含有氟元素的废气的处理方法技术

本发明专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有：利用惰性气体将含有氟元素的废气(a)稀释，使氟气(F2)浓度成为25体积％以下，调制稀释气体(b)的稀释工序；和使稀释气体(b)与水接触，得到处理气体(c)的水吸收工序。通过本发明专利技术的方法，能够提供一种在采用湿式法处理含有氟元素的废气时，有效抑制由氟气生成二氟化氧的副反应发生，经济且有效地处理含有氟元素的废气的方法。另外，本发明专利技术通过在处理工序中有效抑制二氟化氧的生成，在使用药液进行追加处理的情况下，能够使其处理效果大幅提升，并且抑制药液使用量。

Treatment of waste gas containing fluorine elements

The method of treating the waste gas containing fluorine elements is characterized in that the waste gas (a) is diluted with an inert gas to make the fluorine gas (F2) concentration less than 25 volume%, to modulate the dilution process of the dilute gas (b), and to contact the diluted gas (b) with water, and to get the water absorption process of the treated gas (c). . By the method of the invention, a method of effectively inhibiting the secondary reaction of two fluoro oxygen from fluorine gas and treating the waste gas containing fluorine elements effectively and effectively is provided when the waste gas containing fluorine elements is treated by a wet process. In addition, by effectively inhibiting the formation of two fluoridated oxygen in the processing procedure, the treatment effect can be greatly improved and the dosage of the liquid can be inhibited in the case of addition treatment of the liquid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有氟元素的废气的处理方法
本专利技术涉及对含有氟元素的废气进行处理，得到氟气和氟化合物的含量减少了的处理气体的方法。
技术介绍
在半导体、液晶等的制造中，或者作为化学品、高分子材料的原料，或者出于表面改质等目的，氟化合物在各种领域中被大量使用。特别是在半导体、液晶等的制造过程中，一直以来作为蚀刻或清洁气体，利用F2、NF3、SiF4、COF2、SF6、氟碳(CF4、C2F6、C4F6等)等氟系气体。在利用氟系气体的过程中，来自于所使用的氟系气体的气体或通过反应而生成的包含氟元素的气体，作为废气被排出。另外，在氟气或氟化合物的制造中，包含非常高浓度的氟元素的气体有时会作为废气被排出。这些废气以高浓度包含氟气等氧化性气体、氟化氢等酸性气体等毒性高的氟系气体，因此需要从废气中充分除去这样的有害气体。作为从废气中除去氟气、氟化氢等有害气体的方法，以往有将碳酸钙、氢氧化钙、活性氧化铝等固体处理剂填充于固定相从而进行除去的干式工艺，但存在运行成本高之类的问题。作为湿式的工艺，使用水、氢氧化钠等碱性水溶液的湿式洗涤适合作为低成本处理大量气体的方法，但已知会副生成毒性更高的二氟化氧(OF2)。二氟化氧的ACGIH允许浓度(TLV)为0.05ppm，毒性非常高，一旦生成则很难在水、碱性水溶液中除去，存在会从废气中排出之类的问题。作为解决这样的湿式工艺中的问题的方法，专利文献1公开了一种使用碱金属亚硫酸盐和碱金属氢氧化物的混合液作为吸收液的方法，专利文献2公开了一种使用含有氢氧化钠等碱性化合物与硫代硫酸钠等硫系还原剂的混合物的吸收液的方法，专利文献3公开了一种使用含有碱金属氢氧化物等碱、和硫代硫酸盐或亚硝酸碱金属盐的液体的方法。另外，专利文献4公开了在填充有难溶于水的亚硫酸盐的填充塔中，通过湿式处理，不使用包含钠离子等的化合物，将氯气、氟气等氧化性气体从废气中除去。通过这些方法，虽然具有抑制二氟化氧排出的效果，但为了对含有高浓度的含氟元素气体的废气连续进行处理并得到充分的效果，需要维持碱、还原剂的高浓度。因此，存在容易发生堵塞等故障、药液的成本增高、并且需要进行排液中的碱、还原剂以及各种反应生成物的废液处理之类的问题。因此，需求出现一种能够通过简单且经济的方法抑制二氟化氧的生成和排放的、含有氟元素的废气的处理方法。另外，专利文献5公开了一种使废气与水蒸气一起在加热下进行反应从而分解为氟化氢和氧气的方法。但是，该方法在300～400℃的高温进行反应，因此由高温的氟化氢气体等导致的腐蚀的影响大，限制了反应器的材质，难以在工业上采用。在先技术文献专利文献1：日本特开平2-233122号公报专利文献2：日本特开2006-231105号公报专利文献3：日本特表2013-539717号公报专利文献4：日本特开2000-176243号公报专利文献5：日本特开2006-289238号公报
技术实现思路
本专利技术的课题是提供一种含有氟元素的废气的处理方法，对含有氟元素的废气进行处理，得到氟系气体减少了的处理气体，有效抑制生成二氟化氧的副反应发生，经济且效率。本专利技术涉及以下的事项〔1〕～〔8〕。〔1〕一种含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有稀释工序和水吸收工序，在所述稀释工序中，利用惰性气体将含有氟元素的废气(a)稀释，使氟气(F2)浓度成为25体积％以下，调制稀释气体(b)，在所述水吸收工序中，使稀释气体(b)与水接触，得到处理气体(c)。〔2〕根据所述〔1〕记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，惰性气体是空气或氮气。〔3〕根据所述〔1〕或〔2〕记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述废气(a)包含氟气和/或氟化氢。〔4〕根据所述〔1〕～〔3〕的任一项记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述处理气体(c)中的二氟化氧浓度为100体积ppm以下。〔5〕根据所述〔1〕～〔4〕的任一项记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，还具有药液吸收工序，在所述药液吸收工序中，使所述处理气体(c)与包含还原剂的水溶液接触，得到处理气体(d)。〔6〕根据所述〔5〕记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述包含还原剂的水溶液中所含的还原剂是硫系还原剂。〔7〕根据所述〔6〕记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述硫系还原剂是亚硫酸盐或硫代硫酸盐。〔8〕根据所述〔5〕～〔7〕的任一项记载的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述处理气体(d)中的二氟化氧浓度为1体积ppm以下。根据本专利技术的方法，能够提供一种在采用湿式法对含有氟元素的废气进行处理时，有效抑制生成二氟化氧的副反应发生，经济且效率的对含有氟元素的废气进行处理的方法。另外，本专利技术中，在处理工序中有效抑制二氟化氧的生成，由此在采用药液进行追加处理即药液吸收工序的情况下，能够大幅提高其处理效果，并且抑制药液使用量。附图说明图1表示实施本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法的一例装置的概略图。具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。当含有氟元素的气体与水接触时，例如氟气(F2)与水迅速反应，如反应式(1)所示生成氟化氢和氧气。F2+H2O→HF+1/2O2…(1)所生成的氟化氢(HF)高度溶解于水，容易被水吸收。氟气与水的接触中，已知由于氟气的反应性高，因此除了所述反应式(1)的主反应以外，根据条件会发生生成臭氧(O3)、二氟化氧(OF2)的副反应。但是本专利技术人发现在将与水接触时的废气中的氟气浓度设为25体积％以下的情况下，副反应得到抑制，几乎不生成臭氧(O3)，二氟化氧(OF2)的生成也被抑制为较低，从而完成本专利技术。本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，具有：将含有氟元素的废气(a)稀释而调制稀释气体(b)的稀释工序；和使稀释气体(b)与水接触而得到处理气体(c)的水吸收工序。另外，本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，优选还具有使所述处理气体(c)与包含还原剂的水溶液接触而得到处理气体(d)的药液吸收工序。＜含有氟元素的废气(a)＞本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法中的处理对象，是含有氟元素的废气(a)(以下有时也简称为废气(a))。作为含有氟元素的废气(a)，可举出含有F2、NF3、SiF4、COF2、SF6、氟碳(CF4、C2F6、C4F6等)等氟系气体的气体，例如含有氟气(F2)的废气。本专利技术中，作为废气(a)，可以不特别限制地对在利用氟系气体的工艺或伴随氟系气体产生的工艺中生成的工业废气等含有氟元素的废气进行处理。本专利技术中要处理的废气(a)，除了作为氧化性气体的氟气以外，可以还包含二氟化氧(OF2)等氧化性气体和/或氟化氢(HF)等酸性气体。优选废气(a)包含氟气和/或氟化氢。但在废气(a)含有二氟化氧的情况下，含有氟元素的废气的处理方法优选具有药液吸收工序。对于本专利技术涉及的废气(a)并不特别限定，由于本专利技术的处理方法具有稀释工序，因此期望是废气(a)中的氟气(F2)浓度通常为25体积％以上、优选为30体积％以上、更优选为35体积％以上、进一步优选为40体积％以上的以高浓度含有氟气的废气。对于废气(a)中的氟气浓度的上限值并不特别限定，也能够应用于100％的氟气。另外，在废气(a)中的氟气浓度从最开始为25体积％以下的情况下，可以视为经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有稀释工序和水吸收工序，在所述稀释工序中，利用惰性气体将含有氟元素的废气(a)稀释，使氟气浓度成为25体积％以下，从而调制稀释气体(b)，在所述水吸收工序中，使稀释气体(b)与水接触，从而得到处理气体(c)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 JP 2015-2345881.一种含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有稀释工序和水吸收工序，在所述稀释工序中，利用惰性气体将含有氟元素的废气(a)稀释，使氟气浓度成为25体积％以下，从而调制稀释气体(b)，在所述水吸收工序中，使稀释气体(b)与水接触，从而得到处理气体(c)。2.根据权利要求1所述的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，惰性气体是空气或氮气。3.根据权利要求1或2所述的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，所述废气(a)包含氟气和/或氟化氢。4.根据权利要求1～3的任一项所述的含有氟元素的废气的处理方...

【专利技术属性】
技术研发人员：村川美奈子，佐野友美，远田安沙子，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP