[發(fā)明專利]由氮化鎵類化合物半導體的制造工序排出的廢氣的處理方法

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• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN104117273A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 伊崎寬正;巖城雅典;宮野安定;秋山敏雄
• 申請（專利權）人: 日本派歐尼株式會社
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/86;B01D53/81;B01D53/58;B01D53/72;C01B3/04;C01C1/12
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙) 11216
• 代理人: 劉激揚

1.一種氫氣的回收方法，其特征在于具有如下工序：

去除工序：將由氮化鎵類化合物半導體的制造工序排出的包含氨氣、氫氣、氮氣以及有機金屬化合物的廢氣與通過將堿金屬化合物添加于金屬氧化物而成的凈化劑接觸，從該廢氣中去除有機金屬化合物；

氨氣分解工序：在所述去除工序后，在加熱下將去除后的廢氣與氨氣分解催化劑接觸，從而將氨氣分解為氮氣以及氫氣；以及

氫氣回收工序：在所述氨氣分解工序后，進一步在加熱下將分解后的廢氣與鈀合金膜接觸，從而將透過鈀合金膜的氫氣回收。

2.根據(jù)權利要求1所述的氫氣的回收方法，其中，所述凈化劑是通過向以氧化銅以及氧化錳為主要成分的金屬氧化物中添加氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鉀或者碳酸鉀而成的凈化劑。

3.根據(jù)權利要求1所述的氫氣的回收方法，其中，所述氨氣分解催化劑是將釕負載于氧化鋁而成的催化劑。

4.根據(jù)權利要求1所述的氫氣的回收方法，其具有如下工序：

在所述氨氣分解工序后，利用壓縮機將所述氫氣回收工序前的廢氣加壓的加壓工序。

5.根據(jù)權利要求1所述的氫氣的回收方法，其中，由所述制造工序排出的廢氣中所含的氨氣的含有率為10～40體積％。

6.一種氫氣的再利用方法，其特征在于，其具有將通過權利要求1所述的氫氣的回收方法而回收的氫氣供給于所述制造工序的再供給工序。

7.一種氨氣的回收方法，其特征在于具有如下工序：

去除工序：將由氮化鎵類化合物半導體的制造工序排出的包含氨氣、氫氣、氮氣以及有機金屬化合物的廢氣與通過將堿金屬化合物添加于金屬氧化物而成的凈化劑接觸，從該廢氣中去除有機金屬化合物；以及

氨氣回收工序：在所述去除工序后，對去除后的廢氣進行加壓處理以及基于熱泵的冷卻處理，將處理后的廢氣中所含的氨氣液化而與氫氣以及氮氣分離，將液化的氨氣回收。

8.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，所述凈化劑是通過向以氧化銅以及氧化錳為主要成分的金屬氧化物中添加氫氧化鉀、氫氧化鈉、氧化鉀或者碳酸鉀而成的凈化劑。

9.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，由所述制造工序排出的廢氣中所含的氨氣的含有率為10～40體積％。

10.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，所述加壓處理時的廢氣的壓力為0.5～2MPaG。

11.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，所述冷卻處理時的廢氣的溫度為-30～-60℃。

12.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其具有將通過所述加壓處理而加壓的廢氣在液氨中鼓泡的鼓泡工序。

13.根據(jù)權利要求12所述的氨氣的回收方法，其具有通過將所述液氨攪拌而將該液氨中所含的氫氣以及氮氣去除的攪拌去除工序。

14.根據(jù)權利要求13所述的氨氣的回收方法，其中，

所述攪拌去除工序包含：進一步從所述液氨中將由三甲基鎵、三乙基鎵、三甲基銦、三乙基銦、三甲基鋁以及三乙基鋁中選出的一種以上有機金屬化合物發(fā)生分解而產(chǎn)生出的甲烷或者乙烷去除。

15.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，

所述制造工序包含：在氣相生長反應時，使從三甲基鎵、三乙基鎵、三甲基銦、三乙基銦、三甲基鋁以及三乙基鋁中選出的一種以上有機金屬化合物分解，

所述氨氣回收工序包含：在將所述氨氣液化時，使在所述制造工序中因所述有機金屬化合物分解而產(chǎn)生出的甲烷或者乙烷與所述氨氣分離。

16.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，所述基于熱泵的冷卻處理中使用的制冷劑為氨氣。

17.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，所述制造工序中使用的載氣是氫氣以及氮氣。

18.根據(jù)權利要求7所述的氨氣的回收方法，其中，

所述制造工序中包含：將氫氣或者氮氣在由三甲基鎵、三乙基鎵、三甲基銦、三乙基銦、三甲基鋁以及三乙基鋁中選出的一種以上的液體原料中鼓泡，從而獲得在所述制造工序中使用的包含所述有機金屬化合物的原料氣體。