(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素、三フッ化塩素及びこれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素種、ならびにＮ2 ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｈｅ，ＳｉＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 及びこれらの混合物からなる群から選ばれるガス成分、を含むガス中のこのフッ素種を、前記ガスを１５０〜５５０℃の範囲の温度で、鉄、ニッケル、銅、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、コバルト、亜鉛、錫及びこれらの混合物からなる群から選ばれる、前記フッ素種と反応することのできる金属粒子の流動床と接触させることにより、前記フッ素種を破壊する方法であって、前記粒子は主に３００μｍ以下の粒度を有するが、前記金属粒子の床の１０wt％までが、前記金属粒子の床の混合を助けるために３００μｍより充分に大きい粒度を有し、そして前記接触は、（ａ）前記ガスを、金属粒子の、切り替わる並行に接続された多数の流動床の１つと交互に接触させ、前記ガスと接触する床の高さが、前記フッ素種の前記金属粒子との実質的に化学量論的な反応により、予定された床高さに増大したときに床を切り替える、もしくは（ｂ）前記ガスを単一の流動床と連続的に接触させ、そこでは新しい金属粒子が前記流動床の底部付近にある入口に添加され、そして前記フッ素種と反応した金属粒子は前記入口の上方で、そして前記流動床のフリーボードの下方で取り出される、小粒子流動床を用いるフッ素種の破壊方法。
【請求項２】
フッ素、三フッ化塩素及びこれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素種、ならびにＮ2 ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｈｅ，ＳｉＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 及びこれらの混合物からなる群から選ばれるガス成分、を含むガス中のこのフッ素種を、前記ガスを１５０〜５５０℃の範囲の温度で、前記フッ素種と反応することのできる鉄金属粒子の、切り替わる並行に接続された多数の流動床の１つと交互に接触させることにより、前記フッ素種を破壊する方法であって、前記粒子は主に３００μｍ以下の粒度を有するが、前記鉄金属粒子の床の１０wt％までが、前記鉄金属粒子の床の混合を助けるために３００μｍより充分に大きい粒度を有し、そして前記ガスと接触する床の高さが、前記フッ素種の前記金属粒子との実質的に化学量論的な反応により、予定された床高さに増大したときに床を切り替える、小粒子流動床を用いるフッ素種の破壊方法。
【請求項３】
フッ素、三フッ化塩素及びこれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素種、ならびにＮ2 ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｈｅ，ＳｉＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 及びこれらの混合物からなる群から選ばれるガス成分、を含むガス中のこのフッ素種を、前記ガスを１５０〜５５０℃の範囲の温度で、前記フッ素種と反応することのできる鉄金属粒子の流動床と連続的に接触させることにより、前記フッ素種を破壊する方法であって、前記粒子は主に３００μｍ以下の粒度を有するが、前記鉄金属粒子の床の１０wt％までが、前記鉄金属粒子の床の混合を助けるために３００μｍより充分に大きい粒度を有し、そこでは新しい鉄金属粒子が前記流動床の底部付近にある入口に添加され、そして前記フッ素種と反応した鉄金属粒子は前記入口の上方で、そして前記流動床のフリーボードの下方で取り出される、小粒子流動床を用いるフッ素種の破壊方法。
【請求項４】
前記の大きい粒子が５００〜２０００μｍの粒度を有する、請求項１の方法。
【請求項５】
第１の床が当初の床高さの少なくとも９０％膨張したとき、第１の床から再充填の終わった他の流動床にガス接触が切り替えられる、請求項１の方法。
【請求項６】
前記接触後のガスが１vol ppm 以下の前記フッ素種を含有する請求項１の方法。
【請求項７】
前記ガスの前記流動床中における滞留時間は３秒より大きい請求項１の方法。
【請求項８】
前記ガスの流れは最小流動速度の少なくとも２倍である、請求項１の方法。
【請求項９】
前記鉄金属粒子は少なくとも９９wt％が鉄である、請求項３の方法。
【請求項１０】
前記鉄金属粒子が平均粒度１００μｍである、請求項３の方法。
【請求項１１】
前記ガスが主として窒素及び前記フッ素種からなる、請求項３の方法。
【請求項１２】
前記大きな粒子が粒度５００〜２０００μｍである、請求項３の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、小粒子流動床を用いるフッ素種の破壊方法に関する。
【０００２】
半導体チップを製作するとき、装置によってはその排出流はフッ素（Ｆ2 ）を含むことがある。例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓからの新しい装置は、反応室を清浄化するために、ＮＦ3 を解離するためにマイクロ波を使用する。排出流はほんの痕跡量のＮＦ3 を含むが、多量のＦ2 が存在する。流れ、例えばＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓの装置からの排出物は、大気に排出する前にＦ2 を除くために処理しなければならない。フッ素はＴＬＶが１ppm で腐食性で有害な化学物質である。
【０００３】
従来、Ｆ2 は湿式苛性スクラバーを用いて除かれ、この場合Ｆ2 は苛性溶液と反応してフッ化物塩を形成する。前記湿式スクラバーは、有効であるが、多量の液体廃物を生じ、これは後に処理する必要がある。更に、前記苛性スクラバーは有害な副生物、ＯＦ2 及びＮＯ3 Ｆを生じることがあり、これは追加の安全問題を生じる。
【０００４】
これに代えて、Ｆ2 は固体を用いて除かれてきた。Ｆ2 を除くために木炭の充填床が用いられてきたが、それはグローバルな温暖化炭素−フッ素ガスを生じる。充填床に爆発性ＣＦx 化合物を形成する可能性が存在するので、安全は炭素を使用するときの他の問題である。Ｆ2 を除くために、ソーダ灰（ＮａＯＨ／Ｃａ（ＯＨ）2 ）、石灰石（ＣａＣＯ3 ）、及びアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）の充填床が用いられてきた。これらのドライスクラバーは、しばしば詰まり、反応器を空にし、再充填するするのに相当な人力が必要である。更に、充填床内での熱の発生は、供給原料中のＦ2 濃度が高くなり過ぎると、充填床熱の除去が難題であるから、問題を生じ得た。Ｆ2 処分の他の方法は、Ｎｅｔｚｅｒ，Ｗ．Ｄ．，Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｄｉｓｐｏｓａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｇｏｏｄｙｅａｒ  Ａｔｏｍｉｃ  Ｃｏｒｐ．，Ａｐｒ．８，１９７７のレポート中に見出すことができる。
【０００５】
Ｈｏｌｍｅｓ，ｅｔ  ａｌ．，Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ  Ｂｅｄ  Ｄｉｓｐｏｓａｌ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ，Ｉ＆ＥＣ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｄｅｓｉｎ  ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．４，Ｏｃｔ．１９６７，ｐｐ．４０８−４１３は、活性アルミナの流動床を用いるフッ素の除去を記載している。高Ｆ2 除去効率（＞９９％）は、３００〜４００℃の反応温度で容易に達成できた。流通速度は最小流動速度の１．２５〜１．６５倍に限定された。最小流動速度の定義は、多数の教科書、例えば”Ｆｌｕｉｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”ｂｙ  Ｋｕｎｉｉ  ａｎｄ  Ｌｅｖｅｎｓｐｉｅｌ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，１９６９に見出すことができる。この速度範囲では、流動床は「バブリング」流動モードであると考えられる。
【０００６】
米国特許Ｎｏ．５４１７９４８はＮＦ3 を除去するためにジルコニウム合金の使用を開示している。それは、前記合金をＮＦ3 と接触させる可能な手段として流動床を挙げている。対照例は、床材料として５〜１０mmに切断された鉄ワイヤーを使用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術はフッ素を除去する種々の方法及び手段を提供しようと試みてきた。しかしながら、先行技術は、汚染物質を発生させず、高い処理量、詰まりの回避、フッ素の効果的な破壊及び連続処理のための除去装置の再充填の方法を可能にするフッ素除去の商業的に実用的な方法を達成するものではなかった。これらの利点は本発明によって達成され、これを以下に詳細に述べる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フッ素、三フッ化塩素及びこれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素種を含むガス混合物を前記フッ素種と反応することのできる金属粒子の流動床と接触させることにより、前記フッ素種を含むガス混合物から前記フッ素種を破壊する方法であって、前記粒子は本質的に約３００μｍ以下である粒度を有する方法である。
【０００９】
好ましくは、金属粒子の床の１０wt％までは、金属粒子の床の混合を助けるために３００μｍより充分に大きい粒度を有する。
【００１０】
好ましくは、その大きな粒子は粒度は約５００〜２０００μｍである。
【００１１】
好ましくは、前記金属粒子は鉄、ニッケル、銅、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、マンガン、コバルト、亜鉛、錫、及びこれらの混合物からなる群から選ばれる。
【００１２】
好ましくは、前記接触は１５０〜５５０℃の範囲の温度で行われる。
【００１３】
好ましくは、前記ガスは流動床の高さがフッ素との反応により予定の増大した床高さになるまで流動床と接触される。
【００１４】
好ましくは、前記ガスは少なくとも２つの並行な切り替え流動床の１つと交互に接触し、１つの床が接触しているとき、１又はそれ以上の他の流動床は再充填されている。
【００１５】
好ましくは、少なくとも１つの並行な切り替え流動床の第１の流動床が当初の床高さの少なくとも約９０％に膨張したとき、前記第１の流動床から他のすでに再充填した流動床に切り替わる。
【００１６】
好ましくは、前記ガスが流動床と接触した後、このガスのフッ素種の含量は１vol ppm 以下である。
【００１７】
好ましくは、このガスの流れは、この流動床中に含まれる金属粒子についての流動床の少なくとも最小の流動化速度を得るに充分なものである。
【００１８】
好ましくは、このガスは、充填床対標準状態での供給材料の体積流速の比として定義される滞留時間が、約３秒より大きい。
【００１９】
好ましくは、ガスの流れは最小流動化速度の少なくとも約２倍である。
【００２０】
好ましくは、前記ガスは、Ｎ2 ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｈｅ，ＳｉＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 及びこれらの混合物から本質的になる群から選ばれるガス成分を含む。
【００２１】
最も好ましくは、本発明は、フッ素とＮ2 ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｈｅ，ＳｉＦ4 ，ＮＦ3 ，ＣＦ4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，ＣＨＦ3 ，ＳＦ6 の１以上のガス成分を含むガス中で、前記ガスを、フッ素と反応することのできる鉄金属粒子の、並行に接続された一対の切り替わる流動床と交互に接触させることにより、フッ素を破壊する方法であって、ここに、前記粒子は粒度が本質的に約３００μｍ以下であり、前記ガスと接触するベッドの高さはが前記鉄粒子とフッ素の実質的に化学量論的な反応に対応する予定されたベッド高さに増加したとき、ベッドを切り替える方法である。
【００２２】
好ましくは、前記鉄金属粒子は、少なくとも約９９wt％が鉄である。
【００２３】
好ましくは、前記鉄金属粒子は平均粒度が約１００μｍである。
【００２４】
好ましくは、前記鉄は前記フッ素と反応してＦｅＦ2 及びＦｅＦ3 の混合物を発生する。
【００２５】
１つの好ましい具体例においては、前記フッ素を含有するガスは主として窒素とそのようなフッ素を含有する。
【００２６】
他の具体例において、前記金属粒子は前記流動床に連続的に加えられ、フッ素と反応した金属粒子は連続的に取り出される。この方法において、好ましくは、単一の流動床が用いられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、流動床反応器における微細金属粒子を用いてフッ素及び／又は三フッ化塩素のフッ素種を破壊する方法である。好ましい金属粉末は鉄であり、純度が９０wt％超、好ましくは９９wt％超であり、粒度が約３００μｍ以下、好ましくは平均粒度が１００μｍである。好ましくは、この床中の粒子の１０wt％までは３００μｍより大きくて操作及び流動化の間、約３００μｍ以下の粒子の混合を助け、後者の粒子の塊化を防ぐのに充分な大きさである。これらの比較的大きな粒子は、好ましくは５００〜２０００μｍのサイズを有する。
【００２８】
好ましい操作条件は以下のようである：
−温度：１５０℃〜５５０℃
−供給速度：粉末の最小流動速度より大きい
−滞留時間：３秒より大
【００２９】
不揮発性金属フッ化物を形成し得るＮｉ，Ｃｕ，Ｃａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｚｎ及びＳｎのような他の金属も良好な候補である。しかしながら、反応条件は選択された金属に依存して変化し得る。
【００３０】
本発明の目的は、フッ素、Ｆ2 を破壊する費用効率の高い方法を提供することである。フッ素はしきい限界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｌｉｍｉｔ  ｖａｌｕｅ）（ＴＬＶ）が１ppm である有毒で腐食性の化学物質である。ソーダ灰、石灰石、又はアルミナは詰まりの問題を持っている。本発明の除去方法は先行技術のフッ素除去技術の代替法を提供し、且つ危険性のある廃棄物を生じない。
【００３１】
本発明は、好ましい微細な鉄粉末の流動床におけるフッ素を破壊する方法を提案する。より詳しくは、粒度が本質的に約３００μｍ以下の電気分解により調製した高純度の（＞９９wt％）粉末をこの用途に使用することができる。手頃なコストで商業的に入手可能な高純度鉄粉末は、他の不純物の発生を最小にする。この小さな粒度は鉄床の適切な流動化及び鉄とフッ素種の間の反応速度を提供する。
【００３２】
Ｆｅ及びＦ2 の間の想定される反応は次のようである：
２Ｆｅ＋３Ｆ2 →２ＦｅＦ3   （１）
Ｆｅ＋Ｆ2 →ＦｅＦ2         （２）
Ｆｅの１モル（５６グラム）は、生成物がＦｅＦ2 又はＦｅＦ3 の何れであるかによって、３８グラム又は５７グラムのＦ2 を除くことができる。ＮＯx は形成されない。不揮発性の金属フッ化物を形成し得る他の金属、例えばＮｉ，Ｃｕ，Ｃａ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｚｎ及びＳｎ及びそれらの合金も、良い候補であろう。しかしながら、反応条件は選択された金属に依存して変化するであろう。
【００３３】
操作条件は供給条件及び流通速度に依存するであろう。新しい鉄粉末は１５０℃という低い温度でフッ素と反応を開始することができる。この方法はどんな操作圧の下でも実際的に機能する。便利には、大気圧又は少し減圧に近い出口圧力が適当であろう。供給濃度、操作圧力及び滞留時間に依存して、反応器温度はフッ素を完全に除くように選択される。反応器を流れる速度は、固体粉末を流動化するに充分高くなければならない。流動化速度は、１９６９年Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｌｅｙ発行クニイ及びＬｅｖｅｎｓｐｉｅｌ著”Ｆｌｕｉｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”に記載されているように、床を通しての圧力降下対流量をプロットすることにより測定することができる。流動化ガスの流れの増大に対して圧力降下の増大の割合において、大幅な減少が起こったとき、流動化が起こっている。ここで用いる流動化は、当技術分野で理解されているところのパーコレーション及びエビュレーション（ｅｂｕｌａｔｉｏｎ）を包含する。この流動化は、流動化ガスに前記粒子を除くことなく最初に床から持ち上げるに充分であり、従って流動化ガスに接近するために前記粒子の内部循環が起こって粒子が上昇と降下を生じるに充分なものであるべきである。流動化される粒子の床は、流体の性質又はそれらが単にパーコレートするものであれば、流体に近い性質を呈するであろう。好ましい流動化速度は前記金属粒子の最小流動化速度の２〜１０倍である。連続操作は、流動床反応器を用い、適当な固体の添加及び金属製品の除去を利用することにより、可能となるであろう。
【００３４】
【実施例】
本発明を以下の例によって具体的に説明する。
【００３５】
（実施例）
全体で２５３．４ｇのＦｅ粉末を内径が３．８１cm（１．５インチ）の反応基に装填できるであろう。得られた充填高さは９cmで、これは充填密度２．４８ｇ／cm3 となるであろう。この反応器はモネルメタルで作られ、クラムシェルヒーター（ｃｌａｍ  ｓｈｅｌｌ  ｈｅａｔｅｒ）で加熱できるであろう。
【００３６】
適当な鉄粉末はＳＣＭ  Ｍｅｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．によって電気分解により純度９９．５％のものが製造されており、１５０〜３２５メッシュの鉄粉（Ｇｒａｄｅ  Ａ−２７７）は平均粒度が約１００μｍである。予備混合された窒素中名目１％Ｆ2 のガス混合物が供給物として使用できるであろう。
【００３７】
鉄粉末床は窒素の流れの下で流動化され、８０℃に加熱された後Ｆ2 供給に切り替えられるであろう。始めに、供給物流は１５８０標準立方センチメートル（＠２１．１℃）／分（ｓｃｃｍ）で床（多孔質板ガラス分配器を含む）が水柱２２インチ（５５９mm）である。反応器温度が上昇するに従って、供給流は、出口Ｆ2 が１ppm 未満になるまで圧力降下を維持するために、減らされるであろう。２５０℃で、Ｆ2 の殆ど完全な転化が期待でき、供給流は７８４ｓｃｃｍになるであろう。
【００３８】
同じバッチの鉄粉末を用いて、同じ実験を数回繰り返すことができるであろう。この実験の終点で、床の大きな膨張が予想され、これは反応による固体充填密度（ｓｏｌｉｄ  ｐａｃｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）に変化が起こっていることを示唆するであろう。フッ素化の度合いに依存して、床の膨張は１００％の高さまでになることができるであろう。消費された固体はＸ線回折により分析され、当初のＦｅはＦｅＦ2 及びＦｅＦ3 及び少量のＦｅの形態になっていると予想されるであろう。
【００３９】
本発明の最も顕著な要素は、効率的な反応のための小さな粒度の金属反応体粒子を用いる流動床反応器を用いることである。この流動床はこの床内の温度を均一にし、金属「焼結」又は粉末発生による詰まりを防ぐ。反応後に、非常に大きな床膨張が見られるであろう。この床膨張は固定床については操作上の問題を生じるであろうが、流動床は便利にも床膨張に対応することができる。更に、連続的操作が可能なように、固体の連続的添加及び取り出し手段をこの装置に取り付けるように設計することができる。これに代えて、幾つかの並行に接続された切り替え床を用い、予定された床膨張による床高さ又は床重量獲得、好ましくは、それぞれ少なくとも９０％の床膨張又は床重量獲得によって、フッ素種含有ガスとのオンライン接触からオフライン再生に切り替えることができる。
【００４０】
性能の劣る充填床と異なり、本発明の流動床又はろ過床は良好な性能及び鉄粒子反応体の効果的な利用を示した。それは、本発明の反応器はろ過（ｐｅｒｃｏｒａｔｅ）又は流動の方式で操作できるからである。この反応基においては、前記固体鉄粉末は供給物流でろ過された。前記固体の運動は床の詰まりの可能性を最小にし、均一な反応器温度を維持する。小さな粒子サイズは、鉄の反応の容量を最大にし、一方でフッ化鉄不働態化層がこの鉄粒子の上に形成されて更なる反応を排除するのを最小にすることにより、また、反応が進行するに従って前記粒子の、従って前記床のより大きな相対的な膨張をさせることにより、性能改善にも寄与する。
【００４１】
前記Ｆｅ粉末は室温で容易に流動化させることができる。周囲条件において、前記Ｆｅ粉末は最小流動化速度１．６cm／秒で流動化を開始した。この速度は見積もり値１．３cm／秒にまずまず近い値である。温度が増すに従って、前記最小流動化速度は、より高い温度でのより高いガス速度の故に、増加する。
【００４２】
比較的高い温度（＞４００℃）においては、窒素雰囲気の下でも、Ｆｅ粒子は相互に付着して凝集する傾向がある。この現象は「焼結」として知られており、金属粉末の融点よりも遥かに低い温度で起こり得る。流動床条件が利用されないときは、粒子の凝集が床を通してのガスチャネリングを引き起し、ガス−固体接触の程度を減らす。
【００４３】
大きな床膨張は予想外である。これは鉄粉末が充填床方式の操作において都合よく使用できない理由の１つである。流動床反応器は、適当な反応器体積が予想される膨張に割り当てられる限り、床膨張に都合よく対応することができる。
【００４４】
最小の流動化速度は、与えられた粒子サイズ及び密度に対して、問題の粒子の床を通る流動化ガスが増大するに従って増大する圧力降下に減少が存在する点として定義される。流動化の間、流動化ガス流が増すに連れて追加の圧力降下は殆どない。
【００４５】
床の切り替えは、１つの床を供給状態にし、一方で他の床を新しい鉄粉末で再充填することによって実施できるものと考えられる。更に、ろ過床（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ  ｂｅｄ）又は流動床のフリーボードの下、好ましくは流動化ガス又はろ過ガス（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ  ｇａｓ）が導入される床のベース付近、にある入口から新しい鉄粉末が導入され、流出物ラインは入口のレベルの上であるが、反応した鉄フッ化物粉末を床から取り出すためにろ過床又は流動床のフリーボードのレベルの下に位置するようになっている床設計を利用することによって、連続使役のために単一の床を利用することができる。反応した鉄フッ化物は新しい鉄粉末よりも密度が低いので、流出物ラインは、未反応鉄粉末よりも、主に鉄フッ化物を取り出すであろう。従って、連続的プロセスは、単一の床又は２若しくはそれ以上の並行した床を用いて実施できるものと予見される。
【００４６】
本発明の臨界的な要件は、本質的に約３００μｍ以下の金属粉末粒度である。本発明にとって、これは、前記粒子の１０wt％までは流動化の間の床の高い混合を提供し、比較的小さい粒子のケーキングを防止することを意味する。５００〜２０００μｍの粒子がこの機能を発揮することができるであろう。小さな粒子はより大きな表面積を提供することは知られているが、そのような小さい粒子の床を通して比較的大きな圧力降下のコストの負担がかかる。本発明者等は、金属フッ化物の不働態化層が鉄粒子の上に生成し、これはフッ素種との反応についてそれらを失活させることを見出した。金属フッ化物による不働態化の環境においても、本質的に約３００μｍ以下の粒子は不働態化により失活して未反応の比較的大きな内部を残す比較的大きな粒子よりも大きく利用される。更に、本発明の望ましい態様は、金属粒子が反応して金属フッ化物を形成するに連れて床が膨張することを利用して、連続ベースであれ、バッチベースであれ、金属粒子の装填をいつ置き換えるかを決定することである。本質的に約３００μｍ以下の小さな金属粒子は、恐らく金属フッ化物の形成による表面不働態化の故に、それ程の反応量を示さない比較的大きなサイズの粒子よりも、大きな反応度の故に、この床膨張性をより顕著なものとする。
【００４７】
本発明方法は、鉄粒子１リットル当たり少なくとも７００リットルのフッ素種を処理する能力を有する。鉄粉末は以前に推奨されていた固体、例えばＡｌ2 Ｏ3 又はＮａ2 ＣＯ3 よりも密度が高いので、粒子同伴が問題となる前の処理量が高いであろう。この密度は、それぞれ、鉄、Ａｌ2 Ｏ3 及びＮａ2 ＣＯ3 について、７．８７ｇ／cm3 、４．０ｇ／cm3 、２．５３ｇ／cm3 である。粒子の終端速度、即ち、粒子を同伴し得る速度はその固体の密度に比例するから、鉄粉末は、同伴がかなりのものとなるまでに、比較的高いガス速度に耐えることができる。
【００４８】
本発明を幾つかの好ましい具体例に関して述べたが、本発明の全体の範囲は特許請求の範囲から確認されるべきである。