(57)【要約】  本発明のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法は、フッ素元素を含有する排ガス（ａ）を、フッ素ガス（Ｆ2）濃度が２５体積％以下となるよう不活性ガスで希釈して希釈ガス（ｂ）を調製する希釈工程と、希釈ガス（ｂ）と水とを接触させ、処理ガス（ｃ）を得る水吸収工程とを有することを特徴とする。本発明の方法によれば、フッ素元素を含有する排ガスを湿式法により処理する際に、フッ素ガスから二フッ化酸素が生成する副反応が生じるのを効果的に抑制し、経済的かつ効率的にフッ素元素を含有する排ガスを処理する方法を提供することができる。また本発明では、処理工程で二フッ化酸素の生成を効果的に抑制することにより、薬液による追加処理を行う場合にはその処理効果を大幅に向上させるとともに、薬液使用量を抑制することができる。
2017094418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素元素を含有する排ガス（ａ）を、フッ素ガス濃度が２５体積％以下となるよう不活性ガスで希釈して希釈ガス（ｂ）を調製する希釈工程と、
希釈ガス（ｂ）と水とを接触させ、処理ガス（ｃ）を得る水吸収工程と
を有することを特徴とするフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項２】
不活性ガスが空気または窒素ガスであることを特徴とする請求項１に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項３】
前記排ガス（ａ）が、フッ素ガスおよび／またはフッ化水素を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項４】
前記処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素濃度が１００体積ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項５】
さらに、前記処理ガス（ｃ）と、還元剤を含む水溶液とを接触させ、処理ガス（ｄ）を得る薬液吸収工程を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項６】
前記還元剤を含む水溶液に含まれる還元剤が、硫黄系還元剤であることを特徴とする請求項５に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項７】
前記硫黄系還元剤が、亜硫酸塩またはチオ硫酸塩であることを特徴とする請求項６に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【請求項８】
前記処理ガス（ｄ）中の二フッ化酸素濃度が、１体積ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素元素を含有する排ガスを処理し、フッ素ガスならびにフッ素化合物の含有量を低減した処理ガスとする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶等の製造において、または、化学品や高分子材料の原料として、または、表面改質等の目的で、フッ素化合物は種々の分野で多量に使用されている。【０００３】
特に、半導体や液晶等の製造プロセスにおいては、従来からエッチングやクリーニングガスとして、Ｆ2、ＮＦ3、ＳｉＦ4、ＣＯＦ2、ＳＦ6、フルオロカーボン（ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ4Ｆ6等）などの、フッ素系ガスが利用されている。フッ素系ガスを利用したプロセスでは、使用したフッ素系ガスに由来するガスあるいは反応により生成したフッ素元素を含むガスが、排ガスとして排出される。また、フッ素ガスあるいはフッ素化合物の製造においては、非常に高濃度のフッ素元素を含むガスが排ガスとして排出される場合がある。【０００４】
これらの排ガスは、フッ素ガス等の酸化性ガスやフッ化水素等の酸性ガスなどの、毒性の高いフッ素系ガスを高濃度で含むため、排ガスからはこのような有害なガスを十分に除去する必要がある。【０００５】
排ガスからフッ素ガスやフッ化水素等の有害ガスを除去する方法としては、従来より、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、活性アルミナ等の固体処理剤を固定相に充填して除去する乾式のプロセスがあるが、ランニングコストが高いという問題点がある。【０００６】
湿式のプロセスとしては、水や水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を用いた湿式スクラバーが、大量のガスを安価に処理する方法として優れているが、より毒性の高い二フッ化酸素（ＯＦ2）が副生することが知られている。二フッ化酸素はＡＣＧＩＨ許容濃度（ＴＬＶ）が０．０５ｐｐｍと非常に毒性が高く、一旦生成すると水やアルカリ水溶液では除去することが困難であり、排ガスから排出されてしまうという問題があった。【０００７】
このような湿式プロセスでの問題点を解決する方法として、特許文献１には吸収液として亜硫酸アルカリおよび苛性アルカリの混合液を用いる方法が開示されており、特許文献２には、水酸化ナトリウム等の塩基性化合物とチオ硫酸ナトリウム等の硫黄系還元剤との混合物を含む吸収液を用いる方法が開示されており、特許文献３には、アルカリ金属水酸化物などの塩基と、チオ硫酸塩または亜硝酸アルカリ金属塩とを含む液体を用いる方法が開示されている。【０００８】
また特許文献４には、水に難溶性の亜硫酸塩を充填した充填塔において、湿式処理することにより、ナトリウムイオン等を含む化合物を用いることなく、塩素ガス、フッ素ガスなどの酸化性ガスを排ガスから除去することが開示されている。【０００９】
これらの方法によれば、二フッ化酸素の排出を抑制する効果はあるものの、フッ素元素を含むガスを高濃度で含む排ガスを連続的に処理して十分な効果を得るためには、アルカリや還元剤の濃度を高く維持する必要がある。そのため、詰まり等のトラブルが起こりやすく、薬液のコストが高くなってしまい、また排液中のアルカリや還元剤及び各種反応生成物の廃液処理が必要となるという問題点があった。【００１０】
このため、二フッ化酸素の生成および排出を簡便かつ経済的な方法で抑制できる、フッ素元素を含有する排ガスの処理方法の出現が求められていた。【００１１】
また、特許文献５には、排ガスを水蒸気と共に加熱下で反応させてフッ化水素と酸素に分解する方法が開示されている。しかしながら、この方法では３００〜４００℃の高温で反応を行うため、高温のフッ化水素ガス等による腐食の影響が大きく、反応器の材質に制約があり、工業的に採用するのは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平２−２３３１２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３１１０５号公報
【特許文献３】特表２０１３−５３９７１７号公報
【特許文献４】特開２０００−１７６２４３号公報
【特許文献５】特開２００６−２８９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、フッ素元素を含有する排ガスを処理してフッ素系ガスを低減させた処理ガスとする排ガスの処理方法において、二フッ化酸素が生成する副反応が生じるのを効果的に抑制し、経済的かつ効率的にフッ素元素を含有する排ガスを処理する方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、以下の〔１〕〜〔８〕の事項に関する。
〔１〕フッ素元素を含有する排ガス（ａ）を、フッ素ガス（Ｆ2）濃度が２５体積％以下となるよう不活性ガスで希釈して希釈ガス（ｂ）を調製する希釈工程と、
希釈ガス（ｂ）と水とを接触させ、処理ガス（ｃ）を得る水吸収工程と
を有することを特徴とするフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔２〕不活性ガスが空気または窒素ガスであることを特徴とする前記〔１〕に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔３〕前記排ガス（ａ）が、フッ素ガスおよび／またはフッ化水素を含むことを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔４〕前記処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素濃度が１００体積ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔５〕さらに、前記処理ガス（ｃ）と、還元剤を含む水溶液とを接触させ、処理ガス（ｄ）を得る薬液吸収工程を有することを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔６〕前記還元剤を含む水溶液に含まれる還元剤が、硫黄系還元剤であることを特徴とする前記〔５〕に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔７〕前記硫黄系還元剤が、亜硫酸塩またはチオ硫酸塩であることを特徴とする前記〔６〕に記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
〔８〕前記処理ガス（ｄ）中の二フッ化酸素濃度が、１体積ｐｐｍ以下であることを特徴とする前記〔５〕〜〔７〕のいずれかに記載のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法によれば、フッ素元素を含有する排ガスを湿式法により処理する際に、二フッ化酸素が生成する副反応が生じるのを効果的に抑制し、経済的かつ効率的にフッ素元素を含有する排ガスを処理する方法を提供することができる。【００１６】
また本発明では、処理工程で二フッ化酸素の生成を効果的に抑制することにより、薬液による追加処理である薬液吸収工程を行う場合には、その処理効果を大幅に向上させるとともに、薬液使用量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法を実施する装置の一例の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１９】
フッ素元素を含有するガスと、水とが接触すると、例えばフッ素ガス（Ｆ2）と水とは、迅速に反応し、反応式（１）の通りフッ化水素および酸素を生成する。
【００２０】
Ｆ2＋Ｈ2Ｏ → ＨＦ＋1/2Ｏ2  …（１）
そして生成したフッ化水素（ＨＦ）は、水に高度に溶解し、容易に水に吸収される。
【００２１】
フッ素ガスと水との接触では、フッ素ガスの反応性が高いことから、前記反応式（１）の主反応の他に、条件によってはオゾン（Ｏ3）や二フッ化酸素（ＯＦ2）を生成する副反応が生じることが知られている。しかしながら本発明者は、水と接触させる際の排ガス中のフッ素濃度を２５体積％以下とした場合には、副反応が抑制され、オゾン（Ｏ3）はほとんど生成せず、二フッ化酸素（ＯＦ2）の生成も低く抑えられることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２２】
本発明のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法は、フッ素元素を含有する排ガス（ａ）を希釈して希釈ガス（ｂ）を調製する希釈工程と、希釈ガス（ｂ）と水とを接触させ、処理ガス（ｃ）を得る水吸収工程とを有する。また本発明のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法では、さらに前記処理ガス（ｃ）と、還元剤を含む水溶液とを接触させて処理ガス（ｄ）を得る薬液吸収工程を有することも好ましい。
【００２３】
＜フッ素元素を含有する排ガス（ａ）＞
本発明のフッ素元素を含有する排ガスの処理方法での処理対象は、フッ素元素を含有する排ガス（ａ）（以下、単に排ガス（ａ）ということもある）である。フッ素元素を含有する排ガス（ａ）としては、Ｆ2、ＮＦ3、ＳｉＦ4、ＣＯＦ2、ＳＦ6、フルオロカーボン（ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ4Ｆ6等）などのフッ素系ガスを含有するガスを挙げることができ、例えばフッ素ガス（Ｆ2）を含有する排ガスが挙げられる。本発明では、排ガス（ａ）として、フッ素系ガスを利用するプロセスまたはフッ素系ガスの発生を伴うプロセスで生じる工業的排ガスなど、フッ素元素を含有する排ガスを特に制限なく処理することができる。本発明で処理する排ガス（ａ）は、酸化性ガスであるフッ素ガス以外に、二フッ化酸素（ＯＦ2）などの酸化性ガスおよび／またはフッ化水素（ＨＦ）などの酸性ガスを含んでいてもよい。好ましくは、排ガス（ａ）は、フッ素ガスおよび／またはフッ化水素を含む。ただし、排ガス（ａ）が二フッ化酸素を含有する場合には、フッ素元素を含有する排ガスの処理方法が、薬液吸収工程を有することが好ましい。
【００２４】
本発明に係る排ガス（ａ）は、特に限定されるものではないが、本発明の処理方法が希釈工程を有することから、排ガス（ａ）中のフッ素ガス（Ｆ2）濃度が、通常２５体積％以上、好ましくは３０体積％以上、より好ましくは３５体積％以上、さらに好ましくは４０体積％以上の、高濃度でフッ素ガスを含有する排ガスであることが望ましい。排ガス（ａ）中のフッ素ガス濃度の上限値は特に限定されるものではなく、１００％のフッ素ガスについても適用することができる。また、排ガス（ａ）中のフッ素ガス濃度が当初より２５体積％以下である場合には、本発明の希釈工程を経たものとみなし、直接水吸収工程に供することができる。
【００２５】
＜希釈工程＞
希釈工程では、処理対象であるフッ素元素を含有する排ガス（ａ）を、不活性ガスで希釈し、２５体積％以下の所望のフッ素濃度となるよう希釈して、希釈ガス（ｂ）を調製する。排ガス（ａ）が当初より２５体積％以下を満たす場合には、希釈工程を行ったものとみなし、これを希釈ガス（ｂ）として後述する水吸収工程に供してもよい。
【００２６】
本発明において不活性ガスとは、排ガス（ａ）中の成分、水、ならびに必要に応じて行う薬液吸収工程で用いる還元剤を含む水溶液と、処理条件において実質的に反応せず、反応を阻害しない気体を意味し、例えば、空気、窒素、希ガスなどが挙げられる。本発明においては、不活性ガスとして空気を用いるのが簡便かつ経済的であり好ましい。
【００２７】
希釈工程では、得られる希釈ガス（ｂ）のフッ素ガス（Ｆ2）濃度が２５体積％以下となるよう、排ガス（ａ）を空気などの不活性ガスで希釈する。希釈ガス（ｂ）のフッ素ガス濃度は、２５体積％以下、好ましくは０．１〜２５体積％、より好ましくは０．１〜５体積％である。希釈ガス（ｂ）のフッ素ガス濃度が２５体積％以下であると、水吸収工程において希釈ガス（ｂ）中のフッ素ガス（Ｆ2）を十分に除去できるとともに、オゾン（Ｏ3）や二フッ化酸素（ＯＦ2）の生成を好適に抑制することができる。希釈ガス（ｂ）のフッ素ガス濃度が２５体積％を超えると、希釈ガス（ｂ）と水とを接触させる水吸収工程において二フッ化酸素を生成する副反応が生じやすくなるため好ましくない。また、希釈ガス（ｂ）のフッ素ガス濃度が０．１体積％未満であると、水吸収工程に供する希釈ガス（ｂ）の量が多くなり、処理装置の大型化や処理時間の長期化が必要になる場合があり、経済的でない。
【００２８】
＜水吸収工程＞
水吸収工程では、希釈ガス（ｂ）と水とを接触させ、処理ガス（ｃ）を得る。
【００２９】
希釈ガス（ｂ）と水とを接触させる水吸収工程を行う具体的な方法および装置としては、気液を接触させる従来公知の方法を特に制限なく採用することができ、通気撹拌槽等の液中分散型の装置や、気液を接触させて気体成分の少なくとも一部を液体成分に吸収させる吸収塔などの装置を用いた方法を好ましく採用することができる。具体的には、撹拌槽等の液中分散型の装置や、スプレー塔、棚段塔、充填塔、ジェットスクラバー等を備えた公知の吸収塔等の装置を用いた方法を好ましく採用することができる。例えば、本発明の水吸収工程は、後述する実施例で採用するように通気撹拌槽を用いて行うこともでき、また工業的には図１に示す概略図の水吸収工程側の装置等を用いて行うこともできる。このような方法は、後工程として必要に応じて行う薬液吸収工程においても同様に採用することができる。
【００３０】
水吸収工程において、希釈ガス（ｂ）と接触する水は、循環して用いることができるが、排ガスを処理するにつれて吸収したフッ化水素の濃度が上昇していくため、多量にまたは連続的に処理する場合には、吸収液である水の交換を行うことが好ましい。吸収液である水の交換方法は、バッチでも連続でも良いが、吸収液中のＨＦの濃度を一定に保つことが好ましく、水の交換を連続で行う方が好ましい。
【００３１】
希釈ガス（ｂ）中には、２５体積％以下の濃度でフッ素ガス（Ｆ2）が含まれており、このフッ素は水と接触すると前述した式（１）で表されるとおり、迅速に反応してフッ化水素（ＨＦ）を生成し、生成したフッ化水素は水に溶解する。一般にフッ素ガスと水との接触では、フッ化水素を生成する反応とともに、二フッ化酸素（ＯＦ2）を生成する副反応が生じるが、本願では希釈ガス（ｂ）中のフッ素ガス（Ｆ2）が２５体積％以下に制御されていることにより、二フッ化酸素を生成する副反応が顕著に抑制される。このため希釈ガス（ｂ）中のフッ素ガス（Ｆ2）に由来するフッ素元素分の多くが水吸収工程で水側に移行する。また、希釈ガス（ｂ）中にフッ化水素が含まれる場合にも、水吸収工程において水に溶解し、大部分が水側に移行する。
【００３２】
したがって、水吸収工程で得られる処理ガス（ｃ）は、希釈ガス（ｂ）に含まれるフッ素ガスの大部分が水側に吸収されて除去されたものとなる。処理ガス（ｃ）中には、同伴されたフッ素ガスおよび／またはフッ化水素が含まれてもよい。
【００３３】
このような水吸収工程から排出されるガスである処理ガス（ｃ）は、フッ素ガス濃度が充分に低減されているとともに、二フッ化酸素濃度の上昇が好適に抑制されている。水吸収工程で得られる処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素濃度は、当初導入する排ガス（ａ）が実質的に二フッ化酸素を含まない場合には、好ましくは１００体積ｐｐｍ以下である。
【００３４】
処理ガス（ｃ）中のフッ素系ガス（フッ素ガスあるいはフッ素化合物のガス）濃度が充分に低く、排出基準に適した範囲内である場合には、処理ガス（ｃ）をそのまま排気してもよい。また処理ガス（ｃ）中のフッ素系ガス濃度のさらなる低減が望まれる場合には、処理ガス（ｃ）を後述する薬液吸収工程に供することが好ましい。
【００３５】
＜薬液吸収工程＞
前述した水吸収工程で得られた処理ガス（ｃ）は、必要に応じて、薬液吸収工程に供することが好ましい。
【００３６】
薬液吸収工程では、前記処理ガス（ｃ）と、還元剤を含む水溶液とを接触させ、フッ素系ガス成分を薬液側に移行させて、さらにフッ素系ガス成分を低減した処理ガス（ｄ）を得ることができる。
【００３７】
処理ガス（ｃ）には、通常、排ガス（ａ）中に含まれていたかまたは水吸収工程で生成した二フッ化酸素、および同伴されたフッ化水素が含まれる。処理ガス（ｃ）中には、同伴されたフッ素ガスおよび／またはフッ化水素が含まれてもよい。
【００３８】
処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素の濃度は、特に限定されるものではないが、１００体積ｐｐｍ以下であることが好ましい。本発明では、希釈ガス（ｂ）中のフッ素濃度が２５体積％以下であるため、水吸収工程で得られる処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素濃度を十分に低いものとすることができ、当初の排ガス（ａ）中にＯＦ2が含まれていない場合には通常１００体積ｐｐｍ以下とすることができる。処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素濃度が高い場合には、不活性ガスにより適宜希釈した後に薬液吸収工程に導入してもよい。
【００３９】
薬液吸収工程では、処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素は、還元剤と反応してフッ化水素となり、処理ガス（ｃ）中のフッ化水素および反応により生成したフッ化水素は、塩基と反応して除去される。
【００４０】
薬液吸収工程で用いる薬液である、還元剤を含む水溶液は、還元剤が水に溶解した水溶液であり、吸収液として用いられる。この還元剤を含む水溶液は、還元剤とともに塩基を含有してもよい。
【００４１】
還元剤としては、二フッ化酸素を還元し得る還元剤を特に制限なく用いることができ、例えば、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸アンモニウム、チオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩；亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸アンモニウム等の亜硫酸塩；塩化カリウム、塩化ナトリウム等の塩化物；臭化カリウム等の臭化物；ヨウ化カリウム等のヨウ化物；亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム等の亜硝酸塩；ギ酸、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム等のギ酸塩；シュウ酸、ヒドラジンなどから選択することができる。本発明では、還元剤としては、二フッ化酸素を効率よく除去するという観点から、硫黄系還元剤が好ましく用いられ、チオ硫酸塩、亜硫酸塩がより好ましく用いられる。
【００４２】
還元剤の濃度は、処理ガス（ｃ）中の二フッ化酸素の濃度などの条件にもよるが、還元剤を含む水溶液中、１〜２０質量％であることが好ましく、１〜１０質量％であることがより好ましい。
【００４３】
還元剤を含む水溶液が、塩基を含有する場合、塩基としては、フッ化水素等を除去し得る塩基を特に制限なく用いることができるが、金属水酸化物が好ましく用いられ、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムがより好ましく用いられる。
【００４４】
塩基を用いる場合、その濃度は、処理ガス（ｃ）中のフッ化水素濃度などの条件にもよるが、還元剤を含む水溶液の液性がアルカリ性に維持されているのが好ましく、好ましくはｐＨ８以上、より好ましくはｐＨ９以上であるのが好ましい。
【００４５】
薬液吸収工程において、水吸収工程で得られた処理ガス（ｃ）と、還元剤を含む水溶液とを接触させる方法としては、水吸収工程と同様、気液を接触させる従来公知の方法を特に制限なく採用することができ、通気撹拌槽等の液中分散型の装置や、気液を接触させて気体成分の少なくとも一部を液体成分に吸収させる吸収塔などの装置を用いた方法を好ましく採用することができる。具体的には、撹拌槽等の液中分散型の装置や、スプレー塔、棚段塔、充填塔、ジェットスクラバー等を備えた公知の吸収塔の装置を用いた方法を好ましく採用することができる。例えば、本発明の薬液吸収工程は、通気撹拌槽を用いて行うこともでき、また工業的には図１に示す概略図の薬液吸収工程側の装置等を用いて行うこともできる。水吸収工程と薬液吸収工程とは、同様の装置を用いた方法を採用してもよく、異なる装置を用いた方法を採用してもよい。
【００４６】
薬液吸収工程において、吸収液として使用される還元剤を含む水溶液は、通常、吸収塔内で循環して用いることができる。還元剤を含む水溶液は、導入した処理ガス（ｃ）の処理が進むにつれて、水溶液中の還元剤および塩基の濃度が減少し、吸収した反応生成物濃度が上昇するため、処理量が多い場合には交換が必要となる。還元剤を含む水溶液の交換は、バッチで行ってもよく、連続的に行ってもよいが、薬液吸収工程に導入する処理ガス（ｃ）に含まれるフッ素系の有害ガスの濃度はもともと低濃度であり、還元剤を含む水溶液中の還元剤濃度の変化は小さいため、通常、バッチでの交換が経済的である。
【００４７】
本発明の薬液吸収工程から排出される処理ガス（ｄ）は、フッ素ガス（Ｆ2）、二フッ化酸素（ＯＦ2）、フッ化水素（ＨＦ）などのフッ素系の有害ガスが充分に除去されており、実質的にフッ素系ガスを含まないものとすることができる。具体的には、処理ガス（ｄ）中の二フッ化酸素濃度は、好ましくは１体積ｐｐｍ以下、より好ましくは０．５体積ｐｐｍ以下である。処理ガス（ｄ）中のフッ素ガス（Ｆ2）濃度は、好ましくは１体積ｐｐｍ以下、より好ましくは０．５体積ｐｐｍ以下である。また、処理ガス（ｄ）中のフッ化水素（ＨＦ）濃度は、好ましくは３体積ｐｐｍ以下、より好ましくは１．５体積ｐｐｍ以下である。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００４９】
＜フッ素系ガス濃度の測定＞
以下の実施例および比較例において、各フッ素系ガス成分の濃度は次のようにして測定し、定量した。【００５０】
ガス中のフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の合算濃度は、ヨウ化カリウム水溶液にガスを規定量吸収させてチオ硫酸ナトリウムで滴定する方法（ヨウ素滴定法）により分析して求めた。定量下限値は吸収させるガス量を増やす事で調整でき、フッ素ガス及び二フッ化酸素の合算濃度として１体積ｐｐｍ以上を測定した。【００５１】
ガス中のフッ素と二フッ化酸素とを分離して定量分析する場合は、二フッ化酸素をＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外吸光光度）法を用いて定量し、フッ素及び二フッ化酸素の合算濃度から二フッ化酸素濃度を差し引いてフッ素度を求めた。ＦＴ−ＩＲのガスセルとして１０ｍ光路長を持つ長光路ガスセルを用いた場合、二フッ化酸素濃度の定量下限値は０．５体積ｐｐｍである。【００５２】
フッ化水素濃度はＦＴ−ＩＲ法を用いて定量した。フッ化水素濃度の定量下限値は１５ｃｍのガスセルを用いて０．５体積ｐｐｍである。【００５３】
［実施例１］
フッ素ガス（Ｆ2）を５０体積％含む排ガス（残部は窒素ガス）を、空気により希釈し、フッ素を２０体積％含む希釈ガスを調製した。【００５４】
テフロン（登録商標）製のガス洗浄瓶（容量５００ｍｌ）に純水２５０ｍｌを入れ、撹拌子で撹拌しながら、ガス導入管からフッ素を２０体積％含む希釈ガスを９０ｍｌ／ｍｉｎの流量で導入し、バブリングさせて水吸収工程を行った。出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集し、これを処理ガス（ｃ−１）としてフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した。測定結果を表１に示す。処理ガス（ｃ−１）からは、フッ素ガスは検出されず、二フッ化酸素が８０体積ｐｐｍ検出された。【００５５】
［実施例２］
実施例１と同様にして排ガスの希釈および水吸収工程を行い、処理ガス（ｃ−１）を得た。【００５６】
次いで、吸収液として３質量％のチオ硫酸ナトリウム２５０ｍｌを入れたテフロン（登録商標）製のガス洗浄瓶（容量５００ｍｌ）に、ガス導入管から、処理ガス（ｃ−１）を９０ｍｌ／ｍｉｎの流量で導入し、撹拌子で撹拌しながらバブリングさせて薬液吸収工程を行った。出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集し、これを処理ガス（ｄ−１）としてフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した。測定結果を表１に示す。処理ガス（ｄ−１）からは、フッ素ガス及び二フッ化酸素はいずれも検出されなかった。【００５７】
［実施例３］
フッ素ガス（Ｆ2）を５０体積％含む排ガス（残部は窒素ガス）を、空気により希釈し、フッ素ガスを５体積％含む希釈ガスを調製した。【００５８】
このフッ素ガスを５体積％含む希釈ガスを用いたことの他は、実施例１と同様にして水吸収工程を行い、出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集して、処理ガス（ｃ−２）を得た。処理ガス（ｃ−２）のフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した結果を表１に示す。処理ガス（ｃ−２）からは、フッ素ガスは検出されず、二フッ化酸素が６体積ｐｐｍ検出された。【００５９】
［実施例４］
実施例３と同様にして排ガスの希釈および水吸収工程を行い、処理ガス（ｃ−２）を得た。【００６０】
次いで、処理ガス（ｃ−１）に代えて処理ガス（ｃ−２）を用いたことの他は実施例２と同様にして、薬液吸収工程を行い、出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集して、処理ガス（ｄ−２）を得た。処理ガス（ｄ−２）のフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した結果を表１に示す。処理ガス（ｄ−２）からは、フッ素ガス及び二フッ化酸素はいずれも検出されなかった。【００６１】
［実施例５］
フッ素ガス（Ｆ2）を５０体積％含む排ガス（残部は窒素ガス）を、空気により希釈し、フッ素ガスを１体積％含む希釈ガスを調製した。【００６２】
このフッ素ガスを１体積％含む希釈ガスを用いたことの他は、実施例１と同様にして水吸収工程を行い、出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集して、処理ガス（ｃ−３）を得た。処理ガス（ｃ−３）のフッ素（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した結果を表１に示す。処理ガス（ｃ−３）からは、フッ素ガスは検出されず、二フッ化酸素が２体積ｐｐｍ検出された。【００６３】
［実施例６］
実施例５と同様にして排ガスの希釈および水吸収工程を行い、処理ガス（ｃ−３）を得た。【００６４】
次いで、処理ガス（ｃ−１）に代えて処理ガス（ｃ−３）を用いたことの他は実施例２と同様にして、薬液吸収工程を行い、出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集して、処理ガス（ｄ−３）を得た。処理ガス（ｄ−３）のフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した結果を表１に示す。処理ガス（ｄ−３）からは、フッ素ガス及び二フッ化酸素はいずれも検出されなかった。【００６５】
［比較例１］
テフロン（登録商標）製のガス洗浄瓶（容量５００ｍｌ）に純水２５０ｍｌを入れ、撹拌子で撹拌しながら、ガス導入管から、実施例１で用いたフッ素ガス（Ｆ2）を５０体積％含む排ガスを希釈せずに９０ｍｌ／ｍｉｎの流量で導入し、バブリングさせて水吸収工程を行った。出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集し、これを処理ガス（ｃ'−４）としてフッ素（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した。測定結果を表１に示す。その結果、検出された処理ガス（ｃ'−４）中のフッ素ガス濃度は１０体積ｐｐｍ以下と微量であったが、二フッ化酸素濃度は４．２体積％（４２，０００体積ｐｐｍ）であった。【００６６】
［比較例２］
比較例１と同様にして水吸収工程を行い、処理ガス（ｃ'−４）を得た。【００６７】
次いで、処理ガス（ｃ−１）に代えて処理ガス（ｃ'−４）を用いたことの他は実施例２と同様にして、薬液吸収工程を行い、出てきたガスをガス洗浄瓶の出口で捕集して、処理ガス（ｄ'−４）を得た。処理ガス（ｄ'−４）のフッ素ガス（Ｆ2）及び二フッ化酸素（ＯＦ2）の濃度を測定した結果を表１に示す。処理ガス（ｄ'−４）中のフッ素ガス濃度は１０体積ｐｐｍ以下と微量であり、二フッ化酸素濃度は２，０００体積ｐｐｍであった。【００６８】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の排ガスの処理方法は、エッチングやクリーニングガスとして、フッ素系ガスを用いるプロセス、あるいはフッ素系ガスを製造するプロセスなどにおいて発生するフッ素元素を含有する排ガスを処理し、フッ素系ガスを実質的に含まない処理ガスを得る方法として好適である。
【符号の説明】
【００７０】
１：排ガス導入管１
２：第１吸収塔
３：充填層１
４：給水管
５：ＨＦ水溶液排出管
６：循環液タンク１
７：循環ポンプ１
８：シャワーノズル１
９：排ガス導入管２
１０：第２吸収塔
１１：充填層２
１２：循環液タンク２
１３：循環ポンプ２
１４：シャワーノズル２
１５：処理ガス排出管
【図１】
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【国際調査報告】
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