采用金属化合物的化学过滤器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种采用金属化合物的化学过滤器及其制造方法，通过采用金属氧化物、金属氢氧化物、金属盐或它们的混合物制造化学过滤器用吸附剂，因金属化合物与有害气体的强的化学结合力所吸附的气体不被抽出，可以增加有害气体的除去效率及化学过滤器的寿命。本发明专利技术提供一种化学过滤器用吸附剂，其特征在于，含有１０～９９重量％的含有金属氧化物、金属氢氧化物、金属盐或它们的混合物的金属化合物及１～９０重量％的有机粘接剂、无机粘接剂或它们的混合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于过滤除去空气中的化学物质的化学过滤器，更详细地说， 涉及用于过滤除去流入到半导体、精密电子部件、医药品及食品制造厂的清洁 室内的气相物质，以及流入到一般产业领域的空调器及室内空气净化器的空气 中的有害气体的含金属化合物的吸附剂、以及采用该吸附剂的化学过滤器及其 制造方法。
技术介绍
半导体制造工序及精密产品或电子产品制造工序等， 一般在排除了污染物 质的清洁室内进行，因此，该清洁室内的污染程度是与被制造出来的产品的产 率直接相关的重要因素。而且，由于最近的半导体装置高度集成化，用于制造这样的半导体装置的 晶片口径也在增加，因此，为了防止上述晶片的不良并提高产率，必须隔断导 致不合格产品的原因物质例如Cl2、 HC1、 NOx、 SOx、 H2S等酸性气体、气相 中存在的NH3、 NMP、三甲胺等碱性气体及挥发性有机金属化合物(VOCs) 以微粒状态存在于空气中，而流入清洁室中。在这里，为了克服上述问题点，可以采用用于除去上述酸性气体、碱性气 体及挥发性有机金属化合物等污染物质的各种方法，但作为代表性的方法，可 以举出当污染物质浓度低至ppb的低浓度时，可采用设置在清洁室内的化学过 滤器，除去污染物质的方法。另一方面，为了除去有害气体中含有的酸性气体及碱性气体等污染物质， 当主要使用活性炭及添载活性炭时，存在因碰撞及磨耗而产生粉尘的二次污染 问题，与活性炭和对象气体的化学结合相比，以物理结合为主的吸附反应，存 在上述活性炭与气体结合力弱的缺点，因此，当高浓度气体流入到填充活性炭的化学过滤器内时，因流入气体与活性炭气孔内的浓度差，气体被吸附在活性 炭气孔内，当低浓度或一般空气流入时，活性炭气孔内的气体浓度比流入空气 的气体浓度高，故活性炭气孔内吸附的气体被抽出，因此，通过化学过滤器的 空气内污染物的浓度增加的问题产生。在这里，上述添载活性炭意指是在活性炭中添载KOH、 KMn04、 H3P04 等酸性及碱性化学物质的材料，或添载Fe (N03) 2、 Cu (N03) 2、 Mn (N03) 等金属盐后，于30(TC以上的温度进行煅烧，向活性炭气孔内添载Fe203、 CuO、 Mn02等金属化合物所制成的材料。例如，把10gKOH溶解在蒸馏水中后，使该 溶液与活性炭接触，使上述溶液吸收在活性炭气孔内，把吸收了溶液的上述活 性炭干燥，使蒸馏水蒸发，借此仅KOH残留在活性炭气孔内，来制成添载活性 炭。这样制成的添载活性炭，具体的意指K0H1(^的添载活性炭。这样的添载活性炭是将酸，碱物质或金属盐添载至活性炭后通过物理*化 学结合而去除有害气体的材料，当添载物质的量超过一定水平时，因活性炭比 表面积减少而吸附性能同时减少，能够添载至上述活性炭中的污染物质的量是 有限的，添载物质诱导有害气体的化学结合，但活性炭本身的物理结合比化学 结合优良，故虽然对高浓度有害气体的去除显示有效果，但当有害气体浓度处 于低浓度时不能发挥充分的性能。特别是在添载了酸 碱的添载活性炭的情况，通过酸-碱中和反应除去有 害气体，但通过上述酸-碱中和反应，由于H+及0H—离子具有活性，故必需含 有一定量水分。因此，当干燥了的空气被持续供给到添载活性炭时，产生上述 活性炭内的水分蒸发，添载活性炭的活性急速减少的问题，此外添载了的活性 成分与污染物质间通过酸，碱中和反应，在活性炭的气孔及表面生成盐，故产 生反应时间愈增加，过滤器的性能越减少，压力损失越增加等的问题。为了克服因该添载活性炭产生的吸附性能的降低，因磨耗产生粉尘及压力 损失等问题，最近有人提出采用小粒子状的离子交换树脂及活性炭纤维等的新 型化学过滤器。作为其一例，专利文献1中公开一种采用离子交换树脂，通过弯曲型化学 结构制造的化学过滤器，但采用了上述离子交换树脂的化学过滤器，由于化学 处理成能够与极性气体发生离子交换的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂附 着在金属网上，通过连续气孔作用而确保充分的气体流过，故可期待压力损失下降及除去效率上升的效果。因此，采用了离子交换树脂的化学过滤器，由于具有优良的有害气体去除 效率，故离子交换树脂本身的吸附性能上升并且离子交换树脂在金属网上必需均匀分布，但填充上述离子交换树脂的支承体的厚度非常薄，达到数毫米(mm) 以上，故具有难以制造采用了离子交换树脂的化学过滤器的问题。作为采用了上述离子交换树脂的化学过滤器的另一问题点，为了使离子交 换树脂附着在支承体上，使用聚醋酸乙烯(PVA》、乙基乙酸乙酯(EVA)、 聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯等粘接剂，通过把上述粘接剂涂布在离子交换树脂上， 遮断离子交换树脂与有害气体接触，用于将上述离子交换树脂粘在支承体上或 将离子交换树脂的粘接筛网固定在过滤器框上的粘接剂由有机金属化合物构 成，所以，具有根据上述粘接剂的使用，从粘接剂中排出挥发性成分的问题。另外，采用了上述离子交换树脂的化学过滤器若其球状离子交换树脂不均 匀分布在金属网体上，则在离子交换树脂填充相对少的一侧，流入空气流过， 产生离子交换树脂的吸附性能急剧降低的问题，在采用了上述离子交换树脂的 过滤器的运送及安装时，因振动或物理冲击，吸附剂从支承体脱离，能够吸收 有害气体的吸附剂量下降，因此，流入吸附剂脱离部分的流入气体的流动发生 偏移，产生采用了离子交换树脂的化学过滤器的有害气体去除效率降低的问题等除离子交换树脂外，把具有有害气体除去活性的金属氧化物粉末，附着在 金属或陶瓷支承体上而制造过滤器，作为一例，在专利文献2中公开了采用了 金属氧化物的阶层化过滤器。采用了上述金属氧化物的过滤器，把含金属氧化 物的悬浊液湿式粉末喷射到支承体上，使悬浊液附着后，将溶剂气化，通过后 续的烧结工序，使金属氧化物附着在支承体上，由于采用有害气体去除活性优 良的金属氧化物，故可以期待除去效率的上升。然而，用湿式粉末喷射方式将上述金属氧化物附着到支承体上而制造的过 滤器，在风量较小、施加在过滤器上的物理冲击小的条件下是有效的，但在用 于半导体及精密电子仪器的制造时，在导入清洁室的大容量风量、振动及物理 冲击的条件下，伴随着时间推移，产生金属氧化物的粉末发生脱离的问题。另 外，在支承体上附着时，当金属氧化物的量超过一定量时，金属氧化物的脱离 加剧，压力损失急剧增加，故可附着在支承体上的金属氧化物的量极难控制，与直接成形金属氧化物粉末的方式相比，使金属氧化物附着在支承体上的方 式，由于能够吸附有害气体的金属氧化物的量少，故存在过滤器寿命短的缺点。韩国专利出愿第2002-0072666号说明书 韩国专利出愿第2004-007440号说明书。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题点，目的是提供一种通过金属化合物的金属成分与有 害气体的化学结合力，即使是低浓度也显示优良的有害气体除去效率，能够解 决有害气体的抽出问题的、含金属化合物、金属氢氧化物、金属盐或它们的混 合物及有机粘接剂、无机粘接剂或它们的混合物的化学过滤器用吸附剂。本专利技术的另一目的是提供一种化学过滤器，其中，除添载上述化学过滤器 用吸附剂或在支承体上涂布上述吸附剂的方式外，将其成形为球状、粒状、片 状等形状后填充至化学过滤器中，由此使具有有害气体除去能力的活性成分量 达到极大，来提高除去效率及过滤器寿命，吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学过滤器，其特征在于，上述化学过滤器含有：具有梯形锯齿状结构，且在其内部填充了化学过滤器用吸附剂的吸附层支承体；以及，在该吸附层支承体的上端与下端连结、使上述吸附层支承体具有梯形锯齿状结构的两个为一对的导板；以及，使每对上述导板分别插入并固定的上部框架及下部框架；以及，在上述上部框架及上述下部框架上连接设置的两个以上的侧面框架。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴玄明，李贤基，李到禧，李镇九，金斗晟，李庆振，韩永德，张三德，
申请(专利权)人：高化环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]