[發明專利]含有氟元素的廢氣的處理方法

在審

• 申請號: 201680068109.6
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108348850A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 村川美奈子;佐野友美;遠田安沙子
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: B01D53/68
• 分類號: B01D53/68;B01D53/14;B01D53/78
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李照明;段承恩

本發明的含有氟元素的廢氣的處理方法，其特征在于，具有：第一工序，使含有氟元素的廢氣與水接觸；和第二工序，使從第一工序排出的氣體成分與包含還原劑的堿性水溶液接觸。通過本發明的含有氟元素的廢氣的處理方法，能夠采用濕式法有效處理含有氟元素的廢氣，即使在處理氟氣的濃度高的廢氣的情況下，也能夠充分減少處理氣體中的氟、二氟化氧等氧化性氣體、氟化氫等酸性氣體等有毒的氟系氣體。本發明中，通過以特定的兩個階段進行處理，能夠高度減少所排出的處理氣體中的氟系氣體，并且能夠大幅減少作為藥液使用的包含還原劑的堿性水溶液的使用量，經濟且高效。

技術領域

本發明涉及含有氟元素的廢氣的處理方法，該方法對含有氟元素的廢氣進行處理，將氟氣(F₂)、二氟化氧(OF₂)和氟化氫(HF)等氟系氣體減少了的處理氣體排出。

背景技術

在半導體、液晶等的制造中，或者作為化學品、高分子材料的原料，或者出于表面改質等目的，氟化合物在各種領域中被大量使用。

特別是在半導體、液晶等的制造工藝中，一直以來作為蝕刻或清潔氣體，利用F₂、NF₃、SiF₄、COF₂、SF₆、氟碳(CF₄、C₂F₆、C₄F₆等)等氟系氣體。在利用氟系氣體的工藝中，來自于所使用的氟系氣體的氣體或通過反應而生成的包含氟元素的氣體，作為廢氣被排出。另外，在氟氣或氟化合物的制造中，包含非常高濃度的氟元素的氣體有時會作為廢氣被排出。

這些廢氣以高濃度包含氟氣等酸化性氣體、氟化氫等酸性氣體等毒性高的氟系氣體，因此需要從廢氣中充分除去這樣的有害氣體。

作為從廢氣中除去氟氣、氟化氫等有害氣體的方法，以往有將碳酸鈣、氫氧化鈣、活性氧化鋁等固體處理劑填充于固定相從而進行除去的干式工藝，但存在運行成本高的問題。

作為濕式的工藝，使用水、氫氧化鈉等堿性水溶液的濕式洗滌適合作為低成本處理大量氣體的方法，但已知會副生成毒性更高的二氟化氧(OF₂)。二氟化氧的ACGIH允許濃度(TLV)為0.05ppm，毒性非常高，一旦生成則很難用水、堿性水溶液除去，存在會從廢氣中排出之類的問題。

作為解決這樣的濕式工藝中的問題的方法，專利文獻1公開了一種使用亞硫酸堿金屬鹽和堿金屬氫氧化物的混合液作為吸收液的方法，專利文獻2公開了一種使用含有氫氧化鈉等堿性化合物與硫代硫酸鈉等硫系還原劑的混合物的吸收液的方法，專利文獻3公開了一種使用含有堿金屬氫氧化物等堿、和硫代硫酸鹽或亞硝酸堿金屬鹽的液體的方法。

另外，專利文獻4公開了在填充有難溶于水的亞硫酸鹽的填充塔中，通過濕式處理，不使用包含鈉離子等的化合物，將氯氣、氟氣等氧化性氣體從廢氣中除去。

通過這些方法，雖然具有抑制二氟化氧排出的效果，但為了對含有高濃度的含氟元素氣體的廢氣連續進行處理并得到充分的效果，需要維持堿、還原劑的高濃度。因此，存在容易發生堵塞等故障、藥液的成本增高、并且需要進行排液中的堿、還原劑以及各種反應生成物的廢液處理之類的問題。

另外，專利文獻5公開了一種使廢氣與水蒸氣一起在加熱下進行反應從而分解為氟化氫和氧氣的方法。但是，該方法在300～400℃的高溫進行反應，因此由高溫的氟化氫氣體等導致的腐蝕的影響大，限制了反應器的材質，難以在工業上采用。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開平2-233122號公報

專利文獻2：日本特開2006-231105號公報

專利文獻3：日本特表2013-539717號公報

專利文獻4：日本特開2000-176243號公報