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：第一工序，使含有氟元素的废气与水接触；和第二工序，使从第一工序排出的气体成分与包含还原剂的碱性水溶液接触。通过本发明专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，能够采用湿式法有效处理含有氟元素的废气，即使在处理氟气的浓度高的废气的情况下，也能够充分减少处理气体中的氟、二氟化氧等氧化性气体、氟化氢等酸性气体等有毒的氟系气体。本发明专利技术中，通过以特定的两个阶段进行处理，能够高度减少所排出的处理气体中的氟系气体，并且能够大幅减少作为药液使用的包含还原剂的碱性水溶液的使用量，经济且高效。

【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
本专利技术涉及含有氟元素的废气的处理方法，该方法对含有氟元素的废气进行处理，将氟气(F2)、二氟化氧(OF2)和氟化氢(HF)等氟系气体减少了的处理气体排出。
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、液晶等的制造工艺中，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。在利用氟系气体的工艺中，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酸化性气体、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，一旦生成则很难用水、碱性水溶液除去，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公开了一种使用亚硫酸碱金属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。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，采用湿式法有效处理含有氟元素的废气，得到氟气、二氟化氧等氧化性气体、氟化氢等酸性气体等有毒的氟系气体充分减少了的处理气体。本专利技术涉及以下的事项〔1〕～〔7〕。〔1〕一种含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有：第一工序，使含有氟元素的废气与水接触；和第二工序，使从第一工序排出的气体成分与包含还原剂的碱性水溶液接触。〔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，所述含有氟元素的废气，含有氟气(F2)和/或氟化氢(HF)。〔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，所述还原剂是硫系还原剂。〔4〕根据所述〔3〕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和/或硫代硫酸盐。〔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，在所述第一工序中，与水接触时的废气中的氟气浓度为40体积％以下。〔6〕根据所述〔1〕～〔5〕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，从所述第一工序排出的气体成分中的二氟化氧(OF2)浓度为5体积％以下。〔7〕根据所述〔1〕～〔6〕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，从所述第二工序排出的气体成分中的二氟化氧(OF2)浓度为1体积ppm以下。通过本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，能够采用湿式法有效处理含有氟元素的废气，即使在处理以高浓度包含氟气等氟系气体的废气的情况下，也能够充分减少所得到的处理气体中的氟气、二氟化氧等氧化性气体、氟化氢等酸性气体等有毒的氟系气体。本专利技术中，通过以特定的两个阶段进行含有氟元素的废气的处理，能够高度减少所排出的处理气体中的氟系气体，并且能够大幅减少作为药液使用的包含还原剂的碱性水溶液的使用量，经济且高效。另外，本专利技术中，即使在含有氟元素的废气中包含高浓度的氟化氢的情况下，也能够将药液使用量抑制为少量。另外，本专利技术中，在将第一工序中与水接触时的废气中的氟气(F2)浓度设为40体积％以下的情况下，能够抑制从第一工序排出的气体成分中的二氟化氧(OF2)浓度，能够进一步减轻第二工序中的处理的负荷，有效进行废气的处理。附图说明图1示出了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。本专利技术的含有氟元素的废气的处理方法，具有使含有氟元素的废气与水接触的第一工序、和使从第一工序排出的废气成分与包含还原剂的碱性水溶液接触的第二工序。＜第一工序＞第一工序中，使含有氟元素的废气与水接触。作为含有氟元素的废气，可举出含有F2、NF3、SiF4、COF2、SF6、氟碳(CF4、C2F6、C4F6等)等氟系气体的气体。本专利技术中，可以不特别限制地对在利用氟气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可以包含二氟化氧(OF2)等氧化性气体和/或氟化氢(HF)等酸性气体。例如在废气包含氟气的情况下，废气中的氟气与水迅速反应，如反应式(1)所示生成氟化氢和氧气。F2+H2O→HF+1/2O2…(1)已知在氟气与水的接触中，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，还会根据条件发生生成臭氧(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40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。因此，在本专利技术的第一工序中，与水接触时的废气中，氟气(F2)浓度优选为40体积％以下，更优选为30体积％以下。在将所述废气中的氟气(F2)浓度设为所述范围的情况下，在第一工序中能够充分除去废气中的氟气(F2)，并且能够很好地抑制臭氧(O3)、二氟化氧(OF2)的生成，能够减轻后述的第二工序的负荷从而实现充分的废气处理。所述废气含有高浓度的氟气(F2)的情况下，优选在与水接触之前，采用通过空气等惰性气体进行稀释等方法将废气中的氟气(F2)浓度调整为40体积％以下。本专利技术中惰性气体是指在处理条件下实质不与废气中的成分、水、以及在后述的第二工序中使用的包含还原剂的碱性水溶液发生反应，也不会阻碍反应的气体，例如可举出空气、氮气、稀有气体等。在第一工序中，作为使废气与水接触的方法，可以不特别本文档来自技高网...

【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，具有以下工序：第一工序，使含有氟元素的废气与水接触；和第二工序，使从第一工序排出的气体成分与包含还原剂的碱性水溶液接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 JP 2015-2345871.一种含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有以下工序：第一工序，使含有氟元素的废气与水接触；和第二工序，使从第一工序排出的气体成分与包含还原剂的碱性水溶液接触。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，所述含有氟元素的废气，含有氟气和/或氟化氢。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，所述还原剂是硫系还原剂。4.根据权利要求3所述的含...

【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