特許 6844247 無害化装置及び無害化方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6844247

(24)【登録日】2021年3月1日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】無害化装置及び無害化方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/64 20060101AFI20210308BHJP

   B01D 53/78 20060101ALI20210308BHJP

   B01D 53/82 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   B01D53/64ZAB

   B01D53/78

   B01D53/82

【請求項の数】17

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-249962(P2016-249962)

(22)【出願日】2016年12月22日

(65)【公開番号】特開2018-103078(P2018-103078A)

(43)【公開日】2018年7月5日

【審査請求日】2019年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】飯田 好孝

【審査官】 河野 隆一朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０４３６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０７２２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１００４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５５３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１２２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０９９８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１０５９２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−１４９７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０２４５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１４０６５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０５４５７４５９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ５３／１４ − ５３／１８

Ｂ０１Ｄ ５３／３４ − ５３／８５

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ルテニウム化合物を用いたプロセスから生じた酸化ルテニウムガスを無害化する無害化装置であって、
第１のアルカリ溶液を貯留する貯留槽と、該貯留槽に貯留された前記第１のアルカリ溶液中に前記プロセスから生じた前記酸化ルテニウムガスを供給するガス供給手段とを有し、前記酸化ルテニウムガスを前記第１のアルカリ溶液に溶解させる前処理設備と、
該前処理設備から送られてきた該前処理設備で除去されなかった前記酸化ルテニウムガスを、第２のアルカリ溶液を洗浄液として洗浄し、該前処理設備で除去されなかった前記酸化ルテニウムガスを捕捉するスクラバ設備と、を有する無害化装置。

【請求項2】

前記第１のアルカリ溶液は、前記第２のアルカリ溶液よりもｐＨ値が高い請求項１に記載の無害化装置。

【請求項3】

前記前処理設備の前記ガス供給手段は、前記酸化ルテニウムガスを気泡化して前記第１のアルカリ溶液中に供給するバブリング装置を含む請求項１又は２に記載の無害化装置。

【請求項4】

前記スクラバ設備は、充填材と、
該充填材に前記第２のアルカリ溶液を噴霧供給するシャワーノズルと、
該充填材及び該シャワーノズルよりも下流側に設けられ、前記酸化ルテニウムガスを捕捉するフィルタと、を含む請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無害化装置。

【請求項5】

前記充填材及び前記シャワーノズルは、多段で設けられている請求項４に記載の無害化装置。

【請求項6】

前記スクラバ設備は、前記充填材、前記シャワーノズル及び前記フィルタを収納するとともに、前記第２のアルカリ溶液を底面に貯留可能なスクラバ塔と、
前記第２のアルカリ溶液を前記シャワーノズルに供給するポンプと、を有する請求項４又は５に記載の無害化装置。

【請求項7】

前記スクラバ設備の後段には、前記フィルタで捕捉されなかったミストを捕捉するミスト用充填材を有するミスト処理装置が更に設けられた請求項４乃至６のいずれか一項に記載の無害化装置。

【請求項8】

前記ミスト処理装置の後段には、前記ミスト処理装置及び前記スクラバ設備を通過する前記酸化ルテニウムガスを吸引する吸引手段が接続された請求項７に記載の無害化装置。

【請求項9】

前記前処理設備の前段には、前記プロセスから生じた前記酸化ルテニウムガスを前記前処理設備の前記ガス供給手段に供給する送風手段が設けられた請求項１乃至８のいずれか一項に記載された無害化装置。

【請求項10】

前記第１のアルカリ溶液のｐＨ値は１２以上１４以下であり、
前記第２のアルカリ溶液のｐＨ値は１０以上１２以下である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の無害化装置。

【請求項11】

前記スクラバ設備は、多段で複数個設けられた請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の無害化装置。

【請求項12】

ルテニウム化合物を用いたプロセスから生じた酸化ルテニウムガスを無害化する酸化ルテニウムガスの無害化方法であって、
前記プロセスから生じた前記酸化ルテニウムガスを第１のアルカリ溶液内に供給して該第１のアルカリ溶液に溶解させる溶解工程と、
該第１のアルカリ溶液に溶解しなかった前記酸化ルテニウムガスを、第２のアルカリ溶液で湿潤された充填材を用いて洗浄した後、フィルタにて捕捉するスクラバ洗浄工程と、を有する無害化方法。

【請求項13】

前記第１のアルカリ溶液は、前記第２のアルカリ溶液よりもｐＨ値が高い請求項１２に記載の無害化方法。

【請求項14】

前記プロセスから生じた前記酸化ルテニウムガスは、気泡化して前記第１のアルカリ溶液中に供給される請求項１２又は１３に記載の無害化方法。

【請求項15】

前記スクラバ洗浄工程の後、前記フィルタで捕捉されなかったミストを、ミスト用充填材を有するミスト処理装置で捕捉するミスト捕捉工程を更に有する請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の無害化方法。

【請求項16】

前記第１のアルカリ溶液のｐＨ値は１２以上１４以下であり、
前記第２のアルカリ溶液のｐＨ値は１０以上１２以下である請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の無害化方法。

【請求項17】

前記スクラバ洗浄工程は、多段で複数回行われる請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の無害化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酸化ルテニウムガスを無害化する無害化装置及び無害化方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ルテニウムは、化学触媒としてだけでなく、半導体装置の電極や抵抗素子等の電子部品等に利用されている。これらルテニウム類の生産或いは処理工程からは、主にルテニウムやルテニウム化合物を含有するガスや液が排出され、これらを分離回収する処理方法や設備に関して、従来からさまざまな方法が提案されている。

【0003】

ルテニウムやルテニウム化合物を分離回収する方法としては、これら物質にハロゲンガス、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を用いて揮発性の酸化ルテニウム（主に四酸化ルテニウム）とし、回収する酸化蒸留法が一般的に知られている。例えば、特許文献１には、蒸留法を用いて分離回収する方法が開示されている。また、特許文献２には、酸性化のルテニウム溶液内で吸着剤を溶解させた後、アルカリ化することで吸着剤にルテニウムを析出回収する方法が開示されている。

【0004】

これらの回収方法を実際に実施するには、前述の方法に加えて、大小さまざまな前処理、薬剤添加、浸出処理等、多種多様な工程を経てから酸化ルテニウムが精製蒸留されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１７９５５１号公報

【特許文献2】国際特許公開ＷＯ２０１２／１１１５４２号再公表公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述の特許文献１、特許文献２に記載のいずれの各方法、各工程においても、様々な工程処理を行う中で、酸化ルテニウムガスの系外への放出は免れ得ない。

【0007】

酸化ルテニウムガスは殆どが四酸化ルテニウムであると考えられるが、非常に粒子が細かい物質でもあり、ミスト状であっても粉塵状であっても、ほとんど通常の気体と変わらないと考えてよいようなガスである。

【0008】

他にも、特有の刺激臭がある、堆積し周囲を黒色に汚染する、強力な酸化作用を持つため付着した材料等に悪影響を及ぼす、等の性質を有するだけでなく、予期せぬ燃焼を促すことがある、非常に不安定なため自己分解爆発を起こすことがある等のやや危険度の高い特徴も持っている。

【0009】

以上述べたように、酸化ルテニウムガスは人間にも環境にも危険性の高い物質であることから、系外に放出することは避けるべきで、確実に捕集・処理することは極めて重要である。

【0010】

酸化ルテニウムガスは、上述のように、非常に粒子が細かい、燃焼の恐れがある等の特徴から、一般的なフィルタや乾式集塵機、電気集塵機等で捕集・処理することは技術的に困難であり、更に、最悪火災や爆発のおそれもある。一般的に、ルテニウム類の生産や各種処理は、もともと生産量が少ないか極めて限定的な規模での実施が多いため、それほど注目・問題にされてくることは殆どなかったものと思われる。

【0011】

しかしながら、今後は、更なる環境負荷低減への取組みとして注目・問題視されてくることになると想定される。

【0012】

そこで、本発明は、ルテニウム類の各種生産或いは各種処理工程において系外に放出される有害な酸化ルテニウムガスを、安全で、効率的にかつ確実に除去することができる無害化装置及び無害化方法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】

【0013】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る無害化装置は、ルテニウム化合物を用いたプロセスから生じた酸化ルテニウムガスを無害化する無害化装置であって、
第１のアルカリ溶液を貯留する貯留槽と、該貯留槽に貯留された前記第１のアルカリ溶液中に前記プロセスから生じた前記酸化ルテニウムガスを供給するガス供給手段とを有し、前記酸化ルテニウムガスを前記第１のアルカリ溶液に溶解させる前処理設備と、
該前処理設備から送られてきた該前処理設備で除去されなかった前記酸化ルテニウムガスを、第２のアルカリ溶液を洗浄液として洗浄し、該前処理設備で除去されなかった前記酸化ルテニウムガスを捕捉するスクラバ設備と、を有する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、酸化ルテニウムガスを無害化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る無害化装置の一例を示した図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係る無害化装置の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

【0017】

本発明の第１の実施形態に係る無害化装置及び無害化方法で補足・処理して無害化する物質は、酸化ルテニウムである。ルテニウムは、半導体装置の電極や抵抗素子等の電子部品等に利用されており、これらの生産工程や、触媒として処理工程等で使用され、その時に発生する酸化ルテニウムがガスとなり、工程外に放出されている。本発明の実施形態に係る酸化ルテニウムガスの無害化装置及び無害化方法では、この工程外に放出されるガスの酸化ルテニウムを９９％以上除去すること、又は３０ｍｇ／ｍ^３以下、より好ましくは１０ｍｇ／ｍ^３として系外に清浄なガスとして排出することを目標値としている。酸化ルテニウムの殆どは四酸化ルテニウムであると考えられるが、非常に粒子が細かい物質でもあり、ミスト状であっても粉塵状であっても、ほとんど通常の気体と同じと考えてよいようなガスである。

【0018】

この酸化ルテニウムガスは、強力な酸化作用を持ち、且つ、非常に細かい粒子という特徴がある。これらの特徴から、安全性を考慮すると、乾式集塵機、電気集塵機、乾式フィルタ方式よりも湿式処理方法が好ましい。また、酸化ルテニウムガスは酸性であり、アルカリ溶液への溶解性が高いため、湿式における溶解除去効率性を考慮し、本発明の実施形態に係る無害化装置及び無害化方法では、アルカリ溶液を使用した湿式処理方法を採用した。一般的な湿式処理方法としては、スクラバ設備を使用した方法があるが、この方法では、酸化ルテニウムの除去率は６０％から８５％であり、十分と言える除去率は達成できていない。そこで、発明者は、試行錯誤の結果、本発明を創作するに至った。

【0019】

以下、本発明の第１の実施形態に係る無害化装置につき、図面を参照しながら説明する。

【0020】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る酸化ルテニウムガスの無害化方法を行う、酸化ルテニウムガスの無害化装置の一例を示した模式図である。本発明の実施形態に係る酸化ルテニウムガス無害化装置は、前段に前処理設備２０を有し、後段にスクラバ設備３０を有する。また、前処理設備２０の前段には、関連構成要素として、プロセス装置１０が設けられている。また、スクラバ設備３０の後段には、ミスト処理装置５０と、ブロア６０とが更に設けられている。なお、プロセス装置１０と前処理設備２０とは、ダクト１６を介して接続されている。また、ダクト１６には、ファン１８が設けられている。前処理設備２０とスクラバ設備３０とは、ダクト２６を介して接続されている。同様に、スクラバ設備３０とミスト処理装置５０とはダクト３９を介して接続され、ミスト処理装置５０とブロア６０とは、ダクト５５を介して接続されている。

【0021】

プロセス装置１０は、半導体装置やそれらに用いられる部品の製造を行うためのプロセスを行う装置であり、かかるプロセスにおいて、ルテニウム又はルテニウム化合物が用いられ、酸化ルテニウムガスが発生する。プロセス装置１０は、反応槽１１を備え、ルテニウム又はルテニウム化合物を用いた各生産工程や触媒としての処理工程を、反応槽１１で行う。

【0022】

反応槽１１では、ルテニウム処理に必要なさまざまな物質が反応槽投入口１２から投入され、攪拌機１３により反応を促進するようになっている。反応槽１１内には各種反応に必要な反応物質１４が満たされている。なお、反応槽１１については、ルテニウム処理工程の代表例の一つとして便宜的に記載したもので、槽以外に炉や塔等さまざまな形態が考えられる。本発明の実施形態に係る無害化装置及び無害化方法では、この反応により放出される酸化ルテニウムガス１を処理して無害化し、外系に放出する。

【0023】

以下、本発明の実施形態に係る無害化装置の各設備について、個別に説明する。

【0024】

前処理設備２０は、反応槽１１から排出された酸化ルテニウムガス１をアルカリ性の溶液２４に接触させることにより、アルカリ溶液２４に溶解させて吸収させる溶解工程を行うための設備である。よって、前処理設備２０は、前処理槽２１内にアルカリ溶液２４を貯留する。プロセス装置１０の反応槽１１における反応により放出される酸化ルテニウムガス１は、反応槽排気口１５からファン１８の吸引力及び送風力、及びブロア６０の吸引力により、ダクト１６を介して次工程を行う前処理設備２０の前処理槽２１に送られる。なお、ファン１８は必要に応じて設けられてよく、ブロア６０の吸引力、又はガス発生による自然的な拡散力で酸化ルテニウムガス１が前処理槽２１に問題無く送られれば、必ずしもファン１８は設ける必要は無い。しかしながら、ブロア６０と反応槽１１とは相当の距離があり、吸引力が不十分な場合には、ファン１８を設けて、酸化ルテニウムガス１が円滑に、かつ効率的に前処理槽２１に送られるようにすることが好ましい。

【0025】

前処理槽２１はアルカリ溶液２４で満たされており、プロセス反応により放出される酸化ルテニウムガス１をアルカリ溶液２４内に供給し、放出することでアルカリ溶液２４に溶解させて吸収させる。なお、ダクト１６から供給された酸化ルテニウムガス１は、ガス供給管２２を介してアルカリ溶液２４内の深い位置に運ばれ、アルカリ溶液２４内に供給される。また、酸化ルテニウムガス１を効率良くアルカリ溶液２４内に供給するために、バブリング装置２３を設けてもよい。送られてきた酸化ルテニウムガス１は、バブリング装置２３により細かい粒子状の気泡となり、気泡表面でアルカリ溶液２４と反応して除去される。前処理槽２１におけるアルカリ溶液２４のｐＨ値は、酸化ルテニウムガス１の処理の観点からは高い方が良いが、処理効率と、前処理槽２１やバブリング装置２３の材料の耐食性とのバランスを考慮すると、１２以上１４以下のｐＨ値に抑えることが好ましい。一般的に、ｐＨ値１０を超えて、１２以上１４以下へと上げることは難しくなってくる。これは、アルカリ溶液２４の投入量が増えるだけでなく、空気中のＣＯ_２等と反応してそのレベルを維持するのが難しいからである。今回の前処理設備２０では、バブリング装置２３等は単体の装置であり、外気との接触は比較的少ないため、高ｐＨ値でも維持しやすい構成と言える。また、バブリング装置２３は、駆動部もない機構なので設備自体の耐食性も高い。また、アルカリ溶液２４の薬液は、用途に応じて種々の薬液を用いることができるが、汎用性や価格等の面から、例えば水酸化ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。アルカリ溶液２４を通過し、前処理設備２０で除去できなかった酸化ルテニウムガス１は、前処理設部２０の出口２５から、ダクト２６を経由して、スクラバ設備３０の入口３２に送られる。なお、溶解効率を考慮すると、バブリング装置２３を設ける方が好ましいが、酸化ルテニウムガス１をアルカリ溶液２４内に供給するガス供給管２２が設けられていれば安価でルテニウムガス１をアルカリ溶液２４に溶解させることは十分可能であるので、バブリング装置２３は、必要に応じて設けるようにしてよい。

【0026】

スクラバ設備３０は、前処理設備２０で取りきれなかった酸化ルテニウムガス１をスクラバ洗浄し、より確実に補足・処理する設備である。バブリング装置２３で除去しきれなかった酸化ルテニウムガス１は、前処理槽２１からダクト２６を介して次工程のスクラバ設備３０に送られる。スクラバ設備３０は、スクラバ塔３１と、入口３２と、シャワーノズル３３ａ、３３ｂと、充填材３４ａ、３４ｂと、フィルタ３７と、ポンプ３５とから構成される。スクラバ塔３１の底部は、アルカリ液３６で満たされている。スクラバ設備３０に供給された前処理槽２１で除去しきれなかった酸化ルテニウムガス１は、２段式のシャワーノズル３３ａ、３３ｂにより、アルカリ溶液３６で湿潤された充填材３４ａ、３４ｂに接触反応することで除去される。シャワーノズル３３ａ、３３ｂの構成については、特に限定ははく、充填材３４ａ、３４ｂに均等に不足なくアルカリ溶液３６を噴霧供給することができればよい。スクラバ設備３０の充填材３４ａ、３４ｂについても特に限定は無く、用途に応じて種々の充填材３４ａ、３４ｂを用いてよいが、なるべくアルカリ液３６と酸化ルテニウムガス１との接触がし易くなるように、例えば、比較的小さ目のテラレット、ラシヒリング等を用いることが好ましい。また、図１においては、充填材３４ａ、３４ｂを用いた構成が示されているが、通過する酸化ルテニウムガス１をアルカリ溶液３６で洗浄できる構成であれば、種々のアルカリ溶液３６保持部材を用いることができる。

【0027】

また、図１のスクラバ設備３０においては、２段式のシャワーノズル３３ａ、３３ｂ方式を例示しているが、設置スペースや費用等との兼ね合いで、単段式のシャワーノズルとしても良い。スクラバ設備３０におけるアルカリ溶液３６のｐＨ値も高い方が酸化ルテニウムガス１の捕捉効率は良いが、スクラバ塔３１を含むスクラバ設備３０本体やポンプ３５等の材料の耐食性等から、ｐＨ値で１０以上１２以下に抑えることが望ましい。スクラバ設備３０は、前処理設備２０と異なり常に空気と接触し、ポンプ３５等駆動部も多く、シール部や摺動部の耐食性を考慮すると、高ｐＨでの運転は避ける必要がある。よって、前処理設備２０に貯留されるアルカリ溶液２４よりも、スクラバ設備３０のスクラバ塔３１に貯留されるアルカリ溶液３６のｐＨ値は小さな値となっている。また、アルカリ液３６の薬液は、用途に応じて種々の薬液を用いることができるが、前処理設備２０と同様、汎用性や価格等の面から水酸化ナトリウム水溶液を用いることが好ましい。

【0028】

スクラバ塔３１内のシャワーヘッド３３ａ、３３ｂ及び充填材３４ａ、３４ｂよりも上方、つまり酸化ルテニウムガス１の流れにおけるシャワーヘッド３３ａ、３３ｂ及び充填材３４ａ、３４ｂよりも下流側の出口３８付近には、フィルタ３７が設けられている。フィルタ３７は、酸化ルテニウムガス１を含むミストを捕捉するために設けられ、酸化ルテニウムガス１がスクラバ設備３０から放出される前に、比較的大きめのミスト等はフィルタ３７にて補足回収される。

【0029】

スクラバ設備３０の更に後段には、ミスト処理装置５０が設けられ、ダクト３９を介してスクラバ設備３０の出口が、ミスト処理装置５０の入口５２に接続されている。ミスト処理装置５０は、ケーシング５１内に、酸化ルテニウムガス１を含むミストを捕捉するミスト充填材５３を有する。即ち、フィルタ３７で捕捉回収しきれない比較的細かなミストは、ケーシング５１内にミスト用充填材５３を設置したミスト処理装置５０で回収する。

【0030】

酸化ルテニウムガス１の除去処理がなされた清浄なガス２は、最終的にブロア６０を介して系外に放出される。ミスト処理装置５０の出口５４は、ダクト５５を介してブロア６０の吸入口６２に接続されている。ブロア６０は、例えば、ケーシング６１内に、ファン用の羽根が設けられ、排出口６３から清浄なガス２を排出する。なお、このブロア６０は、排出と同時に、前処理設備２０、スクラバ設備３０、ミスト処理装置５０内での酸化ルテニウムガス１の供給、排出を行っている。但し、前処理設備２０への吸入が不十分な場合には、必要に応じてファン１８を前処理設備２０とプロセス装置１０との間に設けてもよいことは、上述の通りである。

【0031】

以上説明した通り、第１の実施形態に係る無害化装置及び無害化方法によれば、反応槽１１から発生した酸化ルテニウムガス１は、前処理槽２１とスクラバ塔３１にてそれぞれアルカリ液２４、３６により処理され、清浄なガス２として大気放出される。

【0032】

図２は、特に酸化ルテニウムガスの処理が困難な場合に有効な、２段のスクラバ設備３０、４０を直列に設置した、本発明の第２の実施形態に係る無害化装置の一例を示した図である。

【0033】

図２に示されるように、第２の実施形態に係る無害化装置は、２段のスクラバ設備３０、４０を備えている点で、第１の実施形態に係る無害化装置と異なっている。他の構成要素は、第１の実施形態に係る無害化装置と同様であるので、対応する構成要素に同一の参照符号を付してその説明を省略する。

【0034】

２段目のスクラバ設備４０は、１段目のスクラバ設備３０と同様の構成を有し、スクラバ塔４１と、入口４２と、シャワーノズル４３ａ、４３ｂと、充填材４３ａ、４３ｂと、アルカリ溶液４６と、ポンプ４５と、フィルタ４７と、出口４８とを有する。また、２段目のスクラバ設備４０の出口４８と、ミスト処理装置５０とが、ダクト４９により接続されている。このように、２段目のスクラバ設備４０は、第１の実施形態に係るスクラバ設備３０と同一の構成を有してもよい。２段のスクラバ設備３０、４０を設けることにより、酸化ルテニウムガス１の量や濃度が高い場合にも、十分に酸化ルテニウムガス１を捕捉、除去することが可能となる。

【0035】

ここで、図２において、第１段目のスクラバ設備３０には、フィルタ３７が設けられていない。これは、ミスト状態で１段目のスクラバ設備３０から２段目のスクラバ設備４０に酸化ルテニウムガス１を含むミストを送るからであり、最終の出口４８にフィルタ４７が１個設けられていれば十分だからである。

【0036】

なお、用途に応じて、１段目のスクラバ設備３０と２段目のスクラバ設備４０との構成を異なるものとしたり、アルカリ溶液３６、４６同士のｐＨ値を異ならせたりすることも可能である。例えば、２段目のスクラバ設備４０におけるシャワーノズル４３ａ、４３ｂ及び充填材４４ａ、４４ｂを２段ではなく単段としたり、２段目のスクラバ設備４０のアルカリ溶液４６のｐＨ値を１段目のアルカリ溶液３６のｐＨ値よりも低い値にしたりすることも可能である。２段目を１段目の捕捉的な役割を担わせる場合には、そのような構成も可能である。

【0037】

このように、第２の実施形態に係る無害化装置によれば、より柔軟な無害化方法を実施することが可能になる。特に酸化ルテニウムガス１の量や濃度が高い場合や、より清浄なガス２が必要な場合は、この方式を採用することが好ましい。

【0038】

なお、第１の実施形態、第２の実施形態のいずれにおいても、シャワーノズル３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ及び充填材３４ａ、３４ｂ、４４ａ、４４ｂは、２段の場合と単段の場合しか説明していないが、用途に応じて、３段以上の多段としても良いことは言うまでもない。同様に、第２の実施形態に係る無害化装置及び無害化方法においても、スクラバ設備３０、４０を３段以上の多段とすることも可能である。

【0039】

更に、必要であれば、前処理設備２０を２段以上の多段にすることも可能である。このように、本実施形態に係る無害化装置は、用途に応じて種々の構成とすることができ、種々の無害化方法を実施することが可能である。

【実施例】

【0040】

次に、第１の実施形態に係る無害化装置及び無害化処理方法を実施した実施例について説明する。なお、第１の実施形態に係る無害化装置に対応する構成要素には、理解の容易のため、同一の参照符号を付すこととする。

【0041】

本実施例では、抵抗素子等の電子部品作製工程から排出される酸化ルテニウムガスの無害化装置設備及び無害化方法について記載する。

【0042】

工程から排出される酸化ルテニウムガス１は、四酸化ルテニウムで、１００ｍｇ／ｍ^３以上であった。これを補足・処理し無害化した。

【0043】

本処理に使用した酸化ルテニウムガス１の無害化装置は、工程から排出される酸化ルテニウムガス１を前処理設備２０に供給するファン１８と、前処理を行う前処設備２０と、湿式処理を行うスクラバ設備３０と、残留ミストの除去を行うミスト処理装置５０と、酸化ルテニウムガスを吸引するブロア６０で構成した。

【0044】

前処理設備２０においては、前処理槽２１を設け、前処理槽２１内にアルカリ溶液２４を満たした。アルカリ溶液２４は、水酸化ナトリウムを使用した。その時のアルカリ溶液２４のｐＨを１２〜１４に調整した。また、前処理槽２１内には、バブリング装置２３を設置した。工程から排出される酸化ルテニウムガス１は、ファン１８により前処理設備２０に供給され、そのガスは、前処理槽内２１に設置されたバブリング装置２３を通り、バブリング装置２３により細かい粒子状の気泡となり、気泡表面でアルカリ溶液２４と反応して除去された。

【0045】

スクラバ設備３０は、スクラバ塔３１と、２段式のシャワーノズル３３ａ、３３ｂと、２段式の充填材３４ａ、３４ｂと、フィルタ３７と、ポンプ３５から構成した。スクラバ塔３１の底部にはアルカリ溶液３６を貯留した。アルカリ溶液３６は、水酸化ナトリウムを使用した。その時のアルカリ溶液３６のｐＨを１０〜１２に調整した。充填材３４ａ、３４ｂは、テラレットを使用した。スクラバ塔３１の出口３８の手前にはフィルタ３７を設置した。前処理設備２０で取りきれなかった酸化ルテニウムガス１は、スクラバ塔３１の下側の入口３２から供給され、２段式のシャワーノズル３３ａ、３３ｂにより湿潤された充填材３４ａ、３４ｂに接触反応することで除去された。スクラバ設備３０から排出されるミスト等は、スクラバ出口３８前のフィルタ３７にて吸収した。

【0046】

ミスト処理装置５０は、スクラバ設備３０の後に設置された。フィルタ３７で捕捉回収しきれない比較的細かなミストは、ミスト用充填材５３をケーシング５１内に設置したミスト処理装置５０で吸収した。

【0047】

ブロア６０は、ミスト処理装置５０の後に設置した。ミストは、最終的にブロア６０を介して処理され、無害化されたガス２が系外に放出された。

【0048】

この時の排出されたガス２に含まれた酸化ルテニウムは、０．４ｍｇ／ｍ^３以下であった。

【0049】

このように、本実施例によれば、１００ｍｇ／ｍ^３以上あった酸化ルテニウムが、最終的には０．４ｍｇ／ｍ^３以下に低減され、本実施形態に係る無害化装置及び無害化方法により、酸化ルテニウムガスを含むガスが無害化されることが証明された。

【0050】

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 酸化ルテニウムガス
２ 清浄なガス
１０ プロセス装置
１１ 反応槽
１４ 反応物質
１５ 反応槽排気口
１６、２６、３９、４９、５５ ダクト
２０ 前処理設備
２１ 前処理槽
２２ ガス供給管
２３ バブリング装置
２４、３６、４６ アルカリ溶液
３０、４０ スクラバ設備
３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ シャワーノズル
３４ａ、３４ｂ、４４ａ、４４ｂ 充填材
３５、４５ ポンプ
３７、４７ フィルタ
３８、４８ スクラバ出口
５０ ミスト処理装置
６０ ブロア

【図1】

【図2】