(57)【要約】【課題】除害効率を高くし、かつランニングコストを低くすることができる除害装置を提供することを目的とする。【解決手段】水１８に有毒ガスを含む排ガスを溶解させ、かつ排ガスを溶解させた水１８から放出された排ガスを排出する湿式除害部１０１と、湿式除害部１０１から排出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、かつその後に残る排ガスを排出する乾式除害部１０２とを有し、湿式除害部１０１において所定の除害効率を設定して除害することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に有毒ガスを含む排ガスを溶解させ、かつ前記排ガスを溶解させた水から放出された排ガスを排出する湿式除害部と、
前記湿式除害部から排出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、かつその後に残る排ガスを排出する乾式除害部とを有し、
前記湿式除害部において所定の除害効率を設定して除害することを特徴とする除害装置。
【請求項２】
前記湿式除害部は、前記水を循環させて、該循環する水に有毒ガスを含む排ガスを順次溶解させるとともに、該循環する水に溶解しないで残った排ガスをさらに圧力を加えて前記循環する水に溶解させることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
【請求項３】
前記吸着剤は、活性炭又はゼオライトであることを特徴とする請求項１記載の除害装置。
【請求項４】
有毒ガスを含む排ガスを所定の除害効率で水に溶解させる工程と、
次いで、前記排ガスを溶解させた水から放出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、その後に残る排ガスを排出する工程と
を有することを特徴とする除害方法。
【請求項５】
前記有毒ガスを含む排ガスを水に溶解させる工程は、前記水を循環させて、該循環する水に前記有毒ガスを含む排ガスを順次溶解させるとともに、該循環する水に溶解しないで残った排ガスをさらに圧力を加えて前記循環する水に溶解させる工程であることを特徴とする請求項４記載の除害装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除害装置及び除害方法に関し、より詳しくは、半導体製造などにおいて使用した処理ガスを無害化する除害装置及び除害方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造において、膜のエッチングなどにハロゲンを含むガスを用いているが、これを廃棄する際に水に溶かし中和などして無害化する必要がある。このために、湿式の除害装置又は乾式の除害装置が用いられている。
【０００３】
湿式の除害装置は、水を循環させて、循環する水に有毒ガスを含む排ガスを順次溶解させるとともに、循環する水に溶解しないで残った排ガスをさらに循環する水に溶解させて排ガス中の有毒ガスの量を低減し、無害化する装置である。
【０００４】
乾式の除害装置は、排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させて排ガスを無害化する装置である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、湿式の除害装置は、ランニングコストは安いが除害効率が低い。逆に、除害効率を高くして有毒ガス濃度を０．５ｐｐｍまで減らそうとすると、複雑な装置構成となる。特に排ガスが塩素ガスを含む場合には、せっかく塩素ガスを溶解させた水から再放出される塩素ガス量が多く、それを低減するためより複雑な装置構成となる。
【０００６】
一方、乾式の除害装置は、除害効率は高いが、ランニングコストが高い。即ち、吸着剤を１〜２ヶ月毎に交換する必要があり、材料のコスト、及び交換作業のコストがかかるとともに、使用済みの吸着剤を廃棄するための運搬のコストがかかる。また、使用済みの吸着剤を廃棄するため頻繁に所定の場所に運搬する必要があり、事故の確率が高まるとともに、事故が発生すると周囲の環境への汚染が問題となる。
【０００７】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて創作されたものであり、除害効率を高くし、かつランニングコストを低くすることができる除害装置及び除害方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、第１の発明は、除害装置に係り、水に有毒ガスを含む排ガスを溶解させ、かつ前記排ガスを溶解させた水から放出された排ガスを排出する湿式除害部と、前記湿式除害部から排出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、かつその後に残る排ガスを排出する乾式除害部とを有し、前記湿式除害部において所定の除害効率を設定して除害することを特徴とし、
第２の発明は、第１の発明の除害装置に係り、前記水を循環させて、前記湿式除害部は、該循環する水に有毒ガスを含む排ガスを順次溶解させるとともに、該循環する水に溶解しないで残った排ガスをさらに圧力を加えて前記循環する水に溶解させることを特徴とし、
第３の発明は、第１の発明の除害装置に係り、前記吸着剤は、活性炭又はゼオライトであることを特徴とし、
第４の発明は、除害方法に係り、有毒ガスを含む排ガスを水に所定の除害効率で溶解させる工程と、次いで、前記排ガスを溶解させた水から放出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、その後に残る排ガスを排出する工程とを有することを特徴とし、
第５の発明は、第４の発明の除害方法に係り、前記有毒ガスを含む排ガスを水に溶解させる工程は、前記水を循環させて、該循環する水に前記有毒ガスを含む排ガスを順次溶解させるとともに、該循環する水に溶解しないで残った排ガスをさらに圧力を加えて前記循環する水に溶解させる工程であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の除害装置によれば、水に有毒ガスを含む排ガスを溶解させ、かつ排ガスを溶解させた水から放出された排ガスを排出する湿式除害部と、湿式除害部から排出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、かつその後に残る排ガスを排出する乾式除害部とを有し、湿式除害部において所定の除害効率を設定して除害している。
【００１０】
また、本発明の除害方法によれば、有毒ガスを含む排ガスを所定の除害効率で水に溶解させる工程と、次いで、排ガスを溶解させた水から放出された排ガス中の有毒ガスを吸着剤に吸着させ、その後に残る排ガスを排出する工程とを有している。即ち、湿式除害方法を行った後、乾式除害方法を行っている。
【００１１】
湿式除害部では、所定の除害効率を設定して除害しているため、装置は有毒ガスを水に溶解させるだけの構成があればよく、その装置構成は非常にシンプルになる。
【００１２】
そして、乾式除害部で、残りの有毒ガスを除去するようにすれば、乾式除害部の負荷が大幅に軽減されて吸着剤の寿命が延びる。このため、使用済みの吸着剤を交換する回数を大幅に減らすことができるので、材料のコスト、交換作業のコスト、及び運搬のコストを減らし、また、運搬時の事故の確率を低くすることができる。
【００１３】
このように、本発明によれば、湿式の除害装置及び乾式の除害装置のそれぞれの短所を相互に補いあって、除害効率を高くし、かつランニングコストを低くすることができる除害装置及び除害方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（除害装置の説明）
図１は、本発明の実施の形態に係る除害装置の構成を示す図である。
【００１６】
この除害装置は、図１に示すように、湿式除害部１０１と乾式除害部１０２とを備えている。
【００１７】
湿式除害部１０１では、除濁水を循環させながら、排ガスを溶解させ、かつ排ガスを溶解させた水から再放出された排ガスを排出する。
【００１８】
排出直後のハロゲンを含む排ガス（有毒ガスを含む排ガス）、例えば塩素（Cl）、フッ素（Ｆ）、臭素（Ｂｒ）などを含む排ガスを物理的なゴミなどを除いた除濁水に溶解させる。なお、フッ素（Ｆ）を含む排ガスとして、CF4ガス、CCl3Fガス、CBrF3ガス、SF6ガス、NF3ガスがあるが、これらのガスはそのままでは水に溶けにくいため、HFとして水に溶けこませたものを処理することが必要である。そのため、CF4ガスなどの排ガスをプラズマ化し、水素と反応させてHFとして水に溶けこませる。このHFが溶け込んだ水を湿式除害部１０１に導くようにする。
【００１９】
塩素を含む排ガスの場合、湿式除害部１０１から排出された（一旦塩素ガスを溶解させた水から再放出された）排ガス中の塩素ガス濃度は２００ppm程度になる。
【００２０】
乾式除害部１０２には、吸着剤槽２４を備えている。吸着剤槽２４では、湿式除害部１０１から排出された有毒ガスを含む排ガスについて、吸着剤槽２４中の吸着剤で処理し、排ガス中の有毒ガス濃度を大幅に減らしている。
【００２１】
塩素を含む排ガスの場合、上記した湿式除害部１０１から排出されたときの排ガス中の塩素ガス濃度を０．５ppm以下に減らすことができる。
【００２２】
除害装置として、上記湿式除害部１０１と乾式除害部１０２とを図１のように接続する。その構成例を図1にしたがって以下に説明する。
【００２３】
湿式除害部１０１は、水槽１１に除濁水１８を供給する給水口１２と、除濁水１８に排ガスを溶解する１次処理部１３と、２次処理部１４と、処理済の排ガスを放出する処理ガス放出口１５と、レベルスイッチ（ＬＳ）１６と、循環ポンプ１７とを備えている。
【００２４】
１次処理部１３は、水槽１１に溜まった除濁水１８を循環ポンプ１７により循環させて放出するシャワー１９と、排ガスを取り入れてシャワー１９から放出された除濁水に排ガスを溶解させる排ガス溶解部２０と、排ガスの溶解した除濁水を水槽に放出する放水口２１と、除濁水に溶解しなかった排ガスを放出するガス放出口２２とを有する。２次処理部１４は、１次処理部１３と別系統で、排ガスに圧力をかけて除濁水に排ガスを溶解させる機能を有し、水槽１１に溜まった除濁水１８を循環ポンプ１７により循環させ、１次処理部１３のガス放出口２２から放出された排ガスに圧力を加えて除濁水に溶解させるエジェクタを有する。レベルスイッチ１６は、水槽１１の水位を検知し、水位が一定レベルに達するまで循環ポンプ１７出口の図示しない自動弁（ＯＮ−ＯＦＦ弁）を閉じて排水しないようにし、水位が一定レベルより上がったら、循環ポンプ１７出口の図示しない自動弁（ＯＮ−ＯＦＦ弁）を開き、排水する。
【００２５】
乾式除害部１０２は、活性炭又はゼオライトなどの吸着剤を充填した吸着剤槽２４を備えている。吸着剤槽２４の排ガスの取入れ口２３から排ガスを取り入れ、吸着剤に通して排ガス中の有毒ガスを吸着させ、残りの排ガスをガス排出口２５から排出する。吸着剤槽２４の前後には、排ガス中の有毒ガスの濃度を測定する測定器があり、吸着剤による有毒ガスの吸着量を測定して吸着剤の吸着性能の劣化を監視し、吸着剤の交換時期を決めている。
【００２６】
上記の実施形態の除害装置では、例えば、湿式除害部１０１で、有毒ガスの除害効率を９５％程度に設定し、乾式除害部１０２で、残りの５％程度の有毒ガスを除去するようにする。
【００２７】
湿式除害部１０１で、有毒ガスの除害効率を９５％程度に設定することにより、装置は有毒ガスを水に溶解させるだけの構成があればよく、その装置構成は非常にシンプルになる。
【００２８】
そして、乾式除害部１０２で、残りの５％程度の有毒ガスを除去するようにすれば、乾式除害部の負荷が大幅に（１/２０程度に）軽減されて吸着剤の寿命が延びる。このため、使用済みの吸着剤を交換する回数を大幅に減らすことができる。従来の場合、１〜２ヶ月に一度交換しているが、本発明の実施の形態では少なくとも１．５年に一度の交換でよい。これにより、材料のコスト、交換作業のコスト、及び廃棄のための運搬のコストを減らし、また、運搬時の事故の確率を低くすることができる。
【００２９】
以上のように、本発明の実施形態の除害装置によれば、湿式の除害装置及び乾式の除害装置のそれぞれの短所を相互に補いあって、除害効率を高くし、かつランニングコストを低くすることができる除害装置を提供することができる。
【００３０】
（除害方法の説明）
次に、図１を参照しながら上記除害装置を用いた除害方法ついて説明する。
【００３１】
まず、図１に示すように、湿式除害部１０１の水槽１１に除濁水１８を供給し、水槽１１に十分な量を満たす。そして、循環ポンプ１７により１次処理部１３及び２次処理部１４と水槽１１との間で水槽１１に溜まった除濁水１８を循環させる。水槽１１内の除濁水１８は一定水位を越えたら排水される。
【００３２】
次いで、排ガスを湿式除害部１０１の１次処理部１３に導き、除濁水に溶解させて水槽１１に戻す。また、１次処理部１３で除濁水に溶解しなかった排ガスを２次処理部１４に導き、圧力を加えて循環する除濁水に溶解させ、水槽１１に戻す。このとき、水槽１１内の除濁水１８から排ガスが再放出されて水槽１１の上部に残留する。この排ガス中の塩素濃度は２〜３ppm程度となっている。この排ガス（処理ガス）は、処理ガス中の塩素濃度をさらに減らすため、乾式除害部１０２に導かれて吸着剤槽２４で処理される。
【００３３】
次に、乾式除害部１０２での除害方法ついて説明する。
【００３４】
湿式除害部１０１の水槽１１から放出された処理ガスを乾式除害部１０２の吸着剤槽２４の処理ガスの取入れ口２３に導く。このとき、処理ガス中の塩素ガス濃度は２〜３ppm程度となっている。
【００３５】
吸着剤槽２４に導入された処理ガスは、吸着剤に塩素ガスが吸着され、処理ガス中の塩素ガス濃度はさらに低減し、０．５ppm程度となる。
【００３６】
このように処理されたガスを廃棄のため吸着剤槽２４下部の処理ガス排出口２５から放出する。
【００３７】
以上のような除害方法によれば、湿式除害部１０１で除濁水１８を循環させながら、除濁水１８に排ガスを溶解させ、さらにその後に残る排ガスについて乾式除害部１０２で処理することにより、さらに排ガス中の塩素ガス濃度を低減することができる。
【００３８】
この場合、湿式除害部１０１で、塩素ガスの除害効率をあまり高く設定する必要がなく、塩素ガスを水に溶解させるだけの構成があればよく、その装置構成は非常にシンプルになる。
【００３９】
そして、乾式除害部１０２で、湿式除害部１０１での処理後の残りの塩素ガスを除去するようにすることにより、乾式除害部１０２の負荷が大幅に軽減されて吸着剤の寿命が延びる。このため、使用済みの吸着剤を交換する回数を大幅に減らすことができる。これにより、材料のコスト、交換作業のコスト、及び廃棄のための運搬のコストを減らし、また、運搬時の事故の確率を低くすることができる。
【００４０】
以上のように、本発明の実施形態の除害方法によれば、湿式の除害方法及び乾式の除害方法のそれぞれの短所を相互に補いあって、除害効率を高くし、かつランニングコストを低くすることができる除害方法を提供することができる。
【００４１】
以上、実施の形態によりこの発明を詳細に説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００４２】
例えば、湿式除害部１０１で、有毒ガスの除害効率を９５％程度に設定し、乾式除害部１０２で、残りの５％程度の有毒ガスを除去するようにしているが、湿式除害部１０１の排ガスを溶解する水のpHや、１次処理部の性能、２次処理部のエジェクタの性能、乾式除害部１０２の吸着剤槽２４の性能などにより、適宜調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態である除害装置の構成について示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  水槽
１２  給水口
１３  １次処理部
１４  ２次処理部
１５  処理ガス放出口
１６  レベルスイッチ（ＬＳ）
１７  循環ポンプ
１８  除濁水
１９  シャワー
２０  排ガス溶解部
２１  放水口
２２  ガス放出口
２３  処理ガスの取入れ口
２４  吸着剤槽
２５  処理ガス放出口
１０１  湿式除害部
１０２  乾式除害部
【図１】
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