(57)【要約】【課題】処理の結果得られる排気ガス中の有害なガスの量をより低減することができ、かつ排気ガス中の有害なガスの割合がさらに高くなった場合でも処理水量を節約し得る除害方法及び除害装置を提供するものである。【解決手段】ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる第１の溶解手段３ａ、４ａ、５ａと、水に溶解したハロゲンと水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成する第１のハロゲン水素化合物生成手段６ａと、ハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段７ａと、第１のハロゲン水素化合物生成手段６ａにおいてハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水から放出されたハロゲンを含むガスを、第１のハロゲン水素化合物分解手段７ａによって処理をした水に溶解させる第２の溶解手段３ｂ、４ｂ、５ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させ、
（２）前記水に溶解したハロゲンガスと前記水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成し、
（３）前記ハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和し、
（４）前記（３）の処理の前に前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記（３）の処理をした水に溶解させることを特徴とする除害方法。
【請求項２】
前記（１）の処理において、前記排気ガスに圧力を印加することを特徴とする請求項１記載の除害方法。
【請求項３】
前記（４）の処理を行った後、さらに、前記（２）乃至（４）の処理を一回以上繰り返すことを特徴とする請求項１又は２の何れか一に記載の除害方法。
【請求項４】
ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる第１の溶解手段と、
前記第１の溶解手段においてハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段と、
前記第１の溶解手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第１のハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第２の溶解手段と
を有することを特徴とする除害装置。
【請求項５】
前記第ｉの溶解手段においてハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解手段と、
前記第ｉの溶解手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第ｉのハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段とを一組として、該組を１以上（前記ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えていることを特徴とする請求項４記載の除害装置。
【請求項６】
ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる第１の溶解手段と、
前記水に溶解したハロゲンガスと前記水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成する第１のハロゲン水素化合物生成手段と、
前記ハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段と、
前記第１のハロゲン水素化合物生成手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第１のハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第２の溶解手段と
を有することを特徴とする除害装置。
【請求項７】
前記第ｉの溶解手段において前記水に溶解させたハロゲンガスとその水とを反応させて、ハロゲンの水素化合物を生成する第ｉのハロゲン水素化合物生成手段と、
前記第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において生成したハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解手段と、
前記第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第ｉのハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段とを一組として、該組を１以上（前記ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えていることを特徴とする請求項６記載の除害装置。
【請求項８】
前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において、前記ハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を活性炭に接触させる手段を備えていることを特徴とする請求項６又は７の何れか一に記載の除害装置。
【請求項９】
前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において、前記ハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を電気分解する手段を備えていることを特徴とする請求項６又は７の何れか一に記載の除害装置。
【請求項１０】
前記第１及び第ｉの溶解手段のうち少なくとも前記第１の溶解手段において、前記排気ガスに圧力を印加する圧力印加手段を備えていることを特徴とする請求項４乃至９の何れか一に記載の除害装置。
【請求項１１】
前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物分解手段において、前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和剤に接触させる手段を備えていることを特徴とする請求項４乃至１０の何れか一に記載の除害装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、除害方法及び除害装置に関し、より詳しくは、ハロゲンを含む排気ガスを無害化する除害方法及び除害装置に関する。
【背景技術】  半導体工業などにおいては半導体や絶縁膜の処理のため種々のガスを使っているが、それらのガスには塩素や臭素など有害なガスが含まれているため、製造ラインからの排気ガスをそのまま大気中に放出することはできない。
従来、このような有害なガスは特許文献１のような除害装置で無害化している。即ち、液体槽に市水を貯めておき、この市水を順次循環させて、排出された有害なガスを溶解させて液体槽に戻し、液体槽の市水のｐＨ値が一定（４）以下になったときにその市水を排水して無害化処理している。この除害装置では、２００ｃｃ／分の割合で塩素を処理した場合、１００ｌの水で２０分の溶解能力があることがその特許文献１に記載されている。
【特許文献１】  特開２００２−３４６３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  しかしながら、この除害装置では、液体槽の市水を循環させて有害なガスを溶解させているため、液体槽の市水には溶解した有害なガスが順次蓄積されていく。このため、液体槽から次第に多くの有害なガスを含む市水が循環するようになって、溶解し得る有害なガスの量が減少していく。しかも、処理が進んで、排気ガス中の有害なガスが減少し、循環させる市水中に溶解した有害なガスの量が増えてくると、逆に循環させる市水の方から溶解すべき排気ガスの方に放出される恐れがあり、排気ガス中の有害なガスの量が思ったように減らなくなるという恐れがある。
また、２００ｃｃ／分の割合で塩素を処理した場合、凡そ５リットル／分の水量が必要であり、塩素の割合がさらに高くなると、さらに多量の水を必要とするようになる。
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、処理の結果得られる排気ガス中の有害なガスの量をより低減することができ、かつ排気ガス中の有害なガスの割合がさらに高くなった場合でも処理水量を節約し得る除害方法及び除害装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】  上記課題を解決するため、第１の発明は、除害方法に係り、（１）ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させ、（２）前記水に溶解したハロゲンガスと前記水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成し、（３）前記ハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和し、（４）前記（３）の処理の前に前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記（３）の処理をした水に溶解させることを特徴とし、
第２の発明は、第１の発明の除害方法に係り、前記（１）の処理において、前記排気ガスに圧力を印加することを特徴とし、
第３の発明は、第１又は第２の発明の何れか一の除害方法に係り、前記（４）の処理を行った後、さらに、前記（２）乃至（４）の処理を一回以上繰り返すことを特徴としている。
以下に、本発明の除害方法によって奏される作用について説明する。
本発明の除害方法においては、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させてハロゲンの水素化合物を生成し、次いで、水中のハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和している。さらに、この中和した水に、水に溶解しないで前記ハロゲンを含む排気ガス中に残るハロゲンガスを溶解させている。
例えば、炭酸カルシウムを用いて中和した水にはハロゲンの化合物がよく溶け込んでいるため、その中和した水にはハロゲンガスをさらに溶解することができるようになる。これにより、たとえ水に溶解しないで排気ガス中にハロゲンガスが残っている場合でも、中和した水に排気ガス中のハロゲンガスを溶解させて、排気ガス中のハロゲンの量を減らすことができるとともに、排気ガス中に残留するハロゲンの量を少なくすることができるので、排水する前のハロゲンガスを溶解させた水には十分に少ない量のハロゲンが含まれることになる。
また、より高い割合でハロゲンを含む排気ガスを処理する場合、排気ガスに圧力を印加してより多くのハロゲンガスを水に溶解させることができるが、この場合でも、水中のハロゲンの水素化合物を分解してその水を中和しているので、より多くのハロゲンガスを水に溶解させることができる。これにより、有害な排気ガスを効率よく除害することが可能となる。さらに、たとえ水に溶解しないでハロゲンを含む排気ガス中にハロゲンガスが残っていたとしても、中和させた水にさらに残っているハロゲンガスを溶解させる処理とハロゲンガスを溶解させた水を中和する処理とを繰り返すことにより、排気ガス中のハロゲンの量を低減することができるとともに、水中のハロゲンの量をより一層減らすことができる。
次に、第４の発明は、除害装置に係り、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる第１の溶解手段と、前記第１の溶解手段においてハロゲンガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段と、前記第１の溶解手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第１のハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第２の溶解手段とを有することを特徴とし、
第５の発明は、第４の発明の除害装置に係り、前記第ｉの溶解手段においてハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解手段と、前記第ｉの溶解手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第ｉのハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段とを一組として、該組を１以上（前記ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えていることを特徴とし、
第６の発明は、除害装置に係り、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる第１の溶解手段と、前記水に溶解したハロゲンガスと前記水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成する第１のハロゲン水素化合物生成手段と、前記ハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段と、前記第１のハロゲン水素化合物生成手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第１のハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第２の溶解手段とを有することを特徴とし、
第７の発明は、第６の発明の除害装置に係り、前記第ｉの溶解手段において前記水に溶解させたハロゲンガスとその水とを反応させて、ハロゲンの水素化合物を生成する第ｉのハロゲン水素化合物生成手段と、前記第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において生成したハロゲンの水素化合物を分解して前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解手段と、前記第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において前記水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを、前記第ｉのハロゲン水素化合物分解手段によって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段とを一組として、該組を１以上（前記ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えていることを特徴とし、
第８の発明は、第６又は第７の発明の何れか一の除害装置に係り、前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において、前記ハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を活性炭に接触させる手段を備えていることを特徴とし、
第９の発明は、第６又は７の発明の何れか一の除害装置に係り、前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物生成手段において、前記ハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を電気分解する手段を備えていることを特徴とし、
第１０の発明は、第４乃至第９の発明の何れか一の除害装置に係り、前記第１及び第ｉの溶解手段のうち少なくとも前記第１の溶解手段において、前記排気ガスに圧力を印加する圧力印加手段を備えていることを特徴とし、
第１１の発明は、第４乃至第１０の発明の何れか一の除害装置に係り、前記第１及び第ｉのハロゲン水素化合物分解手段において、前記ハロゲンの水素化合物を含む水を中和剤に接触させる手段を備えていることを特徴としている。
以下に、本発明の除害装置によって奏される作用について説明する。
本発明の除害装置においては、第１の溶解手段においてハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して、ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段を有している。
例えば、炭酸カルシウムを用いて中和した水にはハロゲンの化合物がよく溶け込んでいるため、その中和した水にはハロゲンガスをさらに溶解することができるようになる。これにより、処理の結果得られる排気ガス中のハロゲンの量をより低減することできる。
この除害装置は、さらに、第１の溶解手段で水に溶解しないで排気ガス中に残るハロゲンガスを第１のハロゲン水素化合物分解手段によって中和した水に溶解させる第２の溶解手段を有しており、その中和した水にさらに排気ガス中に残るハロゲンガスを溶解させることで、排気ガス中のハロゲンをさらに減らすことができるとともに、排水する前のハロゲンを溶解させた水中のハロゲン含有量を十分に少なくすることができる。
さらに、ハロゲンの含有割合が高い排気ガスの場合には、排気ガスに圧力を印加する圧力印加手段を備えることにより、水により多量の排気ガスを溶解させることができる。
この場合に、第１の溶解手段において排気ガス中に残るハロゲンガスの量が多いときには、第１のハロゲン水素化合物分解手段及び第２の溶解手段の機能とそれぞれ同じ機能を有する、第ｉのハロゲン水素化合物分解手段及び第ｉ＋１の溶解手段を一組として、その組を１以上（前記ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えている除害装置を用いるとよい。そして、排気ガスを繰り返し処理することで、排気ガス中のハロゲンの量をさらに減らすことができるとともに、水中のハロゲン含有量を十分に少なくすることができる。
本発明の別の除害装置においては、第１の溶解手段において水に溶解したハロゲンガスと、その水とを反応させてハロゲンの水素化合物を生成する第１のハロゲン水素化合物生成手段と、第１のハロゲン水素化合物分解手段において生じたハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解手段とを有している。
この場合、上記除害装置と比較して、第１の溶解手段とは別に第１のハロゲン水素化合物生成手段を設けている。第１のハロゲン水素化合物生成手段において、例えば、ハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を活性炭に接触させる手段、又はハロゲンを含む排気ガスを溶解させた水を電気分解する手段を備えている。
この別の除害装置においては、第１のハロゲン水素化合物生成手段を設けているため、排気ガスの溶解を促進し、処理をより迅速に進ませることができる。
【発明の効果】  本発明においては、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させ、ハロゲンの水素化合物を生成し、次いで、水中のハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和している。さらに、この中和した水に、水に溶解しないで前記排気ガス中に残るハロゲンガスを溶解させている。
中和した水にはさらにハロゲンガスを溶解させることができるようになるため、処理の結果得られる排気ガス中のハロゲンの量をさらに低減することできる。また、たとえ、排気ガス中に残るハロゲンがあったとしても、その中和した水に、そのハロゲンガスを溶解させることで、排気ガス中のハロゲンをさらに減らすことができる。一方で、排気ガス中に残るハロゲンガスを溶解させた水はハロゲン含有量が少ないのでそのまま排水することが可能となる。
また、より高い割合でハロゲンを含む排気ガスを処理する場合、排気ガスに圧力を印加して水により多くのハロゲンガスを溶解させることができるが、この場合でも、水中のハロゲンの水素化合物を分解してその水を中和しているので、より多くのハロゲンガスを水に溶解させることができる。これにより、有害な排気ガスを効率よく除害することが可能となる。さらに、たとえ排気ガス中にハロゲンガスが残っていたとしても、中和させた水へのハロゲンガスの溶解と水の中和とを繰り返すことにより、排気ガス中のハロゲンを低減することができる。また、排水中のハロゲン含有量をさらに少なくすることができる。
これにより、処理の結果得られる排気ガス中のハロゲンの量をさらに低減することできるとともに、処理に必要な水の量を節約することができる。
【発明を実施するための最良の形態】  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。
（除害装置の説明）
（ｉ）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る除害装置の構成を示す図である。
この除害装置は、図１に示すように、上流から下流の方に、順に、市水を貯留する水槽１と、水槽１の市水を送り出すポンプ２と、排気ガスを市水に吸引・溶解させる第１のエジェクタ３ａと、排気ガスを市水にさらによく溶解させる第１のミキサ４ａと、排気ガスを溶解した市水を一旦溜めておく第１の中間槽５ａと、第１の中間槽５ａの市水を送り出す第１のポンプ２ａとを備えている。第１のエジェクタ３ａと、第１のミキサ４ａと、第１の中間槽５ａとが第１の溶解手段を構成する。さらに、第１の中間槽５ａの下流に、順に、ハロゲンと水を構成する水素とを反応させてハロゲン水素化合物を生成する第１のハロゲン水素化合物生成槽６ａと、第１のハロゲン水素化合物生成槽６ａで生成したハロゲン水素化合物を分解し、中和させる第１のハロゲン水素化合物分解槽７ａと、排水の可否を判断するために水の電導度を監視する第１の電導度計８ａと、圧力をかけて排気ガスを市水に吸引・溶解させる第２のエジェクタ３ｂと、市水をかき混ぜ、排気ガスを市水にさらによく溶解させる第２のミキサ４ｂと、排気ガスを溶解した市水を一旦溜めておく第２の中間槽５ｂと、第２の中間槽５ｂの市水を送り出す第２のポンプ２ｂとを備えている。第２のエジェクタ３ｂと、第２のミキサ４ｂと、第２の中間槽５ｂとが第２の溶解手段を構成する。以上の構成が、この発明の目的を達成し得る最小の構成である。したがってこの下流で、処理水の排水及び処理ガスの排気を行ってもよい。
また、特に、排気ガス中のハロゲンの割合が高い場合に、この実施形態のように、さらに、第２のポンプ２ｂの下流に、第ｉの溶解手段において水に溶解させたハロゲンとその水とを反応させて、ハロゲンの水素化合物を生成する第ｉのハロゲン水素化合物生成槽と、第ｉのハロゲン水素化合物生成槽において生成したハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解槽と、排水の可否を判断するために水の電導度を監視する第ｉの電導度計と、第ｉのハロゲン水素化合物生成槽において水に溶解しないで排気ガス中に残るハロゲンガスを、第ｉのハロゲン水素化合物分解槽によって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段とを一組として、その組を１以上（ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えていてもよい。この実施形態の場合、ｎ＝３に相当している。なお、第ｉ＋１の溶解手段の下流には中間槽に直結してポンプが接続される。
即ち、第２のポンプ２ｂの下流に、市水に溶解させたハロゲンガスを分解し、これと水とを反応させてハロゲン水素化合物を生成する第２のハロゲン水素化合物生成槽６ｂと、第２のハロゲン水素化合物生成槽６ｂで生成したハロゲン水素化合物を分解し、中和させる第２のハロゲン水素化合物分解槽７ｂと、排気ガスを市水に吸引・溶解させる第３のエジェクタ３ｃと、市水をかき混ぜ、排気ガスを市水にさらによく溶解させる第３のミキサ４ｃと、排気ガスを溶解した市水を一旦溜めておく第３の中間槽５ｃと、第３の中間槽５ｃの市水を送る第３のポンプ２ｃとを備えている。第３のエジェクタ３ｃと、第３のミキサ４ｃと、第３の中間槽５ｃとが第３の溶解手段を構成する。
なお、第３のポンプ２ｃの下流に、さらに、市水に溶解させたハロゲンガスを分解し、これと水とを反応させてハロゲン水素化合物を生成する第３のハロゲン水素化合物生成槽６ｃと、第３のハロゲン水素化合物生成槽６ｃで生成したハロゲン水素化合物を分解し、中和させる第３のハロゲン水素化合物分解槽７ｃとを設けてもよい。
次に、溶解手段、ハロゲン水素化合物生成槽、ハロゲン水素化合物分解槽の構成及び作用の詳細について、以下に説明する。
溶解手段は、エジェクタと、ミキサと、中間槽とで構成される。溶解手段を構成するエジェクタ及びミキサとしてウオータジェットミキサ（商品名：ノリタケ製）を用いることができる。このウオータジェットミキサはエジェクタで排気ガスを吸い込んで水に溶解させ、ミキサで排気ガスをさらに溶解させる。ポンプの回転数により水による排気ガスの吸引力を調整することで、ガスに加える圧力を調整することができる。この時点では、排気ガス中のハロゲンは水に溶けているものが多く、ハロゲンと水が反応して生成するハロゲン水素化合物の量は少ない。
ハロゲン水素化合物生成槽は、市水に溶解させたハロゲンガスを活性炭の触媒作用によりハロゲンイオンに分解し、ハロゲンイオンと水を構成する水素とを反応させてハロゲン水素化合物を生成する。ハロゲンが、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）の場合、それぞれ以下の反応により、ハロゲン水素化合物が生成する。
Ｆ２＋Ｈ２Ｏ→２ＨＦ＋＜Ｏ＞
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→２ＨＣｌ＋＜Ｏ＞
Ｂｒ２＋Ｈ２Ｏ→２ＨＢｒ＋＜Ｏ＞
なお、＜Ｏ＞は活性酸素を示す。
ハロゲン水素化合物分解槽は、第ｉのハロゲン水素化合物生成槽において生成したハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和する。このため、中和剤を用いる。中和剤として、例えば、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、又は炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）を用いることができる。以下の反応により、ハロゲン水素化合物が分解する。例えば、中和剤が炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）で、ハロゲンがフッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）の場合、それぞれ次のようになる。
ＨＦ＋ＣａＣＯ３→ＣａＦ２＋Ｈ２ＣＯ３（Ｈ２ＣＯ３→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑）
ＨＣｌ＋ＣａＣＯ３→ＣａＣｌ２＋Ｈ２ＣＯ３（Ｈ２ＣＯ３→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑）
ＨＢｒ＋ＣａＣＯ３→ＣａＢｒ２＋Ｈ２ＣＯ３（Ｈ２ＣＯ３→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑）
次に、ハロゲン水素化合物生成槽の別の態様について以下に説明する。
図２は、ハロゲン水素化合物生成槽の模式図であり、上記した活性炭の代わりにハロゲン水素化合物生成槽６ａ，６ｂ、６ｃに水の電気分解を行う装置を備えている。これにより、以下のように水を電気分解すると、
２Ｈ２Ｏ→２Ｈ２＋Ｏ２
ハロゲンが、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）の場合、それぞれ以下の反応により、ハロゲン水素化合物が生成する。
Ｆ２＋Ｈ２→２ＨＦ
Ｃｌ２＋Ｈ２→２ＨＣｌ
Ｂｒ２＋Ｈ２→２ＨＢｒ
さらに別の態様として、図３に、ハロゲン水素化合物生成槽を設けていない除害装置の構成を示す。この除害装置においては、溶解手段及びポンプ２ａ、２ｂ、２ｃの下流に、ハロゲン水素化合物分解槽７ａ、７ｂ、７ｃをポンプ２ａ、２ｂ、２ｃに直結する。この場合、分解前の水中には、水素と排気ガス中のハロゲンとが反応して、ある程度のハロゲン水素化合物が生成している。ハロゲン水素化合物生成槽を設けた場合と比べて処理速度が多少落ちるが、本発明の除害装置として、このような態様も可能である。
以上のように、本発明の図１乃至図３に示す除害装置においては、第１の溶解手段においてハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させることによって生じたハロゲンの水素化合物を分解して、ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第１のハロゲン水素化合物分解槽７ａを有している。
例えば、炭酸カルシウムを用いて中和した水にはハロゲンの化合物がよく溶け込んでいるため、その中和した水にはハロゲンガスをさらに溶解することができるようになる。これにより、処理の結果得られる排気ガス中のハロゲンの量をより低減することできる。
この除害装置は、さらに、第１の中間槽５ａで水に溶解しないで排気ガス中に残るハロゲンガスを第１のハロゲン水素化合物分解槽７ａによって中和した水に溶解させる第２の溶解手段３ｂ、４ｂ、５ｂを有しており、その中和した水に排気ガス中に残るハロゲンガスを溶解させることで、排気ガス中のハロゲンをさらに減らすことができるとともに、排気前の排気ガス中に残るハロゲン量は少ないので、これを溶解させた排水前の水中のハロゲン含有量を十分に少なくすることができる。
さらに、最初のハロゲンの含有割合が高い排気ガスの場合には、排気ガスに圧力を印加する圧力印加手段を備えることにより、水により多量の排気ガスを溶解させることができる。
この場合に、第２の中間槽５ｂにおいて排気ガス中に残るハロゲンの量が多いときには、第１のハロゲン水素化合物分解槽７ａ及び第１の溶解手段（３ａ、４ａ、５ａ）の機能とそれぞれ同じ機能を有する、第ｉのハロゲン水素化合物分解槽７ｂ、７ｃ及び第ｉ＋１の溶解手段（３ｂ、４ｂ、５ｂ）、（３ｃ、４ｃ、５ｃ）を一組として、その組を１以上（ｉは正の整数で、ｉ＝２、又はｉ＝２〜ｎ（ｎは３以上の整数））備えている除害装置を用いるとよい。そして、排気ガスを繰り返し処理することで、排気ガス中のハロゲンの量をさらに減らすことができるとともに、水中のハロゲン含有量を十分に少なくすることができる。
また、本発明の除害装置においては、第１、２、３の溶解手段（３ａ、４ａ、５ａ）、（３ｂ、４ｂ、５ｂ）、（３ｃ、４ｃ、５ｃ）とは別に第１、２、３のハロゲン水素化合物生成槽６ａ、６ｂ、６ｃを設けているため、排気ガスの溶解を促進し、処理をより迅速に進ませることができる。
次に、本発明の第１の実施の形態に係る除害装置の他の例について説明する。図４は、そのような除害装置の構成を示す模式図である。
図４の除害装置において、図１の除害装置と異なるところは、図１の市水を貯留する水槽１と、排気ガスを市水に溶解させる第１のエジェクタ３ａと、市水をかき混ぜ、排気ガスを市水にさらによく溶解させる第１のミキサ４ａと、排気ガスを溶解した市水を一旦溜めておく第１の中間槽５ａとの代わりに、排気ガスを水に溶解するハロゲンガス吸収槽１１を用いている点である。図４中、図１と同じ符号で示すものは図１と同じものを示す。
このハロゲンガス吸収槽１１は、上部から、市水を放出するシャワー１１ａと、ハロゲンガスを水に吸収させる充填材１１ｂと、吸収槽の側壁に偏った水とガスを再度均一に分散させる再分散板１１ｃと、ハロゲンガスを水に吸収させる充填材１１ｄと、下部水槽１１ｅと、充填材１１ｄと下部水槽１１ｅの間の空間に排気ガスを導入するガス導入口１１ｆと、ハロゲンガス吸収槽１１上部に設けられた、水に溶解しないで或いは一旦は市水に溶解したが放出して上昇してきたハロゲンを含むガスを放出する排気口１１ｇとを備えている。
これにより、排気ガスが溶解した市水が下部水槽１１ｅに溜まる。下部水槽１１ｅに溜まった水はポンプ２ａにより送り出され、水に溶解しないハロゲンを含むガスが排気口１１ｇから放出される。
このポンプ２ａの下流に、図１と同じく、処理槽１１において水に溶解させたハロゲンとその水とを反応させて、ハロゲンの水素化合物を生成する第ｉのハロゲン水素化合物生成槽６ａ、６ｂ、６ｃと、第ｉのハロゲン水素化合物生成槽６ａ、６ｂ、６ｃにおいて生成したハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和する第ｉのハロゲン水素化合物分解槽７ａ、７ｂ、７ｃと、第ｉのハロゲン水素化合物生成槽６ａ、６ｂにおいて水に溶解しないで排気ガス中に残るハロゲンガスを、第ｉのハロゲン水素化合物分解槽７ａ、７ｂによって処理をした水に溶解させる第ｉ＋１の溶解手段（３ｂ、４ｂ、５ｂ）、（３ｃ、４ｃ、５ｃ）とを一組として、その組を１以上（ｉは正の整数で、ｉ＝１、又はｉ＝１〜ｎ（ｎは２以上の整数））備えている。なお、第ｉ＋１の溶解手段（３ｂ、４ｂ、５ｂ）、（３ｃ、４ｃ、５ｃ）の下流には中間槽５ｂ、５ｃに直結してポンプ２ｂ、２ｃが接続される。
図４の除害装置においても、図１の除害装置と同様に、処理の結果得られる排気ガス中の有害なガスの量をより低減することができ、かつ排気ガス中の有害なガスの割合がさらに高くなった場合でも処理水量を節約することができる。
（ｉｉ）第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態に係る除害方法について説明する。
この第２の実施の形態では、第１の実施の形態の図１の除害装置を用いる。
まず、半導体製造ラインから排出されたハロゲンを含む排気ガスを、除害装置に導く。ハロゲンを含む排気ガスは、希釈用の多量の窒素にハロゲンを混合させたものであり、例えば、ハロゲンが２００ｃｃ／分以上の割合で含まれているものとする。
次いで、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させる（第１の処理）。この処理においては、水へのハロゲンの溶解度を高めるため排気ガスに圧力を印加する。特に、排ガス中のハロゲンの割合が高い場合などに有効である。
次いで、ハロゲンを含む排気ガスを溶解した水と、水中のハロゲンとを反応させてハロゲンの水素化合物を生成する（第２の処理）。この処理においては、ハロゲンを含む排気ガスを溶解した水を活性炭に接触させて水に溶解したハロゲンを、ハロゲンイオンに分解し、そのハロゲンイオンと水を構成する水素とを反応させる。
次いで、ハロゲンの水素化合物を分解し、ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する（第３の処理）。この処理においては、ハロゲンの水素化合物を含む水を炭酸カルシウムに接触させてハロゲンの水素化合物を分解し、ハロゲンの水素化合物を含む水を中和する。
次いで、ハロゲンの水素化合物を生成する処理の前に水に溶解しないで排気ガス中に残留するハロゲンガスを、ハロゲンの水素化合物を分解して中和した水に溶解させる（第４の処理）。
ハロゲンガスを中和した水に溶解させる処理（第４の処理）を行った後、さらに、第２の処理乃至第４の処理を一回以上繰り返す。
以上のように、本発明の第２の実施の形態の除害方法においては、ハロゲンを含む排気ガスを水に溶解させてハロゲンの水素化合物を生成し、次いで、水中のハロゲンの水素化合物を分解してハロゲンの水素化合物を含む水を中和している。さらに、この中和した水に、水に溶解しないで排気ガス中に残留するハロゲンガスを溶解させている。
炭酸カルシウムを用いて中和した水にはハロゲンの化合物がよく溶け込んでいるため、その中和した水にはハロゲンガスをさらに溶解することができるようになる。これにより、たとえ水に溶解しないで排気ガス中にハロゲンガスが残っている場合でも、中和した水に排気ガス中のハロゲンガスを溶解させて、排気ガス中のハロゲンの量を減らすことができるとともに、排気ガス中に残留するハロゲンの量を少なくすることができるので、排水する前のハロゲンガスを溶解させた水には十分に少ない量のハロゲンが含まれることになる。
また、より高い割合でハロゲンを含む排気ガスを処理する場合、排気ガスに圧力を印加してより多くのハロゲンガスを水に溶解させることができるが、この場合でも、水中のハロゲンの水素化合物を分解してその水を中和しているので、より多くのハロゲンガスを水に溶解させることができる。これにより、有害な排気ガスを効率よく除害することが可能となる。さらに、たとえ水に溶解しないでハロゲンを含む排気ガス中にハロゲンガスが残っていたとしても、中和させた水にさらに残っているハロゲンガスを溶解させる処理とハロゲンガスを溶解させた水を中和する処理とを繰り返すことにより、排気ガス中のハロゲンの量を低減することができるとともに、水中のハロゲンの量をより一層減らすことができる。
以上、実施の形態によりこの発明の除害装置及び除害方法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。
例えば、処理装置を２段設け、連続して２回の処理を行っているが、さらに処理装置を３段以上設け、３回以上の処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態である除害装置の構成を示す模式図である。
【図２】  本発明の実施の形態である除害装置における他のハロゲン水素化合物分解手段の構成について示す模式図である。
【図３】  本発明の実施の形態である除害装置の別の構成について示す模式図である。
【図４】  本発明の実施の形態である除害装置のさらに別の構成について示す模式図である。
【符号の説明】
１、１１ｅ  水槽
２  ポンプ
２ａ、２ｂ、２ｃ  第ｉのポンプ（ｉ＝１、２、３）
３ａ、３ｂ、３ｃ  第ｉのエジェクタ（ｉ＝１、２、３）
４ａ、４ｂ、４ｃ  第ｉのミキサ（ｉ＝１、２、３）
５ａ、５ｂ、５ｃ  第ｉの中間槽（ｉ＝１、２、３）
６ａ、６ｂ、６ｃ  第ｉのハロゲン水素化合物生成槽（ｉ＝１、２、３）
７ａ、７ｂ、７ｃ  第ｉのハロゲン水素化合物分解槽（ｉ＝１、２、３）
８ａ、８ｂ、８ｃ  第ｉの電導度計（ｉ＝１、２、３）
１１  ハロゲンガス吸収槽
１１ａ  シャワー
１１ｂ、１１ｄ  充填材
１１ｃ  再分散板
１１ｅ  下部水槽
１１ｆ  ガス導入口
１１ｇ  排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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