過氟化物的分解處理方法以及處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供如下過氟化物的處理方法以及過氟化物處理裝置：其能夠能效良好地防止熱交換器的配管的腐蝕，除此之外，能夠削減廢水量，效率良好地回收高純度的氟化鈣。進而，提供設(shè)備以及設(shè)置場所小、效率良好的過氟化物處理裝置。本發(fā)明將包含過氟化物的廢氣和水或水蒸氣向熱交換器（2）供給，通過與高溫的分解氣體熱交換來預熱，并進一步加熱，利用催化劑（12）分解。在將包含氟化氫氣體的分解氣體用熱交換器（2）冷卻后，在酸性氣體除去裝置（31）內(nèi)使氟化氫氣體與鈣鹽反應(yīng)，能夠得到高純度的氟化鈣?；趤碜运嵝詺怏w除去裝置的排氣中的氟化鈣濃度或者該裝置內(nèi)的鈣鹽的溫度，控制鈣鹽的供給以及排出。
【專利說明】過氟化物的分解處理方法以及處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過氟化物的分解處理方法及其處理裝置，特別是涉及如下過氟化物的分解處理方法及其處理裝置:其適于能效良好地分解從半導體制造裝置、液晶制造裝置或者太陽能電池制造裝置等排出的過氟化物，并且除去由分解產(chǎn)生的分解氣體所包含的酸性氣體成分。
【背景技術(shù)】
[0002]過氟化物(perfluorocompound，PFC)是CF4、CHF3> C2F6, CH2F2, C3F8, C4F8, C5F8, SF6以及NF3等碳與氟、碳、氫與氟、硫與氟以及氮與氟的化合物的總稱。過氟化物在半導體制造工藝、液晶制造工藝或者太陽能電池制造工藝中，被用于蝕刻用氣體、清洗用氣體或者灰化用氣體。
[0003]過氟化物并不在上述制造工藝中全部被消耗，供給的過氟化物的約10?50%在制造工序中沒有被消耗，原樣釋放到大氣中。
[0004]過氟化物在大氣中以數(shù)萬年這一量級長期穩(wěn)定地存在，并具有二氧化碳的數(shù)千倍?數(shù)萬倍的吸收紅外線的性質(zhì)，所以被作為導致全球溫室化的物質(zhì)之一。在用于防止全球溫室化的京都議定書中，是限制對象氣體之一，強烈要求削減向大氣的釋放量。
[0005]作為抑制過氟化物的大氣釋放的對策，探討了各種除害(分解)方法，存在在燃燒氣體中燃燒的燃燒法、使用催化劑的催化劑法以及使用等離子體的等離子體法等。
[0006]但是，過氟化物是不易分解的穩(wěn)定的物質(zhì)，所以為了分解需要使包含過氟化物的廢氣成為高溫。為了得到高溫氣體，在燃燒法中，通過作為燃料燃燒管道煤氣、丙烷氣體或者甲烷氣體等來進行直接加熱，在催化劑法中，進行利用電加熱器的間接加熱。例如，在分解CF4的情況下，在燃燒法中需要約1200°C以上，在催化劑法中需要約700?800°C。
[0007]在半導體制造工廠、液晶制造工廠以及太陽能電池制造裝置等中，工廠整體上消耗大量的能量，所以要求進一步的節(jié)能化。但是，如上述那樣，過氟化物是不易分解的穩(wěn)定物質(zhì)，所以為了分解處理過氟化物需要投入大量的能量。為了分解過氟化物所使用的燃料和電的大部分，被用于包含過氟化物的廢氣的加熱。
[0008]因此，分解了過氟化物后的氣體(分解氣體)也作為與分解溫度相同程度的高溫氣體而排出。
[0009]另一方面，過氟化物具有多個氟原子，在上述任一處理方法中，分解后生成的氟化氫，相對于供給的過氟化物的濃度，成為數(shù)倍的濃度。例如，在CF4的情況下，構(gòu)成為相對于I個碳具有4個氟，所以在分解處理后產(chǎn)生供給的CF4的4倍的氟化氫。其結(jié)果，分解處理后的分解氣體成為高溫且包含高濃度的酸性氣體(HF氣體)的氣體。
[0010]為了冷卻該分解氣體，并除去酸性氣體，一般使用水。這是因為水的比熱容大，且蒸發(fā)潛熱大，以及氟化氫容易溶入水中。在氟化氫為高濃度的情況下，采用洗滌器(scrubber)等的濕式洗滌的除去方式是主流。在濕式洗滌中，能夠除去生成的高濃度的氟化氫氣體，并且同時進行高溫氣體的冷卻。[0011]這種情況下，為了加熱而投入的能量的大部分向濕式洗滌后的包含氫氟酸的廢水轉(zhuǎn)移。但是，由濕式洗滌排出的廢水的溫度約為40?60°C左右，作為熱的利用價值低，并且，包含具有腐蝕性的氫氟酸，所以存在難以熱回收的問題。因此，在濕式洗滌中，存在投入的能量沒有被有效利用的問題。
[0012]為了抑制過氟化物向大氣的釋放，在專利文獻I?3中已知使用催化劑對由半導體制造工序以及液晶制造工序排出的含有過氟化物的廢氣進行處理的方法。在專利文獻I中記述了如下方法:通過將利用催化劑分解后的高溫的分解氣體與反應(yīng)用的水熱交換來對水預熱，來提高熱回收率，并進一步用噴霧水對熱交換器后的冷卻過的分解氣體進行冷卻。
[0013]在專利文獻2中，記載了向分解氣體中的酸性氣體(HF氣體)添加鈣鹽(以下稱作“Ca鹽”)使其反應(yīng)，從而不產(chǎn)生包含氟的酸性廢水的方法(干式處理)，在這種情況下，記載了如下方法:通過將利用催化劑分解后的高溫的分解氣體與反應(yīng)用的水熱交換來對水預熱，或者，將分解氣體與包含過氟化物的廢氣熱交換來對廢氣預熱，從而提高熱回收率。
[0014]但是，在該專利文獻I以及2所述的方法中，存在以下的問題。
[0015]在將高溫的分解氣體僅與水熱交換的情況下，水的熱容量大，并且潛熱也大，所以熱交換器中的水流動的配管(傳熱管)的表面溫度(高溫的分解氣體接觸的一側(cè)的溫度)局部成為200°C以下。在分解氣體中，也包含由SF6的分解而產(chǎn)生的S0X。若包含SOx以及水分的高溫的分解氣體與表面溫度為200°C以下的熱交換器的傳熱管相接，則在傳熱管表面產(chǎn)生硫酸,可能發(fā)生露點腐蝕。
[0016]—般地,熱交換器的傳熱管在與約500?800°C的高溫氣體熱交換的情況下，從耐熱性以及熱傳導性的觀點出發(fā)需要設(shè)為金屬制。因此，為了防止露點腐蝕，需要采取對策，以使得水以100°C以上的水蒸氣形態(tài)在傳熱管內(nèi)流動等，與高溫氣體相接的傳熱管表面不成為200°C以下，因此存在熱回收效率變差的問題。
[0017]此外，在專利文獻I以及2中，還存在如下問題:因為通過在熱交換器的下部噴出水噴霧，來冷卻高溫的分解氣體，所以來自噴霧的微小飛沫會飛舞到熱交換器。若噴霧的微小飛沫附著于金屬制的熱交換器的傳熱管，則分解氣體所包含的酸性氣體溶入附著的飛沫中，成為酸性的溶液。因此，產(chǎn)生在金屬制的傳熱管發(fā)生腐蝕這一問題。
[0018]為了防止來自該噴霧的飛沫，存在在熱交換器的下部設(shè)置擋板，抑制飛沫的上升的方法，但是因為會阻礙分解氣體的流動，所以系統(tǒng)內(nèi)的壓力損失增加。另外，在擋板中，上表面被高溫的氣體加熱，下表面被噴霧的飛沫冷卻，所以上下的溫度差變大。進而，因由噴霧飛沫附著引起的酸性氣體的溶入而產(chǎn)生酸性溶液，腐蝕的可能性變高。對此，存在為了采取對策，必須使用陶瓷器等高價的材料這一問題。
[0019]另外，在專利文獻3中，記載了將高溫的分解氣體與外部的空氣熱交換進行冷卻的方法、和在高溫的分解氣體中混合外部的空氣進行冷卻的方法。在將高溫的分解氣體與外部的空氣熱交換的情況下，加熱的空氣不被利用地向大氣釋放，所以在熱回收方面存在問題。另一方面，若在分解氣體中混合空氣，則分解氣體的流量大幅增加。因為壓力損失以及反應(yīng)速度依賴于氣體流速，所以若想要將氣體流速設(shè)為最佳條件，則存在在下流設(shè)置的酸性氣體處理裝置(堿洗滌器以及干式袋濾器等)的設(shè)備容量變大、并且排出廢氣的排氣裝置(排風機、噴射器等)的能力也變大這一問題。
[0020]為了從通過濕式洗滌產(chǎn)生的廢水中除去氟，使用鈣鹽(Ca鹽)，通常使用氫氧化鈣或者碳酸鈣。氫氧化鈣以及碳酸鈣通過與廢水中的氟反應(yīng)而生成難溶性的氟化鈣(CaF2),并發(fā)生沉淀，來除去廢水中的氟。為了從廢水中幾乎完全除去氟，需要投入理論反應(yīng)量的數(shù)倍的氫氧化鈣或者碳酸鈣。
[0021]在通過一般的濕式洗滌來冷卻分解氣體，除去酸性氣體的情況下，廢氣的分解溫度越高，分解處理后的氣體溫度也變得越高，所以對于冷卻需要大量的水。在半導體制造工廠以及液晶制造工廠中，存在在洗滌工序等中消耗大量的水，進行過氟化物的分解處理，由此廢水的處理量進一步增加這一問題。另外，因為生成大量的包含氟的酸性廢水，所以需要大規(guī)模的酸性廢水的處理設(shè)備。
[0022]另外，為了將含有氟的廢水向河流和海洋排出，需要使氟濃度為法律限制值以下，必須將廢水中的氟幾乎100%分離、除去。在使廢水中的氟濃度為法律限制值以下的情況下，處理的廢水量越多，并且，廢水所包含的氟濃度越高，廢水處理設(shè)備的規(guī)模就越大。
[0023]在現(xiàn)有的半導體制造工廠以及液晶制造工廠中，今后，在為了抑制過氟化物向大氣的排出而將過氟化物的分解裝置導入整個過氟化物使用制造工序的情況下，若通過濕式洗滌對全部的由過氟化物的分解生成的高濃度的酸性氣體進行處理，則存在包含氟的廢水的處理量接近極限這一問題。今后，對從半導體制造工廠、液晶制造工廠以及太陽能電池制造工廠等的工廠整體釋放的過氟化物全部進行分解處理，對于這些含有高濃度的氟化氫的分解氣體進行濕式洗滌的情況下，產(chǎn)生大量的廢水，通過設(shè)置于這些工廠的現(xiàn)有的廢水處理設(shè)備可能不能處理。
[0024]另外，最近，在半導體制造工廠以及液晶制造工廠中，致力于使從工廠內(nèi)出來的廢棄物的量為零，廢水產(chǎn)生量的削減成為重大課題。特別是在半導體制造工廠以及液晶制造工廠中，產(chǎn)生包含氟的廢水的工序多，變得需要減少包含氟的廢水的處理量。
[0025]另外，在濕式洗滌中，沉淀的氟化鈣(CaF2)以及過剩地投入的Ca鹽從廢水中作為包含過剩的水分的污泥被分離。為了將該污泥再利用于氫氟酸的原料等，需要除去水分，并且需要使污泥中所包含的氟化鈣為高純度。因此，存在該污泥沒有被再利用而成為產(chǎn)業(yè)廢棄物的問題。
[0026]在干式處理中，雖然不產(chǎn)生水分除去的問題，但是為了得到適于再利用的高純度的氟化鈣，需要適當?shù)乜刂葡蛱畛溆蠧a鹽的酸性氣體除去裝置的Ca鹽的供給以及來自該酸性氣體除去裝置的Ca鹽的排出。
[0027]除以上之外，在進行向2臺以上的過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給以及來自該裝置的與酸性氣體反應(yīng)過的Ca鹽的回收的情況下，需要按過氟化物分解裝置設(shè)置供給以及回收的設(shè)備(罐)，存在設(shè)備容量以及設(shè)置空間變大的問題。作為其對策若提高供給以及回收頻率，則新產(chǎn)生構(gòu)建物流系統(tǒng)、增多用于該作業(yè)的作業(yè)人員的問題。
[0028]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0029]專利文獻
[0030]專利文獻1:日本特開平11-319485號公報
[0031]專利文獻2:日本特開2003-340239號公報
[0032]專利文獻3:日本特開2006-312121號公報

【發(fā)明內(nèi)容】
[0033]本發(fā)明的目的在于解決上述課題，即在于提供如下過氟化物的處理方法以及過氟化物處理裝置:其能夠能效良好地防止熱交換器的配管的腐蝕，除此之外，能夠大幅削減廢水量，并且效率良好地回收高純度的氟化鈣(CaF2)。進而，在于提供設(shè)備容量以及設(shè)置場所小、效率良好的過氟化物處理裝置。
[0034]本
【發(fā)明者】們?yōu)榱私鉀Q所述課題進行了反復專心探討的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了:
[0035]( I)通過將包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣與分解氣體熱交換，能夠提高熱回收率，并且防止熱交換器的配管的腐蝕，同時能夠使分解氣體中的酸性氣體冷卻到適于干式處理的溫度，
[0036](2)通過使Ca鹽與分解氣體反應(yīng)，除去分解氣體中的酸性氣體，能夠大幅削減廢水量，
[0037](3)通過基于從酸性氣體除去裝置排出的酸性氣體濃度、或者填充到酸性氣體除去裝置內(nèi)的Ca鹽的溫度，進行向酸性氣體除去裝置的Ca鹽的供給以及與酸性氣體反應(yīng)的Ca鹽的排出，能夠減少未反應(yīng)而原樣排出的Ca鹽量，回收較多包含高純度的CaF2的Ca鹽，
[0038](4)在來自2臺以上的過氟化物分解裝置的Ca鹽的排出/回收以及向該裝置的Ca鹽的供給中，通過使用利用了壓縮空氣的Ca鹽排出或者供給裝置，能夠減小過氟化物處理裝置的設(shè)備容量和/或設(shè)置場所，進行效率良好的Ca鹽的排出/回收以及供給，
[0039]從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明包含以下所示的[I]?[15]的事項。
[0040]一種過氟化物的處理方法，其特征在于，包括:
[0041]( I)對包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣進行預熱的工序；
[0042](2)對在所述工序(I)中預熱了的廢氣、以及水或水蒸氣進一步加熱的工序；
[0043](3)通過利用催化劑分解在所述工序(2)中被加熱了的廢氣所包含的過氟化物，來產(chǎn)生包含酸性氣體的分解氣體的工序；
[0044]( 4)通過與所述工序(I)的廢氣、以及水或水蒸氣熱交換來冷卻在所述工序(3 )中產(chǎn)生的分解氣體的工序；和
[0045](5)通過與鈣鹽接觸來除去在所述工序(4)中冷卻了的分解氣體所包含的酸性氣體的工序，
[0046]所述工序(I)包括通過與在所述工序(3)中產(chǎn)生的分解氣體的熱交換來進行的預熱。
[0047]根據(jù)項[I]所述的過氟化物的處理方法，其特征在于，所述工序(I)通過將混合了包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣的混合氣體與在所述工序(3)中產(chǎn)生的分解氣體熱交換來進行。
[0048]根據(jù)項[I]或[2]所述的過氟化物的處理方法，其特征在于，所述工序(5)使用填充有鈣鹽的酸性氣體除去裝置進行。
[0049]根據(jù)項[3]所述的過氟化物的處理方法，其特征在于，
[0050]從所述酸性氣體除去裝置排出與所述酸性氣體反應(yīng)過的鈣鹽，并且，
[0051]向所述酸性氣體除去裝置供給鈣鹽。
[0052]根據(jù)項[4]所述的過氟化物的處理方法，其特征在于，所述鈣鹽的排出以及供給，基于通過所述酸性氣體除去裝置除去了所述酸性氣體后的分解氣體所包含的酸性氣體的濃度來進行。[0053]根據(jù)項[4]所述的過氟化物的處理方法，其特征在于，所述鈣鹽的排出以及供給，基于填充到所述酸性氣體除去裝置內(nèi)的鈣鹽的溫度來進行。
[0054]一種過氟化物的處理裝置，其特征在于，包括:
[0055]加熱器，其對包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣進行加熱；
[0056]催化劑層，其將所述過氟化物分解；
[0057]酸性氣體除去裝置，其使通過所述過氟化物的分解而產(chǎn)生的分解氣體中的酸性氣體與鈣鹽接觸從而將其除去；和
[0058]熱交換器，其通過對所述廢氣、以及水或水蒸氣與所述分解氣體熱交換，來對所述廢氣、以及水或水蒸氣進行預熱，并且冷卻所述分解氣體。
[0059]根據(jù)項[7]所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，所述熱交換器是對混合氣體和分解氣體熱交換的熱交換器，所述混合氣體混合了包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣，所述分解氣體是通過分解過氟化物而產(chǎn)生的。
[0060]根據(jù)項[7]或[8]所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，所述酸性氣體除去裝
置具備:
[0061]鈣鹽排出器，其將與所述分解氣體所包含的酸性氣體反應(yīng)過的鈣鹽從所述酸性氣體除去裝置排出；和
[0062]鈣鹽供給器，其供給鈣鹽。
[0063]根據(jù)項[9]所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，還包括:
[0064]酸性氣體濃度檢測器，其檢測從所述酸性氣體除去裝置排出的分解氣體所包含的酸性氣體的濃度；和
[0065]控制裝置，其基于該酸性氣體濃度檢測器的測定濃度控制所述鈣鹽排出器以及所述鈣鹽供給器。
[0066]根據(jù)項[9]所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，還包括:
[0067]溫度檢測器，其檢測填充到所述酸性氣體除去裝置中的鈣鹽的溫度；和
[0068]控制裝置，其基于該溫度檢測器的測定溫度控制所述鈣鹽排出器以及所述鈣鹽供給器。
[0069]一種過氟化物的處理裝置，包括:
[0070]2臺以上的過氟化物分解裝置；
[0071]鈣鹽罐，其向所述過氟化物分解裝置供給鈣鹽；
[0072]鈣鹽供給裝置，其從鈣鹽罐向過氟化物分解裝置供給一定量的鈣鹽；
[0073]鈣鹽供給配管，其具備用于使用壓縮空氣向2臺以上的過氟化物分解裝置供給鈣鹽的鈣鹽供給切換機構(gòu)；
[0074]壓縮空氣供給裝置，其向鈣鹽供給配管供給用于使鈣鹽從所述鈣鹽供給裝置移送到過氟化物分解裝置的壓縮空氣；和
[0075]控制裝置，其基于來自過氟化物分解裝置的鈣鹽供給的信號，控制鈣鹽供給裝置、鈣鹽供給切換機構(gòu)以及壓縮空氣供給裝置。
[0076]根據(jù)項[12]所述的過氟化物的處理裝置，所述過氟化物分解裝置具有加熱器、催化劑層、熱交換器以及酸性氣體除去裝置。
[0077]—種過氟化物的處理裝置，包括:[0078]2臺以上的過氟化物分解裝置；
[0079]鈣鹽回收罐，其回收從所述過氟化物分解裝置排出的鈣鹽；
[0080]鈣鹽回收配管，其具備用于使用壓縮空氣從2臺以上的過氟化物分解裝置回收鈣鹽的鈣鹽回收切換機構(gòu)；
[0081]壓縮空氣供給裝置，其向鈣鹽排出槽以及所述鈣鹽回收配管供給用于使鈣鹽從所述過氟化物分解裝置向鈣鹽回收罐移送的壓縮空氣；和
[0082]控制裝置，其基于來自過氟化物分解裝置的鈣鹽排出的信號，控制鈣鹽回收切換機構(gòu)以及壓縮空氣供給裝置。
[0083]根據(jù)項[14]所述的過氟化物的處理裝置，所述過氟化物分解裝置具有加熱裝置、催化劑層、熱交換器以及酸性氣體除去裝置。
[0084]根據(jù)項[I]以及[2]的方法，通過進行由過氟化物的分解而產(chǎn)生的高溫的分解氣體與包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣的熱交換，能夠減少對包含過氟化物的廢氣進行加熱的能量，并且能夠?qū)⒎纸鈿怏w冷卻到適于不使用水和/或外界氣體而使用Ca鹽的干式處理的溫度，還能夠防止熱交換器的配管的腐蝕。
[0085]根據(jù)項[3]以及[4]的方法，除了上述項[I]以及[2]中獲得的效果之外，通過在分解氣體所包含的酸性氣體的除去中進行使用Ca鹽的干式處理，與以往的濕式洗滌相比，能夠減少廢水量。
[0086]根據(jù)項[5]以及[6]的方法，除了上述項[I]?[4]中得到的效果之外，還能夠減少酸性氣體除去裝置中的未反應(yīng)的Ca鹽量，減少Ca鹽的消耗量，并且能夠回收較多的包含高純度的CaF2的Ca鹽，回收了的包含高純度的CaF2的Ca鹽能夠作為有用物質(zhì)再利用于氫氟酸的原料等。
[0087]若使用項[7]以及[8]的裝置，則通過進行由過氟化物的分解而產(chǎn)生的高溫的分解氣體與包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣的熱交換，能夠減少對包含過氟化物的廢氣進行加熱的能量，能夠?qū)⒎纸鈿怏w冷卻到適于不使用水和/或外界氣體而使用Ca鹽的干式處理的溫度。
[0088]若使用項[9]的裝置，則除了通過使用上述項[7]以及[8]的裝置而獲得的效果之外，通過在分解氣體所包含的酸性氣體的除去中進行使用Ca鹽的干式處理，與以往的濕式洗滌相比，能夠減少廢水量。
[0089]若使用項[10]以及[11]的裝置，則除了通過使用上述[7]?[9]的裝置而獲得的效果之外，還能夠減少酸性氣體除去裝置中的未反應(yīng)的Ca鹽量，減少Ca鹽的消耗量，并且能夠回收較多的包含高純度的CaF2的Ca鹽，回收了的包含高純度的CaF2的Ca鹽能夠作為有用物質(zhì)再利用于氫氟酸的原料等。
[0090]若使用項[12]以及[13]的裝置，則能夠通過簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效率良好地實現(xiàn)向多臺過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給。
[0091]若使用項[14]以及[15]的裝置，則能夠通過簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效率良好地實現(xiàn)來自多臺過氟化物分解裝置的與酸性氣體反應(yīng)過的Ca鹽的回收。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0092]圖1是過氟化物分解處理系統(tǒng)的概念圖。[0093]圖2是使用基于熱交換器的包含過氟化物的廢氣和水的預熱方法的過氟化物的處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0094]圖3是使用基于熱交換器的包含過氟化物的廢氣和水的預熱方法的過氟化物的處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0095]圖4是采用使用二流體噴嘴的水的預熱方法的過氟化物的處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0096]圖5是包含采用HF氣體濃度檢測的Ca鹽的排出/供給方法的過氟化物的處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0097]圖6是包含采用Ca鹽的溫度檢測的Ca鹽的排出/供給方法的過氟化物的處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0098]圖7是對于多臺過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0099]圖8是對于多臺過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0100]圖9是對于多臺過氟化物分解裝置的包含CaF2的Ca鹽的排出/回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0101]以下，對本發(fā)明的過氟化物的分解處理方法、使用于該方法的裝置以及對于多臺過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給/回收系統(tǒng)詳細地說明。
[0102]此外，在本說明書中，所謂“廢氣”，是指由半導體制造工藝、液晶制造工藝或者太陽能電池制造工藝等產(chǎn)生、排出的氣體，所謂“混合氣體”，是指所述廢氣與水或者水蒸氣混合而成的氣體，所謂“分解氣體”，是指利用加熱以及催化劑對所述混合氣體分解處理，從而所包含的過氟化物處于分解的狀態(tài)的氣體，所謂“酸性氣體”，是指所述分解氣體中的氟化氫(HF)等氣體。
[0103]在本發(fā)明中，為了提高過氟化物的處理裝置的熱效率，防止配管的腐蝕，將利用催化劑分解包含過氟化物的廢氣后產(chǎn)生的高溫的分解氣體與包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣熱交換，從而作為過氟化物分解所需的加熱工序的一部分來對所述廢氣、以及水或水蒸氣進行預熱，同時冷卻分解氣體。此時，可以將包含過氟化物的廢氣與水或者水蒸氣分開地向熱交換器供給，預熱后進行混合，另外，也可以在熱交換器內(nèi)，將包含過氟化物的廢氣和水或者水蒸氣混合，再進行預熱。
[0104]另外，為了減少廢水量，該分解氣體中的酸性氣體通過填充了 Ca鹽的酸性氣體除去裝置除去。此時，作為Ca鹽，例如可以使用Ca (0H)2、CaC03、Ca0或者混合它們而成的物質(zhì)。另外，Ca鹽可以是粉體，也可以使用成型為例如圓柱狀、球狀等的物質(zhì)。
[0105]進而，為了通過減少從酸性氣體除去裝置中未反應(yīng)而原樣排出的Ca鹽量，來減少Ca鹽的消耗量，回收較多的包含高純度的CaF2的Ca鹽，基于從酸性氣體除去裝置排出的酸性氣體濃度或者填充到酸性氣體除去裝置內(nèi)的Ca鹽的溫度，進行與該酸性氣體反應(yīng)過的Ca鹽的排出以及向酸性氣體除去裝置的Ca鹽的供給。
[0106]基于從酸性氣體除去裝置排出的酸性氣體濃度排出/供給Ca鹽的方法如下。填充到酸性氣體除去裝置內(nèi)的Ca鹽，通過與從酸性氣體除去裝置的下部供給的包含HF氣體的分解氣體接觸，與HF氣體反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為CaF2。在酸性氣體除去裝置內(nèi)，若從填充的Ca鹽的下部供給分解氣體，則Ca鹽與HF氣體的反應(yīng)位置從下部向上部移動，當超過某一定的位置時，從酸性氣體除去裝置出口排出數(shù)ppm量級的低濃度HF氣體。在酸性氣體除去裝置的出口配管，設(shè)置有HF氣體濃度檢測器，若檢測到某一定濃度的HF氣體，則將檢測信號向控制裝置輸出。此時，HF氣體的濃度檢測，可以直接檢測廢氣中的HF濃度，也可以暫且使HF氣體吸收于水或者堿的溶液中，作為水中的氟離子濃度間接地檢測。
[0107]在控制裝置中，以HF氣體濃度的檢測信號為基礎(chǔ)，從控制裝置向Ca鹽排出器發(fā)送運行信號。在Ca鹽排出器中，以運行信號為基礎(chǔ)，將填充到酸性氣體除去裝置中的Ca鹽之中，位于距下部一定高度的以高純度包含CaF2的Ca鹽經(jīng)由Ca鹽排出器向Ca鹽排出槽排出。另外，從控制裝置向Ca鹽供給器發(fā)送運行信號。在Ca鹽供給器中，以與排出的包含高純度的CaF2的Ca鹽成為等同量的方式將Ca鹽從連接于酸性氣體除去裝置的Ca鹽供給槽經(jīng)由Ca鹽供給器，向酸性氣體除去裝置供給。
[0108]另外，基于填充到酸性氣體除去裝置內(nèi)的Ca鹽的溫度排出/供給Ca鹽的方法如下。填充到酸性氣體除去裝置內(nèi)的Ca鹽，若與HF氣體反應(yīng)則溫度由于發(fā)熱反應(yīng)而上升。填充的Ca鹽通過與HF氣體反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為CaF2,發(fā)熱反應(yīng)的位置從下部向上部移動。與此相伴，填充的Ca鹽的溫度上升的位置也移動。用溫度檢測器檢測該溫度上升，將檢測信號向控制裝置輸出。采用以后的控制裝置的Ca鹽的排出以及供給，與上述的基于HF氣體濃度的方法同樣地進行。此外，溫度檢測，也可以通過將檢測到Ca鹽與HF氣體的反應(yīng)結(jié)束后的溫度下降的檢測信號輸出到控制裝置來進行。
[0109]另外，以下，對于向本發(fā)明所包含的2臺以上的過氟化物分解裝置供給Ca鹽以及排出/回收Ca鹽的方法進行說明。
[0110]為了向2臺以上的過氟化物分解裝置供給Ca鹽，在由Ca鹽罐、壓縮空氣供給裝置、Ca鹽供給裝置、Ca鹽供給配管、Ca鹽供給切換機構(gòu)以及控制裝置構(gòu)成的裝置中，以從過氟化物分解裝置向控制裝置的Ca鹽供給信號為基礎(chǔ)，利用Ca鹽供給切換機構(gòu)切換Ca鹽供給配管，利用壓縮空氣進行向過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給。
[0111]另外，為了從2臺以上的過氟化物分解裝置排出與酸性氣體反應(yīng)過的Ca鹽，在由Ca鹽回收罐、壓縮空氣供給裝置、Ca鹽回收配管、Ca鹽回收切換機構(gòu)以及控制裝置構(gòu)成的裝置中，以從過氟化物分解裝置向控制裝置的Ca鹽回收信號為基礎(chǔ)，利用Ca鹽回收切換機構(gòu)切換Ca鹽回收配管，利用壓縮空氣，從過氟化物分解裝置進行高純度地包含CaF2的Ca鹽的回收。
[0112]實施例
[0113]以下，通過實施例對本發(fā)明進一步具體地說明，但是本發(fā)明的范圍不限定于此。
[0114][實施例1]
[0115]在圖1、圖2、圖3中示出作為本發(fā)明優(yōu)選的一實施例的過氟化物分解處理系統(tǒng)。
[0116]從半導體制造工藝、液晶制造工藝或者太陽能電池制造工藝的蝕刻裝置、灰化裝置或者CVD裝置(未圖示)排出的包含過氟化物的廢氣和分解反應(yīng)中使用的水或者水蒸氣被供給到熱交換器2。
[0117]在熱交換器2中，從分解過氟化物后的高溫的分解氣體回收熱，將包含過氟化物的廢氣和分解反應(yīng)中使用的水或者水蒸氣預熱到約200?300°C。另外，由此，包含過氟化物的廢氣和分解反應(yīng)中使用的水或者水蒸氣流動的傳熱管的與高溫的分解氣體相接的表面成為200°C以上。[0118]對于熱交換器，可以如圖3所示將包含過氟化物的廢氣與水或者水蒸氣分開地向熱交換器供給，預熱后進行混合。另外，也可以在熱交換器內(nèi)，將包含過氟化物的廢氣與水或者水蒸氣混合，再進行預熱。熱交換器可以是板翅式或者管殼式，也可以設(shè)為兩層管構(gòu)造，在內(nèi)管流動高溫的分解氣體，在外管流動低溫的包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣來進行熱交換。高溫的分解氣體與低溫的包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣可以相對地或者并流地在熱交換器內(nèi)流動。
[0119]利用熱交換器被預熱的包含過氟化物的廢氣與水或者水蒸氣的混合氣體，被供給到過氟化物分解部1。過氟化物分解部I由第一加熱裝置11、第二加熱裝置12以及催化劑13構(gòu)成。此外，在處理氣體量少的情況下，僅通過第一加熱裝置11就能夠加熱到分解反應(yīng)的溫度，可以沒有第二加熱裝置12。對第一加熱裝置11，供給預熱過的包含過氟化物的廢氣與水或者水蒸氣的混合氣體，通過加熱器14，加熱到約300°C~600°C。進而，該混合氣體在第二加熱裝置12中通過加熱器15，加熱到約700~800°C。加熱到約700~800°C的該混合氣體向催化劑13供給。在催化劑13中，過氟化物與水反應(yīng)，分解過氟化物。催化劑13可以設(shè)為如下構(gòu)造:填充到能夠卸下的容器內(nèi)，且能夠連同該容器取出，以使得催化劑更換作業(yè)能夠容易地進行。作為催化劑，例如可以使用包含鋁氧化物，還包含選自Zn、N1、T1、F、Sn、Co、Zr、Ce以及Si中至少I個的氧化物的催化劑。
[0120]在下式(1)~(4)示出過氟化物的分解反應(yīng)式的一例。
[0121]CF4+2H20 — C02+4HF..?(式 1）
[0122]CHF3+l/202+H20 — C02+3HF..?(式 2)
[0123]C2F6+3H20+l/202 — 2C02+6HF.?(式 3)
[0124]SF6+3H20 — SO3+6HF..?(式 4)
[0125]在利用催化劑13的分解反應(yīng)生成的分解氣體中，包含高濃度的酸性氣體(氟化氫氣體:HF氣體)。在上述反應(yīng)式(I)中，在包含I容積％的CF4的廢氣的情況下，通過分解反應(yīng)生成CF4的4倍的HF，所以在分解氣體中，包含4容積％的高濃度的HF被排出。另外分解氣體在約500~800°C的高溫下從催化劑13排出。
[0126]包含高溫且高濃度的酸性氣體(HF氣體)的分解氣體被供給到熱交換器2。在熱交換器2中，將包含高溫且高濃度的HF氣體的分解氣體與包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣熱交換，由此向約300~500°C冷卻。冷卻了的分解氣體向填充有Ca鹽的酸性氣體除去部3供給。
[0127]酸性氣體除去部3包括:填充有Ca鹽30的酸性氣體除去裝置31 ;Ca鹽供給槽32 ；從Ca鹽供給槽32向酸性氣體除去裝置31供給Ca鹽的Ca鹽供給器33 ;將與高濃度的HF氣體反應(yīng)過的Ca鹽排出的Ca鹽排出器34 ；以及儲存從Ca鹽排出器排出的Ca鹽的Ca鹽排出槽35。
[0128]在酸性氣體除去裝置31中，填充有Ca鹽30，通過分解氣體中所包含的HF氣體與Ca鹽反應(yīng)，來除去HF氣體。另一方面，Ca鹽與HF氣體反應(yīng)，成為CaF2(氟化鈣)。從酸性氣體除去裝置31排出的分解氣體中的HF氣體濃度為3ppm以下，經(jīng)由噴射器4排出。此外，除噴射器以外，作為吸引以及排出分解氣體的方法，還可以使用排風機。
[0129]作為Ca鹽，例如，可以使用Ca (OH) 2、CaC03、CaO或者混合它們而成的物質(zhì)。另外，Ca鹽可以是粉體，也可以使用成型為例如圓柱狀或者球狀等的物質(zhì)。作為Ca鹽，優(yōu)選為:一種Ca (OH)2與CaCO3的混合物，形狀為圓柱狀，其混合比為Ca (OH)2:CaC03=50?80質(zhì)量％:20?50質(zhì)量％。Ca (OH)2與CaCO3的混合物成型性良好，供給/排出時的粉化少，所以存在容易處理這一優(yōu)點。
[0130]填充到酸性氣體除去裝置31中的Ca鹽30，與HF氣體反應(yīng)成為CaF2,而被消耗，所以需要將包含CaF2的Ca鹽從酸性氣體除去裝置31連續(xù)或者間歇地排出，且需要向酸性氣體除去裝置31連續(xù)或者間歇地供給Ca鹽。來自酸性氣體除去裝置31的包含CaF2的Ca鹽的排出經(jīng)由Ca鹽排出器34，向Ca鹽排出槽35連續(xù)或者間歇地進行。Ca鹽排出器34可以使用閥、轉(zhuǎn)動給料器、螺旋給料器或者傳送帶等排出裝置。向酸性氣體除去裝置31的Ca鹽的供給從Ca鹽供給槽32經(jīng)由Ca鹽供給器33，連續(xù)或者間歇地進行。作為Ca鹽供給器33，可以使用閥、轉(zhuǎn)動給料器、螺旋給料器或者傳送帶等供給裝置。
[0131][實施例2]
[0132]圖4示出以壓縮空氣和水的二流體的形式進行向熱交換器的水的供給的實施例。在熱交換器2內(nèi)，使包含過氟化物的廢氣與水混合，在使水成為蒸氣的情況下，通過使水成為微細的霧，從而與氣體均勻地混合，并且與氣體相接的水的表面積變大，通過熱交換水變得容易汽化。
[0133]使水成為微細的霧，可以通過從噴嘴噴射水來進行，為了進一步微細化，存在從二流體噴嘴噴射壓縮空氣和水的方法。在熱交換器2設(shè)置噴嘴21，將壓縮空氣和水向噴嘴21供給，作為二流體從噴嘴21噴涂。在熱交換器2中，在包含過氟化物的廢氣中，混合被微細化的霧，通過與高溫的分解氣體熱交換，來被預熱。
[0134][實施例3]
[0135]圖5示出如下實施例:在從酸性氣體除去裝置排出的廢氣配管設(shè)置HF氣體濃度檢測器，將HF氣體濃度檢測器的信號向控制裝置輸出，通過來自控制裝置的控制信號來進行Ca鹽排出器以及Ca鹽供給器的控制。
[0136]對于從酸性氣體除去裝置排出的包含CaF2的Ca鹽，CaF2的含有比例越高，能夠再利用于氫氟酸的原料等越多，并且能夠減少供給的Ca鹽的消耗量。為此，需要在提高了 CaF2的含有比例的狀態(tài)下從酸性氣體除去裝置取出Ca鹽。
[0137]填充到酸性氣體除去裝置31內(nèi)的Ca鹽，通過與從酸性氣體除去裝置的下部供給的包含HF氣體的分解氣體接觸，并與HF氣體反應(yīng)，來轉(zhuǎn)化為CaF2。在酸性氣體除去裝置31內(nèi)，Ca鹽與HF氣體的反應(yīng)位置從下部向上部移動，當超過一定位置時，從酸性氣體除去裝置31出口排出數(shù)ppm量級的低濃度HF氣體。在酸性氣體除去裝置31的出口配管，設(shè)置有HF氣體濃度檢測器51，若檢測到某一定濃度的HF氣體，則將檢測信號向控制裝置5輸出。HF氣體濃度檢測器51可以直接檢測廢氣中的HF濃度，也可以暫且使HF氣體吸收于水或者堿的溶液中，檢測水中的氟離子濃度。
[0138]在控制裝置5中，以HF氣體濃度的檢測信號為基礎(chǔ)，從控制裝置5向Ca鹽排出器34發(fā)送運行信號。在Ca鹽排出器中，以運行信號為基礎(chǔ)，將填充到酸性氣體除去裝置31中的Ca鹽之中、位于距下部一定高度的以高純度包含CaF2的Ca鹽，經(jīng)由Ca鹽排出器34向Ca鹽排出槽35排出。此時，回收的包含CaF2的Ca鹽包含80?95質(zhì)量％的CaF2。
[0139]另外，從控制裝置5，向Ca鹽供給器33發(fā)送運行信號。在Ca鹽供給器33中，以與排出的包含高純度的CaF2的Ca鹽成為等同量的方式將Ca鹽從酸性氣體除去裝置31的上部的Ca鹽供給槽32經(jīng)由Ca鹽供給器33，向酸性氣體除去裝置31供給。
[0140][實施例4]
[0141]圖6示出如下實施例:檢測填充到酸性氣體除去裝置中的Ca鹽的溫度，進行從酸性氣體除去裝置的包含CaF2的Ca鹽的排出、以及向酸性氣體除去裝置的Ca鹽的供給。
[0142]填充到酸性氣體除去裝置31內(nèi)的Ca鹽若與HF氣體反應(yīng)，則溫度由于發(fā)熱反應(yīng)而上升。對于填充的Ca鹽，通過與HF氣體反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為CaF2，發(fā)熱反應(yīng)的位置從下部向上部移動。與此相伴，填充的Ca鹽的溫度上升的位置也移動。用溫度檢測器52檢測該溫度上升，并將檢測信號向控制裝置5輸出。此外，溫度檢測也可以通過將檢測到Ca鹽與HF氣體的反應(yīng)結(jié)束后的溫度下降的檢測信號輸出到控制裝置5來進行。
[0143]在控制裝置5中，與實施例3同樣地發(fā)送向Ca鹽排出器34以及Ca鹽供給器33的運行信號，進行以高純度包含CaF2的Ca鹽的排出以及向酸性氣體除去裝置31的Ca鹽的供給。
[0144][實施例5]
[0145]在圖7和圖8中示出設(shè)置有2臺以上的圖5和圖6的過氟化物分解裝置的情況下使用壓縮空氣的Ca鹽的供給方法。對于Ca鹽罐6，在下部設(shè)置Ca鹽供給裝置61。為了利用壓縮空氣向2臺過氟化物分解裝置的Ca鹽供給槽供給Ca鹽，Ca鹽供給裝置61和2臺過氟化物分解裝置的Ca鹽供給槽利用設(shè)置有分支的Ca鹽供給配管63連接。在Ca鹽供給配管63中，作為向各過氟化物除去裝置的Ca鹽供給切換機構(gòu)設(shè)置有閥IlOa以及110b。此夕卜，Ca鹽供給裝置61可以利用閥、轉(zhuǎn)動給料器、螺旋給料器或者傳送帶等。
[0146]從過氟化物分解裝置IOOa的控制裝置5a接受了 Ca鹽供給的輸出信號的控制裝置10向Ca鹽供給裝置61發(fā)送運行信號，向閥IlOa發(fā)送打開信號，并向閥IlOb發(fā)送關(guān)閉信號，在Ca鹽罐6中，通過Ca鹽供給裝置61的運行Ca鹽被供給到下部。
[0147]被供給到下部的Ca鹽通過來自壓縮空氣供給裝置62的壓縮空氣而通過Ca鹽供給配管63，經(jīng)由閥110a，向Ca鹽儲存槽8a供給。在Ca鹽儲存槽8a中，僅排出壓縮空氣，僅剩余Ca鹽。Ca鹽供給到Ca鹽儲存槽8a后，從控制裝置10發(fā)送Ca鹽供給裝置61的停止信號、閥IlOa的關(guān)閉信號以及閥Illa的打開信號，向過氟化物分解裝置IOOa的Ca鹽供給槽32a供給Ca鹽。向Ca鹽供給槽32a供給Ca鹽后，從控制裝置10發(fā)送向閥Illa的關(guān)閉信號，關(guān)閉閥111a。
[0148]另一方面，在向過氟化物分解裝置IOOb供給Ca鹽的情況下，接受了來自氟化物分解裝置IOOb的控制裝置5b的Ca供給的輸出信號的控制裝置10，向Ca鹽供給裝置61發(fā)送運行信號，向閥IlOb發(fā)送打開信號，并向閥IlOa發(fā)送關(guān)閉信號。在Ca鹽罐6中，通過Ca鹽供給裝置61的運行向下部供給Ca鹽。
[0149]被供給到下部的Ca鹽通過壓縮空氣而通過Ca鹽供給配管63，經(jīng)由閥110b，向Ca鹽儲存槽8b供給。在Ca鹽儲存槽8b中，僅排出壓縮空氣，僅剩余Ca鹽。Ca鹽供給到Ca鹽儲存槽8b后，從控制裝置10發(fā)送Ca鹽供給裝置61的停止信號、閥IlOb的關(guān)閉信號以及閥Illb的打開信號，向過氟化物分解裝置IOOb的Ca鹽供給槽32b供給。向Ca鹽供給槽32b供給后，從控制裝置10向閥Illb發(fā)送關(guān)閉信號，關(guān)閉閥111b。
[0150]此外，在過氟化物分解裝置為2臺的情況下，也可以利用I臺三通閥進行供給配管的閥IlOa以及閥IlOb的切換。另外，使控制裝置10具備控制裝置5a以及5b的控制功能，僅利用控制裝置10來進行2臺過氟化物分解裝置的控制，也能夠構(gòu)建同樣的系統(tǒng)。在圖7中，示出向2臺過氟化物分解裝置的Ca鹽的供給方法，但是本系統(tǒng)對于3臺以上的多臺，也能夠應(yīng)用相同的裝置結(jié)構(gòu)。
[0151][實施例6]
[0152]在圖8中，示出不使用圖7的Ca鹽儲存槽而供給Ca鹽的方法。從過氟化物分解裝置IOOa的控制裝置5a接受了 Ca鹽供給的輸出信號的控制裝置10，向Ca供給裝置61發(fā)送運行信號，向閥110a、閥112a以及閥113a發(fā)送打開信號，向閥110b、閥112b以及閥113b發(fā)送關(guān)閉信號。在Ca鹽罐6中，通過Ca鹽供給裝置的運行向下部供給Ca鹽。
[0153]被供給到下部的Ca鹽,與壓縮空氣一起通過Ca鹽供給配管63,經(jīng)由閥IlOa,向Ca鹽供給槽32a供給。在Ca鹽供給槽32a中，僅壓縮空氣經(jīng)由閥113a被排出，僅剩余Ca鹽。Ca鹽被供給到Ca鹽供給槽32a后，從控制裝置10發(fā)送Ca鹽供給裝置61的停止信號和閥110a、閥112a以及閥113a的關(guān)閉信號。
[0154]另一方面，在向過氟化物分解裝置IOOb供給Ca鹽的情況下，從過氟化物分解裝置IOOb的控制裝置5b接受了 Ca鹽供給的輸出信號的控制裝置10，向Ca鹽供給裝置61發(fā)送運行信號，向閥110b、閥112b以及閥113b發(fā)送打開信號，向閥110a、閥112a以及閥113a發(fā)送關(guān)閉信號。在Ca鹽罐中，通過Ca鹽供給裝置61的運行向下部供給Ca鹽。
[0155]被供給到下部的Ca鹽,與壓縮空氣一起通過Ca鹽供給配管63,經(jīng)由閥IlOb,向Ca鹽供給槽32b供給。在Ca鹽供給槽32b中，僅壓縮空氣經(jīng)由閥113b被排出，僅剩余Ca鹽。Ca鹽被供給到Ca鹽供給槽32b后，從控制裝置10發(fā)送Ca鹽供給裝置61的停止信號和閥110b、閥112b以及閥113b的關(guān)閉信號。
[0156][實施例7]
[0157]在圖9中示出設(shè)置有2臺以上的圖5和圖6的過氟化物分解裝置的情況下使用壓縮空氣的包含CaF2的Ca鹽的排出以及回收方法。向過氟化物分解裝置IOOa以及IOOb的Ca鹽排出槽35a以及35b連接壓縮空氣配管，Ca鹽回收罐9與Ca鹽排出槽35a以及35b利用Ca鹽回收配管64連接。在Ca鹽回收配管64，作為Ca鹽回收切換機構(gòu)設(shè)置有閥。另夕卜，設(shè)置有控制這些閥的打開以及關(guān)閉的控制裝置10。
[0158]從過氟化物分解裝置IOOa的控制裝置5a接受了 Ca鹽排出的輸出信號的控制裝置10，向閥105a以及106a發(fā)送打開信號，向閥105b以及106b發(fā)送關(guān)閉信號。在過氟化物分解裝置IOOa中，通過實施例3、4中所示的控制裝置5a的控制，Ca鹽被排出到Ca鹽排出槽35a。壓縮空氣經(jīng)由閥106a供給到Ca鹽排出槽35a。壓縮空氣以及Ca鹽經(jīng)由閥105a回收到Ca鹽回收罐9中。在Ca鹽回收罐9中，僅排出壓縮空氣，在Ca鹽回收罐9內(nèi)剩余Ca鹽。若來自Ca鹽排出槽35a的Ca鹽排出完成，則從控制裝置10發(fā)送閥105a以及106a的關(guān)閉信號。
[0159]另一方面，在從過氟化物分解裝置IOOb排出Ca鹽的情況下，從過氟化物分解裝置IOOb的控制裝置5b接受了 Ca鹽排出的輸出信號的控制裝置10，向閥105b以及106b發(fā)送打開信號，向閥105a以及106a發(fā)送關(guān)閉信號。在過氟化物分解裝置IOOb中，通過實施例
3、4中所示的控制裝置5b的控制，Ca鹽排出到Ca鹽排出槽35b中。壓縮空氣經(jīng)由閥106b供給到Ca鹽排出槽35b。壓縮空氣和Ca鹽經(jīng)由閥105b回收到Ca鹽回收罐9。在Ca鹽回收罐9中，僅排出壓縮空氣，在Ca鹽回收罐9內(nèi)剩余Ca鹽。若來自Ca鹽排出槽35b的Ca鹽排出完成，則從控制裝置10發(fā)送閥105b以及106b的關(guān)閉信號。
[0160]此外，使控制裝置10具備控制裝置5a以及5b的控制功能，即使僅利用控制裝置10進行2臺過氟化物分解裝置的控制，也能夠構(gòu)建同樣的系統(tǒng)。
[0161]在圖9中，示出從2臺過氟化物分解裝置的包含CaF2的Ca鹽的排出/回收方法，但是本系統(tǒng)對于3臺以上的多臺，也能夠同樣地應(yīng)用。
[0162][實施例8]
[0163]在表1中示出在具有實施例2的結(jié)構(gòu)的裝置中，實施了廢氣以及水與分解氣體的熱交換時的氣體溫度的變化。在該裝置中，在熱交換器中混合廢氣以及水，并進行了預熱。將預熱了的混合氣體用第一加熱裝置加熱到400°C，進而用第二加熱裝置加熱到750°C，并供給到催化劑層。作為催化劑，使用了鋁氧化物和鎳氧化物。另外，熱交換器設(shè)為兩層管構(gòu)造，廢氣以及水與分解氣體并流地在熱交換器內(nèi)流動。來自酸性氣體除去裝置的酸性氣體的排出通過噴射器進行。另外，向酸性氣體除去裝置的Ca鹽的供給使用轉(zhuǎn)動給料器連續(xù)地進行，來自酸性氣體除去裝置的Ca鹽的排出使用轉(zhuǎn)動給料器連續(xù)地進行。填充以及供給到酸性氣體除去裝置的Ca鹽使用了 Ca(OH)2與CaCO3的混合物，形狀是圓柱狀，作為混合比，Ca (OH) 2:CaC03=35:75 質(zhì)量 ％。
[0164]表1
[0165]
【權(quán)利要求】
1.一種過氟化物的處理方法，其特征在于，包括: (1)對包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣進行預熱的工序； (2)對在所述工序(I)中預熱了的廢氣、以及水或水蒸氣進一步加熱的工序； (3)通過利用催化劑分解在所述工序(2)中被加熱了的廢氣所包含的過氟化物，來產(chǎn)生包含酸性氣體的分解氣體的工序； (4)通過與所述工序(I)的廢氣、以及水或水蒸氣熱交換來冷卻在所述工序(3)中產(chǎn)生的分解氣體的工序；和 (5)通過與鈣鹽接觸來除去在所述工序(4)中冷卻了的分解氣體所包含的酸性氣體的工序， 所述工序(I)包括通過與在所述工序(3)中產(chǎn)生的分解氣體的熱交換來進行的預熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過氟化物的處理方法，其特征在于， 所述工序(I)通過將混合了包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣的混合氣體與在所述工序(3)中產(chǎn)生的分解氣體熱交換來進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過氟化物的處理方法，其特征在于， 所述工序(5)使用填充有鈣鹽的酸性氣體除去裝置進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過氟化物的處理方法，其特征在于， 從所述酸性氣體除去裝置排出與所`述酸性氣體反應(yīng)過的鈣鹽，并且， 向所述酸性氣體除去裝置供給鈣鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過氟化物的處理方法，其特征在于， 所述鈣鹽的排出以及供給，基于通過所述酸性氣體除去裝置除去了所述酸性氣體后的分解氣體所包含的酸性氣體的濃度來進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過氟化物的處理方法，其特征在于， 所述鈣鹽的排出以及供給，基于填充到所述酸性氣體除去裝置內(nèi)的鈣鹽的溫度來進行。
7.一種過氟化物的處理裝置，其特征在于，包括: 加熱器，其對包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣進行加熱； 催化劑層，其將所述過氟化物分解； 酸性氣體除去裝置，其使通過所述過氟化物的分解而產(chǎn)生的分解氣體中的酸性氣體與鈣鹽接觸從而將其除去；和 熱交換器，其通過對所述廢氣、以及水或水蒸氣與所述分解氣體熱交換，來對所述廢氣、以及水或水蒸氣進行預熱，并且冷卻所述分解氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于， 所述熱交換器是對混合氣體和分解氣體熱交換的熱交換器，所述混合氣體混合了包含過氟化物的廢氣、以及水或水蒸氣，所述分解氣體是通過分解過氟化物而產(chǎn)生的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，所述酸性氣體除去裝置具備: 鈣鹽排出器，其將與所述分解氣體所包含的酸性氣體反應(yīng)過的鈣鹽從所述酸性氣體除去裝置排出；和 鈣鹽供給器，其供給鈣鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，還包括: 酸性氣體濃度檢測器，其檢測從所述酸性氣體除去裝置排出的分解氣體所包含的酸性氣體的濃度；和 控制裝置，其基于該酸性氣體濃度檢測器的測定濃度控制所述鈣鹽排出器以及所述鈣鹽供給器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的過氟化物的處理裝置，其特征在于，還包括: 溫度檢測器，其檢測填充到所述酸性氣體除去裝置中的鈣鹽的溫度；和 控制裝置，其基于該溫度檢測器的測定溫度控制所述鈣鹽排出器以及所述鈣鹽供給器。
12.一種過氟化物的處理裝置，包括: 2臺以上的過氟化物分解裝置； 鈣鹽罐，其向所述過氟化物分解裝置供給鈣鹽； 鈣鹽供給裝置，其從鈣鹽罐向過氟化物分解裝置供給一定量的鈣鹽； 鈣鹽供給配管，其具備用于使用壓縮空氣向2臺以上的過氟化物分解裝置供給鈣鹽的鈣鹽供給切換機構(gòu)； 壓縮空氣供給裝置，其向鈣 鹽供給配管供給用于使鈣鹽從所述鈣鹽供給裝置移送到過氟化物分解裝置的壓縮空氣；和 控制裝置，其基于來自過氟化物分解裝置的鈣鹽供給的信號，控制鈣鹽供給裝置、鈣鹽供給切換機構(gòu)以及壓縮空氣供給裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過氟化物的處理裝置， 所述過氟化物分解裝置具有加熱器、催化劑層、熱交換器以及酸性氣體除去裝置。
14.一種過氟化物的處理裝置，包括: 2臺以上的過氟化物分解裝置； 鈣鹽回收罐，其回收從所述過氟化物分解裝置排出的鈣鹽； 鈣鹽回收配管，其具備用于使用壓縮空氣從2臺以上的過氟化物分解裝置回收鈣鹽的鈣鹽回收切換機構(gòu)； 壓縮空氣供給裝置，其向鈣鹽排出槽以及所述鈣鹽回收配管供給用于使鈣鹽從所述過氟化物分解裝置向鈣鹽回收罐移送的壓縮空氣；和 控制裝置，其基于來自過氟化物分解裝置的鈣鹽排出的信號，控制鈣鹽回收切換機構(gòu)以及壓縮空氣供給裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過氟化物的處理裝置， 所述過氟化物分解裝置具有加熱裝置、催化劑層、熱交換器以及酸性氣體除去裝置。
【文檔編號】B01D53/86GK103889553SQ201280050982
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月19日
【發(fā)明者】入江一芳, 早坂裕二, 鳥巢純一, 小野寺正直 申請人:昭和電工株式會社