/Al2O3=2.1) 및 비교예 2에서 사용한 Na-X(SiO2/Al2O3=2.5)에 대해서, 4mmHg에서의 Cl2, CO2와 760mmHg에서의 평형 흡착량 및 Cl2/N2, CO2/N2 흡착 선택비(흡착량비)를 표 2에 나타낸다.
SiO2/Al2O3 몰비가 2.5인 X형 제올라이트에 대해, SiO2/Al2O3 몰비가 2.1인 LSX 제올라이트에서는 CO2 흡착 선택성은 25% 향상되는 것에 비해 Cl2 흡착 선택비는 68%나 향상되는 것으로 나타나며, Na-LSX의 할로겐계 가스에 대한 흡착은 특이적이며, 다른 가스와는 전혀 다른 메커니즘이 존재하는 것으로 나타났다.
흡착제 SiO2/Al2O3 몰비 흡착선택성(-) 평형흡착량(Nml/g)
Cl2/N2 CO2/N2 Cl2 CO2 N2
Na-LSX 2.1 5.16 4.65 49.7 44.8 9.6
Na-X 2.5 3.06 3.72 30.2 36.7 9.9

Claims (5)

  1. SiO2/Al2O3 몰비가 2.0~2.3인 포자사이트형 제올라이트로 이루어지며, 양이온으로서 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토류금속을 적어도 한 종류 함유하는 것을 특징으로 하는 할로겐계 가스의 제해제.
  2. 제 1항에 있어서, 바인더 함유량이 10% 이하인 성형체인 할로겐계 가스의 제해제.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 양이온이 Na 및/또는 K로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 종류를 함유하는 할로겐계 가스의 제해제.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온으로서 Na를 70mol% 이상, K를 30mol% 이하 함유하는 할로겐계 가스의 제해제.
  5. 할로겐계 가스를 제 1항 또는 제 2항에 기재한 할로겐계 가스의 제해제와 접촉시키는 것을 특징으로 하는 할로겐계 가스의 제해방법.
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