[发明专利]含有氟元素的废气的处理方法

说明书

本发明的含有氟元素的废气的处理方法，其特征在于，具有：第一工序，使含有氟元素的废气与水接触；和第二工序，使从第一工序排出的气体成分与包含还原剂的碱性水溶液接触。通过本发明的含有氟元素的废气的处理方法，能够采用湿式法有效处理含有氟元素的废气，即使在处理氟气的浓度高的废气的情况下，也能够充分减少处理气体中的氟、二氟化氧等氧化性气体、氟化氢等酸性气体等有毒的氟系气体。本发明中，通过以特定的两个阶段进行处理，能够高度减少所排出的处理气体中的氟系气体，并且能够大幅减少作为药液使用的包含还原剂的碱性水溶液的使用量，经济且高效。

技术领域

本发明涉及含有氟元素的废气的处理方法，该方法对含有氟元素的废气进行处理，将氟气(F₂)、二氟化氧(OF₂)和氟化氢(HF)等氟系气体减少了的处理气体排出。

背景技术

在半导体、液晶等的制造中，或者作为化学品、高分子材料的原料，或者出于表面改质等目的，氟化合物在各种领域中被大量使用。

特别是在半导体、液晶等的制造工艺中，一直以来作为蚀刻或清洁气体，利用F₂、NF₃、SiF₄、COF₂、SF₆、氟碳(CF₄、C₂F₆、C₄F₆等)等氟系气体。在利用氟系气体的工艺中，来自于所使用的氟系气体的气体或通过反应而生成的包含氟元素的气体，作为废气被排出。另外，在氟气或氟化合物的制造中，包含非常高浓度的氟元素的气体有时会作为废气被排出。

这些废气以高浓度包含氟气等酸化性气体、氟化氢等酸性气体等毒性高的氟系气体，因此需要从废气中充分除去这样的有害气体。

作为从废气中除去氟气、氟化氢等有害气体的方法，以往有将碳酸钙、氢氧化钙、活性氧化铝等固体处理剂填充于固定相从而进行除去的干式工艺，但存在运行成本高的问题。

作为湿式的工艺，使用水、氢氧化钠等碱性水溶液的湿式洗涤适合作为低成本处理大量气体的方法，但已知会副生成毒性更高的二氟化氧(OF₂)。二氟化氧的ACGIH允许浓度(TLV)为0.05ppm，毒性非常高，一旦生成则很难用水、碱性水溶液除去，存在会从废气中排出之类的问题。

作为解决这样的湿式工艺中的问题的方法，专利文献1公开了一种使用亚硫酸碱金属盐和碱金属氢氧化物的混合液作为吸收液的方法，专利文献2公开了一种使用含有氢氧化钠等碱性化合物与硫代硫酸钠等硫系还原剂的混合物的吸收液的方法，专利文献3公开了一种使用含有碱金属氢氧化物等碱、和硫代硫酸盐或亚硝酸碱金属盐的液体的方法。

另外，专利文献4公开了在填充有难溶于水的亚硫酸盐的填充塔中，通过湿式处理，不使用包含钠离子等的化合物，将氯气、氟气等氧化性气体从废气中除去。

通过这些方法，虽然具有抑制二氟化氧排出的效果，但为了对含有高浓度的含氟元素气体的废气连续进行处理并得到充分的效果，需要维持碱、还原剂的高浓度。因此，存在容易发生堵塞等故障、药液的成本增高、并且需要进行排液中的碱、还原剂以及各种反应生成物的废液处理之类的问题。

另外，专利文献5公开了一种使废气与水蒸气一起在加热下进行反应从而分解为氟化氢和氧气的方法。但是，该方法在300～400℃的高温进行反应，因此由高温的氟化氢气体等导致的腐蚀的影响大，限制了反应器的材质，难以在工业上采用。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平2-233122号公报

专利文献2：日本特开2006-231105号公报

专利文献3：日本特表2013-539717号公报

专利文献4：日本特开2000-176243号公报