(57)【要約】【課題】四酸化ルテニウム等の揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流から揮発性無機貴金属化合物を比較的簡便に、しかも効率よく除去するための方法および装置を提供する。【解決手段】揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を加熱することにより前記揮発性無機貴金属化合物を分解させる。前記ガス流を貴金属もしくは固体無機貴金属または活性アルミナを含む分解触媒と接触させることにより、揮発性無機貴金属化合物をより効率的に除去することができる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を加熱することにより前記揮発性無機貴金属化合物を分解させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法。
【請求項２】
前記ガス流を５０℃〜８００℃の温度に加熱することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガス流を０．０１〜１０００Ｔｏｒｒの圧力下で加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物を含む分解触媒と接触させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法。
【請求項５】
前記揮発性無機貴金属化合物の貴金属と前記分解触媒の貴金属が同種であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記固体無機貴金属化合物が、酸化物またはハロゲン化物であることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記ガス流を５０℃〜８００℃の温度で前記分解触媒と接触させることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス流を０．０１〜１０００Ｔｏｒｒの圧力下で前記分解触媒と接触させることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記貴金属が、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金およびパラジウムからなる群の中から選ばれることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記揮発性無機貴金属化合物が、酸化物またはハロゲン化物であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、活性アルミナを含む分解触媒と接触させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法。
【請求項１２】
前記揮発性無機貴金属化合物が、ルテニウムの化合物およびオスミウムの化合物からなる群の中から選ばれることを特徴とするであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記揮発性無機貴金属化合物が、酸化物またはハロゲン化物であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ガス流を２０℃〜２００℃の温度で前記分解触媒と接触させることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ガス流がオゾンをも含有することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の流路を内部に規定する分解ユニット本体と、前記ガス流路内を流通する前記ガス流を加熱して分解させるための加熱器と、前記分解ユニット本体に設けられ、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を前記ガス流路に導入するためのガス導入口と、前記加熱に供された前記ガス流を排出するためのガス導出口を備えるガス分解ユニットを具備することを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去装置。
【請求項１７】
前記加熱に供された前記ガス流中の前記揮発性無機貴金属化合物の濃度を検出する濃度検出ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１１６に記載の装置。
【請求項１８】
貴金属もしくは固体無機貴金属化合物または活性アルミナを含む分解触媒を収容する分解ユニット本体と、前記分解ユニット本体に設けられ、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を導入するためのガス導入口と、前記分解触媒と接触した前記ガス流を排出するためのガス導出口とを備えるガス分解ユニットを具備することを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去装置。
【請求項１９】
前記分解ユニット本体に導入された前記ガス流を加熱するための加熱ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記分解触媒と接触した前記ガス流中の前記揮発性無機貴金属化合物の濃度を検出する濃度検出ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１８または１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ガス分解ユニットの下流に、排気装置をさらに備えることを特徴とする請求項１６ないし２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
前記ガス流を前記ガス導入口から前記ガス導出口まで流通させるポンプ系をさらに備える請求項１６ないし２１のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四酸化ルテニウムのような揮発性無機貴金属化合物の除去方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ルテニウム等の貴金属および二酸化ルテニウムのような固体貴金属酸化物は、半導体メモリの電極材料等として使用されるようになっている。ルテニウムや二酸化ルテニウムを蒸着、スパッタ等により成膜した後、エッチングを行うのであるが、そのエッチングは酸素、酸素プラズマ、酸素にハロゲンを添加したプラズマ等を用いて行われている。このエッチングにより、ルテニウム、二酸化ルテニウムは揮発性の四酸化ルテニウムや揮発性のルテニウムハライドを生成し得る。また、オゾンによる貴金属および固体貴金属酸化物のエッチングも提案されている。このオゾンによる貴金属および固体貴金属酸化物のエッチングに際しても、揮発性の四酸化ルテニウムが生成し得る。揮発性の四酸化ルテニウムや揮発性のルテニウムハライドは有害であることが知られている化合物である。
四酸化ルテニウムを除去するために種々の手法が提案されている。例えば、非特許文献１には、シリカゲルに四酸化ルテニウムを吸着させる方法が記載されている。非特許文献２には、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム等のアルカリ金属化合物を四酸化ルテニウムと接触させ、混合金属酸化物相を生成させる方法が記載されている。非特許文献３には、四酸化ルテニウムに一酸化窒素または二酸化窒素を含めることによって、水への四酸化ルテニウムの吸収を促進させることが記載されている。非特許文献４には、比較的粒径の小さい二酸化ルテニウム水和物コロイドを種コロイドとして用い、水性還元剤（過酸化水素水、およびＮａＮＯ2またはＮａＣ2Ｏ4とプロパン−２−オール）中で四酸化ルテニウムを核成長させることが記載されている。非特許文献５には、天然のクリノプチロライトにより四酸化ルテニウムを吸着させることが記載されている。非特許文献６には、モレキュラーシーブであるゼオロン５００に四酸化ルテニウムを吸着させることが記載され、また非特許文献７には、クリプテライトおよびモルデナイトモレキュラーシーブに四酸化ルテニウムを吸着させることが記載されている。また、関連する先行文献として、ルテニウムの精製に関するものであるが、特許文献１を挙げることができる。
【非特許文献１】Lj. Vujisic and R. Nikolic, 17th DOE Nuclear Air Cleaning Conf.
【非特許文献２】E. T. Maas Jr. and J. M. Longo, Nucl. Technol., 1979
【非特許文献３】H. Igarashi, K. Kato and Takeshi Takahashi, Radiochimica Acta, 57, 51-55, 1992
【非特許文献４】H. Ncil McMurray, Jr., J. Phys. Chem., 1993, 97, 8039-8045
【非特許文献５】F. Kepak, et al., J. Radioanalytical and Nucl. Chem., Vol. 159, No. 2, pp. 317-334, 1992
【非特許文献６】F. Kepak, et al., Isotopenpraxis, 21 (2), pp. 58-62, 1985
【非特許文献７】F. Kepak, et al., Isotopenpraxis, 26 (2), pp. 73-78, 1990
【特許文献１】米国特許第６４５８１８３Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように四酸化ルテニウムを除去するために多くの提案がなされているが、従来の方法は、四酸化ルテニウムの除去率が低く、満足し得ないものであった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、四酸化ルテニウム等の揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流から揮発性無機貴金属化合物を比較的簡便に、しかも効率よく除去するための方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の側面によれば、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を加熱することにより揮発性無機貴金属化合物を分解させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法が提供される。
【０００６】
本発明の第２の側面によれば、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物を含む分解触媒と接触させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法が提供される。
【０００７】
本発明の第３の側面によれば、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、活性アルミナを含む分解触媒と接触させることを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去方法が提供される。
【０００８】
本発明の第４の側面によれば、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の流路を内部に規定する分解ユニット本体と、前記ガス流路内を流通する前記ガス流を加熱して分解させるための加熱器と、前記分解ユニット本体に設けられ、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を前記ガス流路に導入するためのガス導入口と、前記加熱に供された前記ガス流を排出するためのガス導出口を備えるガス分解ユニットを具備することを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去装置が提供される。
さらに、本発明の第５の側面によれば、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物または活性アルミナを含む分解触媒を収容する分解ユニット本体と、前記分解ユニット本体に設けられ、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を導入するためのガス導入口と、前記分解触媒と接触した前記ガス流を排出するためのガス導出口とを備えるガス分解ユニットを具備することを特徴とする揮発性無機貴金属化合物の除去装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、四酸化ルテニウム等の揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流から揮発性無機貴金属化合物を、比較的簡便に、しかも効率よく除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【００１１】
本発明は、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流から、揮発性無機貴金属化合物を除去することに関する。
【００１２】
本発明において、貴金属には、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）が含まれる。
【００１３】
本発明において、揮発性無機貴金属化合物には、貴金属の酸化物およびハロゲン化物が含まれる。揮発性無機貴金属化合物の具体例を挙げると、四酸化ルテニウム（ＲｕＯ4）、四酸化オスミウム（ＯｓＯ4）等の酸化物、五フッ化ルテニウム（ＲｕＦ5）、六フッ化ルテニウム（ＲｕＦ6）、五フッ化オスミウム（ＯｓＦ5）、六フッ化オスミウム（ＯｓＦ6）、六フッ化イリジウム（ＩｒＦ6）、六フッ化白金（ＰｔＦ6）等のフッ化物である。
【００１４】
このような揮発性無機貴金属化合物を含有するガス流には、貴金属、固体無機貴金属化合物の成膜装置（スパッタ装置、ＣＶＤ装置等）や、貴金属、固体無機貴金属化合物のエッチング装置等から流出するガスが含まれる。そのようなガス流は、貴金属や固体無機貴金属化合物の成膜に使用した後の成膜装置を例えば酸素、酸素プラズマ、ハロゲン添加酸素プラズマ、オゾン等を用いてクリーニングする際に成膜装置からも流出する。
【００１５】
本発明において、固体無機貴金属化合物には、貴金属の酸化物およびハロゲン化物が含まれる。固体無機貴金属化合物の具体例を挙げると、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）等の酸化物、三フッ化ルテニウム（ＲｕＦ3）、四フッ化ルテニウム（ＲｕＦ4）、三フッ化イリジウム（ＩｒＦ3）、四フッ化イリジウム（ＩｒＦ4）、五フッ化イリジウム（ＩｒＦ5）、四フッ化白金（ＰｔＦ4）、五フッ化白金（ＰｔＦ5）等のフッ化物等であるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
本発明の第１の側面において、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を加熱することにより揮発性無機貴金属化合物を分解させて除去する。揮発性無機貴金属化合物は、この加熱分解により、固体無機貴金属化合物に変換される。この場合、ガス流を５０℃〜８００℃の温度に加熱すると揮発性無機貴金属化合物をより一層効果的に分解し、無害にすることができる。また、ガス流を０．０１〜１０００Ｔｏｒｒの圧力下で加熱することが好ましい。
【００１７】
この揮発性無機貴金属化合物の加熱分解は、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の流路を内部に規定する分解ユニットを用いて行うことができる。そのような分解ユニットの周りに熱分解のための加熱器を設ける。分解ユニットは、ガス流の導入口と導出口における圧力損失が少ない構造であれば、特に制限されない。例えば、分解ユニットは、筒状体により構成することができる。筒状体は、内部に１つのガス流路を規定するものであってもよいし、例えばハニカム構造体のように複数のガス流路を内部に規定するものであってもよい。分解効率の観点から、内部に複数のガス流路を規定する分解ユニットが好ましい。分解ユニットは、耐熱性であり、揮発性ルテニウム酸化物により腐食されない材料（例えば、石英、ステンレス鋼等）で形成することができる。成膜装置排出ガス流を分解ユニットの一方の開口端（ガス導入口）から分解ユニット内に導入し、上記揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を加熱器により上記温度に加熱しながら、ガス流路内を流通させる。分解ユニット内で分解した揮発性無機貴金属化合物は、固体無機貴金属化合物となって分解ユニットの内壁に堆積する。こうして、揮発性無機貴金属化合物が除去されたガス流が分解ユニットの他方の開口端（導出口）から流出する。ところで、分解ユニットの内壁に付着した固体無機貴金属化合物は、次に述べるように、揮発性無機貴金属化合物の分解触媒として作用する。従って、加熱により揮発性無機貴金属化合物を分解させ、この分解により生成した固体無機貴金属化合物が分解ユニットの内壁に堆積した後は、加熱温度を低下させても、揮発性無機貴金属化合物を十分に分解させることができる。
【００１８】
本発明者らは、揮発性無機貴金属化合物をあらかじめ設けた所定の分解触媒と接触させることにより、より一層効果的に揮発性無機貴金属化合物を除去することができることを見いだした。すなわち、本発明の第２の側面によれば、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物を含む分解触媒と接触させることにより、ガス流から揮発性無機貴金属化合物を除去することができる。分解触媒と接触したガス流中の揮発性無機貴金属化合物は、固体無機貴金属化合物に変換され、分解触媒上に堆積する。
【００１９】
分解触媒の貴金属は、揮発性無機貴金属化合物の貴金属と同種であることが好ましい。例えば、貴金属がルテニウムである場合、分解触媒として、金属ルテニウム、二酸化ルテニウム、三フッ化ルテニウム等を使用し、貴金属がイリジウムである場合には、分解触媒として、三フッ化イリジウム（ＩｒＦ3）、四フッ化イリジウム（ＩｒＦ4）、五フッ化イリジウム（ＩｒＦ5）を使用することができる。さらに、貴金属が白金である場合には、分解触媒として、金属白金、四フッ化白金（ＰｔＦ4）、五フッ化白金（ＰｔＦ5）を使用することができる。なお、分解触媒は、揮発性無機貴金属の分解により生成する固体無機貴金属化合物と同種であることが、以後述べる回収の点から特に好ましい。
【００２０】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流は０℃〜８００℃の温度で分解触媒と接触させることができるが、分解触媒を用いると、３００℃以下の温度でも十分に揮発性無機貴金属化合物を除去することができる。その際、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を０．０１〜１０００Ｔｏｒｒの圧力下で分解触媒と接触させることができる。
【００２１】
この揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流と分解触媒との接触は、本発明の第１の側面に関して上に述べた分解ユニットのガス流路を規定する内壁に分解触媒を構成する貴金属および／または固体無機貴金属化合物を被着させ、その分解ユニットのガス流路に揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を流通させることによって最も好ましく行うことができる。
【００２２】
本発明者らは、さらに、揮発性無機貴金属化合物の分解触媒として、アルミナも有効であることを見いだした。すなわち、本発明の第３の側面において、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を、活性アルミナを含む分解触媒と接触させる。活性アルミナと接触した揮発性無機貴金属化合物は、固体無機貴金属化合物に変換され、活性アルミナ分解触媒上に堆積する。
【００２３】
活性アルミナの分解活性は、特にルテニウムおよびオスミウムを含有する揮発性無機貴金属化合物に対して特に高い。活性アルミナを含む分解触媒と、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流との接触は、２０℃〜２００℃の温度、好ましくは室温（２０℃〜３０℃）、５００Ｔｏｒｒ〜１０００Ｔｏｒｒの圧力下で行うことができる。
【００２４】
この揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流と活性アルミナ分解触媒との接触は、本発明の第１の側面に関して上に述べた例えば筒状体からなる分解ユニットのガス流路内に分解触媒を構成する活性アルミナ粒子を充填し、その分解ユニットのガス流路に揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流を流通させることによって行うことができる。
【００２５】
次に、図面を参照して本発明をさらに説明する。全図にわたり、同様の要素には同じ符号が付されている。
【００２６】
図１は、本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置の基本構成の一例を示すブロック図である。
【００２７】
除去装置１０は、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の流路１２を内部に規定する分解ユニット本体１１を備える。分解ユニット本体１１は、ガスの導入口１１ａおよびガスの導出口１１ｂを有する。この分解ユニット本体１１の周りには、ガス流路１２内を流通するガス流を加熱するための加熱ユニット（加熱器）１３が設けられている。分解ユニット本体１１の下流には、ガス流を分解ユニット本体１１内に流通させるためのポンプ１５がラインＬ２を介して接続されている。ポンプ１５の下流には、分解ユニット本体１１から流出するガス流を排気させるための排ガス処理装置１６を設けることができる。この除去装置１０は、その上流側で、ラインＬ１を介して、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の供給源（流出源）１７に接続される。
【００２８】
分解ユニット本体１１は、図２に概略断面で示すように、チューブのような筒状体１１１により構成することができる。通常、筒状体１１１は、円筒状であることが使用に容易であるが、それに限定されない。分解ユニット本体１１は、上にも述べたように、ハニカム構造体により構成することもできる。筒状体１１１は、耐熱性であり、揮発性無機貴金属化合物により腐食されない材料（例えば、石英、ステンレス鋼等）で形成される。
【００２９】
揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流の供給源１７は、上にも述べたように、貴金属、固体無機貴金属化合物の成膜装置（スパッタ装置、ＣＶＤ装置等）や、貴金属、固体無機貴金属化合物のエッチング装置であり得る。なお、揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流は、貴金属や固体無機貴金属化合物の成膜に使用した後の成膜装置を例えば酸素ガス、酸素プラズマ、ハロゲン添加酸素プラズマ、オゾン等を用いてクリーニングする際に成膜装置からも流出する。さらに、揮発性無機貴金属化合物は、成膜材料自体でもあり得る。従って、本発明により処理されるガス流は、揮発性無機貴金属化合物に加えて、酸素、オゾン、窒素等のキャリヤーガス、エッチングガス、ＣＶＤ反応ガス等のいずれか１種またはそれ以上を含み得る。
【００３０】
排ガス処理装置１６は、分解ユニット本体１１から流出する処理済みガス流中に含まれ得る、揮発性無機貴金属化合物以外のガス種を除去するためのものであり、それ自体周知の湿式または乾式排ガス処理装置、あるいはプラズマ照射装置であり得る。
【００３１】
操作に当たり、加熱器１３により分解ユニットを所要の温度に加熱し、ポンプの駆動により揮発性無機貴金属化合物をガス状態で含有するガス流をその供給源１７から分解ユニット本体１１内に所要の圧力下で導入する。加熱されたガス流中の揮発性無機貴金属化合物は分解し、固体無機貴金属化合物となって分解ユニット本体１１１の内壁に堆積する。この加熱温度を１００℃以上に設定することにより、ガス流中に含まれ得るオゾンも分解する。
【００３２】
本発明の除去装置には、ガス流供給源１７と分解ユニット本体１１との間に、処理されたガス流中の揮発性無機貴金属化合物の濃度を検出するための濃度検出ユニット１４を設けることができる。この濃度検出ユニット１４は、紫外分光計、フーリエ変換赤外分光計、ラマン分光計、その他揮発性無機貴金属化合物濃度を測定できる周知の検出ユニットからなり得る。この濃度検出ユニット１４による検出により、ガス流供給源１７からの流出ガス流中に揮発性無機貴金属化合物が含まれていることを即座に確認することができる。あるいは、以後図５に関して説明するようにガス流供給源１７のガス流出ラインＬ１とは別のラインに分解ユニットが設けられている場合に、ラインの切り替えを行うことができる。
【００３３】
また、本発明の除去装置には、処理されたガス流中の揮発性無機貴金属化合物の濃度を検出するための濃度検出ユニット１４と同様の濃度検出ユニット１８を分解ユニット本体１１の下流にさらに設けることができる。この濃度検出ユニット１７により、揮発性無機金属化合物の除去効率を確認することができる。あるいは、濃度検出ユニット１８により処理済みガス流中に揮発性無機貴金属化合物が存在することが検出された場合、図示しないリサイクルラインを介してそのガス流を分解ユニット本体１１に戻すことができる。濃度検出ユニット１８は、ポンプ１５と排ガス処理装置１６の間に、あるいは排ガス処理装置１６の下流に設置することもできるが、図１に示すように、分解ユニット本体１１とポンプ１５の間に設けることもできる。
【００３４】
図３は、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物からなる分解触媒を有する分解ユニット本体１１を示す一部断面側面図である。分解ユニット本体１１を構成する筒状体１１１内壁には、貴金属もしくは固体無機貴金属化合物からなる分解触媒２０１が付着されている。
【００３５】
図４は、活性アルミナからなる分解触媒を有する分解ユニット本体１１を示す断面図である。分解ユニット本体１１を構成する筒状体１１１内には、活性アルミナ粒子からなる分解触媒２０２が充填されている。活性アルミナとしては、通常市販のものを使用することができる。
【００３６】
分解触媒を有する分解ユニット本体１１を用いた場合の操作は、基本的には上に述べた操作と同じであるが、分解触媒が活性アルミナからなる場合には、常温（２０℃〜３０℃）でも揮発性無機貴金属化合物を分解除去できるので、図１に示す除去装置において加熱器１５を特に設ける必要がない。活性アルミナを用いる場合には、上にも述べたように、５００Ｔｏｒｒ〜１０００Ｔｏｒｒの圧力を用いる。また、活性アルミナは、ガス流中に含まれ得るオゾンをも分解除去し得る。分解触媒と接触したガス流中の揮発性無機貴金属化合物は分解し固体無機貴金属化合物となって分解触媒上に堆積する。
【００３７】
なお、揮発性無機貴金属化合物は、有害であることから、分解ユニット本体１１内は減圧下に維持することが安全性の観点から好ましい。
【００３８】
図５は、本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置の基本構成の他の例を示すブロック図である。図５において、図１と同様の要素には、同じ符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００３９】
図５に示す装置は、分解ユニット本体１１を、図１に示すようにガス流供給源１７とポンプ１５に接続するラインＬ１内に接続するのではなく、ラインＬ１から分岐するラインＬ１０１に設けること以外は図１に示す装置とほぼ同じ構成の装置である。分岐ラインＬ１０１に接続される分解ユニット本体１１からのガス流は、ラインＬ１０２を介してラインＬ１内を流れる。すなわち、ラインＬ１０２は、ポンプ１５の上流側でラインＬ１に合流する。ラインＬ１には、ラインＬ１０１の分岐点とラインＬ１０２の合流点との間に開閉弁Ｖ１が設けられ、ラインＬ１０１には、開閉弁Ｖ２が設けられ、ラインＬ１０２には、開閉弁Ｖ３が設けられている。図５に示す装置では、濃度検出ユニット１４は、ラインＬ１０１の分岐点より上流側においてラインＬ１に設けられている。しかしながら、濃度検出ユニット１４による揮発性ルテニウム酸化物の濃度検出を阻害するようなガスがガス流供給源１７からのガス流中に含まれるような場合には、濃度検出ユニット１４は、開閉弁Ｖ２と分解ユニット本体１１の間に設けることができる。
【００４０】
濃度検出ユニット１４により揮発性無機貴金属化合物が検出されたとき、開閉弁Ｖ１を閉じ、開閉弁Ｖ２およびＶ３を開いて、上に説明したように分解ユニットによる揮発性無機貴金属化合物の分解除去を行う。
【００４１】
本発明によれば、ガス流中に含まれる揮発性無機貴金属化合物は分解して固体無機貴金属化合物となって分解ユニット内に堆積するので、特に分解触媒を備えない分解ユニット、および分解触媒として貴金属もしくは固体無機貴金属化合物を有する分解ユニットを用いる場合には、分解処理後、分解ユニットを取り外し、固体無機貴金属化合物を容易に回収することができる。このような回収は従来困難であった。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はそれら実施例により限定されるものではない。
【００４３】
実施例１
（Ａ）長さ６０ｃｍ、内径１．５ｃｍの石英製円筒チューブからなる分解ユニット（分解触媒を備えない）を用いた。円筒チューブ内の圧力を５〜２０Ｔｏｒｒに設定し、円筒チューブ内を種々の温度に設定し、その円筒チューブ中に、四酸化ルテニウムを一定の割合で含有するキャリヤー窒素ガスを１０ｓｃｃｍの流量で流した。分解ユニットから流出するガス流中の四酸化ルテニウム濃度を紫外分光計で測定した。初期ガス流中の四酸化ルテニウム濃度を１００とした場合の流出ガス流中の四酸化ルテニウム濃度と加熱温度との関係を図６に曲線ａで示す。この曲線ａで示される結果は、分解ユニット内の圧力（５〜２０Ｔｏｒｒ）いかんに拘わらず、ほぼ同じであった。
【００４４】
図６に曲線ａで示す結果から明らかなように、本実施例では、約２１５℃以上の温度、低圧下で四酸化ルテニウムがほぼ完全に除去された。
【００４５】
（Ｂ）次に、同じ分解ユニットを７００Ｔｏｒｒの圧力に設定し、その分解ユニットを種々の温度に設定し、その分解ユニット中に４．７体積％のオゾンを含有する酸素ガスを１５０ｓｃｃｍの流量で流し、分解ユニットから流出するガス流中のオゾン濃度を紫外分光計で測定した。その結果、オゾンは加熱温度１００℃でほぼ９９％が分解し、１４０℃の加熱温度では１００％が分解したことがわかった。従って、加熱分解ユニットにより、四酸化ルテニウムとオゾンとの同時除去が可能であることが確認された。
【００４６】
実施例２
実施例１（Ａ）で四酸化ルテニウムの分解に使用した後のチューブを分解ユニットとして用いた。このチューブの内壁には、二酸化ルテニウムが１００００Å以上の厚さに付着していた。この分解ユニットを用いた以外は、実施例１（Ａ）と同様の操作を行った。結果を図６に曲線ｂで示す。この曲線ｂで示される結果は、分解ユニット内の圧力（５〜２０Ｔｏｒｒ）いかんに拘わらず、ほぼ同じであった。
【００４７】
図６で曲線ｂに示す結果から明らかなように、本実施例では、約１５０℃以上の温度で四酸化ルテニウムがほぼ完全に除去された。
【００４８】
実施例３
長さ６０ｃｍ、内径１．５ｃｍの石英製円筒チューブの下流側半分に３グラムの活性アルミナ粒子を充填し、上流側半分部分に金属ルテニウム粉末を置いた。活性アルミナ粒子の密度は、０．５５ｇ／ｃｍ3であった。この円筒チューブ中に市販のオゾン発生機から発生されたオゾン含有酸素（オゾン含有率４．７％）を１．２気圧の圧力の下、流速１５０ｓｃｃｍで通じ、金属ルテニウム粉末から揮発性四酸化ルテニウムを発生させ、活性アルミナによる揮発性四酸化ルテニウムの除去効率を分解ユニットからの流出ガス流中の四酸化ルテニウム濃度を紫外分光計により測定することによって調べた。その結果、４時間後に黒色の二酸化ルテニウムが活性アルミナ粒子上に観察され、紫外分光計により四酸化ルテニウムもオゾンも検出されなかった。
【００４９】
この結果、活性アルミナを用いることにより、常温であっても、二酸化ルテニウムとオゾンを同時に除去できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置の基本構成の一例を示すブロック図。
【図２】本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置における分解ユニットの一例を示す概略断面図。
【図３】本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置における分解ユニットの他の例を示す一部断面側面図。
【図４】本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置における分解ユニットのさらに他の例を示す一部断面側面図。
【図５】本発明に係る揮発性無機貴金属化合物の除去装置の基本構成の他の例を示すブロック図。
【図６】分解ユニットからの流出ガス中の揮発性無機貴金属化合物の濃度と温度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５１】
１１…分解ユニット本体
１１ａ…ガス導入口
１１ｂ…ガス排出口
１２…ガス流路
１３…加熱ユニット
１４…揮発性無機貴金属化合物の濃度検出ユニット
１５…ポンプ
１６…排ガス処理装置
２０１，２０２…分解触媒
１１…分解ユニット本体を構成する筒状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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