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エピ・CVDなどシリコン系排ガス処理

2011年1月16日 17:27

 エキタキシャル装置やCVD装置のシリコン系排ガスは、原料ガスが
そのまま真空ポンプ出口から排気されてきます。排ガスの除害方法は、
SiH4,SiH2Cl2,SiHCl3 は若干物性が異なるため、それぞれ単独での除害
として考える必要があります。

 SiH4ガスは、400℃付近で分解をはじめ750℃以上になると完全に分解
します。それ以下の温度では大部分がそのまま排気されてきます。燃焼
濃度範囲の 0.8~98 vol % の高濃度の場合、空気との接触で自然発火し
粉塵を発生します。
 SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O

低濃度の場合には比較的安定しており酸化分解のスピードは非常に遅く
なります。
 SiH4 + 2H2O → SiO2 + 4H2
 SiH4 + 2NaOH + H2O → NaSiO3 + 4H2

低濃度の SiH4 は、加熱して燃焼すると完全に分解し、薬液とはKMnO4
(過マンガン酸カリ)と酸化分解反応が速く進むようです。

 エピタキシャル装置に使用される SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4 は高濃度で使
用されるので排出される量も多く、大気中の水分と接触して分解し、微紛
体と供に排出されると水分と反応します。
 nSiH2Cl2 + nH2O → (H2SiO )n + 2nHCl(プロシロキ酸重合体)
 SiCl4 + 3H2O → H2SiO3 + 4HCl(メタケイ酸)
 2SiHCl3 + 3H2O → (HSiO)2O + 6HCl(シリコギ酸)

浮上性ノシリカ化合物が生成し、アルカリには容易に溶解します。しかし pH
の低下と共に再結晶化して浮遊します。
 SiH2Cl2 + 4naOH → Na2SiO2 + 2NaCl + H2 + 2H2O(ケイ酸ソーダ)
 SiCl4 + 8NaOH + NaSiO4 + 4NaCl + 4H2O(オルトケイ酸ソーダ)
 SiHCl3 + 5NaOH → Na2SiO3 + 3NaCl + 3H2O(メタケイ酸ソーダ)


 シラン系の除害は、SiH4では前段の燃焼で酸化分解させます。前段の分解塔
に湿式小型スクラバーを設け発火したときのため下部にシャワーリングを備えています。
容量は1~4m3/min に作られて室内設置が多いようです。低濃度の場合には
分解速度が遅いのでガスがそのまま排出され総合処理装置で洗浄及び希釈さ
れ大気開放されます。SiH4は分解率が低いので、乾式または強制燃焼式の処
理方法がメインになっています。 
 SiH2Cl2系のガスは加水分解し易いので、先ず第一塔目で加水分解させ、第
二塔目でHCl,SiO2などの反応生成物を除去する方法が望ましいとされます。
充填物の無いスプレー塔を用いるとSiO2の粉塵によるトラブルが少なく、またメンテナ
ンス時にも取り扱いがし易いようです。除害塔に導入するときには水素濃度を
爆発下限界である4%以下まで窒素や空気で希釈する場合と、装置から排気
されるガスをそのままの濃度で処理する場合に分けられます。他にも濃度に
関係なく燃焼酸化方式、湿式除去方式、吸着除去方式などを複合的に組合せ
完全除去する方式もあります。

特殊材料ガスや毒性ガス・腐食系ガス・自然発火性ガス・可燃性ガスなど
除害に係る設備、除害装置、特殊材料ガス配管工事、漏れ検査など
川口液化ケミカル株式会社までご連絡下さい、
TEL 048-282-3665
E-Mail:CutHere_info@klchem.co.jp

ありがとうございます

今日のさいたま市のお天気は? 
 2011年1月16日 日曜日
 天気 はれ
 気温 2℃(PM8:00)

です。


プロ野球日本ハムの新人合同自主トレが千葉・鎌ヶ谷市
斎藤佑樹投手がダッシュらと、遠投など行いました。

小雪交じりの極寒の中、いまだかつて無い大勢の見物目的の
ファン達が練習場に詰めかけ、先行販売された斎藤グッズの
Tシャツ200枚、タオル200枚、ストラップ500枚は
販売開始前から長蛇の列があっという間にに出来上がり1時間
で完売したそうです。

さいたま市でもかなり寒かったのに、グラウンドはさぞかし
寒かったことでしょう。それさえも吹き飛ばす斉藤選手人気は
プロ野球を元気づけること間違いありませんね。

 by との

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